JP2020181073A - 膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高耐熱反射防止膜の表面凹凸形状の高さとピッチとを最適に調整できるとともに、高耐熱反射防止膜の密着性を高めることもできる膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュールを提供する。【解決手段】本発明の膜付きレンズ１３（１４−１７）は、鏡筒に設けられるとともに、その表面上に反射防止膜３０が形成されて成る。反射防止膜３０は高耐熱反射防止膜として設けられ、レンズ１３（１４−１７）の表面には、高耐熱反射防止膜３０の表面形状を制御して高耐熱反射防止膜３０の光学的性能を調整するための凹凸部８０が設けられる。高耐熱反射防止膜３０上には撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂが設けられてもよい。【選択図】図７

Description

本発明は、特に自動車等の車両に搭載される車載カメラに設けられる膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュールに関する。

近年、自動車に車載カメラを搭載し、駐車をサポートしたり、画像認識により衝突防止を図ったりすることが行なわれており、さらにそれを自動運転に応用する試みもなされている。また、このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般に、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒と、レンズ群の少なくとも一個所のレンズ間に配置される絞り部材とを有するレンズユニットを備える（例えば、特許文献１参照）。

レンズユニットを構成するレンズの表面には、一般に、その透過率を高めるために反射防止膜が設けられるが、特にレンズユニットのレンズ群を構成する各レンズとして樹脂製のものが使用される場合には、レンズが温度変化によって膨縮し易いため、反射防止膜も、高温に強く、レンズの膨張収縮（熱変形）に追従できるものが望まれる。

そのため、特に樹脂製のレンズにおいては、反射防止膜として、反射率が極めて低いとともにレンズの熱変形にも追従できる耐熱性の優れた反射防止膜（以下、本明細書中では、「高耐熱反射防止膜」と称する）が使用される場合がある。

特開２０１３−２３１９９３号公報

ところで、このような高耐熱反射防止膜は、一般に塗布によって形成され、その製法等に起因してその表面が必然的に凹凸形状を成すようになる。このような表面の凹凸形態は、反射率の低下や、特に斜めから入射する光に対する入射角度依存性の低下に寄与し得る。すなわち、高耐熱反射防止膜の表面の凹凸形状は、平滑な表面と比べて、光の入射角度が変動した際にも光の反射をし難くする（入射角度依存性が低い反射防止膜を実現する）。具体的には、高耐熱反射防止膜に入射する光は、凹凸面内で反射を繰り返しながら高耐熱反射防止膜中へと取り込まれていき、高耐熱反射防止膜外への反射が抑制される。

しかしながら、高耐熱反射防止膜は、その表面の凹凸形状の高さやピッチを最適に調整することが難しい。また、高耐熱反射防止膜は、下地基材であるレンズに対して帯電により結合しているだけであるため、その密着性も十分とは言い難い。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、高耐熱反射防止膜の表面凹凸形状の高さとピッチとを最適に調整できるとともに、高耐熱反射防止膜の密着性を高めることもできる膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュール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、本発明は、鏡筒に設けられるとともに、その表面上に反射防止膜が形成されて成る膜付きレンズであって、
前記反射防止膜が高耐熱反射防止膜として設けられ、
前記レンズの表面には、前記高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して前記高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部が設けられることを特徴とする。

上記構成において、「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。あるいは、「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。このような形態で反射防止膜が形成されることにより、その高耐熱反射防止膜の表面は、必然的に凹凸形態を成すようになる。

このような表面の凹凸形態は、平滑な表面と比べて、光の入射角度が変動した際（例えば光が光軸に対して角度を成して斜めから入射した際）にも光の反射をし難くする（入射角度依存性が低い反射防止膜を実現する）。すなわち、高耐熱反射防止膜に入射する光は、凹凸面内で反射を繰り返しながら高耐熱反射防止膜中へと取り込まれていき、高耐熱反射防止膜外への反射が抑制される。

また、このような高耐熱反射防止膜は、所望の屈折率により決定される膜厚を、反射光の位相と入射光の位相とが重なって互いに打ち消し合うように可視光線の波長λの１／４の倍数に設定する（例えば１００ｎｍ）ことにより、優れた反射防止特性を実現し得る。

