JP6298224B1 - 反射防止構造体、カメラユニット、携帯機器および反射防止構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

反射防止構造体は、一体成形品からなり、前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含む。

Description

本発明は、反射防止構造体、その反射防止構造体（レンズバレル）を備えるカメラユニット、そのカメラユニットを搭載する携帯機器、およびその反射防止構造体の製造方法に関する。

従来、光の反射を抑制する反射防止構造体として、例えば、特許文献１および２に記載の構造体が提案されている。

特許文献１は、基準面上に設けられ基準面とのなす角αが所定角度となる第１側面を有する構造単位が複数並んで構成された基礎構造部と、基礎構造部の表面に形成され、所定の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部とを備える、反射防止構造部を開示している。

特許文献２は、少なくとも一方の表面側で、当該表面に入射する輻射線の波長に関し反射防止特性を示す光学的な透明な材料からなる基材層からなる反射防止膜を開示している。

特許第５５１２２６９号公報 特表２００１−５１７３１９号公報

近年、工業製品のデザインが多様化しており、外観デザインが製品の売れ行きに影響を及ぼすことがある。そのため、製品のボディを構成する材質に加え、外から視認し得る材質にも多様な質感が要求される。

例えば、スマートフォンなどの携帯電話に搭載されるカメラユニットのレンズバレルは、機器本体に取り付けられた透明のカバーガラスを通して外観の一部として現れるため、外観デザインを損なわない質感に仕上げる必要がある。より具体的には、黒色のレンズバレルに対する光の反射を抑制する処理を施していないと、機器本体を外から見たときにカメラユニットの構造が目立ち、機器本体のデザインとの調和を図ることができない場合がある。このような課題は、近年のレンズの大口径化に伴ってレンズバレルの径が大きくなると、より顕著になると考えられる。また、レンズバレルの反射率の抑制は、余計な反射光がレンズ内に入り込むことも防止できるため、カメラユニットの光学特性の向上にも寄与する。

この点、特許文献１に記載の発明では、レンズバレルではないが、レンズ鏡筒ユニットのレンズ鏡筒の内周面に凸部からなる基礎構造部を形成し、さらに基礎構造部の側面に微小な凹凸構造を形成することによって、レンズ鏡筒内部での光の反射を抑制している。

しかしながら、特許文献１の基礎構造部のような凸部形状を反射防止構造体として製品の外面に形成すると、製造時のハンドリング時に何らかの接触によって凸部が欠け、不要なパーティクルが発生するおそれがある。特に、当該反射防止構造体が精密機器に使用される場合には、少しのパーティクルが機器に致命的な影響を与える場合がある。

一方、レンズバレルの表面に、蒸着によって反射防止膜を形成することも検討されるが、製造工程の工程数が増加し、また、膜内での色むら、指紋付着、ひっかき傷等の問題もある。

そこで、本発明の目的は、優れた反射抑制機能を発現できると共に、不良品の発生を抑制することができる反射防止構造体、その反射防止構造体を備えるカメラユニットおよびそのカメラユニットを搭載する携帯機器を提供することである。

また、本発明の他の目的は、上記反射防止構造体を低コストかつ簡単に製造することができる反射防止構造体の製造方法を提供することである。

本発明の反射防止構造体は、黒色の色料を含有する原料からなる一体の射出成形品からなり、前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含む。

この構成によれば、成形品の外面（ベース表面）に複数の凹部が配列されていることによって、ベース表面に入射した光の反射を抑制することができる。また、反射防止構造が凸構造ではなく、ベース表面に対して凹んだ構造であるため、成形品の外面に何らかの接触が生じても、凹部に影響を与えなくて済む。これにより、不要なパーティクルの発生を防止できると共に、凹部の形状変化を防止できるので、反射防止構造体の反射抑制機能を維持することができる。

また、反射防止構造体が一体成形品であるため、本発明の製造方法のように、金型への原料の注入および成形によって、低コストかつ簡単に製造することができる。すなわち、本発明の反射防止構造体の製造方法では、内面に複数の独立した凸部が配列された金型に黒色の色料を含有する原料を注入し、成形することによって、本発明の反射防止構造体が得られる。

本発明の反射防止構造体では、前記複数の凹部は、前記傾斜面が点状の頂部を形成する複数の錐形凹部を含んでいてもよい。

本発明の反射防止構造体は、前記錐形凹部が多角形の開口部を有する多角錐形凹部を含む場合、前記ベース表面において互いに隣り合う前記多角錐形凹部の間の境界部に設けられた稜線部を含んでいてもよい。

この構成によれば、ベース表面において平坦な原料領域（成形品原料が露出した領域）が存在せず、複数の錐形凹部が密接して形成されているので、ベース表面全体にわたって光の反射を効率よく抑制することができる。また、ベース表面に平行な原料領域が設けられていると、当該原料領域と錐形凹部の形成領域との間に反射率の差が生じ、ベース表面で色調のコントラストが発生して外観を損なうおそれがあるが、そのような課題を解決することもできる。また、ベース表面に指紋が付着したり、ひっかき傷が発生したりすることも防止することができる。

なお、ここでいう「稜線部」とは、例えば、隣り合う多角錐形凹部の境界部が、撥水防止膜や反射防止膜等の薄膜を形成するために必要な幅未満の幅で形成された直線部と定義される。当該稜線部の幅は、特に制限されず、例えば、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であってもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記錐形凹部が四角形の開口部を有する四角錐形凹部を含む場合、前記四角錐形凹部は、格子状に配列されていてもよい。

