WO2019082957A1 - レンズユニット - Google Patents

レンズユニット

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WO2019082957A1
WO2019082957A1 PCT/JP2018/039626 JP2018039626W WO2019082957A1 WO 2019082957 A1 WO2019082957 A1 WO 2019082957A1 JP 2018039626 W JP2018039626 W JP 2018039626W WO 2019082957 A1 WO2019082957 A1 WO 2019082957A1
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WO
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lens
high heat
heat resistant
antireflective film
lenses
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PCT/JP2018/039626
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English (en)
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孝行 杉目
中山　修
進 柴崎
雅志 吉村
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マクセル株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils

Definitions

  • the present invention relates to a lens unit used in a camera.
  • on-vehicle cameras such as back monitors for back monitors and cameras for automatic braking and autonomous driving are used in automobiles. Since the vehicle equipped with the on-vehicle camera is assumed to be used in a severe environment, it is required that the on-vehicle camera can also be used in a severe environment, for example, high temperature. In addition, the lens on the most object side of the lens groups constituting the lens unit of the in-vehicle camera is often used in a state of being exposed outside the vehicle, and may be damaged.
  • an antireflective film is generally applied to a glass lens and a resin lens.
  • the antireflective film has the effect of increasing the efficiency of the optical element by increasing the transmittance, enhancing the contrast, and removing the occurrence of ghost images.
  • the antireflective film is coated on a glass lens and a resin lens by vacuum evaporation.
  • the antireflective film for example, one in which SiO 2 layers and LaTiO 3 layers are alternately formed, and one in which SiO 2 layers and Ta 2 O 5 layers are alternately formed is often used.
  • the anti-reflective film in coating of the anti-reflective film by vacuum evaporation, it is possible to coat only a part of lens surface.
  • the foremost lens exposed to the outside of the vehicle is water-repellent treated in correspondence with water such as rain and car wash, as well as the coating of the antireflective film.
  • the antireflective film is cracked at 125 ° C. which is an example of the upper limit of the specification temperature due to the difference in the thermal expansion coefficient between the resin lens and the antireflective film as described above. There is a problem that occurs.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and can be used as an on-vehicle camera or the like in a state where the foremost lens is exposed to the outside for a long time, and the durability of the resin lens under high temperature can be improved. It aims at providing a lens unit.
  • the lens unit of the present invention is a lens unit in which a plurality of lenses are arranged side by side with their optical axes aligned, and the lens includes a glass lens and a resin lens.
  • the lens on the most object side is the glass lens, and except for the glass lens, a high heat resistance anti-reflection film is applied to the resin lens stored inside the lens barrel.
  • the lens exposed to the outside on the most object side can be a glass lens, and a resin lens can be mainly used for the other lenses. Therefore, the resin lens is easily scratched by exposing the resin lens.
  • a resin lens can be mainly used for the other lenses. Therefore, the resin lens is easily scratched by exposing the resin lens.
  • the above-mentioned high heat resistance antireflection film of the above-mentioned resin lens has heat resistance of 125 ° C or more. According to such a configuration, cracking of the high heat resistant antireflective film at 125 ° C. is suppressed, and performance can be maintained even at high temperatures.
  • the cause of the crack is not only the heat resistance of the high heat resistant antireflective film, but also the difference in the thermal expansion coefficient between the resin lens and the high heat resistant antireflective film, and the high heat resistant antireflective film is provided on the resin lens It is preferable that cracking does not occur at least at 125 ° C.
  • the high heat resistant antireflective film is not damaged by heat as much as possible, but the heat resistance may not be 140 ° C. or more or 150 ° C. or more.
  • the high heat resistant antireflective film is formed between a plurality of inorganic particles having a volume ratio of 5 to 74% in the high heat resistant antireflective film and the adjacent inorganic particles.
  • An air layer having a volume ratio of 65% or less, the inorganic particles or the inorganic particles and the air layer, and having a lower Young's modulus than the inorganic particles and a volume ratio of 5 to 95%. It is preferable to provide any of an organic compound, an inorganic compound and an inorganic polymer.
  • the high heat resistant antireflective film has flexibility and flexibility and is excellent in heat resistance, and as a result, it is possible to prevent cracking and the like of the high heat resistant antireflective film at high temperatures.
  • the air layer air gap
  • the high heat resistant antireflective film is preferably formed by immersion in a lens.
  • the high heat resistant antireflective film is composed of a fine particle laminated thin film having voids, and the fine particles laminated thin film is alternately bonded to the lens by adsorbing electrolyte polymer and fine particles alternately.
  • the high heat resistant antireflective film has flexibility and flexibility and is excellent in heat resistance, and as a result, it is possible to prevent cracking and the like of the high heat resistant antireflective film at high temperatures.
  • the high heat resistant antireflective film is preferably formed by immersion in a lens.
  • the high heat resistant antireflective film has high heat resistance, but on the other hand, is very soft and brittle due to its structure, so it is easily scratched even with slight contact and easily peeled off.
  • the glass lens which is exposed to the outside and has the possibility of contact from the outside is not provided with a high heat resistant anti-reflection film on the most object side (front side) glass lens, and there is no inside contact from the outside.
  • the lens closest to the object side be the glass lens, and all the remaining lenses be the resin lenses.
  • all but the first glass lens exposed to the outside are resin lenses, and it is possible to provide the high heat resistant antireflective film on all the lenses inside, and it is possible to reduce the cost.
  • the resin lens includes a cemented lens in which a plurality of resin lenses are bonded, and only on the outer surface of the cemented lens except between the resin lenses bonded. It is preferable that the high heat resistant antireflective film is provided.
  • the high heat resistant antireflective film being disposed with the adhesive layer interposed between the resin lenses constituting the cemented lens.
  • the high heat resistance antireflective film is disposed between the resin lenses to be bonded, with the adhesive layer interposed therebetween, so that the medium is not air but an adhesive, and the refractive index of the medium is different. That is, the refractive index of air changes from 1.0 to about 1.5 of the adhesive, the reflectance changes, and optical properties such as ghost may be affected.
  • the high heat resistant antireflective film is applied by dipping after bonding the lenses, the high heat resistant antireflective film does not enter between the lenses in a state where the adhesive is filled, and the cemented lens
  • the high heat resistant antireflective film is formed only on the outer surface of the above, and the above-mentioned problems do not occur.
  • a super hard film to the glass lens on the most object side.
  • a lens exposed to the object side outer world as a glass lens and using a low cost resin lens
  • a lens unit having high durability and low cost can be obtained.
  • the surface of the glass lens is covered with the super hard film to be hard to be scratched by applying the super hard film to the glass lens closest to the object side, and the durability of the glass lens exposed to the outside is improved. Performance degradation can be suppressed.
  • the super hard film of the glass lens is 8 or more in Mohs hardness. According to such a configuration, it is possible to suppress damage due to the degree of friction caused by traveling, car washing, etc., and to maintain the performance of the lens unit for a long time.
  • the barrel preferably has an inner peripheral surface shape in point contact with the resin lens on which the high heat resistant antireflective film is formed, as viewed from the optical axis direction. In that case, it is more preferable that the lens barrel be formed in a polygonal shape on the inner peripheral surface thereof in contact with the high heat resistant antireflective film of the resin lens.
  • the inner peripheral surface of the lens barrel holding the lens is circular.
  • the high heat resistant anti-reflection coating coated on the side of the lens rubs against the inner peripheral surface of the lens barrel when inserting and assembling the lens into the lens barrel or during vibration test etc. It may come off from the lens, which may become foreign matter, leading to poor appearance and reduced optical performance.
  • the inner peripheral surface of the lens barrel in contact with the high heat resistant anti-reflection film of the resin lens is formed into a polygon as in the present invention, the lens barrel contacts the lens at a point.
  • the number of angles of the polygon of the lens barrel is preferably 8 to 14. If the number of angles is less than 8, the gap between the side surface of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel becomes large and the diameter of the lens barrel is increased. On the other hand, if the number of angles exceeds 14, the side surface of the lens The contact area between the coated high heat resistant antireflective film and the inner peripheral surface of the lens barrel becomes large, and peeling of the high heat resistant antireflective film is likely to occur.
  • the inner peripheral surface of the lens barrel in contact with the high heat resistant antireflective film of the resin lens is a dodecagon. According to this, the sitting (fitting) condition of the lens with respect to the lens barrel is improved, and the incorporation and insertion of the lens with respect to the lens barrel can be facilitated.
  • FIG. 1 It is a sectional view showing a lens unit of an embodiment of the invention. It is sectional drawing which similarly shows a cemented lens. It is sectional drawing which similarly shows the joining lens in the middle of joining. It is sectional drawing which similarly shows the polygon shape of a lens barrel. Similarly, it is a principal part expanded sectional view of the lens in which the high heat resistant antireflective film is formed. It is a figure which similarly shows the other high heat resistant anti-reflective film, and is the conceptual diagram which showed the mode of the coupling
  • the lens unit 11 of the present embodiment shown in FIG. 1 is, for example, for a car-mounted camera, and is installed on the outside of a car by exposing at least the object-side end of the lens unit 11.
  • the lens unit 11 of this embodiment includes a substantially cylindrical lens barrel 12 and a plurality of (for example, four) lenses 13, 14, 15, 18 disposed in the lens barrel 12. And a plurality of (e.g., two) diaphragm members 21 and 22.
  • the on-vehicle camera including the lens unit 11 includes the lens unit 11 described above, a substrate having an image sensor (not shown), and an installation member (not shown) for installing the substrate on a vehicle such as a car.
  • the plurality of lenses 13, 14, 15, 18 fixed and supported by the lens barrel 12 are disposed in a state in which the respective optical axes coincide with each other, and the respective lenses 13, 14 are arranged along one optical axis. , 15 and 18 are arranged side by side to constitute one lens group used for imaging.
  • the lens 18 is a cemented lens 18, and the lens 16 and the lens 17 are cemented.
  • the cemented lens is obtained by bonding lens surfaces of different lenses with an adhesive in order to correct chromatic aberration and the like with a smaller number of lenses.
  • the first diaphragm member 21 from the object side (the front end of the lens barrel 12) of the two diaphragm members 21 and 22 is disposed between the second lens 14 and the third lens 15 from the object side. ing.
  • the second diaphragm member 22 from the object side is disposed between the third lens 15 and the fourth lens 16 from the object side.