つまり、上記構成の高耐熱反射防止膜は、前述した凹凸形態に伴う光の取り込みによる反射抑制効果と、膜厚を可視光線の波長λの１／４の倍数に設定することに伴う反射抑制効果との相乗効果により、従来の反射防止膜と比べて優れた反射防止特性（高い光透過率）を有する。そして、高耐熱反射防止膜は、この相乗効果と相俟って、前述した無機粒子、空気層および化合物の組成形態あるいは微粒子積層薄膜形態を成して形成されることにより、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。

以上のような優れた反射防止特性に寄与する高耐熱反射防止膜表面の前記凹凸形態は、従来においては、その高さやピッチを最適に調整することが難しかったが、上記構成の本発明によれば、レンズの表面に、高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部が設けられるため、この凹凸部により高耐熱反射防止膜の表面形態に影響を及ぼすことができ、具体的には例えば高耐熱反射防止膜の表面形態をレンズ表面の前記凹凸部の形状に応じた形状にすることが可能となり、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態の高さとピッチとを前記凹凸部により最適に調整できるようになる。

したがって、所望の光学的条件に適するようにレンズ表面の凹凸部を形成して高耐熱反射防止膜の凹凸形態の高さとピッチとを最適化すれば、所望の度合いまで反射率および入射角依存性を低下させることが可能になる（例えば、入射角依存性に関しては、光軸と平行に入射する直線光と光軸に対して角度を成す斜光との光路差を平均化して相殺することも可能となる）。また、高耐熱反射防止膜の表面凹凸形態を調整し得るレンズ表面のこのような凹凸部は、そのアンカー効果（レンズと高耐熱反射防止膜との凹凸同士の係合）によってレンズに対する高耐熱反射防止膜の密着性を高めることもできる。

以上から分かるように、上記構成における本発明のレンズ表面の凹凸部は、高耐熱反射防止膜の凹凸形態の高さとピッチとを調整できるようにし、それにより、高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するためのものである。言い換えると、レンズ表面の凹凸部は、高耐熱反射防止膜との協働により所望の反射防止特性を実現するためのものであり、それ自体が光学的機能を有するものではない。そのため、レンズ表面の凹凸部は、それ自体が光学的機能を有さないように例えばその高さ（深さ）が７０ｎｍに設定される。しかしながら、レンズ表面の凹凸部がそれ自体で光学的機能を有していても構わない。

なお、上記構成において、「レンズの表面」とは、物体側を向くレンズの表面と、像側を向くレンズの表面の両方を含む。また、上記構成において、レンズ表面の凹凸部は、例えばレンズが樹脂製の場合には、レンズを成形する金型に凹凸を加工することにより形成されてもよく、あるいは、レンズがガラス製の場合には、レンズの表面上にエッチング等により形成されてもよい。

また、本発明の上記構成において、レンズの表面の凹凸部上に形成される高耐熱反射防止膜の表面は、レンズの表面の凹凸部の形状にほぼ沿う凹凸形態を有するようになるが、レンズの表面の凹凸部は、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態を構成する凸部同士の頂点間距離の平均値（Ｐ）が１００〜４００ｎｍ（好ましくは１５０〜３００ｎｍ）となるように、あるいは、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態を構成する凸部の高さの平均値（Ｈ）が３０〜１２０ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）となるように、あるいはさらには、Ｈ／Ｐが０．３〜１．３となるように形成されることが好ましい。

Ｈ／Ｐを０．３〜１．３に設定することにより、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態の凹部に水滴を含む異物がとどまってしまうことを効果的に防止できる。また、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態を構成する凸部同士の頂点間距離の平均値（平均ピッチＰ）を可視光線の波長よりも小さくなる４００ｎｍ以下に設定することにより、可視光線全体にわたって良好な反射防止特性を発揮できるとともに、凹部に水滴を含む異物がとどまってしまうことを効果的に防止できる。また、平均ピッチＰを１００ｎｍ以上に設定することにより、前述した水滴の流動性を高めることができる。また、１００〜４００ｎｍの平均ピッチＰに加えて（または平均ピッチＰとは無関係に）、凸部の平均高さＨを５０〜２００ｎｍに設定することにより、レンズ表面の凹凸部と高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態とから構成される凹凸構造が反射防止膜としての前述した機能を効果的に果たすことができるようになる。