この構成によれば、四角錐形凹部が、互いに直交する縦方向（第１方向）および横方向（第２方向）に沿って規則正しく配列されているので、ベース表面における光の反射を均等に抑制することができる。

本発明の反射防止構造体では、互いに隣り合う前記錐形凹部のピッチ（頂部同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記凹部は、四角形の開口部を有し、前記開口部の四辺のうち互いに対向する第１辺および第２辺からそれぞれ延びる第１傾斜面および第２傾斜面が、線状の頂部を形成しており、前記開口部の四辺の残りの第３辺および第４辺からそれぞれ延びる第３傾斜面および第４傾斜面が、前記線状の頂部の各端部において、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面との間に点状の頂部を形成していてもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記開口部は、前記第１辺および前記第２辺が、前記第３辺および前記第４辺よりも長くされた長方形状に形成されていてもよい。

本発明の反射防止構造体では、互いに隣り合う前記凹部のピッチ（前記線状の頂部同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記凹部の傾斜面は、前記ベース表面の法線に対して１０°〜４５°の角度で傾斜していてもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記凹部の開口部は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍの径を有していてもよい。

この構成のように、凹部の開口部の径が上記の範囲であれば、従来のようにナノインプリント等の手法によってナノメートルオーダーの反射防止構造を形成する場合と異なり、成形金型によって精密な形状を簡単に形成することができる。

本発明の反射防止構造体では、前記凹部の深さは、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであってもよい。

本発明の反射防止構造体では、前記ベース表面および前記凹部の傾斜面は、前記成形品の原料が露出した状態で仕上げられていてもよい。

この構成によれば、成形体のベース表面に反射防止膜等の薄膜をさらに形成する必要がないので、製造工程の工程数を減らすことができる。なお、「成形品の原料が露出した状態」とは、ベース表面および凹部の傾斜面が、成形品の原料とは異なる原料からなる薄膜等で覆われていないことを示している。

本発明の反射防止構造体では、前記成形品の原料は、黒色の色料を含有している。

この構成によれば、反射率の抑制によって高い黒色度を有する成形品を提供することができる。このような成形品は、レンズバレルとして好適に使用することができる。

つまり、本発明の反射防止構造体は、レンズを収容するための中空の内部空間を区画する筒状部と、前記筒状部の一端に一体的に形成され、光が入射するための開口を有する環状頂部とを有するレンズバレルを含んでいてもよい。その場合、前記反射防止構造は、前記環状頂部の前記内部空間の反対側の表面に形成されていてもよい。

本発明の携帯機器用カメラユニットは、本発明のレンズバレルと、前記レンズバレルの前記内部空間に収容されたレンズと、前記レンズバレルの前記環状頂部の反対側に配置された撮像素子とを含む。

また、本発明の携帯機器は、本発明のカメラユニットが搭載されている。

この構成によれば、本発明の黒色の反射抑制レンズバレルを備えているので、例えば、カメラユニットが取り付けられるベース部材の色が黒色の場合に、当該ベース部材の黒色とレンズバレルの黒色との調和を図ることができ、外観に優れる携帯機器を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るレンズバレルを上方から見た概略構成図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るレンズバレルを下方から見た概略構成図である。 図３は、図１の反射防止構造（第１形態）の要部拡大図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、図３のIV−IV線に沿って前記反射防止構造を切断したときに現れる断面図である。 図５は、図１の反射防止構造（第２形態）の要部拡大図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、図５のVIA−VIA線およびVIB−VIB線に沿って前記反射防止構造を切断したときに現れる断面図である。 図７Ａおよび図７Ｂは、図１〜図４Ａ，４Ｂに示すレンズバレルの製造方法を工程順に示す図である。 図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の一実施形態に係るスマートフォンの概略構成図であり、図８Ａが前記スマートフォンの正面側を示し、図８Ｂが前記スマートフォンの背面側を示している。 図９は、図８Ａおよび図８Ｂのスマートフォンに搭載されたカメラユニットの概略構成を示す断面図である。 図１０は、前記レンズバレルの複数の錐形凹部の配列パターンのバリエーションを示す図である。 図１１は、前記レンズバレルの複数の錐形凹部の配列パターンのバリエーションを示す図である。 図１２は、前記レンズバレルの複数の錐形凹部の配列パターンのバリエーションを示す図である。 図１３は、本発明の他の実施形態に係る腕時計の概略構成図である。 図１４は、本発明の他の実施形態に係るノートパソコンの概略構成図である。 図１５は、実施例および比較例の反射率の測定に使用した装置の概略構成図である。 図１６は、実施例および比較例の反射率測定結果を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１および図２は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るレンズバレル１を上方および下方から見た概略構成図である。

本発明の反射防止構造体の一例としてのレンズバレル１は、後述するレンズ３４を収容するための中空の内部空間の一例としてのレンズ収容部２を区画する筒状部３を本体部として備えている。

筒状部３は、相対的に径が大きい第１部分４と、第１部分４よりも径が小さい第２部分５とが連結された二段構造を有しており、これらの境界部に、筒状部３の全周にわたって段差部６が形成されている。第１部分４の内径は、例えば、３．０ｍｍ〜５．０ｍｍであり、第２部分５の内径は、例えば、３．０ｍｍ〜５．０ｍｍであってもよい。また、筒状部３の軸方向の高さは、例えば、０．５０ｍｍ〜５．０ｍｍであってもよい。図１および図２では省略するが、第１部分４の外周面には、後述するカメラユニット２７の筐体３３に螺合するための、ねじ部３８（図９参照）が形成されていてもよい。