  • the diaphragm members 21 and 22 are “aperture diaphragms” that limit the amount of transmitted light and determine an F value that is an index of brightness, or “a shielding diaphragm” that blocks rays that cause ghosts and rays that cause aberrations. .
  • the diameter of the inner diameter of the lens barrel 12 is reduced by caulking one end on the object side, and the object diameter of the lens barrel 12 is larger than the outer diameter of the most object side lens 13 (front lens) accommodated inside.
  • the inner diameter of the side end is reduced.
  • a frame 24 having an opening smaller in diameter than the cemented lens 18 is provided at the rear end of the lens barrel 12 on the image side.
  • the plurality of lenses 13, 14, 15 and 18 and the diaphragm members 21 and 22 constituting the lens group are held in the lens barrel 12 by the frame portions 23 and 24.
  • the frame portion 23 may be attached to the object-side end of the lens barrel 12 after the lenses 13, 14, 15, 18 are housed in the lens barrel 12.
  • a reduced diameter portion with a reduced diameter is provided on the image side portion of the lens 13, and an O ring 26 as a sealing member is provided on the reduced diameter portion.
  • the object-side end of the lens barrel 12 seals the space between the outer peripheral surface of the lens barrel 12 and the inner peripheral surface of the lens barrel 12. Thereby, it is possible to prevent particles such as water and dust from infiltrating into the lens barrel 12 from the end of the lens unit 11 on the object side.
  • the inner diameter of the lens barrel 12 gradually decreases from the object side to the image side.
  • the outer diameter of the lenses 13, 14, 15, 18 decreases as their arrangement position goes from the object side to the image side.
  • the outer diameter of each of the lenses 13, 14, 15, 18 and the inner diameter of each portion of the lens barrel 12 on which the lenses 13, 14, 15, 18 are supported are substantially equal.
  • the inner circumferential surface of the lens barrel 12 is not cylindrical but is, for example, a polygon such as a dodecagon.
  • a flange portion 25 used when the lens barrel 12 is installed in a vehicle-mounted camera is provided in a bowl shape on the outer peripheral surface of the lens barrel 12.
  • the lens 13 exposed to the outside of the vehicle (outside the lens barrel 12) closest to the object side is a glass lens by glass molding or polishing.
  • the lens 18 is a molded resin lens.
  • the cemented lens 18 closest to the image side is a surface where the image-side surface of the outer peripheral portion is orthogonal to the optical axis as a reference surface.
  • the reference surface of the cemented lens 18 is provided at the image-side end of the lens barrel 12 described above, and abuts on the reference surface of the inner surface of the frame 24 having an opening with an inner diameter smaller than the outer diameter of the cemented lens 18. It is supposed to be.
  • the concave lens 16 on the object side and the convex lens 17 on the image side are bonded together with an adhesive 7 (shown in FIG. 3).
  • an optical glass is used for the frontmost (object side) lens 13, and in particular, a glass for a lens considering a combination with other lenses 14, 15 and 18 is used.
  • the lens 13 is a glass lens harder than a resin lens, and the glass lens is provided with a super hard film.
  • the Mohs hardness of the super hard film is 8.0 or more.
  • This super hard film has a six-layer structure in which Si 3 N 4 layers and SiO 2 layers are alternately formed on glass.
  • This hard film is super hard because it contains nitride.
  • the film formation method of this super hard film is a sputtering method.
  • this ultra-hard film has a high film forming temperature, it is difficult to use it for a resin lens.
  • the lenses 16 and 17 constituting the lenses 14 and 15 and the cemented lens 18 are resin lenses.
  • a high heat resistant antireflective film is applied to the lenses 14 and 15 and the cemented lens 18.
  • the coating of the high heat resistant antireflective film may be wet, for example, and the film can be formed by immersing the lens in the raw material solution.
  • the high heat resistant antireflective film has high heat resistance, but on the other hand, is very soft and brittle due to its structure, so it is easily scratched even with slight contact and easily peeled off.
  • the lens 13 which is exposed to the outside and has a possibility of contact from the outside is not provided with the high heat resistant antireflective film on the lens 13 on the object side, and there is no possibility of contact from the outside.
  • a highly heat-resistant anti-reflection film is provided for the lenses 14 and 15 which are lenses and the cemented lens 18.
  • the cemented lens 18 has the shape shown in FIG. 2 and is obtained by bonding the meniscus lens 16 and the biconvex lens 17 shown in FIG.
  • the two lenses 16 and 17 are bonded together to form one cemented lens, which is then coated with a high heat resistant antireflective film. That is, when bonding the lens 16 and the lens 17 together as shown in FIG. 3, the high heat resistant antireflective film has not been applied to the surfaces of the lenses 16 and 17 yet, and the lens 16 and the lens 17 It joins in the state which pinched
  • FIG. The cemented cemented lens 18 shown in FIG. 2 is immersed in the raw material solution of the high heat resistant antireflective film to form a high heat resistant antireflective film.
  • the bonding portion of the lens 16 and the lens 17 to be bonded is in a state in which the adhesive is filled without a gap between the lens 16 and the lens 17 and for immersion between the lenses 16 and 17 during immersion.
  • the solution can not mix and mix.
  • the high heat resistance anti-reflection film is not formed on at least the image side lens surface of the lens 16 to be bonded and the object side lens surface of the lens 17, and the high heat resistance is on the outer surface of the bonded lens 18 bonded. It is in the state in which the anti-reflective film was given.
  • the high heat resistant antireflective film is designed to increase the transmittance on the premise that it is in contact with the air layer, and when used in contact with the adhesive layer, it can prevent the adverse effect that the transmittance is rather lowered. . Since the adhesive is not always present between the lens 16 and the lens 17 outside the lens surface which is an effective range as an optical element, the high heat resistant antireflective film is a lens outside the effective diameter.
  • the cemented lens 18 in this embodiment is a cemented lens of a meniscus lens 16 and a biconvex lens 17.
  • the cemented lens 18 is not limited to this, and may be a cemented lens of a convex surface of one lens and a concave surface of the other lens. Not only two but also three or more cemented lenses may be used.
  • the surface of the resin lens 14, 15, 18 not exposed to the outside (the surface facing the object side)
  • the above-mentioned high heat resistant antireflective film 30 (shown in FIG. 5) is formed on the surface.
  • the high heat resistant antireflective film 30 may be formed on the glass lens 13 provided at the end of the lens barrel 12 on the object side, and the super hard film may be formed thereon.
  • the high heat resistance antireflective film 30 may be provided on the back surface of each of the lenses 14, 15 and 18 made of resin, and in the case of wet film formation by immersion, it is preferable to provide on both surfaces.
  • the inner circumferential surface of the lens barrel 12 is not cylindrical but is, for example, a polygon such as a dodecagon. That is, as is clearly shown in FIG. 4, the lens barrel 12 is formed in a polygonal shape with its inner peripheral surface 12 a in contact with the high heat resistant antireflective film 30 of the resin lenses 14, 15, 18.
  • the lens barrel 12 for holding the lenses 14, 15, 18 Since the lens barrel 12 comes into surface contact with the lenses 14, 15 and 18 when the inner peripheral surface 12 a of the lens is circular, it is necessary to insert the lenses 14, 15 and 18 into the lens barrel 12 and assemble them.
  • the high heat resistant antireflective film 30 coated on the side surfaces of the lenses 14, 15 and 18 rubs against the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12 and peels off from the lenses 14, 15 and 18 as foreign matter. There is a possibility that it may lead to an appearance defect and a reduction in optical performance.
  • the lens barrel 12 becomes the lens 14, 15. 18 and point P, the contact area between the lens barrel 12 and the lenses 14, 15, 18 is reduced, and peeling (dropping) of the high heat resistant antireflective film 30 can be prevented.
  • the number of angles of the polygon of the lens barrel 12 is preferably 8-14. If the number of angles is less than 8, the gap C between the side surfaces of the lenses 14, 15 and 18 and the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12 is increased, and the diameter of the lens barrel 12 is increased.
  • the contact area between the high heat resistant antireflective film 30 coated on the side surfaces of the lenses 14, 15 and 18 and the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12 becomes large, and peeling of the high heat resistant antireflective film 30 occurs. It will be easier. Therefore, depending on the size of the non-circular portion (not shown) of the lens outer periphery (not shown) associated with the gate at the time of lens molding, the inside of the lens barrel 12 in contact with the high heat resistant antireflective film 30 of the resin lenses 14, 15, 18 More preferably, the circumferential surface 12a is a dodecagon as shown in FIG.
  • the seating (the fitting condition) of the lenses 14, 15 and 18 with respect to the lens barrel 12 becomes good, and the incorporation and insertion of the lenses 14, 15 and 18 with respect to the lens barrel 12 become easy.
  • the gap C between the lenses 14, 15, 18 and the lens barrel 12 formed by making the inner peripheral surface 12 a of the lens barrel 12 into a polygon in this way is a built-in insertability of the lens into the lens barrel 12. Is very beneficial because it improves. It is desirable that polygons be regular polygons and that the contact points P be equally spaced. Thereby, the lenses 14, 15, 18 are held in a well-balanced manner by the lens barrel 12, and it is possible to suppress biased distortion and the like.
  • the lenses 14, 15 and 18 need only be held in contact by the contact point P, and so the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12 needs to be polygonal if it has a shape that allows point contact at the contact point P.
  • point contact can be realized by providing protruding ribs extending in the optical axis direction at equal intervals with the inner circumferential surface 12a of the lens barrel 12 being circular.
  • the shape connecting the contact points P may be a polygon, and is preferably a regular polygon.
  • the high heat resistant antireflective film 30 formed on the surfaces of the lenses 14, 15, 18 made of resin includes a plurality of inorganic particles having a volume ratio of 5 to 74% in the high heat resistant antireflective film 30, and a volume ratio of An organic compound which binds a plurality of air layers which are 65% or less, the inorganic particles or the inorganic particles and the air layers, and which has a lower Young's modulus than the inorganic particles and a volume ratio of 5 to 95% And either an inorganic compound or an inorganic polymer. This will be described in detail below.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view of an essential part in the vicinity of the light incident surface of the lens 14 (15, 18) formed by forming the high heat resistant antireflective film 30 thereon.
  • the high heat resistant antireflective film 30 includes a plurality of inorganic particles 31, a binder 32, and a plurality of air layers (voids) 33.
