WO2019003708A1 - レンズおよびレンズの製造方法 - Google Patents

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lens
lens body
flat surface
inorganic
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圭一郎 篠木
隆敏 土手内
陽明 江口
隆司 中山
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Nidec Corp
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses

Definitions

  • the present invention relates to a lens and a method of manufacturing the lens.
  • the surface of the lens is subjected to various processes to improve the lens function.
  • problems such as ghosting or flare may occur. It is known that these problems are caused by stray light caused by internal reflection of the lens unit.
  • a configuration in which an anti-reflection film is formed on a light transmission surface of a lens is known as a lens that constitutes the lens unit.
  • a dielectric multilayer film in which a plurality of two types of inorganic dielectric layers having different refractive indexes are alternately stacked is known.
  • Patent Document 1 There is also known a configuration in which a surface other than the light transmitting surface of the lens is painted or polished (for example, see Patent Document 1).
  • a configuration in which a hard coat film (inorganic film) is formed on the light transmission surface of the lens.
  • the polymeric material which has light transmittance is known as a material of a lens.
  • the polymer material can be molded into a large amount of lenses by molding using a mold. Moreover, it is possible to perform surface processing which suppresses internal reflection by transferring the fine unevenness
  • the coefficient of thermal expansion of the lens containing the polymer material and the inorganic film such as the above-mentioned dielectric multilayer film and hard coat film differ greatly. Therefore, even if an inorganic film is formed on the light transmission surface of a lens containing a polymer material, the inorganic film can not follow the expansion and contraction of the lens due to the difference in thermal expansion coefficient, and the inorganic film is easily damaged and peeled off.
  • a buffer layer is formed on the light transmission surface of a lens containing a polymer material to buffer the difference in thermal expansion coefficient between the lens and the inorganic film.
  • a buffer layer can be obtained, for example, by spin coating a liquid mixture (mixture) in which an inorganic material and a polymer material (binder) are mixed.
  • the function of the buffer layer can suppress the peeling of the inorganic film.
  • the buffer layer can be made not to inhibit the light transmittance of the entire lens.
  • the mixture of the inorganic material and the polymer material is spread by spin coating, and the asperities are buffered. There is a risk of being buried in the layer. If the refractive index of the mixture is made similar to that of the lens so that the light transmission of the lens is not inhibited, light is transmitted on the surface of the concavities and convexities buried by the mixture, and the effect of suppressing stray light can not be obtained.
  • the inventors of the present invention have made intensive studies on a configuration that can suppress damage to an inorganic film and further suppress stray light in a lens that includes a polymer material and in which an inorganic film is formed, and completed the invention.
  • a lens body containing a first polymer material, and a first film disposed on the surface of the lens body and containing a mixture of a second polymer material and an inorganic material And a second film which is an inorganic film disposed on the surface of the first film, and the lens body has a concave surface provided on one surface viewed along the optical axis of the lens body A flat surface provided on the one surface and continuous with the concave surface, at least a portion of the concave surface is covered with the first film, and the flat surface is exposed from the first film; A lens having a polishing mark is provided.
  • a concave surface provided on one surface of the lens body containing the first polymer material, viewed along the optical axis of the lens body, and the concave surface
  • a method of manufacturing a lens comprising: forming a second film, and polishing and removing the first film overlapping the flat surface and the second film overlapping the flat surface.
  • a concave surface provided on one surface of the lens body containing the first polymer material as viewed along the optical axis of the lens body, and the concave surface provided on the one surface
  • a method of manufacturing a lens comprising the steps of: polishing and removing; and forming a second film, which is an inorganic film, on the surface of the first film.
  • the present invention it is possible to provide a lens including a polymer material and having an inorganic film formed on the surface. Moreover, the manufacturing method of the lens in which the polymeric film was included and in which the inorganic film was formed in the surface can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a lens of the embodiment.
  • FIG. 2A is a process chart showing a method of manufacturing a lens according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a process diagram showing a method of manufacturing a lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a process diagram showing a method of manufacturing a lens according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a lens 2 according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a process diagram showing a method of manufacturing a lens according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a process diagram showing a method of manufacturing a lens according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 4C is a process diagram showing a method of manufacturing a lens according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a lens of the present embodiment.
  • the lens 1 of the present embodiment includes a lens body 10, a first film 20, and a second film 30.
  • the lens body 10 is a molded body containing a polymer material.
  • the polymeric material which comprises the lens main body 10 is called "1st polymeric material.”
  • thermoplastic resin any of a thermoplastic resin and a curable resin can be used.
  • the curable resin may be thermosetting or photocurable.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • COP cyclic olefin polymer
  • episulfide resin thiourethane resin
  • thiourethane resin thiourethane resin
  • an acrylic resin is preferable as the first polymer material because it is easy to process, has a high light transmittance, and is a material with little coloration.