筒状部３において第２部分５側の端部（一端部）には、環状頂部７が設けられている。環状頂部７は、レンズ収容部２に光を取り入れるための開口８を中央部に有する円環板状に形成されている。環状頂部７のレンズ収容部２の反対側の表面（外面９）は、開口８を取り囲む円形領域を構成しており、この円形領域の全体にわたって反射防止構造１１が形成されている。一方、環状頂部７のレンズ収容部２側の表面（内面１０）は、反射防止構造１１が形成されていない平滑面となっている。

環状頂部７の開口８は、環状頂部７を厚さ方向に貫通しており、当該厚さ方向においてレンズ収容部２の反対側に向かって径が広がるテーパー状の周面１２を有する円形に形成されている。環状頂部７の開口８の径（最大径）は、例えば、環状頂部７の外径（例えば、４．０ｍｍ〜７．０ｍｍ）に対して、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍである。

また、筒状部３において第１部分４側の端部（他端部）は、第１部分４の内径寸法で開放されている。

そして、このレンズバレル１は、筒状部３および環状頂部７が一体となった成形品で形成されている。

成形品のベース原料としては、特に制限されず、例えば、天然ゴム、合成ゴム、（合成）樹脂等が挙げられ、好ましくは、合成樹脂が使用される。合成樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、例えば、スチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＣＯＰ樹脂、ＣＯＣ樹脂、ＬＣＰ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらのうち、より好ましくは、ポリカーボネート樹脂が使用される。なお、上記したベース原料は、それぞれ単独使用または併用することができる。

また、レンズバレル１のベース原料は、レンズバレル１に黒色を付与するための黒色の色料を含有している。黒色の色料としては、特に制限されず、例えば、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック等が挙げられる。また、ベース原料に対する黒色の色料の含有割合の一例としては、例えば、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、カーボンブラックが０．１〜１５質量部である。黒色の色料の含有割合は、レンズバレル１の用途に合わせて適宜変更すればよい。

また、レンズバレル１のベース原料は、必要に応じて、ガラス繊維、炭素繊維、マイクロファイバー等のフィラーを含有していてもよい。

図３は、図１の反射防止構造１１（第１形態）の要部拡大図である。図４Ａおよび図４Ｂは、図３のIV−IV線に沿って反射防止構造１１を切断したときに現れる断面図である。図３では、明瞭化のため、透視して見える錐形凹部１５の傾斜面１４や頭頂部１８は、一部の錐形凹部１５のみに示している。

図３および図４Ａ，４Ｂに示すように、反射防止構造１１は、複数の錐形凹部１５と、隣り合う錐形凹部１５の境界部からなり、各錐形凹部１５を取り囲む枠部１６とを含む。

各錐形凹部１５は、枠部１６の頂部１７の高さ位置に設定されたベース表面１３から、環状頂部７（レンズバレル１）の内部方向に向かって凹んで形成されている。つまり、各錐形凹部１５は、環状頂部７の内部に配置された点状の頂部としての頭頂部１８を中心に、ベース表面１３へ向かって広がる傾斜面１４を有する錐形の中空空間からなる凹部である。また、各錐形凹部１５は、枠部１６によって、隣り合う錐形凹部１５から独立して設けられている。

錐形凹部１５の形状を具体的に説明すると、図３の錐形凹部１５は、四角形（正方形）の開口部１９を有している。開口部１９の径（幅）Ｗ_１は、例えば、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。このように、錐形凹部１５の開口部１９の径が上記の範囲であれば、従来のようにナノインプリント等の手法によってナノメートルオーダーの反射防止構造を形成する場合と異なり、成形金型（例えば、後述する凹型２０および凸型２１）によって精密な形状を簡単に形成することができる。

錐形凹部１５は、当該開口部１９の各辺から頭頂部１８に向かって傾斜し、頭頂部１８で1つに合流する第１傾斜面１４Ａ、第２傾斜面１４Ｂ、第３傾斜面１４Ｃおよび第４傾斜面１４Ｄを有する四角錐形凹部を構成している。なお、図３および図４Ａ，４Ｂでは、明瞭化のため、一つの錐形凹部１５にのみ、第１〜第４傾斜面１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを示している。

また、各錐形凹部１５の傾斜面１４は、図４Ａ，４Ｂに示すように、ベース表面１３の法線ｎに対して１０°〜４５°の角度θで傾斜していてもよい。また、各錐形凹部１５の深さＤ（ベース表面１３から頭頂部１８までの距離）は、例えば、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであってもよい。また、互いに隣り合う錐形凹部１５のピッチＰ（頭頂部１８同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。

また、各錐形凹部１５の頭頂部１８は、図４Ａに示すように、鋭く尖っていてもよいし、図４Ｂに示すように、丸く加工されることによって、弧状に形成されていてもよい。図４Ｂの場合、頭頂部１８の弧の曲率半径Ｒは、例えば、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であってもよい。