  • the viscoelasticity of the inorganic particles 31 is different from that of the binder 32.
  • the Young's modulus of the inorganic particles 31 is 50 GPa or more.
  • the Young's modulus of the binder 32 is 5 GPa or less.
  • the high heat resistant antireflective film 30 contains a plurality of compositions having different viscosities. Therefore, the high heat resistant antireflective film 30 has high strength and high flexibility.
  • the lens 14 (15, 18) made of resin expands by heat. Since the Young's modulus of the binder 32 is low, the flexibility of the high heat resistant antireflective film 30 is increased. Therefore, even if the lens 14 (15, 18) expands due to heat, the high heat resistant antireflective film 30 is not easily broken.
  • the Young's modulus of the inorganic particles 31 is 50 GPa or more. The inorganic particles 31 improve the strength of the high heat resistant antireflective film 30 and suppress the formation of flaws on the surface of the high heat resistant antireflective film 30.
  • the binder 32 is light transmissive and contains a plurality of inorganic particles 31. As described above, the Young's modulus of the binder 32 is 5 GPa or less.
  • the binder 32 is an organic compound or an inorganic compound.
  • the binder 32 is, for example, a resin.
  • the resin is, for example, polyethylene imine, polyallylamine, polyvinylamine, polyvinylpyridine, diallylamine polymer, maleic acid-diallylamine copolymer, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, diacetyl cellulose, triacetyl cellulose , Nitrocellulose, polyester, alkyd resin, fluoroacrylate, fluoropolymer and the like, or one or more kinds thereof.
  • Fluoropolymers are, for example, fluoroolefins (fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, perfluorooctylethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2, 2-dimethyl-1,3-dioxole etc.), completely or partially Fluorinated vinyl ethers and the like.
  • the refractive index of the binder 32 is 1.35 or less, and the preferable refractive index is 1.30 or less.
  • the binder 32 may be an inorganic polymer, for example, a silicon compound or a hydrolyzate thereof or a polycondensate thereof.
  • the silicon compound is, for example, a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent modifies the surface of the inorganic particles. Thereby, the dispersion stability of the inorganic particles in the organic solvent is improved, and the aggregation and the sedimentation of the inorganic particles are suppressed.
  • the inorganic particle 31 is, for example, an inorganic oxide or an inorganic fluoride.
  • the inorganic oxide is, for example, cerium oxide, tantalum oxide, titanium oxide, silicon oxide, chromium oxide, aluminum oxide, tin oxide, yttrium oxide, bismuth oxide.
  • Inorganic fluorides are, for example, magnesium fluoride, aluminum fluoride, lithium fluoride and sodium fluoride.
  • the plurality of inorganic particles 31 include one or more selected from the above-described inorganic oxides and inorganic fluorides.
  • the inorganic particles 31 are aluminum oxide and / or silicon oxide.
  • the refractive indices of aluminum oxide and silicon oxide are both low.
  • the refractive index of aluminum oxide is 1.7 to 1.9, and the refractive index of silicon oxide is 1.4 to 1.7. Therefore, the refractive index of the high heat resistant antireflective film 30 can be lowered.
  • the preferable average particle diameter of the inorganic particles 31 is 100 nm or less.
  • the preferred lower limit of the average particle size is 8 nm.
  • the particle size is determined, for example, by measuring the particle sizes of 100 inorganic particles arbitrarily extracted from a photographic image by a scanning electron microscope (SEM) and calculating an average value thereof.
  • the volume ratio of the inorganic particles 31 in the high heat resistant antireflective film 30 is 5 to 74%.
  • the volume ratio of the binder 32 in the high heat resistant antireflective film 30 is 5 to 95%.
  • the volume ratio of the air layer in the high heat resistant antireflective film 30 is 65% or less.
  • the volume fraction of the inorganic particles 31 is too small, the strength of the high heat resistant antireflective film 30 is reduced. If the volume fraction of the inorganic particles 31 is too large, the flexibility of the high heat resistant antireflective film 30 is reduced. On the other hand, if the volume ratio of the binder 32 is too small, the flexibility of the high heat resistant antireflective film 30 is reduced. If the volume ratio of the binder 32 is too large, the strength of the high heat resistant antireflective film 30 is reduced.
  • the high heat resistant antireflective film 30 has flexibility and It has strength. Therefore, the high heat resistant antireflective film 30 is not easily damaged, and the high heat resistant antireflective film 30 is not easily cracked even if the lens made of resin thermally expands at high temperature.
  • the high heat resistant antireflective film 30 is formed by a wet process. More specifically, the high heat resistance antireflective film 30 is formed by applying the coating liquid constituting the high heat resistant antireflective film 30 on the surfaces of the resin lenses 14, 15, 18.
  • the method for applying the coating solution is, for example, an inkjet printing method, a spray method, a spin coating method, a dip coating method, screen printing, or the like.
  • a coating solution containing the composition of the high heat resistant antireflective film 30 is prepared.
  • the solvent used in the coating solution is, for example, tetrahydrofuran (THF) or N, N-dimethylformamide (N, N-dimethylformamide: DMF).
  • the solvent is not limited to these substances.
  • the solvent may be water.
  • the solvent is an organic solvent, the boiling point of the preferred organic solvent is 30 ° C to 250 ° C. If the boiling point of the organic solvent is too low, the evaporation rate of the organic solvent is too fast. Therefore, the film thickness of the high heat resistant antireflective film 30 is unlikely to be uniform.
  • the preferred organic solvent has a boiling point of 50 ° C to 150 ° C.
  • the viscosity and surface tension of the coating solution are preferably low.
  • the preferable viscosity of the coating solution is 10 (mPa ⁇ s) or less, more preferably 1 (mPa ⁇ s) or less.
  • the surface tension of the coating solution is preferably 70 (mN / m) or less, more preferably 20 (mN / m) or less.
  • the coating liquid is rapidly discharged from the holding member.
  • a surfactant or the like may be added to the coating solution.
  • the weight parts of the binder 32 to 100 weight parts of the inorganic particles 31 is 1 to 100, and the weight parts of the solvent is 2000 to 100,000.
  • the volume ratio of the inorganic particles 31 in the high heat resistant antireflective film 30 formed is 5 to 70%, and the volume ratio of the binder 32 is 30 to 95%.
  • the plurality of resin lenses 14, 15, 18 are held by the holding members and immersed in a dip tank containing the coating liquid.
  • the plurality of immersed resin lenses 14, 15, 18 are pulled out of the dip tank at a constant speed.
  • the coating liquid is applied to the surfaces of the resin lenses 14, 15, 18.
  • the pulling speed is changed according to the thickness of the high heat resistant antireflective film 30 formed on the surface of the resin lenses 14, 15, 18.
  • the coating solution applied to the resin lenses 14, 15, 18 is dried.
  • the pulled resin lenses 14, 15, 18 may be baked at a predetermined temperature. Thereby, the high heat resistant antireflective film 30 is formed.
  • the inorganic particles 31 are in contact with each other.
  • An air layer 33 is formed between the adjacent inorganic particles 31.
  • the volume fraction of the inorganic particles 31 in the high heat resistant antireflective film 30 is 5 to 74%, and may be less than 70%.
  • the volume fraction of the binder 32 is 5 to 95%, and may be less than 95%. If the volume ratio of the air layer 33 is too large, the strength of the high heat resistant antireflective film 30 is reduced. Therefore, the volume ratio of the air layer 33 in the high heat resistant antireflective film 30A is 65% or less.
  • the air layer 33 is formed, for example, in accordance with the ratio of the binder 32 to the inorganic particles 31 in the coating liquid.
  • a preferred weight part of the binder 32 to 100 weight parts of the inorganic particles in the coating solution is 1 to 100.
  • an air layer 33 is formed in the high heat resistant antireflective film 30A.
  • the air layer 33 Since the air layer 33 has a low refractive index, the refractive index of the high heat resistant antireflective film 30 is lowered. Therefore, the reflection of light is further suppressed. With such a configuration, the high heat resistant antireflective film 30 has flexibility and flexibility and is excellent in heat resistance. As a result, it is possible to prevent cracking and the like of the high heat resistant antireflective film at high temperatures.
  • the air layer (air gap) 33 is formed between the adjacent inorganic particles 31, 31, the lenses 14, 15, 18 in which the high heat resistant antireflective film 30 is formed expand due to temperature change. Even if it shrinks or shrinks, the high heat resistant antireflective film 30 can follow it. Therefore, the high heat resistant antireflective film 30 can be prevented from being broken.
  • FIG. 6 shows the high heat resistant antireflective film 30 shown in FIG. 5 in more detail, changing its point of view, and basically the same as the high heat resistant antireflective film 30 shown in FIG.
  • the high heat resistant antireflective film shown in FIG. 6 is used as the high heat resistant antireflective film 30A to describe its structure and film forming method.
  • the high heat resistance antireflective film 30A is formed of a fine particle laminated thin film having voids, and the fine particles laminated thin film is formed by alternately adsorbing the electrolyte polymer (binder) and the fine particles and bringing the alcoholic silica sol product into contact with each other. And fine particles are bound to each other.
  • Such a fine particle laminated thin film (high heat resistant antireflective film) 30A is formed as follows. As shown in FIG. 6, a fine particle laminated thin film 30A having an air gap 64 is formed on the lens 14 (15, 18). The fine particle laminated thin film 30A adsorbs the electrolyte polymer 62 (for example, a binder) and the fine particles 63 alternately, and through the alcoholic silica sol product 65 (for example, a binder), the lens 14 (15, 18) and the fine particles 63 and fine particles It is comprised so that 63 and the microparticles
  • each component of the fine particle laminated thin film 30A will be described.
  • the fine particles used for forming the fine particle laminated thin film 30A preferably have an average primary particle diameter of 2 to 100 nm in the state of being dispersed in a solution in order to obtain the transparency of the fine particle laminated thin film 30A. From the viewpoint of securing the optical function, 2 to 40 nm is more preferable, and 2 to 20 nm is the most preferable.
  • microparticles which can be used here, inorganic microparticles are mentioned.
  • an oxide containing at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, titanium, niobium, zinc, tin, cerium and magnesium is preferably selected from the viewpoint of transparency.
  • electrolyte polymer used here, a polymer having a functional group having a charge in the main chain or side chain can be used.
  • This electrolyte polymer solution is obtained by dissolving an electrolyte polymer having a charge opposite to or the same sign as the surface charge of fine particles in water, an organic solvent or a mixed solvent of water-soluble organic solvent and water.