なお、高耐熱反射防止膜を構成する粒子の粒径が小さければ小さいほど粒子は凝集し易く、凝集塊が積み重なることで凹凸が形成されることから、高耐熱反射防止膜を構成する粒子が凝集し易くなるようにする（粒径を調整する）ことで、高耐熱反射防止膜の表面に凹凸形態が形成され易くなるが、本発明のように高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部をレンズ表面に設ければ、このような粒径等の調整を行なわずして所望の凹凸形態（所望の高さおよびピッチ）を高耐熱反射防止膜表面で実現できる。

また、本発明の上記構成では、反射防止膜上に撥水膜または親水膜が設けられてもよい。レンズ表面の凹凸部に起因して前述したような凹凸形態を成す表面を有する反射防止特性の優れた高耐熱反射防止膜上に撥水膜または親水膜を設けることにより、撥水膜または親水膜の撥水性能または親水性能を向上させることができる。すなわち、高耐熱反射防止膜上に設けられた撥水膜または親水膜は、高耐熱反射防止膜の表面の凹凸形態にほぼ沿う形状を成してその表面が凹凸形態を有するようになり、そのため、ある状況において、この凹凸形態の表面上に付着する水滴は、凹凸形態を構成する凹部を跨ぐように凸部間に載置される（凸部の頂部によって支持される）ように位置されることとなり、それにより、膜と水滴との間の接触摩擦抵抗が小さくなり、水滴の流動性が高まる。このとき、水滴と膜との間で凹部内に存在する空気層が水滴の流動促進に寄与する。その結果、例えば車載カメラの露出レンズとして膜付きレンズが使用される場合には、走行中に受ける風力によって水滴がレンズ表面上から除去され易くなり、レンズを通じた視認性を向上させることができる。あるいは、他の状況では、撥水膜または親水膜の凹凸形態の表面上に付着する水滴は、凹凸形態を構成する凹部に入り込むように凸部間にわたって延在して位置されることとなり、それにより、膜と水滴との間の接触面積が大きくなり、水滴が撥水膜または親水膜の撥水効果または親水効果を受け易くなる（水滴と撥水膜または親水膜との間の接触面積を十分に確保して撥水作用または親水作用を水滴に対して効率的に及ぼすことができる）。その結果、撥水作用下においては、水滴の球状化を促して撥水性を高め、視認性を向上させることができるとともに、親水作用下においては、レンズ面に付着する細かい水滴を親水膜上にわたって拡げて薄い水膜とし、レンズ面に滞留させることなく防曇に寄与し得る（温度の急激な変化に伴ってレンズに結露（曇り）が生じることを抑制し、視認性の低下を防止できる）。

また、上記構成において、高耐熱反射防止膜上に形成される撥水膜または親水膜は、高耐熱反射防止膜のための保護膜として作用し得る。すなわち、耐擦傷性に弱い高耐熱反射防止膜を撥水膜または親水膜によって保護することができ、膜強度を高めることができる。

なお、上記構成において、高耐熱反射防止膜を伴う膜付きレンズは、ガラス製であってもよく、あるいは、樹脂製であってもよい。しかしながら、前述したように、高耐熱反射防止膜は、レンズの熱変形にも追従できる耐熱性の優れた性質を有するため、温度変化によって膨張収縮し易い樹脂レンズにおいて特に好適である。また、上記構成では、高耐熱反射防止膜が親水膜を伴ってあるいは伴うことなく更にレンズ裏面に設けられてもよい。

また、上記構成において、撥水膜としては、フッ素系の材料（例えば、メルク株式会社が提供する商品名「ＷＲ４」など）を使用することができる。一方、親水膜としては、一般に、アクリル系等（例えば、アクリルポリマー；大阪有機化学工業株式会社が提供している「ＬＡＭＢＩＣ」など）の有機系親水膜、シリカ系等の無機系親水膜、チタン系等の光触媒を挙げることができる。また、このような撥水膜および親水膜は、例えば、テーピングによるマスキングを伴ってまたは伴うことなく、蒸着、塗布、スプレー、ディッピング法等によって形成することもできるが、膜の密着強度を高めるという観点では、撥水膜および親水膜を蒸着によって形成することが好ましい。