また、図３では、枠部１６が格子状に形成されており、各格子窓の部分に錐形凹部１５が１つずつ形成されている。これにより、複数の錐形凹部１５が格子パターンに配列されている。枠部１６の頂部１７（隣り合う錐形凹部１５の境界部）は、所定幅未満の稜線部として形成されている。例えば、図４Ａに示すように、枠部１６の頂部１７は、撥水防止膜や反射防止膜等の薄膜を形成するために必要な幅未満の幅Ｗ_２で形成された直線部が互いに直交して形成されている。当該稜線部としての頂部１７の幅Ｗ_２は、特に制限されず、例えば、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍであってもよい。また、枠部１６の頂部１７は、図４Ｂに示すように、断面視において鋭く尖るように形成されることによって（つまり、幅Ｗ_２＝０μｍ）、直線であってもよい。なお、図４Ｂに示すように、枠部１６の頂部１７が幅Ｗ_２＝０μｍの稜線部として形成されている場合は、ピッチＰと開口部１９の径（幅）Ｗ_１とが一致していてもよい。

そして、この反射防止構造１１において、ベース表面１３（頂部１７）および錐形凹部１５の傾斜面１４は、レンズバレル１の原料が露出した状態で仕上げられている。つまり、ベース表面１３および錐形凹部１５の傾斜面１４が、レンズバレル１の原料とは異なる原料からなる薄膜等で覆われておらず、また、錐形凹部１５が、他の樹脂材料等で埋め戻されているわけでもなく中空状態で維持されている。

次に、反射防止構造１１の第２形態について反射防止構造６１として説明する。つまり、レンズバレル１の反射防止構造は、前述の反射防止構造１１として説明した第１形態（図３、図４Ａおよび図４Ｂ）であってもよいし、図５、図６Ａおよび図６Ｂに反射防止構造６１として開示された第２形態であってもよい。

図５は、図１の反射防止構造６１（第２形態）の要部拡大図である。図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、図５のVIA−VIA線およびVIB−VIB線に沿って反射防止構造６１を切断したときに現れる断面図である。

図５および図６Ａ，６Ｂに示すように、反射防止構造６１は、複数の凹部６５と、隣り合う凹部６５の境界部からなり、各凹部６５を取り囲む枠部６６とを含む。

各凹部６５は、枠部６６の頂部１７の高さ位置に設定されたベース表面６３から、環状頂部７（レンズバレル１）の内部方向に向かって凹んで形成されている。つまり、各凹部６５は、環状頂部７の内部に配置された頭頂部６８からベース表面６３へ向かって広がる傾斜面６４を有する中空空間からなる凹部である。また、各凹部６５は、枠部６６によって、隣り合う凹部６５から独立して設けられている。

凹部６５の形状を具体的に説明すると、図５の凹部６５は、四角形（長方形）の開口部６９を有している。開口部６９の長手方向の径（長さ）Ｗ_３は、例えば、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。また、開口部６９の短手方向の径（幅）Ｗ_４は、例えば、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。このように、凹部６５の開口部６９の径が上記の範囲であれば、従来のようにナノインプリント等の手法によってナノメートルオーダーの反射防止構造を形成する場合と異なり、成形金型（例えば、後述する凹型２０および凸型２１）によって精密な形状を簡単に形成することができる。

凹部６５の開口部６９は、互いに対向する第１辺７０Ａおよび第２辺７０Ｂと、互いに対向する第３辺７０Ｃおよび第４辺７０Ｄとを有している。凹部６５では、第１辺７０Ａおよび第２辺７０Ｂからそれぞれ延びる第１傾斜面６４Ａおよび第２傾斜面６４Ｂが、線状の頂部としての頭頂部６８を形成している。一方、第３辺７０Ｃおよび第４辺７０Ｄからそれぞれ延びる第３傾斜面６４Ｃおよび第４傾斜面６４Ｄは、線状の頭頂部６８の各端部７１，７１において、第１傾斜面６４Ａおよび第２傾斜面６４Ｂとの間に点状の頂部を形成している。なお、図５および図６Ａ，６Ｂでは、明瞭化のため、一つの凹部６５にのみ、第１〜第４傾斜面６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄを示している。

また、各凹部６５の傾斜面６４は、図６Ａ，６Ｂに示すように、ベース表面６３の法線ｎに対して１０°〜４５°の角度θで傾斜していてもよい。また、各凹部６５の深さＤ（ベース表面６３から頭頂部６８までの距離）は、例えば、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであってもよい。また、互いに隣り合う凹部６５のピッチＰ（線状の頭頂部６８同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍであってもよい。

また、各凹部６５の頭頂部６８は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、鋭く尖っていてもよいし、前述の図４Ｂの頭頂部１８のように、丸く加工されることによって、弧状に形成されていてもよい。

また、図５では、枠部６６が格子状に形成されており、各格子窓の部分に凹部６５が１つずつ形成されている。これにより、複数の凹部６５が格子パターンに配列されている。枠部６６の頂部６７（隣り合う凹部６５の境界部）は、所定幅未満の稜線部として形成されている。例えば、図６Ａに示すように、枠部６６の頂部６７は、撥水防止膜や反射防止膜等の薄膜を形成するために必要な幅未満の幅Ｗ_５で形成された直線部が互いに直交して形成されている。当該稜線部としての頂部６７の幅Ｗ_２は、特に制限されず、例えば、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍであってもよい。また、枠部６６の頂部６７は、前述の図４Ｂの頂部１７のように、断面視において鋭く尖るように形成されることによって（つまり、幅Ｗ_５＝０μｍ）、直線であってもよい。