  • the alcohol-based silica sol 4-, 3- and difunctional alkoxysilanes, condensates of these alkoxysilanes, hydrolysates, silicone varnish and the like can be used.
  • the alcoholic silica sol product preferably comprises an alcoholic silica sol prepared by hydrolyzing at least one or more lower alkyl silicates represented by the following general formula in any of methanol and ethanol. . (In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group. R 2 represents a nonhydrolyzable organic group.)
  • the lenses 14, 15, 18 may be used as they are, or may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation, ozone treatment, chemical etching treatment with alkali or acid, etc., or silane coupling treatment on their surfaces. Etc. to introduce a functional group having polarity to make the surface charge of the lens negative or positive.
  • the fine particle laminated thin film 30A can be formed by performing the following steps (1) to (3) in order (see FIG. 6).
  • a layer of the electrolyte polymer 62 or the particles 63 is formed on the lens 14 (15, 18) by the step of contacting or applying either the electrolyte polymer solution or the particle dispersion (FIG. 6 (a)).
  • a layer of microparticles 63 or electrolyte polymer 62 is formed by contacting or applying a solution of an electrolyte polymer having an opposite charge to the microparticles of the microparticles dispersion on a plastic substrate after contacting or applying (B).
  • the high heat resistant antireflective film 30A has flexibility and flexibility and is excellent in heat resistance. As a result, it is possible to prevent cracking and the like of the high heat resistant antireflective film at high temperatures.
  • the high heat resistant antireflective film 30A it can follow. Therefore, it is possible to prevent the high heat resistant antireflective film 30A from being broken.
  • the above-mentioned high heat resistance anti-reflection films 30 and 30A having heat resistance of 125 ° C. or more and having a thermal expansion coefficient close to that of the resin lenses 14, 15 and 18, Is preferred.
  • the alcoholic silica sol product 65 is used to enhance the fixability of the film, but of course, the alcoholic silica sol product
  • the high heat resistant antireflective film 30A can be formed without using 65.
  • silica aqueous dispersion in which beaded silica fine particles having an average primary particle diameter of 8 nm measured by the BET method are dispersed (Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name: Snowtex (ST) OUP, Silica sol is used as a fine particle dispersion having a negative charge whose concentration is adjusted to 1% by mass without adjusting pH, and 0.1% by mass of polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA, manufactured by Aldrich) is adjusted to pH 10
  • PDDA polydiallyldimethylammonium chloride
  • step (b) of showering pure water for 1 minute is applied in this order.
  • the cycle number is one cycle of performing step (a) once and step (b) one time, it is 24 hours at 25 ° C. dry.
  • the fine particle laminated film 30A is formed on the surface of each of the lenses 14, 15, and 18.
  • the method includes a second step of rinsing after contacting a dispersion of fine particles having a negative charge, and a third step of alternately repeating the first step and the second step to form a particulate laminated film.
  • a step of rinsing the particulate laminated membrane after contacting the electrolyte polymer solution (binder solution) is included, whereby the step of FIG. 6 (c) is eliminated.
  • the lens 13 exposed to the outside on the object side is a glass lens coated with a superhard film having a Mohs hardness of 8 or more, and it is difficult to be scratched even if it is exposed. , Has high durability.
  • the lenses 14, 15, 18 behind the lens 13 are not exposed to the outside world, and therefore, use a resin lens without a hard film, and have high heat resistance and a high heat resistance antireflective film having a small thermal expansion coefficient difference with the resin lens. Use one that does not cause cracking or the like up to 125 ° C. As a result, it is possible to supply the lens unit 11 excellent in durability against friction and durability against heat at low cost. That is, it is possible to provide a lens unit suitable for an on-vehicle camera that can be used in a car that is required to be usable in harsh environments.
  • lens unit 13 lens (glass lens) 14 lens (resin lens) 15 lens (resin lens) 16 lens (resin lens) 17 lens (resin lens) 18 lens (resin lens: cemented lens)

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Abstract

車載カメラ等として、最前のレンズを外界に長期的に露出させた状態に使用可能で、樹脂レンズの高温下での耐久性を向上できるレンズユニットを提供する。　レンズユニット１１は、複数枚のレンズ１３、１４、１５、１８を当該レンズ１３、１４、１５、１８の光軸を合わせて並べて配置している。レンズ１３、１４、１５、１８には、ガラスレンズと樹脂レンズとが含まれ、最も物体側のレンズ１３をガラスレンズとし、最も物体側のガラスレンズには、超硬質膜を施している。樹脂レンズには、高耐熱反射防止膜を施している。また、レンズ１８は、レンズ１６とレンズ１７を貼り合わせた接合レンズであり、接合後に高耐熱反射防止膜が施されている。

Description

レンズユニット
　本発明は、カメラで用いられるレンズユニットに関する。
　近年、自動車では、バックモニタ用のバックカメラや、自動ブレーキや自動運転用のカメラ等の車載カメラが用いられている。車載カメラが搭載される自動車が過酷な環境での使用が想定されることから、車載カメラに対しても過酷な環境、例えば、高温下でも使用できることが要求される。また、車載カメラのレンズユニットを構成するレンズ群のうちの最も物体側のレンズは、車外に露出した状態で使用されることが多く、傷つく虞がある。
　このような車載カメラにおいては、複数枚のレンズからなる一群のレンズをガラスレンズとする（例えば、特許文献１参照）が、コスト低減のために、樹脂レンズとする場合もある。