  • the lens body 10 using an acrylic resin as the first polymer material has high light transmittance and high quality.
  • the first polymer material may be used in combination with various additives such as a stabilizer, an antioxidant, a filler, and a refractive index regulator as long as the light transmittance of the lens body 10 is not impaired.
  • the lens body 10 has one surface S1 viewed along the optical axis L of the lens body 10, the other surface S2 opposite to the one surface S1, and one surface S1 extending in the circumferential direction of the lens body 10 And a circumferential surface S3 intersecting and intersecting with the other surface S2.
  • One surface S1 includes a concave surface Sa which is visible along the optical axis L and overlaps the optical axis L, and a flat surface Sb which is disposed around the concave surface Sa and is continuous with the concave surface Sa. Looking at one surface S1 along the optical axis L of the lens body 10, the concave surface Sa is formed in a substantially circular shape centering on the position of the optical axis L.
  • the other surface S2 is a convex surface.
  • the concave surface Sa and the other surface S2 are light transmitting surfaces. That is, the lens body 10 is a so-called meniscus lens.
  • the lens body 10 is a concave meniscus lens designed to have a curvature of the concave surface Sa larger than that of the other surface S2.
  • the circumferential surface S3 may be a ground surface.
  • the ridges 11 extending in the circumferential direction of the lens body 10 may be provided on the circumferential surface S3.
  • the ridges 11 shown in FIG. 1 are configured in a closed ring shape.
  • the first film 20 is a thin film containing a mixture of a polymer material and an inorganic material.
  • membrane 20 is called "2nd polymeric material.”
  • the second polymer material contained in the first film 20 is preferably a curable resin, more preferably a photocurable resin, and still more preferably an ultraviolet curable resin.
  • fine particles of an inorganic oxide such as silica, zirconia, or titania can be used. These fine particles are dispersed in the second polymer material, for example, in the state of primary particles less than several tens of nm.
  • Such an inorganic material is sufficiently small relative to the wavelength of light in the visible light range, and the light in the visible light range can be suitably transmitted as the entire first film 20.
  • the first film 20 is disposed on the surface of the lens body 10. Specifically, the first film 20 covers the entire surface of the concave surface Sa of the lens body 10.
  • the concave surface Sa is covered by the first film 20.
  • the flat surface Sb is exposed from the first film 20.
  • the first film 20 is not formed on the circumferential surface S3.
  • the second film 30 is an inorganic film.
  • the second film 30 is disposed on the surface of the first film 20.
  • the second film 30 can adopt various configurations according to the function given to the lens 1.
  • the second film 30 can be a dielectric multilayer film.
  • the lens 1 can be provided with an antireflection function.
  • a known configuration can be employed for the detailed configuration of the dielectric multilayer film.
  • the second film 30 can also be a hard coat film for the purpose of preventing damage.
  • the flat surface Sb, the end surface of the first film 20, and the end surface of the second film 30 are continuous surfaces. Looking at one surface S1 along the optical axis L of the lens body 10, the end face 20x of the first film 20 and the end face 30x of the second film 30 are concentrically exposed centering on the position of the optical axis L ing.
  • the ends of the first film 20 and the second film 30 are not provided on the flat surface Sb, and the flat surface Sb, the end surface 20 x of the first film 20, and the end surface 30 x of the second film 30 And are continuous surfaces adjacent to each other.
  • the lens 1 has a polishing mark on the flat surface Sb.
  • the lens 1 configured as described above has the following function.
  • the lens 1 has a first film 20 containing a second polymer material between the lens body 10 and the second film 30.
  • the first film 20 buffers the difference in coefficient of thermal expansion between the lens body 10 containing the first polymer material and the second film 30 which is an inorganic film. Therefore, for example, when the lens 1 is used in a high temperature environment, it is possible to suppress the breakage (cracking, peeling) of the second film 30 caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the lens body 10 and the second film 30. .
  • the lens 1 has a polishing mark on the flat surface Sb.
  • the flat surface Sb on which the polishing mark is formed functions as a light shielding surface that scatters light incident on the flat surface Sb and reduces the ratio of light passing through the flat surface Sb. Thereby, the light which injects into flat surface Sb becomes difficult to inject into the light transmissive surface (concave surface Sa, other surface S2) of the lens 1.
  • the first film 20 is not formed on the circumferential surface S3 which is a ground surface, and the ground surface is maintained. Therefore, the circumferential surface S3 functions as a light shielding surface that scatters the light incident on the circumferential surface S3 and reduces the ratio of the light passing through the circumferential surface S3. Thereby, the light which injects into surrounding surface S3 becomes difficult to inject into the light transmissive surface (concave surface Sa, other surface S2) of the lens 1. As shown in FIG.