そして、この反射防止構造６１において、ベース表面６３（頂部６７）および凹部６５の傾斜面６４は、レンズバレル１の原料が露出した状態で仕上げられている。つまり、ベース表面６３および凹部６５の傾斜面６４が、レンズバレル１の原料とは異なる原料からなる薄膜等で覆われておらず、また、凹部６５が、他の樹脂材料等で埋め戻されているわけでもなく中空状態で維持されている。

次に、レンズバレル１の製造方法を、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。

図７Ａおよび図７Ｂは、図１〜図４Ａ，４Ｂのレンズバレル１の製造方法を工程順に示す図である。なお、図７Ａおよび図７Ｂでは、図１〜図４Ａ，４Ｂに示したレンズバレル１の構成のうち、説明に必要な構成のみを図示し、それ以外は省略する。

レンズバレル１を製造するには、図７Ａに示すように、成形用の金型（例えば、凹型２０および凸型２１）が準備される。凹型２０の内面（内部底面）には、環状頂部７の開口８に対応する凸部２２と、この凸部２２を取り囲むように多数配列された複数の錐形凸部２３が形成されている。錐形凸部２３は、レンズバレル１の錐形凹部１５の反対パターンで形成されている。そして、凹型２０および凸型２１を合わせることで、型締め工程が行われる。

次に、図７Ｂに示すように、型締めされた状態の凹型２０と凸型２１との間に、溶融した状態のベース原料２４が注入される。ベース原料２４としては、前述のベース原料が使用される。また、ベース原料２４がフィラーや添加剤を含有する場合には、金型への注入に先立ってベース原料２４にフィラーを混合しておけばよい。このときの樹脂温度は、例えば、２８０℃〜３５０℃であり、充填圧力は、例えば、５０ＭＰａ〜２３０ＭＰａであり、射出速度は、例えば、５０ｍｍ／ｓ〜２２０ｍｍ／ｓであってもよい。

次に、注入されたベース原料２４が保圧、冷却される。このときの保持圧力は、例えば、５０ＭＰａ〜１４０ＭＰａであってもよい。また、充填時間と保圧時間とを合わせた射出時間は、例えば、１秒〜１０秒であってもよい。冷却後、型開きが行われ、前述の反射防止構造１１を有するレンズバレル１が得られる。

なお、レンズバレル１が図５、図６Ａおよび図６Ｂに示した反射防止構造６１を有する場合には、反射防止構造６１の凹部６５の形状に合わせて、錐形凸部２３の形状を変更すればよい。

以上、この実施形態のレンズバレル１によれば、環状頂部７の外面９（ベース表面１３）に複数の錐形凹部１５（凹部６５）が配列されていることによって、ベース表面１３に入射した光の反射を抑制することができる。また、反射防止構造１１（反射防止構造６１）が凸構造ではなく、ベース表面１３に対して凹んだ構造であるため、環状頂部７の外面９に何らかの接触が生じても、錐形凹部１５（凹部６５）に影響を与えなくて済む。これにより、不要なパーティクルの発生を防止できると共に、錐形凹部１５（凹部６５）の形状変化を防止できるので、レンズバレル１の反射抑制機能を維持することができる。

さらに、レンズバレル１の枠部１６の頂部１７（枠部６６の頂部６７）が稜線部として形成されており、複数の錐形凹部１５（凹部６５）が密接して形成されているので、ベース表面１３全体にわたって光の反射を効率よく抑制することができる。また、枠部１６の頂部１７（枠部６６の頂部６７）が比較的幅広な平坦領域として形成されていると、当該平坦領域と錐形凹部１５（凹部６５）の形成領域との間に反射率の差が生じ、ベース表面１３で色調のコントラストが発生して外観を損なうおそれがあるが、そのような課題を解決することもできる。また、頂部１７（頂部６７）が格子ライン状であるため、ベース表面１３に指紋が付着したり、ひっかき傷が発生したりすることも防止することができる。

さらに、この実施形態では、反射防止構造１１（反射防止構造６１）において、四角錐形凹部１５（凹部６５）が、互いに直交する縦方向および横方向に沿って規則正しく配列されているので、ベース表面１３における光の反射を均等に抑制することができる。

また、レンズバレル１が樹脂等の一体成形品であるため、図７Ａおよび図７Ｂで示した製造方法のように、金型（凹型２０および凸型２１）へのベース原料２４の注入および成形（図７Ｂ）によって、低コストかつ簡単に製造することができる。しかも、図７Ｂに示すように、成形工程の完了を以てレンズバレル１が得られ、その後、レンズバレル１に反射防止膜等の薄膜をさらに形成する必要がない。そのため、製造工程の工程数を減らすことができる。

次に、図８Ａ、図８Ｂおよび図９を参照して、前述のレンズバレル１に使用形態の一例を説明する。

図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の一実施形態に係るスマートフォン２５の概略構成図であり、図８Ａがスマートフォン２５の正面側を示し、図８Ｂがスマートフォン２５の背面側を示している。図９は、図８Ａおよび図８Ｂのスマートフォン２５に搭載されたカメラユニット２７の概略構成を示す断面図である。

スマートフォン２５は、扁平な直方体形状の筐体２６を有している。筐体２６の内部には、各種電子部品の他、本発明の一実施形態にかかるカメラユニット２７が収納されている。