　通常、ガラスレンズや樹脂レンズには、反射防止膜が施されるのが一般的である。反射防止膜には、透過率を増やしたり、コントラストを高めたり、ゴースト像の発生を取り除いたりして、光学素子の効率を高める効果がある。反射防止膜は、真空蒸着によりガラスレンズおよび樹脂レンズにコーティングされる。反射防止膜としては、たとえばSiO2層とLaTiO3層を交互に形成したものや、SiO2層とTa2O5層を交互に形成したものがよく利用されている。なお、真空蒸着による反射防止膜のコーティングでは、レンズ表面の一部だけ、コーティングすることが可能である。また、車外に露出する最前のレンズには、反射防止膜のコーティングとともに、雨や洗車等の水に対応して撥水加工が施されている。
特開２０１６－２２４３８８号公報
　ところで、上述のような樹脂レンズの耐熱性試験で、樹脂レンズと上述のような反射防止膜との熱膨張率の違い等により仕様温度の上限の一例である１２５℃にて反射防止膜にクラックが発生するという問題がある。
　本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、車載カメラ等として、最前のレンズを外界に長期的に露出させた状態に使用可能で、樹脂レンズの高温下での耐久性を向上できるレンズユニットを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、複数枚のレンズを当該レンズの光軸を合わせて並べて配置したレンズユニットであって、前記レンズには、ガラスレンズと樹脂レンズとが含まれ、最も物体側の前記レンズを前記ガラスレンズとし、前記ガラスレンズを除いて、鏡筒内部に格納される樹脂レンズには、高耐熱反射防止膜を施したことを特徴とする。
　このような構成によれば、最も物体側で外界に露出するレンズをガラスレンズとするとともに、それ以外のレンズに主に樹脂レンズを用いることができるので、樹脂レンズを露出させることで傷付き易くなるのを防止しつつ樹脂レンズを用いてコストの低減を図り、かつ、ハードコートに比較して傷付き易い高耐熱性反射防止膜を鏡筒内の樹脂レンズにコーティングすることで、他の物体との接触による損傷を回避しつつ、高温下でも反射防止膜による光学特性の向上効果を得られることになり、高温になってもレンズユニットの性能を維持することができる。
　本発明の前記構成において、前記樹脂レンズの前記高耐熱反射防止膜は、１２５℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
　このような構成によれば、高耐熱反射防止膜が１２５℃でひび割れるのが抑制され、高温下であっても性能を維持することができる。なお、ひび割れの原因には、高耐熱反射防止膜の耐熱性だけではなく、樹脂レンズと高耐熱反射防止膜との熱膨張率の差があり、高耐熱反射防止膜は、樹脂レンズに設けられた状態で少なくとも１２５℃以下でひび割れないことが好ましく、高耐熱反射防止膜の材質単体の場合も１２５℃以下で熱を原因とする損傷が生じないものであることが好ましい。また、１２５℃を超える場合に、できるだけ高耐熱反射防止膜が熱による損傷を受けないことが好ましいが、１４０℃以上や１５０℃以上の耐熱性がなくてもよい。
　また、本発明の前記構成において、前記高耐熱反射防止膜は、当該高耐熱反射防止膜中の体積率が５～７４％である複数の無機粒子と、隣り合う前記無機粒子の間に形成され、体積率が６５％以下である空気層と、前記無機粒子または前記無機粒子および前記空気層をバインディングし、前記無機粒子よりも低いヤング率を有し、体積率が５～９５％である、有機化合物、無機化合物および無機高分子のいずれかと、を備えることが好ましい。
　このような構成により、高耐熱反射防止膜は、柔軟性および可撓性を有するとともに耐熱性に優れたものとなり、その結果、高温時における高耐熱反射防止膜のひび割れ等を防止できる。この場合、特に、空気層（空隙）は、隣り合う無機粒子の間に形成されているため、高耐熱反射防止膜が形成されているレンズが温度変化によって膨張したり収縮したりしても、高耐熱反射防止膜がそれに追随できる。そのため、高耐熱反射防止膜が破壊されてしまうことを防止できる。なお、かかる高耐熱反射防止膜はレンズに浸漬により形成されることが好ましい。
　また、本発明の前記構成において、前記高耐熱反射防止膜は空隙を有する微粒子積層薄膜からなり、この微粒子積層薄膜は、電解質ポリマーと微粒子とが交互に吸着されてレンズに積層状態で結合されていることが好ましい。
　このような構成により、高耐熱反射防止膜は、柔軟性および可撓性を有するとともに耐熱性に優れたものとなり、その結果、高温時における高耐熱反射防止膜のひび割れ等を防止できる。この場合、特に、空隙の存在により、高耐熱反射防止膜が形成されているレンズが温度変化によって膨張したり収縮したりしても、高耐熱反射防止膜がそれに追随できる。そのため、高耐熱反射防止膜が破壊されてしまうことを防止できる。なお、かかる高耐熱反射防止膜はレンズに浸漬により形成されることが好ましい。
　高耐熱反射防止膜は、高耐熱である反面、その構造上非常に柔らかく脆いため、僅かな接触でも傷が付き易く、剥がれ易い。
　本発明においては、外界に露出し、外界からの接触の可能性がある最も物体側（前側）のガラスレンズには高耐熱反射防止膜を設けず、外界からの接触の可能性がない内部の樹脂レンズに対して高耐熱反射防止膜を設けることにより、接触による損傷を防止しつつ、高温下での反射防止膜のひび割れを抑制し、高温下での耐久性を向上し、高温下での耐久性のある光学特性に優れたレンズユニットを提供することができる。
　本発明の前記構成において、最も物体側の前記レンズだけを前記ガラスレンズとし、残りの前記レンズを全て前記樹脂レンズとすることが好ましい。
　このような構成によれば、外界に露出する最前のガラスレンズ以外は、全て樹脂レンズとなり、内部のレンズ全てに高耐熱反射防止膜を設けることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
　また、本発明の前記構成において、前記樹脂レンズには、複数の前記樹脂レンズを貼り合わせた接合レンズが含まれ、貼り合わされた前記樹脂レンズ同士の間を除く前記接合レンズの外側の面だけに前記高耐熱反射防止膜が設けられていることが好ましい。
　このような構成によれば、接合レンズを構成する樹脂レンズ同士の間に、高耐熱反射防止膜が接着剤層を挟んで配置されることによる不都合を抑制できる。ここで、真空蒸着によるコーティングではなく、高耐熱反射防止膜の場合に、２面を有するレンズの１面だけにコーティングを行うことは困難である。したがって、張り合わせる前の樹脂レンズに浸漬により高耐熱反射防止膜を施した場合に、互いに接着される面にも高耐熱反射防止膜が施されてしまい、高耐熱反射防止膜同士を接着することになる。
　この場合に、張り合わせる樹脂レンズ同士の間に、高耐熱反射防止膜が接着剤層を挟んで配置されることにより、媒質が空気ではなく接着剤となり、媒質の屈折率が異なる。すなわち、空気の屈折率１．０から接着剤の屈折率約１．５となってしまい、反射率が変化し、ゴースト等の光学特性に影響を及ぼす恐れがある。
　そこで、例えば、レンズ同士を張り合わせた後に浸漬により高耐熱反射防止膜を施すものとすれば、レンズ同士の間には、接着剤が充填された状態で高耐熱反射防止膜が入り込まず、接合レンズの外側の面だけに高耐熱反射防止膜が形成された状態となり、上述のような問題が生じない。
　また、本発明の前記構成において、最も物体側の前記ガラスレンズには超硬質膜を施すことが好ましい。
　このような構成によれば、最も物体側の外界に露出するレンズをガラスレンズとするとともに、コストの安い樹脂レンズを用いることにより、耐久性が高く安価なレンズユニットとすることができる。この際に最も物体側のガラスレンズに超硬質膜を施すことにより、ガラスレンズの表面が超硬質膜で覆われて傷付き難くなり、外界に露出するガラスレンズの耐久性が向上し、傷による性能劣化を抑制できる。
　本発明の前記構成において、前記ガラスレンズの前記超硬質膜は、モース硬度８以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、走行時や洗車等により生じる摩擦程度で傷が付くのを抑制し、レンズユニットの性能を長期に維持することが可能となる。
　また、本発明の前記構成において、鏡筒は、光軸方向から見て、高耐熱反射防止膜が形成された樹脂レンズと点接触する内周面形状を成すことが好ましい。その場合、鏡筒は、樹脂レンズの高耐熱反射防止膜と接触するその内周面が多角形に形成されることが更に好ましい。
　前述したようにその構造上非常に柔らかいとともに脆くて剥がれ易い高耐熱反射防止膜が浸漬によってレンズの全面にわたって形成される場合、レンズを保持する鏡筒の内周面が円形であると、鏡筒がレンズと面接触する結果となるため、レンズを鏡筒内に挿入して組み付ける際や振動試験時等においてレンズの側面にコーティングされた高耐熱反射防止膜が鏡筒の内周面と擦れ合ってレンズから剥がれ落ち、それが異物となって外観不良や光学性能の低下につながる虞がある。しかしながら、本発明のように樹脂レンズの高耐熱反射防止膜と接触する鏡筒の内周面を多角形に形成すれば、鏡筒がレンズと点で接触することになるため、鏡筒とレンズとの接触面積が少なくなり、高耐熱反射防止膜の剥離（脱落）を防止することができる。この場合、鏡筒の多角形の角数は８～１４であることが好ましい。角数が８を下回ると、レンズの側面と鏡筒の内周面との間の隙間が大きくなって鏡筒が大径化してしまい、一方、角数が１４を上回ると、レンズの側面にコーティングされた高耐熱反射防止膜と鏡筒の内周面との接触面積が大きくなり、高耐熱反射防止膜の剥離が生じ易くなる。そのため、レンズ成形時のゲートに関連するレンズ外周の非円形部のサイズにも依るが、樹脂レンズの高耐熱反射防止膜と接触する鏡筒の内周面は１２角形であることが更に好ましい。これによれば、鏡筒に対するレンズの座り（嵌まり具合）が良好となり、鏡筒に対するレンズの組み込み挿入がし易くなる。
　本発明によれば、高い耐久性を備えたレンズユニットを低コストで供給することが可能となる。
本発明の実施の形態のレンズユニットを示す断面図である。 同、接合レンズを示す断面図である。 同、接合途中の接合レンズを示す断面図である。 同、鏡筒の多角形形状を示す断面図である。 同、高耐熱反射防止膜が形成されて成るレンズの要部拡大断面図である。 同、他の高耐熱反射防止膜を示す図であり、シリカゾルの塗布に伴う微粒子間の結合の様子を示した概念図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。
　図１に示す本実施の形態のレンズユニット１１は、例えば、車載カメラ用のものであり、自動車の外側に少なくともレンズユニット１１の物体側の端部を露出して設置される。
　図１に示すように、この実施の形態のレンズユニット１１は、略円筒状の鏡筒１２と、鏡筒１２内に配置される複数（例えば、４つ）のレンズ１３、１４、１５、１８と、複数(例えば、２つ)の絞り部材２１、２２とを備える。このレンズユニット１１を備える車載カメラは、上述のレンズユニット１１と、図示しないイメージセンサを有する基板と、当該基板を自動車等の車両に設置する図示しない設置部材とを備えるものである。
　鏡筒１２に固定されて支持されている複数のレンズ１３、１４、１５、１８は、それぞれの光軸を一致させた状態に配置されており、１つの光軸に沿って各レンズ１３、１４、１５、１８が並べられた状態となって、撮像に用いられる１群のレンズ群を構成している。また、レンズ１８は、接合レンズ１８であり、レンズ１６とレンズ１７が接合された状態となっている。なお、接合レンズは、より少ないレンズ枚数で、色収差などの補正を行うために、異なるレンズのレンズ面を接着剤で貼合わせたものである。
　２つの絞り部材２１、２２のうちの物体側（鏡筒１２の前側端部）から１番目の絞り部材２１は、物体側から２番目のレンズ１４と３番目のレンズ１５との間に配置されている。物体側から２番目の絞り部材２２は、物体側から３番目のレンズ１５と４番目のレンズ１６との間に配置されている。絞り部材２１、２２は透過光量を制限し、明るさの指標となるＦ値を決定する「開口絞り」またはゴーストの原因となる光線や収差の原因となる光線を遮光する「遮光絞り」である。
　鏡筒１２は、物体側の一方の端部が、カシメられることにより、その内径が縮径され、内部に収用された最も物体側のレンズ１３（前玉）の外径より鏡筒１２の物体側の端部の内径が小さくされている。また、鏡筒１２の像側の後側端部には、接合レンズ１８より径の小さい開口部を有する枠部２４が設けられている。これら枠部２３、２４により、鏡筒１２内にレンズ群を構成する複数のレンズ１３、１４、１５、１８と絞り部材２１、２２が保持されている。なお、枠部２３は、鏡筒１２にレンズ１３、１４、１５、１８を収納した後に鏡筒１２の物体側の端部に取り付けられるものであってもよい。