  • the lens 1 having a polishing mark on the flat surface Sb is suppressed in stray light and has high quality.
  • the lens 1 having the above-described configuration can suppress damage to the second film 30 which is an inorganic film, and can further suppress stray light.
  • the first film 20 is described as covering the entire surface of the concave surface Sa.
  • the first film 20 may be configured to cover at least a part of the concave surface Sa. Even when the portion covered by the first film 20 is at least a part of the concave surface Sa, the damage of the second film 30 can be suppressed by the lens 1 having the first film 20.
  • FIG. 2A to FIG. 2C are process drawings showing a method of manufacturing a lens according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A to 2C are described as manufacturing the lens 1 shown in FIG.
  • the first film 20A is formed on one surface S1 (concave surface Sa and flat surface Sb).
  • the first film 20A is formed by applying and forming a mixture of a precursor of the second polymer material which is a curable resin, an inorganic material, and, if necessary, a solvent (dispersion medium) as required. It is obtained by curing the first film 20A.
  • solvent various solvents can be used as long as they can dissolve the precursor, and polar solvents can be suitably used.
  • the solvent used for the above mixture include ketone solvents such as acetone, MEK (methyl ethyl ketone) and MIBK (methyl isobutyl ketone), and ether solvents such as diethyl ether, THF (tetrahydrofuran) and PGM (polypropylene glycol monomethyl ether).
  • ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • hydrocarbon solvents such as pentane and hexane
  • aromatic solvents such as toluene and xylene may be further mixed with the above-mentioned solvent.
  • the coating film of the mixture is formed by, for example, spin coating after dropping the above-mentioned mixture on the concave surface Sa.
  • the first film 20A may be formed on the concave surface Sa by spin coating, and the first film 20A may not be formed on the flat surface Sb. In that case, it is necessary to strictly control the amount of the mixture dropped onto the concave surface Sa, the number of rotations at the time of spin coating, and the rotation time. Furthermore, in order to control the film thickness of the first film 20A formed on the concave surface Sa to a desired film thickness without forming the first film 20A on the flat surface Sb, more strict control is required.
  • the first film 20A is positively formed on the flat surface Sb. Therefore, it is easy to form the first film 20A having a desired film thickness.
  • a second film 30A is formed on the surface of the first film 20A.
  • the second film 30A can be obtained, for example, by depositing the inorganic material IM using a known method such as vapor deposition or sputtering.
  • the portion of the first film 20A overlapping with the flat surface Sb and the portion of the second film 30A overlapping with the flat surface Sb are polished away.
  • the flat surface Sb is polished by pressing the flat surface Sb against a rotating polishing plate using a known polishing plate.
  • a convex holder 11 is supported using a lens holder (not shown), and a force is applied to the convex rib 11 to press it against the polishing plate, thereby making the flat surface without touching the other surface S2 which is a light transmitting surface. Polishing of Sb is possible.
  • the portion overlapping with the flat surface Sb is removed from the first film 20A, and the first film 20 shown in FIG. 1 is obtained.
  • the portion overlapping the flat surface Sb is removed from the second film 30A, and the second film 30 shown in FIG. 1 is obtained.
  • polishing marks are formed on the flat surface Sb. Polishing marks appear as a set of streaked marks (grooves) according to the movement of the rotating polishing plate.
  • the depth of polishing marks or the density of grooves of polishing marks can be prepared by changing the conditions such as the type of polishing plate used for polishing, the stress pressing the lens against the polishing plate at the time of polishing, and the polishing time.
  • the end portions of the first film 20 and the second film 30 are not provided on the flat surface Sb, and the flat surface Sb, the end surface 20 x of the first film 20, and the second
  • the end face 30x of the film 30 is a continuous surface adjacent to each other.
  • the lens manufacturing method of this embodiment is configured as described above.
  • the lens manufacturing method as described above it is possible to easily manufacture the lens 1 provided with the second film 30 which is an inorganic film and further having the flat surface Sb which is a light shielding surface.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a lens 2 according to a third embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as in the first embodiment denote the same constituent elements in the present embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the lens 2 of the present embodiment includes a lens body 10, a first film 20, and a second film 31.
  • the first film 20 is provided between the lens body 10 and the second film 31.
  • the second film 31 is an inorganic film similar to the second film 30 described above.
  • the second film 31 covers the surface 20 y of the first film 20 and the end face 20 x of the first film 20, and covers a part of the flat surface Sb.
  • the lens 2 has a polishing mark on the flat surface Sb.
  • the lens 2 configured as described above has the following function.
  • the first film 20 buffers the difference in coefficient of thermal expansion between the lens body 10 containing the first polymer material and the second film 31 which is an inorganic film. Therefore, for example, when the lens 2 is used in a high temperature environment, it is possible to suppress cracking and peeling of the second film 31.