図８Ａに示すように、筐体２６の正面には、液晶パネル等で構成された表示パネルの表示面２８が露出している。筐体２６の一つの短辺に沿う部分には、ボタン２９が１つ設けられている。使用者は、ボタン２９の操作によって、スマートフォンの各種操作を行うことができる。また、筐体２６のもう一つの短辺に沿う部分には、カメラ用のレンズ窓３０が形成されている。

一方、図８Ｂに示すように、筐体２６の背面には、筐体２６の一つの角部に、カメラ用レンズ窓３１が形成されている。

カメラ用レンズ窓３０，３１を介して筐体２６の内部には、図９に示すように、カメラユニット２７が配置されている。

図９に示すように、カメラユニット２７は、筐体２６の内部において、基板３２上に配置されている。基板３２は、例えば、公知のプリント回路基板（ＰＣＢ）で構成されている。基板３２には、カメラユニット２７の他に、当該カメラユニット２７を制御するためのＩＣチップ（図示せず）等も搭載されていてもよい。なお、カメラユニット２７は、公知のフレキシブル基板（ＦＰＣ）に接続されていてもよい。

カメラユニット２７は、筐体３３、レンズバレル１、レンズ３４、センサカバー３５、撮像センサ３６を含む。

筐体３３は、例えば、両端部が開放された筒状に形成されている。筐体３３の内周面には、ねじ部３７が形成されている。このねじ部３７に、レンズバレル１の第１部分４の該周面に形成されたねじ部３８が螺合することによって、レンズバレル１が筐体３３に固定されている。

レンズバレル１は、筐体３３の軸方向一端部から第２部分５が突出するように（露出するように）設けられている。レンズ３４は、レンズバレル１のレンズ収容部２に設けられている。なお、レンズ３４は、図９では２枚のみ示しているが、２枚以上配置されていてもよい。

レンズバレル１の第１部分４側の端部（他端部）には、光学フィルタ３９が設けられている。光学フィルタ３９としては、例えば、赤外線カットフィルタ（フィルム）等が挙げられる。

センサカバー３５は、筐体３３の軸方向他端部（レンズバレル１の反対側）に取り付けられている。センサカバー３５は、内部にセンサ収容部４０を区画する椀状に形成され、当該センサ収容部４０に、撮像センサ３６が配置されている。センサ収容部４０は、カバー部材（例えば、カバーガラス）４１によって閉塞されている。

そして、このカメラユニット２７は、レンズバレル１の開口８がレンズ窓３０，３１に対向するように配置されている。レンズバレル１の開口８の径はレンズ窓３０，３１の径よりも小さく、これにより、レンズバレル１の環状頂部７の一部が、レンズ窓３０，３１を通して、スマートフォン２５の外観の一部として視認され得る状態となっている。

スマートフォン２５を操作して写真を撮る場合、被写体から反射した光は、レンズ窓３０，３１のカバー部材４２およびレンズバレル１の開口８を通過してレンズ３４で集光され、撮像センサ３６で検出される。そして、検出された信号が処理され、スマートフォン２５の表示面２８に画像が表示される。

以上、このスマートフォン２５によれば、カメラユニット２７のレンズバレルとして、上記のレンズバレル１が搭載されている。そのため、レンズ窓３０，３１を通って入射し、レンズバレル１の環状頂部７で反射される光の反射率を抑制することができる。その結果、レンズ窓３０，３１を通してスマートフォン２５の内部を見ても、レンズバレル１が高い黒色度で目立たないので、スマートフォン２５の外観を損ねることを防止することができる。さらに、スマートフォン２５の筐体２６が黒色の場合には、筐体２６の色とレンズバレル１の色とが調和し、デザイン的にも優れたものとなる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

例えば、前述の実施形態では、レンズバレル１の枠部１６の頂部１７が稜線部として形成されていたが、頂部１７は、図１０に示すように、比較的幅広な平坦領域として形成されていてもよい。

また、前述の実施形態では、錐形凹部１５は、四角錐形凹部１５として形成されていたが、例えば、図１１に示す円錐形凹部１５であってもよいし、図１２に示す三角錐形凹部１５であってもよい。三角錐形凹部１５の場合、複数の三角錐形凹部１５をトラス状に配列することによって、頂部１７を稜線部として形成することができる。

また、前述の実施形態では、凹部６５の開口部６９は、第１辺７０Ａおよび第２辺７０Ｂが、第３辺７０Ｃおよび第４辺７０Ｄよりも長くされた長方形状に形成されていたが、第１辺７０Ａ〜第４辺７０Ｄの長さが全て同じとされた正方形状に形成されていてもよい。

また、前述の実施形態では、レンズバレル１の使用形態の一例として、スマートフォン２５を示したが、レンズバレル１は、図１３に示すように、腕時計４３の文字盤４４の裏側に収容されるカメラユニット２７に使用されてもよいし、ノートパソコン４６の表示面４７の上側に収容されるカメラユニット２７に使用されてもよい。その他、携帯ゲーム機、携帯音楽プレーヤー等の各種携帯機器に搭載されるカメラユニットに使用することができる。

また、前述の実施形態では、本発明の反射防止構造が備える反射防止構造体の一例としてレンズバレル１のみを取り上げたが、本発明の反射防止構造は、レンズバレル等の光学部品だけでなく、自動車の内装材等の意匠部品にも好適に使用することができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本出願は、２０１６年１１月２１日に日本国特許庁に提出された特願２０１６−２２６１９５号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。