　最も物体側のレンズ１３の外周面には、当該レンズ１３の像側部分に径が小さくなった縮径部が設けられ、当該縮径部にシール部材としてのＯリング２６が設けられ、レンズ１３の外周面と鏡筒１２の内周面との間を、鏡筒１２の物体側端部で封止した状態となっている。これにより、レンズユニット１１の物体側の端部から鏡筒１２内に水や塵埃等の微粒子が浸入するのを防止できる。
　鏡筒１２は、その内径が物体側から像側に向かって段階的に小さくなっている。これに対応して、レンズ１３、１４、１５、１８は、それらの配置位置が物体側から像側に向かうにつれて、外径が小さくなっている。基本的にレンズ１３、１４、１５、１８それぞれの外径と、鏡筒１２の各レンズ１３、１４、１５、１８が支持される部分それぞれの内径とは略等しくなっている。但し、鏡筒１２の内周面は、円筒状ではなく、例えば、１２角形等の多角形となっている。また、鏡筒１２の外周面には、鏡筒１２を車載カメラに設置する際に用いられるフランジ部２５が鏡筒１２の外周面に鍔状に設けられている。
　本実施の形態において、レンズ１３、１４、１５、１８のうちの最も物体側の車外（鏡筒１２外）に露出するレンズ１３がガラスモールドまたは研磨によるガラスレンズで、レンズ１４、１５、及び接合レンズ１８が成形による樹脂レンズとなっている。
　最も像側の接合レンズ１８は、その外周部の像側の面が基準面として光軸に直交する面となっている。この接合レンズ１８の基準面は、上述の鏡筒１２の像側端部に設けられて、接合レンズ１８の外径より小さな内径の開口部を有する枠部２４の内面側の基準面に当接するようになっている。
　本実施の形態において、接合レンズ１８は、図２に示すように、物体側の凹レンズ１６と、像側の凸レンズ１７とを接着剤７（図３に図示）で貼り合わせたものである。
　最も前側（物体側）のレンズ１３には、例えば、光学ガラスが用いられ、特に他のレンズ１４、１５、１８との組み合わせを考慮したレンズ用ガラスが用いられる。
　レンズ１３は、樹脂レンズより硬いガラスレンズであり、当該ガラスレンズには、超硬質膜が施されている。超硬質膜のモース硬度は、８．０以上となっている。
　この超硬質膜は、ガラス上にSi3N4層とSiO2層を交互に形成した６層構造となっている。この硬質膜は、窒化物を含んでいるため超硬質となる。この超硬質膜の成膜方法はスパッタリング方式である。なお、この超硬質膜は製膜温度が高いため樹脂レンズには使用が困難である。
　本実施の形態において、レンズ１４、１５、及び接合レンズ１８を構成するレンズ１６、１７は、樹脂レンズである。
　レンズ１４、１５、接合レンズ１８には、高耐熱反射防止膜が施されている。高耐熱反射防止膜のコーティングは、たとえば、湿式であってもよく、原料溶液にレンズを浸漬して成膜することが可能である。高耐熱反射防止膜は、高耐熱である反面、その構造上非常に柔らかく脆いため、僅かな接触でも傷が付き易く、剥がれ易い。そこで、本実施の形態では、外界に露出し、外界からの接触の可能性がある最も物体側のレンズ１３には高耐熱反射防止膜を設けず、外界からの接触の可能性がない内部のレンズであるレンズ１４、１５、及び接合レンズ１８に対して高耐熱反射防止膜を設けている。
　ここで、接合レンズ１８は、図２に示す形状を有し、図３に示すメニスカスレンズ１６と両凸レンズ１７を貼り合わせたものであるが、高耐熱反射防止膜は、二つのレンズ１６、１７のそれぞれに行ったものではなく、二つのレンズ１６、１７を貼り合わせて一つの接合レンズとした後に高耐熱反射防止膜をコーティングしたものである。すなわち、図３に示すようにレンズ１６とレンズ１７を貼り合わせる際に、レンズ１６、１７の表面には、未だ高耐熱反射防止膜が施されておらず、レンズ１６およびレンズ１７は、間に接着剤７を挟んだ状態で接合される。図２に示す接合された接合レンズ１８が高耐熱反射防止膜の原料溶液に浸漬されて高耐熱反射防止膜が成膜される。
　したがって、貼り合わされるレンズ１６およびレンズ１７の接合部分には、レンズ１６とレンズ１７との間に隙間なく接着剤が充填された状態であり、浸漬時にこれらレンズ１６、１７の間に浸漬用の溶液が入り混むことができない。これにより、少なくとも貼り合わされるレンズ１６の像側レンズ面とレンズ１７の物体側レンズ面には、高耐熱反射防止膜が形成されておらず、貼り合わされた接合レンズ１８の外側の面に高耐熱反射防止膜が施された状態である。これにより、浸漬により湿式で高耐熱反射防止膜をコーティングするものとしても、貼り合わされるレンズ１６、１７の接合面に高耐熱反射防止膜が施されることがなく、レンズ１６、１７の接合部分で高耐熱反射防止膜による悪影響を防止できる。すなわち、高耐熱反射防止膜は空気層に接することを前提として透過率を上げるように設計されているものであり、接着剤層に接して用いるとむしろ透過率が下がってしまうという悪影響を防止できる。なお、光学素子として有効な範囲であるレンズ面の外側には、レンズ１６とレンズ１７との間に必ずしも接着剤があるとは限らないので、有効径の外側では、高耐熱反射防止膜がレンズ１６とレンズ１７との間に形成される可能性がある。この場合は、必要な光線が通る領域の外側なので、必ずしも問題にならない。なお、高耐熱反射防止膜を湿式（浸漬）以外の方法で成膜する場合（例えば、蒸着等）であっても、レンズ１６とレンズ１７を接合した後に行うものとしてもよい。
　なお、本実施例の接合レンズ１８はメニスカスレンズ１６と両凸レンズ１７の貼り合せであるが、これに限らず、一方のレンズの凸面と他方のレンズの凹面を貼り合せたものであればよく、２枚に限らず３枚以上の接合レンズであってもよい。
　前述のように、本実施の形態において、レンズ群を構成する各レンズ１３、１４、１５、１８のうち、外界に露出しない樹脂製のレンズ１４、１５、１８の表面（物体側に面する外表面）には上述の高耐熱反射防止膜３０（図５に図示）が形成される。無論、鏡筒１２の物体側の端部に設けられるガラスのレンズ１３に高耐熱反射防止膜３０を形成し、その上に超硬質膜を形成するようにしてもよい。また、高耐熱反射防止膜３０が各樹脂製のレンズ１４、１５、１８の裏面にも設けられてもよく、浸漬による湿式の成膜の場合に表裏両面に設けることが好ましい。
　また、前述したように、鏡筒１２の内周面は、円筒状ではなく、例えば、１２角形等の多角形となっている。すなわち、鏡筒１２は、図４に明確に示されるように、樹脂レンズ１４、１５、１８の高耐熱反射防止膜３０と接触するその内周面１２ａが多角形に形成されている。前述したようにその構造上非常に柔らかいとともに脆くて剥がれ易い高耐熱反射防止膜３０が浸漬によってレンズ１４、１５、１８の全面にわたって形成される場合、レンズ１４、１５、１８を保持する鏡筒１２の内周面１２ａが円形であると、鏡筒１２がレンズ１４、１５、１８と面接触する結果となるため、レンズ１４、１５、１８を鏡筒１２内に挿入して組み付ける際や振動試験時等においてレンズ１４、１５、１８の側面にコーティングされた高耐熱反射防止膜３０が鏡筒１２の内周面１２ａと擦れ合ってレンズ１４、１５、１８から剥がれ落ち、それが異物となって外観不良や光学性能の低下につながる虞がある。しかしながら、本実施の形態のように樹脂レンズ１４、１５、１８の高耐熱反射防止膜３０と接触する鏡筒１２の内周面１２ａを多角形に形成すれば、鏡筒１２がレンズ１４、１５、１８と点Ｐで接触することになるため、鏡筒１２とレンズ１４、１５、１８との接触面積が少なくなり、高耐熱反射防止膜３０の剥離（脱落）を防止することができる。この場合、鏡筒１２の多角形の角数は８～１４であることが好ましい。角数が８を下回ると、レンズ１４、１５、１８の側面と鏡筒１２の内周面１２ａとの間の隙間Ｃが大きくなって鏡筒１２が大径化してしまい、一方、角数が１４を上回ると、レンズ１４、１５、１８の側面にコーティングされた高耐熱反射防止膜３０と鏡筒１２の内周面１２ａとの接触面積が大きくなり、高耐熱反射防止膜３０の剥離が生じ易くなる。そのため、レンズ成形時のゲートに関連するレンズ外周の非円形部（図示せず）のサイズにも依るが、樹脂レンズ１４、１５、１８の高耐熱反射防止膜３０と接触する鏡筒１２の内周面１２ａは図４に示されるような１２角形であることが更に好ましい。これによれば、鏡筒１２に対するレンズ１４、１５、１８の座り（嵌まり具合）が良好となり、鏡筒１２に対するレンズ１４、１５、１８の組み込み挿入がし易くなる。また、このように鏡筒１２の内周面１２ａを多角形にすることにより形成されるレンズ１４、１５、１８と鏡筒１２との間の隙間Ｃは、鏡筒１２に対するレンズの組み込み挿入性が向上するため、非常に有益である。多角形は正多角形として接触点Ｐの間隔は等間隔であることが望ましい。これにより、レンズ１４、１５、１８が鏡筒１２によりバランスよく保持され、偏った歪などを抑制することができる。
　なお、レンズ１４、１５、１８は接触点Ｐにより接触保持されれば足りるので、接触点Ｐで点接触させるような形状であれば鏡筒１２の内周面１２ａの形状も多角形である必要性はなく、例えば鏡筒１２の内周面１２ａを円形状として光軸方向に延びる突起状のリブを等間隔に設けることで点接触を実現できる。接触点Ｐを結んだ形状が多角形であればよく、正多角形であることが望ましい。
　樹脂製のレンズ１４、１５、１８の表面に形成される高耐熱反射防止膜３０は、当該高耐熱反射防止膜３０中の体積率が５～７４％である複数の無機粒子と、体積率が６５％以下である複数の空気層と、前記無機粒子または前記無機粒子および前記空気層をバインディングし、前記無機粒子よりも低いヤング率を有し、体積率が５～９５％である、有機化合物、無機化合物および無機高分子のいずれかと、を備えている。以下、これについて詳しく説明する。
　図５は、高耐熱反射防止膜３０が形成されて成るレンズ１４（１５、１８）の光入射面付近の要部拡大断面図である。図示のように、高耐熱反射防止膜３０は、複数の無機粒子３１と、バインダ３２と、複数の空気層（空隙）３３とを含む。無機粒子３１の粘弾性はバインダ３２の粘弾性と異なる。具体的には、無機粒子３１のヤング率は５０ＧＰａ以上である。バインダ３２のヤング率は５ＧＰａ以下である。
　高耐熱反射防止膜３０は、異なる粘弾性を有する複数の組成物を含有する。そのため、高耐熱反射防止膜３０は、高い強度と高い可撓性とを有する。樹脂からなるレンズ１４（１５、１８）は、熱により膨張する。バインダ３２のヤング率は低いため、高耐熱反射防止膜３０の可撓性が高くなる。そのため、レンズ１４（１５、１８）が熱により膨張しても、高耐熱反射防止膜３０は割れにくい。一方、無機粒子３１のヤング率は５０ＧＰａ以上である。無機粒子３１は、高耐熱反射防止膜３０の強度を向上し、高耐熱反射防止膜３０の表面に傷が形成されるのを抑制する。
　バインダ３２は、光透過性を有し、複数の無機粒子３１を含有する。前述のように、バインダ３２のヤング率は５ＧＰａ以下である。バインダ３２は、有機化合物または無機化合物である。バインダ３２は例えば樹脂である。樹脂は、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ジアリルアミン重合体、マレイン酸－ジアリルアミン共重合体、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、ニトロセルロース、ポリエステル、アルキド樹脂、フルオロアクリレート、フッ素ポリマー等の１種または２種以上からなる。フッ素ポリマーは、例えば、フルオロオレフィン類（フルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、パーフルオロオクチルエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ－２、２－ジメチル－１、３－ジオキソール等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。バインダ３２の屈折率は、１．３５以下であり、好ましい屈折率は１．３０以下である。
　また、バインダ３２は、無機高分子、例えば、珪素化合物あるいはその加水分解物もしくはその重縮合物であってもよい。珪素化合物は、例えば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、無機粒子の表面を修飾する。これにより、有機溶媒中における無機粒子の分散安定性が向上し、無機粒子の凝集および沈降が抑制される。