  • the flat surface Sb on which the polishing mark is formed in the lens 2 functions as a light shielding surface that scatters the light incident on the flat surface Sb and reduces the ratio of the light passing through the flat surface Sb.
  • the lens 2 configured as described above can suppress damage to the second film 31 which is an inorganic film, and can further suppress stray light.
  • FIG. 4A to FIG. 4C are process drawings showing a method of manufacturing a lens according to a fourth embodiment of the present invention. In FIGS. 4A to 4C, it will be described as manufacturing the lens 2 shown in FIG.
  • the first film 20A is formed on the concave surface Sa of the lens body 10 and the flat surface Sb continuous with the concave surface Sa.
  • polishing marks on the flat surface Sb can be prepared in the same manner as the lens manufacturing method of the second embodiment.
  • a second film 31 is formed on the surface of the first film 20A.
  • the second film 31 is obtained, for example, by depositing the inorganic material IM using a known method such as vapor deposition or sputtering via the mask M. As a result, a part of the flat surface Sb is exposed from the first film 20 and the second film 31.
  • the lens manufacturing method of this embodiment is configured as described above.
  • the lens manufacturing method as described above it is possible to easily manufacture the lens 2 which is provided with the second film 31 which is an inorganic film and further has a flat surface Sb which is a light shielding surface.

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Abstract

本発明の一態様に係るレンズは、第１高分子材料を含むレンズ本体と、レンズ本体の表面上に配置され、第２高分子材料と無機材料との混合物を含む第１膜と、第１膜の表面上に配置された無機膜である第２膜と、を備える。レンズ本体は、レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、一方の面に設けられ凹面と連続する平坦面と、を有する。凹面の少なくとも一部は、第１膜に覆われている。 平坦面は、第１膜から露出され、研磨痕を有する。

Description

レンズおよびレンズの製造方法
本発明は、レンズおよびレンズの製造方法に関する。
通常、レンズの表面には、レンズ機能を向上させるために種々の加工が施されている。　
例えば、複数のレンズを有するレンズユニットにおいては、ゴーストまたはフレアといった不具合を生じることがある。これらの不具合は、レンズユニットの内面反射に起因した迷光が原因であることが知られている。　
このような迷光を抑制するため、レンズユニットを構成するレンズとして、レンズの光透過面に反射防止膜が形成された構成が知られている。反射防止膜としては、屈折率の異なる２種の無機誘電体層を交互に複数積層させた誘電体多層膜が知られている。　
また、レンズの光透過面以外の面に、墨塗りを施したり、磨り加工したりする構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。　
その他、レンズ表面の傷つきを抑制するため、レンズの光透過面にハードコート膜（無機膜）を形成する構成が知られている。
特開２０１３－０７６９１１号公報