次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
（１）レンズバレルの製造
＜実施例１＞
カーボンブラックが配合されたポリカーボネート樹脂（住化スタイロンポリカーボネート株式会社製 カリバー３０１−２２）のペレットを使用して、図７Ａおよび図７Ｂの工程に倣ってレンズバレルを射出成形した。これにより、環状頂部７に複数の四角錐形凹部１５からなる反射防止構造１１を有するレンズバレル１を得た。

成形条件は、例えば、樹脂温度＝約３２０℃、射出圧力（充填圧力＝約２１０ＭＰａ、保持圧力＝約１１０ＭＰａ）、射出速度＝約２００ｍｍ／ｓ、射出時間（充填時間＋保圧時間）＝約１．６秒とした。

また、得られたレンズバレル１の四角錐形凹部１５に関して、ピッチＰ＝０．１ｍｍ、深さＤ＝０．０８ｍｍ、傾斜面１４の角度θ＝３０°であった。

＜実施例２＞
四角錐形凹部１５を、図５、図６Ａおよび図６Ｂに示した凹部６５としたこと以外は、実施例１と同様の工程によって、レンズバレルを得た。得られたレンズバレル１の凹部６５に関して、ピッチＰ＝０．１ｍｍ、深さＤ＝０．１ｍｍ、傾斜面６４の角度θ＝３０°であった。

＜比較例１＞
環状頂部７の外面９に四角錐形凹部１５を形成せず、当該外面９を平滑面としたこと以外は、実施例１と同様の工程によって、レンズバレルを得た。得られたレンズバレルの環状頂部７の外面９に対しては、ブラスト処理にて金型表面を荒らすことによって、シボ加工を施した。

＜比較例２＞
シボ加工を施さなかったこと以外は、比較例１と同様の工程によって、レンズバレルを得た。すなわち、比較例２のレンズバレルでは、環状頂部７の外面９を平滑面として形成した。
（２）反射率の測定
反射率の測定は、図１５に示す測定装置４８を用いて行った。具体的には、積分半球４９上の測定位置（スリット部５０）に、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２のそれぞれで得られたサンプル５１を配置し、光源５２から照射した光を反射させた。反射光は、周囲の積分半球４９で散乱され、平均化した光を検出器５３で検出することによって、全反射率（正反射率＋拡散反射率）を求めた（測定波長範囲：３８０ｎｍ〜８００ｎｍ）。拡散反射率は、正反射光を除外するため、光源５２と対象位置にある蓋５４を外した状態で測定した。結果を、図１６に示す。なお、図１６では、アルミ鏡面（基準器）の反射率を１００％とした場合の相対反射率を示している。
（３）評価
図１６から、本発明の反射防止構造を有する実施例１および実施例２のレンズバレルが、比較例１および２のレンズバレルに比べて、低い反射率を実現できることを確認できた。例えば、波長４３５ｎｍ、４６０ｎｍ、５４６ｎｍおよび７００ｎｍでの反射率は、下記表１の通りであった。

１ レンズバレル
２ レンズ収容部
３ 筒状部
７ 環状頂部
８ 開口
９ （環状頂部の）外面
１１ 反射防止構造
１３ ベース表面
１４ 傾斜面
１４Ａ 第１傾斜面
１４Ｂ 第２傾斜面
１４Ｃ 第３傾斜面
１４Ｄ 第４傾斜面
１５ 錐形凹部
１６ 枠部
１７ （枠部の）頂部
１８ 頭頂部
１９ 開口部
２０ 凹型
２１ 凸型
２３ 錐形凸部
２４ ベース原料
２５ スマートフォン
２７ カメラユニット
３４ レンズ
３６ 撮像センサ
４３ 腕時計
４６ ノートパソコン
６１ 反射防止構造
６３ ベース表面
６４ 傾斜面
６４Ａ 第１傾斜面
６４Ｂ 第２傾斜面
６４Ｃ 第３傾斜面
６４Ｄ 第４傾斜面
６５ 凹部
６６ 枠部
６７ （枠部の）頂部
６８ 頭頂部
６９ 開口部
７０ 辺
７０Ａ 第１辺
７０Ｂ 第２辺
７０Ｃ 第３辺
７０Ｄ 第４辺
７１ （頭頂部の）端部

Claims (30)