　無機粒子３１は、例えば、無機酸化物や、無機フッ化物である。無機酸化物はたとえば、酸化セリウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化珪素、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化ビスマスである。無機フッ化物はたとえば、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウムである。複数の無機粒子３１は、上記無機酸化物および無機フッ化物の中から選択される１種または２種以上を含む。
　好ましくは、無機粒子３１は、酸化アルミニウムおよび／または酸化珪素である。酸化アルミニウムおよび酸化珪素の屈折率は、いずれも低い。酸化アルミニウムの屈折率は１．７～１．９であり、酸化珪素の屈折率は１．４～１．７である。そのため、高耐熱反射防止膜３０の屈折率を低くすることができる。
　無機粒子３１の粒径が大きすぎると、無機粒子３１が光を散乱しやすくなる。さらに、高耐熱反射防止膜３０の膜厚にばらつきが生じる。したがって、無機粒子３１の好ましい平均粒径は、１００ｎｍ以下である。平均粒径の好ましい下限値は８ｎｍである。粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による写真画像から任意に抽出された１００個の無機粒子の粒径を測定し、その平均値を求めることにより決定される。
　また、高耐熱反射防止膜３０中の無機粒子３１の体積率は、５～７４％である。また、高耐熱反射防止膜３０中のバインダ３２の体積率は、５～９５％である。高耐熱反射防止膜３０中の空気層の体積率は６５％以下である。
　無機粒子３１の体積率が小さすぎれば、高耐熱反射防止膜３０の強度が低下する。また、無機粒子３１の体積率が大きすぎれば、高耐熱反射防止膜３０の可撓性が低下する。一方、バインダ３２の体積率が小さすぎれば、高耐熱反射防止膜３０の可撓性が低下する。また、バインダ３２の体積率が大きすぎれば、高耐熱反射防止膜３０の強度が低下する。
　無機粒子３１の体積率が５～７４％であり、かつ、バインダ３２の体積率が５～９５％であり、空気層が６５％以下であれば、高耐熱反射防止膜３０は可撓性および強度を有する。そのため、高耐熱反射防止膜３０には傷が付きにくく、かつ、高温時に樹脂からなるレンズが熱膨張しても、高耐熱反射防止膜３０はひび割れしにくい。
　高耐熱反射防止膜３０は、湿式プロセスにより形成される。より具体的には、高耐熱反射防止膜３０は、高耐熱反射防止膜３０を構成する塗布液を樹脂レンズ１４、１５、１８の表面に塗布することにより形成される。塗布液を塗布する方法は、たとえば、インクジェットプリンティング法、スプレー法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷等である。
　以下、製造方法の一例として、ディップコート法により反射防止膜を形成する方法を説明する。
　高耐熱反射防止膜３０の組成を含有する塗布液を準備する。塗布液で使用される溶媒はたとえば、テトロヒドラフラン（tetrahydrofuran：ＴＨＦ）や、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（N,N-dimethylformamide:ＤＭＦ）である。溶媒は、これらの物質に限定されない。溶媒は水でもよい。溶媒が有機溶媒である場合、好ましい有機溶媒の沸点は３０℃～２５０℃である。有機溶媒の沸点が低すぎる場合、有機溶媒の揮発速度が速すぎる。そのため、高耐熱反射防止膜３０の膜厚が均一になりにくい。一方、有機溶媒の沸点が高すぎると、有機溶媒が揮発しにくい。そのため、高耐熱反射防止膜３０が形成されにくい。好ましい有機溶媒の沸点は５０℃～１５０℃である。
　塗布液の粘度及び表面張力は、低い方が好ましい。塗布液の好ましい粘度は１０（ｍＰａ・ｓ）以下であり、更に好ましくは１（ｍＰａ・ｓ）以下である。塗布液の好ましい表面張力は７０（ｍＮ／ｍ）以下であり、更に好ましくは２０（ｍＮ／ｍ）以下である。樹脂レンズ１４、１５、１８を挟持した挟持部材を塗布液で満たされたディップ槽から引き上げるときに、挟持部材から塗布液を速やかに排出するためである。塗布液の粘度および表面張力の物性を制御するために、塗布液に界面活性剤などを添加してもよい。
　塗布液において、無機粒子３１の１００重量部に対するバインダ３２の重量部は、１～１００であり、溶媒の重量部は２０００～１０００００である。この場合、形成された高耐熱反射防止膜３０内の無機粒子３１の体積率は５～７０％になり、バインダ３２の体積率は３０～９５％になる。
　次に、複数の樹脂レンズ１４、１５、１８を挟持部材で挟持し、塗布液を入れたディップ槽に浸漬する。
　次に、浸漬された複数の樹脂レンズ１４、１５、１８を、一定の速度でディップ槽から引き上げる。これにより、樹脂レンズ１４、１５、１８の表面に塗布液が塗布される。引き上げる速さは、樹脂レンズ１４、１５、１８表面に形成する高耐熱反射防止膜３０の厚さに応じて変更される。
　次に、樹脂レンズ１４、１５、１８に塗布された塗布液を乾燥する。引き上げられた樹脂レンズ１４、１５、１８を所定の温度でベークしてもよい。
　これにより高耐熱反射防止膜３０が形成される。
　高耐熱反射防止膜３０内では、無機粒子３１同士が接触する。隣り合う無機粒子３１の間に、空気層３３が形成される。前述のように、高耐熱反射防止膜３０中の無機粒子３１の体積率は、５～７４％であり、７０％未満でもよい。バインダ３２の体積率は５～９５％であり、９５％未満でもよい。空気層３３の体積率が大きすぎれば、高耐熱反射防止膜３０の強度が低下する。そのため、高耐熱反射防止膜３０Ａ中の空気層３３の体積率は６５％以下である。
　空気層３３は、例えば、塗布液内の前述の無機粒子３１に対するバインダ３２の比率に応じて形成される。塗布液内の無機粒子１００重量部に対する好ましいバインダ３２の重量部は、１～１００である。この場合、塗布液を乾燥した後、高耐熱反射防止膜３０Ａ内に空気層３３が形成される。
　空気層３３は屈折率が低いため、高耐熱反射防止膜３０の屈折率は低下する。そのため、光の反射がさらに抑制される。
　このような構成により、高耐熱反射防止膜３０は、柔軟性および可撓性を有するとともに耐熱性に優れたものとなり、その結果、高温時における高耐熱反射防止膜のひび割れ等を防止できる。この場合、特に、空気層（空隙）３３は、隣り合う無機粒子３１，３１間に形成されているため、高耐熱反射防止膜３０が形成されているレンズ１４、１５、１８が温度変化によって膨張したり収縮したりしても、高耐熱反射防止膜３０がそれに追随できる。そのため、高耐熱反射防止膜３０が破壊されてしまうことを防止できる。
　図６は、図５に示した高耐熱反射防止膜３０を、その見方を代えてより詳細に示したものであり、基本的に、図５に示す高耐熱反射防止膜３０と同様のものであるが、以下の説明では、図６に示す高耐熱反射防止膜を高耐熱反射防止膜３０Ａとしてその構造および成膜方法を説明する。この高耐熱反射防止膜３０Ａは空隙を有する微粒子積層薄膜からなり、この微粒子積層薄膜は、電解質ポリマー（バインダ）および微粒子が交互に吸着され、アルコール性シリカゾル生成物を接触させることにより、レンズと微粒子および微粒子同士が結合していることを特徴とする。
　このような微粒子積層薄膜（高耐熱反射防止膜）３０Ａは、以下のようにして形成される。図６に示すように、レンズ１４（１５、１８）上には空隙６４を有する微粒子積層薄膜３０Ａが形成される。微粒子積層薄膜３０Ａは、電解質ポリマー６２（例えばバインダ）および微粒子６３を交互に吸着させ、且つ、アルコール性シリカゾル生成物６５（例えばバインダ）を介して、レンズ１４（１５、１８）と微粒子６３および微粒子６３と微粒子６３とが結合するように構成される。以下、微粒子積層薄膜３０Ａの各成分について説明する。
　微粒子積層薄膜３０Ａの形成に用いる微粒子は、溶液に分散されている状態で平均一次粒子径が、２～１００ｎｍであることが微粒子積層薄膜３０Ａの透明性を得るために好ましく、微粒子積層薄膜３０Ａの光学機能の確保の観点から、２～４０ｎｍがより好ましく、２～２０ｎｍが最も好ましい。
　ここで使用し得る微粒子としては無機微粒子が挙げられる。好ましくは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、ニオブ、亜鉛、錫、セリウムおよびマグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む酸化物が、透明性の観点から好適に選ばれる。
　ここで使用する電解質ポリマーとしては、荷電を有する官能基を主鎖または側鎖に持つ高分子を用いることができる。この電解質ポリマー溶液は、微粒子の表面電荷と反対または同じ符号の電荷の電解質ポリマーを、水、有機溶媒または水溶性の有機溶媒と水の混合溶媒に溶解したものである。
　アルコール系シリカゾルとしては、４、３、２官能のアルコキシシラン、およびこれらアルコキシシラン類の縮合物、加水分解物、シリコーンワニス等が使用できる。アルコール性シリカゾル生成物は、少なくとも１種類以上の、下記の一般式で表わされる低級アルキルシリケートを、メタノールおよびエタノールのうちのいずれかの中で加水分解して調製したアルコール性シリカゾルを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 （式中、Ｒ１はメチル基又はエチル基を示す。Ｒ２は非加水分解性の有機基を示す。）
　また、レンズ１４、１５、１８は、そのまま用いるか、またはそれらの表面にコロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、紫外線照射、オゾン処理、アルカリや酸等による化学的エッチング処理、シランカップリング処理等によって、極性を有する官能基を導入してレンズの表面電荷をマイナス若しくはプラスする。
　ここで、空隙を有する微粒子積層薄膜３０Ａを生成するためには、例えばディップコート法を用いる。微粒子積層薄膜３０Ａは、以下の工程（１）～（３）を順に実施することにより形成できる（図６参照）。
（１）レンズ１４（１５、１８）上に、電解質ポリマー溶液または微粒子分散液のいずれかを接触または塗布する工程により、電解質ポリマー６２または微粒子６３の層を形成する（図６（ａ））。
（２）電解質ポリマー溶液を接触または塗布させた後のレンズ１４（１５、１８）上に該電解質ポリマー溶液の電解質ポリマーと反対電荷を有する微粒子の分散液を接触または塗布する工程、または微粒子分散液を接触または塗布させた後のプラスチック基材上に該微粒子分散液の微粒子と反対電荷を有する電解質ポリマーの溶液を接触または塗布する工程により、微粒子６３または電解質ポリマー６２の層を形成する（図６（ｂ））。
（３）電解質ポリマー溶液または微粒子を接触または塗布させた後のレンズ１４（１５、１８）上に、アルコール性シリカゾル生成物６５を接触または塗布する工程により、アルコール性シリカゾル生成物６５を介してレンズ１４（１５、１８）と微粒子６３、および微粒子６３同士を結合させる（図６（ｃ））。
　このような構成により、高耐熱反射防止膜３０Ａは、柔軟性および可撓性を有するとともに耐熱性に優れたものとなり、その結果、高温時における高耐熱反射防止膜のひび割れ等を防止できる。この場合、特に、空隙６４の存在により、高耐熱反射防止膜３０Ａが形成されているレンズ１４、１５、１８が温度変化によって膨張したり収縮したりしても、高耐熱反射防止膜３０Ａがそれに追随できる。そのため、高耐熱反射防止膜３０Ａが破壊されてしまうことを防止できる。
　なお、上述のような高耐熱反射防止膜３０、３０Ａは、１２５℃以上の耐熱性を有するとともに、樹脂のレンズ１４、１５、１８の熱膨張率に近い熱膨張率を有するものを選択することが好ましい。