ところで、レンズの材料として、光透過性を有する高分子材料が知られている。高分子材料は、金型を用いた成形加工により、大量にレンズを成形することが可能である。また、金型に予め形成した微細な凹凸をレンズに転写することで、内面反射を抑制する面加工を行うことが可能である。　
しかし、高分子材料を含むレンズと、上述の誘電体多層膜、ハードコート膜などの無機膜とは、熱膨張率が大きく異なる。そのため、高分子材料を含むレンズの光透過面に無機膜を形成しても、熱膨張率の違いからレンズの膨張収縮に無機膜が追随できず、無機膜が破損、剥落しやすい。　
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、高分子材料を含み、表面に無機膜が形成されたレンズを提供することを目的とする。また、高分子材料を含み、表面に無機膜が形成されたレンズの製造方法を提供することをあわせて目的とする。
上述の課題を解決する構成として、高分子材料を含むレンズの光透過面に、レンズと無機膜との熱膨張率差を緩衝する緩衝層を形成した構成が考えられる。このような緩衝層は、例えば、無機材料と高分子材料（バインダ）とを混合した液状混合物（混合物）をスピンコートすることにより得られる。　
このような緩衝層を有するレンズでは、緩衝層の機能により、無機膜の剥落を抑制できると考えられる。また、緩衝層の屈折率をレンズに近似させ、光透過性を有する構成とすることにより、緩衝層がレンズ全体の光透過性を阻害しない構成とすることができる。　
しかし、緩衝層を形成する面の周囲に、反射抑制のための微細な凹凸が形成されているレンズの場合、無機材料と高分子材料との混合物がスピンコートにより塗れ広がることで、凹凸が緩衝層に埋没してしまうおそれがある。混合物の屈折率をレンズに近似させることで、レンズの光透過性を阻害しない構成としていると、混合物により埋没した凹凸の表面では光を透過させてしまい、迷光を抑制する効果が得られない。　
発明者らは、高分子材料を含み、無機膜が形成されたレンズにおいて、無機膜の損傷を抑制しさらに迷光を抑制可能な構成について鋭意検討を重ね、発明を完成させた。　
すなわち、本発明の第１の態様によれば、第１高分子材料を含むレンズ本体と、前記レンズ本体の表面上に配置され、第２高分子材料と無機材料との混合物を含む第１膜と、前記第１膜の表面上に配置された無機膜である第２膜と、を備え、前記レンズ本体は、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面と、を有し、前記凹面の少なくとも一部は、前記第１膜に覆われ、前記平坦面は、前記第１膜から露出され、研磨痕を有するレンズが提供される。　
本発明の第２の態様によれば、第１高分子材料を含むレンズ本体の、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面とに、第２高分子材料の前駆体と無機材料との混合物を塗布して成膜し、第１膜を形成する工程と、前記第１膜の表面に無機膜である第２膜を形成する工程と、前記平坦面と重なる前記第１膜および前記平坦面と重なる前記第２膜とを研磨して除去する工程と、を有するレンズの製造方法が提供される。　
本発明の第３の態様によれば、第１高分子材料を含むレンズ本体の、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面とに、第２高分子材料の前駆体と無機材料との混合物を塗布して成膜し、第１膜を形成する工程と、前記平坦面と重なる前記第１膜を研磨して除去する工程と、前記第１膜の表面に無機膜である第２膜を形成する工程と、を有するレンズの製造方法が提供される。
本発明によれば、高分子材料を含み、表面に無機膜が形成されたレンズを提供することができる。また、高分子材料を含み、表面に無機膜が形成されたレンズの製造方法を提供することができる。
図１は、実施形態のレンズを示す模式図である。 図２Ａは、本発明の第２実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。 図２Ｂは、本発明の第２実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。 図２Ｃは、本発明の第２実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。 図３は、本発明の第３実施形態に係るレンズ２の説明図である。 図４Ａは、本発明の第４実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。 図４Ｂは、本発明の第４実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。 図４Ｃは、本発明の第４実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。
［第１実施形態］［レンズ］　以下、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るレンズについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法、比率などは適宜異ならせてある。　
図１は、本実施形態のレンズを示す模式図である。図に示すように、本実施形態のレンズ１は、レンズ本体１０と、第１膜２０と、第２膜３０と、を備えている。　　