1. 黒色の色料を含有する原料からなる一体の射出成形品からなり、
   前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、
   前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含み、
   前記複数の凹部は、前記傾斜面が点状の頂部を形成する複数の錐形凹部を含み、
   互いに隣り合う前記錐形凹部のピッチ（頂部同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍである、反射防止構造体。
2. 前記錐形凹部は、多角形の開口部を有する多角錐形凹部を含み、
   前記ベース表面において互いに隣り合う前記多角錐形凹部の間の境界部に設けられた稜線部を含む、請求項１に記載の反射防止構造体。
3. 前記錐形凹部は、四角形の開口部を有する四角錐形凹部を含み、
   前記四角錐形凹部が、格子状に配列されている、請求項１または２に記載の反射防止構造体。
4. 黒色の色料を含有する原料からなる一体の射出成形品からなり、
   前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、
   前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含み、
   前記凹部は、四角形の開口部を有し、
   前記開口部の四辺のうち互いに対向する第１辺および第２辺からそれぞれ延びる第１傾斜面および第２傾斜面が、線状の頂部を形成しており、
   前記開口部の四辺の残りの第３辺および第４辺からそれぞれ延びる第３傾斜面および第４傾斜面が、前記線状の頂部の各端部において、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面との間に点状の頂部を形成しており、
   互いに隣り合う前記凹部のピッチ（前記線状の頂部同士の距離）は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍである、反射防止構造体。
5. 前記開口部は、前記第１辺および前記第２辺が、前記第３辺および前記第４辺よりも長くされた長方形状に形成されている、請求項４に記載の反射防止構造体。
6. 前記凹部の傾斜面は、前記ベース表面の法線に対して１０°〜４５°の角度で傾斜している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
7. 前記凹部の開口部は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍの径を有している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
8. 前記凹部の深さは、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
9. 前記ベース表面および前記凹部の傾斜面は、前記成形品の原料が露出した状態で仕上げられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
10. 黒色の色料を含有する原料からなる一体の射出成形品からなり、
    前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、
    前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含み、
    前記凹部の開口部は、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍの径を有している、反射防止構造体。
11. 前記複数の凹部は、前記傾斜面が点状の頂部を形成する複数の錐形凹部を含む、請求項１０に記載の反射防止構造体。
12. 前記錐形凹部は、多角形の開口部を有する多角錐形凹部を含み、
    前記ベース表面において互いに隣り合う前記多角錐形凹部の間の境界部に設けられた稜線部を含む、請求項１１に記載の反射防止構造体。
13. 前記錐形凹部は、四角形の開口部を有する四角錐形凹部を含み、
    前記四角錐形凹部が、格子状に配列されている、請求項１１または１２に記載の反射防止構造体。
14. 前記凹部は、四角形の開口部を有し、
    前記開口部の四辺のうち互いに対向する第１辺および第２辺からそれぞれ延びる第１傾斜面および第２傾斜面が、線状の頂部を形成しており、
    前記開口部の四辺の残りの第３辺および第４辺からそれぞれ延びる第３傾斜面および第４傾斜面が、前記線状の頂部の各端部において、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面との間に点状の頂部を形成している、請求項１０に記載の反射防止構造体。
15. 前記開口部は、前記第１辺および前記第２辺が、前記第３辺および前記第４辺よりも長くされた長方形状に形成されている、請求項１４に記載の反射防止構造体。
16. 前記凹部の傾斜面は、前記ベース表面の法線に対して１０°〜４５°の角度で傾斜している、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
17. 前記凹部の深さは、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
18. 前記ベース表面および前記凹部の傾斜面は、前記成形品の原料が露出した状態で仕上げられている、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
19. 黒色の色料を含有する原料からなる一体の射出成形品からなり、
    前記成形品の外面を構成するベース表面に形成された反射防止構造を含み、
    前記反射防止構造は、それぞれ、互いに隣り合う凹部から独立して前記ベース表面に対して凹んで形成され、前記ベース表面に対して傾斜し、底部において少なくとも１つの点状または線状の頂部を形成する傾斜面を有する複数の凹部を含み、
    前記凹部の深さは、０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである、反射防止構造体。
20. 前記複数の凹部は、前記傾斜面が点状の頂部を形成する複数の錐形凹部を含む、請求項１９に記載の反射防止構造体。
21. 前記錐形凹部は、多角形の開口部を有する多角錐形凹部を含み、
    前記ベース表面において互いに隣り合う前記多角錐形凹部の間の境界部に設けられた稜線部を含む、請求項２０に記載の反射防止構造体。
22. 前記錐形凹部は、四角形の開口部を有する四角錐形凹部を含み、
    前記四角錐形凹部が、格子状に配列されている、請求項２０または２１に記載の反射防止構造体。
23. 前記凹部は、四角形の開口部を有し、
    前記開口部の四辺のうち互いに対向する第１辺および第２辺からそれぞれ延びる第１傾斜面および第２傾斜面が、線状の頂部を形成しており、
    前記開口部の四辺の残りの第３辺および第４辺からそれぞれ延びる第３傾斜面および第４傾斜面が、前記線状の頂部の各端部において、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面との間に点状の頂部を形成している、請求項１９に記載の反射防止構造体。
24. 前記開口部は、前記第１辺および前記第２辺が、前記第３辺および前記第４辺よりも長くされた長方形状に形成されている、請求項２３に記載の反射防止構造体。
25. 前記凹部の傾斜面は、前記ベース表面の法線に対して１０°〜４５°の角度で傾斜している、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
26. 前記ベース表面および前記凹部の傾斜面は、前記成形品の原料が露出した状態で仕上げられている、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
27. 前記反射防止構造体は、レンズを収容するための中空の内部空間を区画する筒状部と、前記筒状部の一端に一体的に形成され、光が入射するための開口を有する環状頂部とを有するレンズバレルを含み、
    前記反射防止構造は、前記環状頂部の前記内部空間の反対側の表面に形成されている、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の反射防止構造体。
28. 請求項２７に記載のレンズバレルと、
    前記レンズバレルの前記内部空間に収容されたレンズと、
    前記レンズバレルの前記環状頂部の反対側に配置された撮像素子とを含む、携帯機器用カメラユニット。
29. 請求項２８に記載のカメラユニットが搭載された、携帯機器。
30. 内面に複数の独立した凸部が配列された金型に黒色の色料を含有する原料を注入し、成形することによって、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の反射防止構造体を製造する方法。

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