　また、図６に示される微粒子積層薄膜（高耐熱反射防止膜）３０Ａの形成工程では、膜の定着性を高めるためにアルコール性シリカゾル生成物６５が使用されたが、無論、アルコール性シリカゾル生成物６５を用いることなく高耐熱反射防止膜３０Ａを形成することができる。その場合には、例えば、ＢＥＴ法で測定した平均一次粒子径が８ｎｍの数珠状シリカ微粒子が分散したシリカ水分散液（日産化学工業（株）社製、商品名：スノーテックス（ＳＴ）ＯＵＰ、シリカゾル）をｐＨは調整せずに濃度を１質量％に調整した負の電荷を有する微粒子分散液として用い、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＰＤＤＡ、アルドリッチ社製）を０．１質量％、ｐＨ１０に調整した水溶液を電解質ポリマー溶液として用いる。そして、レンズ１４、１５、１８のそれぞれを、電解質ポリマー溶液に１分間浸漬後にリンス用の超純水を１分間シャワーする工程（ａ）、および、微粒子分散液に１分間浸漬後にリンス用の超純水を１分間シャワーする工程（ｂ）をこの順に施す。その後、工程（ａ）１回と工程（ｂ）１回を順に行なうことを１サイクルとして、このサイクル数を微粒子交互積層回数とし、微粒子交互積層回数を４回行なった後、２５℃で２４時間乾燥する。これにより、それぞれのレンズ１４、１５、１８表面に微粒子積層膜３０Ａが形成される。すなわち、この製法は、レンズ１４、１５、１８の表面に電解質ポリマー溶液（バインダ溶液）を接触させた後にリンスする第１の工程、この第１の工程後、レンズ１４、１５、１８の表面に負の電荷を有する微粒子の分散液を接触させた後にリンスする第２の工程、および、第１の工程と第２の工程とを交互に繰り返して微粒子積層膜を形成する第３の工程を含むとともに、随意的には、微粒子積層膜に電解質ポリマー溶液（バインダ溶液）を接触させた後にリンスする更なる工程を含み、それにより、図６（ｃ）の工程が排除される。
　このような本実施の形態のレンズユニット１１によれば、最も物体側で外界に露出するレンズ１３がモース硬度８以上の超硬質膜をコーティングしたガラスレンズであり、露出していても傷付き難く、高い耐久性を有する。このレンズ１３より後ろ側のレンズ１４、１５、１８は、外界に露出しないので、硬質膜なしの樹脂レンズを用いるともに、耐熱性が高く、樹脂レンズと熱膨張率差の小さい高耐熱反射防止膜を施すことにより、１２５℃まではひび割れ等が生じないものを使用する。これにより、摩擦に対する耐久性と熱に対する耐久性に優れたレンズユニット１１を低コストで供給することが可能となる。すなわち、過酷な環境でも使用可能なことが要求される自動車で使用可能な車載カメラに好適なレンズユニットを提供することが可能となる。
　なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施の形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施の形態のうちの１つから構成の一部が省かれてもよい。
１１　レンズユニット
１３　レンズ（ガラスレンズ）
１４　レンズ（樹脂レンズ）
１５　レンズ（樹脂レンズ）
１６　レンズ（樹脂レンズ）
１７　レンズ（樹脂レンズ）
１８　レンズ（樹脂レンズ：接合レンズ）

Claims (10)

  1. 　複数枚のレンズを当該レンズの光軸を合わせて並べて配置したレンズユニットであって、前記レンズには、ガラスレンズと樹脂レンズとが含まれ、最も物体側の前記レンズを前記ガラスレンズとし、前記ガラスレンズを除いて、鏡筒内部に格納される樹脂レンズには、高耐熱反射防止膜を施したことを特徴とするレンズユニット。
  2. 　前記樹脂レンズの前記高耐熱反射防止膜は、１２５℃以上の耐熱性を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
  3. 　前記高耐熱反射防止膜は、当該高耐熱反射防止膜中の体積率が５～７４％である複数の無機粒子と、隣り合う前記無機粒子の間に形成され、体積率が６５％以下である空気層と、前記無機粒子または前記無機粒子および前記空気層をバインディングし、前記無機粒子よりも低いヤング率を有し、体積率が５～９５％である、有機化合物、無機化合物および無機高分子のいずれかと、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
  4. 　前記高耐熱反射防止膜は空隙を有する微粒子積層薄膜からなり、この微粒子積層薄膜は、電解質ポリマーと微粒子とが交互に吸着されてレンズに積層状態で結合されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
  5. 　最も物体側の前記レンズだけを前記ガラスレンズとし、残りの前記レンズを全て前記樹脂レンズとしたことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
  6. 　前記樹脂レンズには、複数の前記樹脂レンズを貼り合わせた接合レンズが含まれ、貼り合わされた前記樹脂レンズ同士の間を除く前記接合レンズの外側の面だけに前記高耐熱反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
  7. 　最も物体側の前記ガラスレンズには超硬質膜を施すことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
  8. 　前記ガラスレンズの前記超硬質膜は、モース硬度８以上であることを特徴とする請求項７に記載のレンズユニット。
  9. 　前記鏡筒は、前記光軸方向から見て、前記高耐熱反射防止膜が形成された前記樹脂レンズと点接触する内周面形状を成すことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のレンズユニット。
  10. 　前記鏡筒の内周面形状が多角形を成すことを特徴とする請求項９に記載のレンズユニット。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019113735A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 マクセル株式会社 膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2021033197A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
TWI741452B (zh) * 2019-06-25 2021-10-01 鴻海精密工業股份有限公司 鏡頭模組及具有該鏡頭模組的電子裝置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020008843A (ja) * 2018-06-28 2020-01-16 キヤノン株式会社 反射防止塗料、反射防止膜が設けられた光学部材、光学機器および撮像装置
TWI672537B (zh) * 2018-11-21 2019-09-21 大立光電股份有限公司 塑膠透鏡組、成像鏡頭模組及電子裝置
TWI728585B (zh) * 2019-12-06 2021-05-21 大立光電股份有限公司 成像鏡頭與電子裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233512A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Hitachi Maxell Ltd レンズユニット
WO2010044402A1 (ja) * 2008-10-17 2010-04-22 日立化成工業株式会社 低屈折率膜及びその製造方法、反射防止膜及びその製造方法、低屈折率膜用コーティング液セット、微粒子積層薄膜付き基材及びその製造方法、並びに光学部材
JP2011215505A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Hitachi Maxell Ltd 反射防止膜及びそれを備えた光学部材
JP2013020026A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Hitachi Maxell Ltd レンズユニット
JP2014122971A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Nidec Sankyo Corp レンズユニット
JP2014228587A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 日本電産サンキョー株式会社 レンズユニットおよび光学ユニット

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1261787C (zh) * 2003-03-10 2006-06-28 京瓷株式会社 摄像装置
CN100541260C (zh) * 2003-11-13 2009-09-16 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄像透镜以及摄像装置
JP4847020B2 (ja) * 2005-01-19 2011-12-28 日立マクセル株式会社 レンズ装置
JP2009128820A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Hoya Corp 多層反射防止膜を有するプラスチックレンズおよびその製造方法
WO2011071052A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 旭硝子株式会社 光学部材、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、撮像装置用レンズ、およびそれらを用いた撮像・表示装置
JP6655891B2 (ja) 2015-06-04 2020-03-04 マクセル株式会社 レンズユニットおよび車載カメラ
TWM527093U (zh) * 2016-02-05 2016-08-11 大立光電股份有限公司 攝影模組及電子裝置
CN206164672U (zh) * 2016-08-17 2017-05-10 天通（嘉兴）新材料有限公司 自清洁摄像头防护罩

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233512A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Hitachi Maxell Ltd レンズユニット
WO2010044402A1 (ja) * 2008-10-17 2010-04-22 日立化成工業株式会社 低屈折率膜及びその製造方法、反射防止膜及びその製造方法、低屈折率膜用コーティング液セット、微粒子積層薄膜付き基材及びその製造方法、並びに光学部材
JP2011215505A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Hitachi Maxell Ltd 反射防止膜及びそれを備えた光学部材
JP2013020026A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Hitachi Maxell Ltd レンズユニット
JP2014122971A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Nidec Sankyo Corp レンズユニット
JP2014228587A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 日本電産サンキョー株式会社 レンズユニットおよび光学ユニット

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019113735A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 マクセル株式会社 膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュール
TWI741452B (zh) * 2019-06-25 2021-10-01 鴻海精密工業股份有限公司 鏡頭模組及具有該鏡頭模組的電子裝置
JP2021033197A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
JP7343334B2 (ja) 2019-08-29 2023-09-12 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール

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