（レンズ本体）　レンズ本体１０は、高分子材料を含む成形体である。以下、レンズ本体１０を構成する高分子材料を「第１高分子材料」と称する。　
第１高分子材料は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂のいずれも用いることができる。硬化性樹脂は、熱硬化性であってもよく光硬化性であってもよい。　
第１高分子材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の熱可塑性樹脂、エピスルフィド系樹脂、チオウレタン系樹脂等の硬化性樹脂を用いることができる。　
なかでも、加工が容易であること、高い光透過率を備えていること、着色が少ない材料であることから、第１高分子材料としてはアクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂を第１高分子材料として用いたレンズ本体１０は、光透過率が高く高品質なものとなる。　
また、レンズ本体１０の光透過性を損なわない範囲において、第１高分子材料は、安定剤、酸化防止剤、フィラー、屈折率調整剤等の各種の添加剤と併用されることとしてもよい。　
レンズ本体１０は、レンズ本体１０の光軸Ｌに沿って視た一方の面Ｓ１と、一方の面Ｓ１に対向する他方の面Ｓ２と、レンズ本体１０の周方向に延在し一方の面Ｓ１および他方の面Ｓ２と交差して交わる周面Ｓ３とを有する。　
一方の面Ｓ１は、光軸Ｌに沿って視て光軸Ｌと重なる凹面Ｓａと、凹面Ｓａの周囲に配置され凹面Ｓａと連続する平坦面Ｓｂと、を含む。レンズ本体１０の光軸Ｌに沿って一方の面Ｓ１を視て、凹面Ｓａは光軸Ｌの位置を中心とする略円形に形成されている。　
また、レンズ本体１０においては、他方の面Ｓ２は、凸面となっている。　
レンズ本体１０において、凹面Ｓａおよび他方の面Ｓ２は、光透過面である。すなわち、レンズ本体１０は、いわゆるメニスカスレンズである。また、レンズ本体１０は、他方の面Ｓ２の曲率よりも凹面Ｓａの曲率の方が大きく設計された凹メニスカスレンズである。　
周面Ｓ３は、磨り面となっているとよい。磨り面である周面Ｓ３は、周面Ｓ３に入射する光を散乱させ、周面Ｓ３を透過する光の割合を低下させる遮光面として機能する。また、周面Ｓ３には、レンズ本体１０の周方向に延在する凸条部１１が設けられていてもよい。図１に示す凸条部１１は、閉環状に構成されている。　
（第１膜）　第１膜２０は、高分子材料と無機材料との混合物を含む薄膜である。以下、第１膜２０を構成する高分子材料を「第２高分子材料」と称する。　
第１膜２０に含まれる第２高分子材料は、硬化性樹脂であることが好ましく、光硬化性樹脂であることがより好ましく、紫外線硬化性樹脂であることがさらに好ましい。　
第１膜２０に含まれる無機材料としては、シリカ、ジルコニア、チタニア等の無機酸化物の微粒子を用いることができる。これらの微粒子は、例えば数十ｎｍ未満の一次粒子の状態で第２高分子材料に分散している。このような無機材料は、可視光領域の光の波長に対して充分に小さく、第１膜２０全体として可視光領域の光を好適に透過させることができる。　
第１膜２０は、レンズ本体１０の表面上に配置されている。詳しくは、第１膜２０は、レンズ本体１０の凹面Ｓａの全面を覆っている。　
本実施形態のレンズ１では、凹面Ｓａは第１膜２０に覆われている。また、レンズ１では、平坦面Ｓｂは第１膜２０から露出している。さらに、周面Ｓ３は、第１膜２０が形成されていない。　
（第２膜）　第２膜３０は、無機膜である。第２膜３０は、第１膜２０の表面上に配置されている。　
第２膜３０は、レンズ１に付与する機能に応じて、種々の構成を採用することができる。例えば、第２膜３０は、誘電体多層膜とすることができる。第２膜３０が誘電体多層膜である場合、レンズ１に反射防止機能を付与することができる。誘電体多層膜の詳細な構成については、公知の構成を採用することができる。　その他、第２膜３０は、傷付き防止を目的としたハードコート膜とすることもできる。　
（レンズ）　レンズ１において、平坦面Ｓｂ、第１膜２０の端面、第２膜３０の端面は、連続面となっている。レンズ本体１０の光軸Ｌに沿って一方の面Ｓ１を視て、第１膜２０の端面２０ｘ、および第２膜３０の端面３０ｘは、光軸Ｌの位置を中心とする同心状に露出している。　
さらに、レンズ１では、平坦面Ｓｂの上に第１膜２０および第２膜３０の端部が設けられず、平坦面Ｓｂと、第１膜２０の端面２０ｘと、第２膜３０の端面３０ｘとは、互いに隣り合った連続面となっている。　
また、レンズ１は、平坦面Ｓｂに研磨痕を有する。　
以上のような構成のレンズ１は、次のような機能を有する。　
まず、レンズ１は、レンズ本体１０と第２膜３０との間に、第２高分子材料を含む第１膜２０を有している。第１膜２０は、第１高分子材料を含むレンズ本体１０と、無機膜である第２膜３０との熱膨張率の違いを緩衝する。そのため、例えばレンズ１を高温環境下で用いた場合に、レンズ本体１０と第２膜３０との熱膨張率の差に起因した第２膜３０の破損（割れ、剥落）を抑制することができる。　
　また、レンズ１は、平坦面Ｓｂに研磨痕を有する。研磨痕が形成された平坦面Ｓｂは、平坦面Ｓｂに入射する光を散乱させ、平坦面Ｓｂを透過する光の割合を低下させる遮光面として機能する。これにより、平坦面Ｓｂに入射する光は、レンズ１の光透過面（凹面Ｓａ、他方の面Ｓ２）に入射しにくくなる。　
また、レンズ１は、磨り面である周面Ｓ３に第１膜２０が形成されておらず、磨り面が維持されている。そのため、周面Ｓ３は、周面Ｓ３に入射する光を散乱させ、周面Ｓ３を透過する光の割合を低下させる遮光面として機能する。これにより、周面Ｓ３に入射する光は、レンズ１の光透過面（凹面Ｓａ、他方の面Ｓ２）に入射しにくくなる。　
これらの構成により、平坦面Ｓｂに研磨痕を有するレンズ１は、迷光が抑制され、高品質なものとなる。　
さらに、第２膜３０の端部が平坦面Ｓｂの上に位置しないことで、平坦面Ｓｂに第２膜３０の膜厚に起因したニュートンリングが形成されず、高品位なレンズとなる。　
したがって、以上のような構成のレンズ１は、無機膜である第２膜３０の損傷を抑制し、さらに迷光を抑制可能となる。　
なお、本実施形態においては、第１膜２０は凹面Ｓａの全面を覆うこととして説明したが、第１膜２０は、凹面Ｓａの少なくとも一部を覆っている構成であってもよい。第１膜２０が覆う部分が凹面Ｓａの少なくとも一部であっても、レンズ１が第１膜２０を有することにより、第２膜３０の損傷を抑制することが可能である。　
［第２実施形態］［レンズの製造方法］　図２Ａ～図２Ｃは、本発明の第２実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。図２Ａ～図２Ｃにおいては、図１に示すレンズ１を製造することとして説明する。　
まず、図２Ａに示すように、一方の面Ｓ１（凹面Ｓａおよび平坦面Ｓｂ）に、第１膜２０Ａを形成する。　
第１膜２０Ａは、硬化性樹脂である第２高分子材料の前駆体、無機材料、必要に応じてさらに溶媒（分散媒）を混合した混合物を塗布して成膜し、得られた塗膜を硬化させることにより得られる。　
溶媒は、上記前駆体を溶解させることが可能であれば種々の溶媒を用いることができ、極性溶媒を好適に用いることができる。上記混合物に用いられる溶媒としては、例えば、アセトン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）などのケトン系溶媒、ジエチルエーテル、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、ＰＧＭ（ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル）などのエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。　
その他、上記溶媒にさらに、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒を混合して用いることもできる。　
混合物の塗膜は、例えば上記混合物を凹面Ｓａに滴下した後、スピンコートを行うことで形成する。　
例えば、スピンコートによって、凹面Ｓａには第１膜２０Ａを形成し、平坦面Ｓｂには第１膜２０Ａを形成しないこととすることもできる。その場合には、凹面Ｓａに滴下する混合物の量、スピンコート時の回転数、回転時間について、厳密な制御が必要となる。さらに、平坦面Ｓｂには第１膜２０Ａを形成せず、凹面Ｓａに形成される第１膜２０Ａの膜厚を所望の膜厚に制御しようとすると、一層厳密な制御が必要となる。　
対して、本実施形態の製造方法では、積極的に平坦面Ｓｂにも第１膜２０Ａを形成することとしている。そのため、所望の膜厚を有する第１膜２０Ａを形成しやすい。　
次いで、図２Ｂに示すように、第１膜２０Ａの表面に第２膜３０Ａを形成する。第２膜３０Ａは、例えば、蒸着、スパッタといった公知の方法を採用して無機材料ＩＭを成膜することにより得られる。　
次いで、図２Ｃに示すように、平坦面Ｓｂと重なる第１膜２０Ａの一部分、および平坦面Ｓｂと重なる第２膜３０Ａの一部分とを研磨して除去する。例えば、公知の研磨皿を用い、回転する研磨皿に平坦面Ｓｂを押し付けることで、平坦面Ｓｂを研磨する。その際、不図示のレンズホルダーを用いて凸条部１１を支持し、凸条部１１に力を加えて研磨皿に押し付けることで、光透過面である他方の面Ｓ２に触れることなく平坦面Ｓｂの研磨が可能である。　
これにより、第１膜２０Ａから平坦面Ｓｂと重なる部分が除去され、図１で示した第１膜２０が得られる。同様に、第２膜３０Ａから平坦面Ｓｂと重なる部分が除去され、図１で示した第２膜３０が得られる。　
さらに研磨を進めると、第１膜２０の端面２０ｘおよび第２膜の端面３０ｘの研磨に加えて、レンズ本体１０の平坦面Ｓｂの研磨が進行する。これにより、平坦面Ｓｂには研磨痕が形成される。研磨痕は、回転する研磨皿の動きに応じて、筋引きしたような痕（溝）の集合として現れる。研磨痕の深さ、または研磨痕の溝の密度は、研磨に用いる研磨皿の種類、研磨時に研磨皿にレンズを押し付ける応力、研磨時間などの条件を変更することにより調製可能である。　
このようにして研磨を進めることにより、平坦面Ｓｂの上には第１膜２０および第２膜３０の端部が設けられず、平坦面Ｓｂと、第１膜２０の端面２０ｘと、第２膜３０の端面３０ｘとが、互いに隣り合った連続面となる。　
本実施形態のレンズの製造方法は、以上のような構成となっている。　
以上のようなレンズの製造方法によれば、無機膜である第２膜３０が設けられ、さらに遮光面である平坦面Ｓｂを有するレンズ１を容易に製造可能となる。　
［第３実施形態］［レンズ］　図３は、本発明の第３実施形態に係るレンズ２の説明図である。本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。　
図に示すように、本実施形態のレンズ２は、レンズ本体１０と、第１膜２０と、第２膜３１と、を備えている。第１膜２０は、レンズ本体１０と第２膜３１との間に設けられている。　
第２膜３１は、上述の第２膜３０と同様の無機膜である。第２膜３１は、第１膜２０の表面２０ｙおよび第１膜２０の端面２０ｘを覆い、かつ平坦面Ｓｂの一部を覆っている。　
レンズ２は、平坦面Ｓｂに研磨痕を有する。　
以上のような構成のレンズ２は、次のような機能を有する。　
まず、レンズ２においても、第１膜２０は、第１高分子材料を含むレンズ本体１０と、無機膜である第２膜３１との熱膨張率の違いを緩衝する。そのため、例えばレンズ２を高温環境下で用いた場合に、第２膜３１の割れおよび剥落を抑制することができる。　
また、レンズ２において研磨痕が形成された平坦面Ｓｂは、平坦面Ｓｂに入射する光を散乱させ、平坦面Ｓｂを透過する光の割合を低下させる遮光面として機能する。これにより、第１実施形態のレンズ１と同様に、レンズ２では、迷光が抑制され、高品質なものとなる。　
したがって、以上のような構成のレンズ２は、無機膜である第２膜３１の損傷を抑制し、さらに迷光を抑制可能となる。　
［第４実施形態］［レンズの製造方法］　図４Ａ～図４Ｃは、本発明の第４実施形態に係るレンズの製造方法を示す工程図である。図４Ａ～図４Ｃにおいては、図３に示すレンズ２を製造することとして説明する。　
まず、図４Ａに示すように、レンズ本体１０の凹面Ｓａと、凹面Ｓａと連続する平坦面Ｓｂとに、第１膜２０Ａを形成する。　
次いで、図４Ｂに示すように、平坦面Ｓｂと重なる第１膜２０Ａの一部分を研磨して除去する。これにより、第１膜２０Ａから平坦面Ｓｂと重なる部分が除去され、図３で示した第１膜２０が得られる。　
さらに研磨を進めると、第１膜２０の端面２０ｘの研磨に加えて、レンズ本体１０の平坦面Ｓｂの研磨が進行する。これにより、平坦面Ｓｂには研磨痕が形成される。平坦面Ｓｂの研磨痕は、第２実施形態のレンズの製造方法と同様にして調製可能である。　
次いで、図４Ｃに示すように、第１膜２０Ａの表面に第２膜３１を形成する。第２膜３１は、例えば、マスクＭを介した蒸着またはスパッタといった公知の方法を採用して無機材料ＩＭを成膜することにより得られる。これにより、平坦面Ｓｂの一部は、第１膜２０および第２膜３１から露出した状態となる。　
本実施形態のレンズの製造方法は、以上のような構成となっている。　
以上のようなレンズの製造方法によれば、無機膜である第２膜３１が設けられ、さらに遮光面である平坦面Ｓｂを有するレンズ２を容易に製造可能となる。　
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状、組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
１，２…レンズ、１０…レンズ本体、１１…凸条部、２０，２０Ａ…第１膜、２０ｘ…端面、２０ｙ…表面、３０，３０Ａ，３１…第２膜、３０ｘ…端面、Ｌ…光軸、Ｓ１…一方の面，Ｓ２…他方の面、Ｓ３…周面、Ｓａ…凹面、Ｓｂ…平坦面

Claims (8)

  1. 第１高分子材料を含むレンズ本体と、　前記レンズ本体の表面上に配置され、第２高分子材料と無機材料との混合物を含む第１膜と、　前記第１膜の表面上に配置された無機膜である第２膜と、を備え、　前記レンズ本体は、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面と、を有し、　前記凹面の少なくとも一部は、前記第１膜に覆われ、　前記平坦面は、前記第１膜から露出され、研磨痕を有するレンズ。
  2. 前記凹面は、前記第１膜に覆われている請求項１に記載のレンズ。
  3. 前記レンズ本体は、前記光軸に沿って視た前記レンズ本体の周面に、前記レンズ本体の周方向に延在する凸条部を有する請求項１または２に記載のレンズ。
  4. 前記レンズ本体の光軸に沿って視た前記レンズ本体の周面には、前記第１膜が形成されていない請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ。
  5. 前記第２膜は、誘電体多層膜である請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ。
  6. 前記第１高分子材料はアクリル系樹脂である請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ。
  7. 第１高分子材料を含むレンズ本体の、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面とに、第２高分子材料の前駆体と無機材料との混合物を塗布して成膜し、第１膜を形成する工程と、　前記第１膜の表面に無機膜である第２膜を形成する工程と、　前記平坦面と重なる前記第１膜および前記平坦面と重なる前記第２膜とを研磨して除去する工程と、を有するレンズの製造方法。
  8. 第１高分子材料を含むレンズ本体の、前記レンズ本体の光軸に沿って視た一方の面に設けられた凹面と、前記一方の面に設けられ前記凹面と連続する平坦面とに、第２高分子材料の前駆体と無機材料との混合物を塗布して成膜し、第１膜を形成する工程と、　前記平坦面と重なる前記第１膜を研磨して除去する工程と、　前記第１膜の表面に無機膜である第２膜を形成する工程と、を有するレンズの製造方法。
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