また、上記構成において、親水膜とは、親水性を有する薄膜のことであり、親水膜に対する水滴の接触角が４０度以下となるものをいう。これに対し、撥水膜とは、撥水性を有する薄膜のことであり、撥水膜に対する水滴の接触角が９０度以上となるものをいい、この点で親水膜と区別される。この場合、接触角の測定は、静滴法（Ａ・ｈａｌｆ−ａｎｇｌｅ・Ｍｅｔｈｏｄ）を用いるものとし、膜の形成されたレンズ面に、レンズ面の影響を受けにくいように２．５マイクロリットルの水滴を滴下し、液滴の左右端点を結ぶ曲面は直線と見做して、水滴の接触角を測定するものとする。

また、上記構成において、高耐熱反射防止膜は、親水膜および撥水膜も含めて、レンズの少なくとも光学的に有効な範囲内に設けられる。そのため、上記構成における「レンズの表面」なる用語は、レンズ面の周辺部（周端面）も含み得る。高耐熱反射防止膜は、屈折率が低く、反射率が極めて低いとともに、反射率の入射角度依存性も低いため、レンズ表面の周辺部にも高耐熱反射防止膜を設ければ、レンズ周辺光量の増大に大きく寄与し得る（したがって、広角レンズに好適である）。

また、本発明の上記構成では、撥水膜の平均膜厚が高耐熱反射防止膜の平均膜厚の５％〜１５０％、または、親水膜の平均膜厚が高耐熱反射防止膜の平均膜厚の５％〜１５０％であることが好ましい。このような膜厚関係に設定すれば、撥水膜または親水膜の膜厚と高耐熱反射防止膜の膜厚とをほぼ同レベルにして、撥水膜または親水膜を高耐熱反射防止膜の凹凸形状にうまく追従させることができ、したがって、撥水膜または親水膜の表面形状を、撥水性能または親水性能を向上させることができる有効な凹凸形状とすることができる。

また、本発明は、前記膜付きレンズを有するレンズユニット、および、このレンズユニットを有するカメラモジュールも提供する。このようなレンズユニットおよびカメラモジュールによっても前述した膜付きレンズと同様の作用効果を得ることができる。

本発明の膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュールによれば、高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部がレンズの表面に設けられるため、高耐熱反射防止膜の表面凹凸形状の高さとピッチとを最適に調整できるとともに、高耐熱反射防止膜の密着性を高めることもできる。

本発明の一実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。 図１のレンズユニットを備えるカメラモジュールの概略断面図である。 図１のレンズユニットを構成するレンズ表面上に形成される高耐熱反射防止膜の構造を概念的に示す要部拡大断面図である。 空隙を有する微粒子積層薄膜からなる他の高耐熱反射防止膜の構造を概念的にかつ段階的に示す要部拡大断面図である。 図３または図４に示される構造形態を成す高耐熱反射防止膜の表面形状を概念的に示す要部断面図であり、（ａ）はレンズの表面上に凹凸部がない場合の断面図、（ｂ）はレンズの表面上に凹凸部がある場合の断面図である。 図５の（ｂ）のＡ部の拡大断面図である。 凹凸部を有するレンズ表面上に設けられる高耐熱反射防止膜および撥水膜または親水膜の積層構造を概念的に示す要部拡大断面図である。 （ａ）は、撥水膜または親水膜の表面の凹凸形状を構成する凹部を跨ぐように凸部間に水滴が付着した状態を概念的に示す要部拡大断面図、（ｂ）は、凹凸形状を構成する凹部に入り込むように凸部間にわたって水滴が延在して位置された状態を概念的に示す要部拡大断面図である。 レンズの表面から突出する凸部を有する凹凸部の様々な形態を示す図である。 レンズの表面から穿設される溝状の凹部を有する凹凸部の様々な形態を示す図である。 レンズの表面上における図１０に示される凹部の配置形態の一例を示す平面図である。 レンズの表面上における図９に示される凸部の配置形態の一例を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
なお、以下で説明される本実施の形態のレンズユニットは、特に車載カメラ等のカメラモジュール用のものであり、例えば、自動車の外表面側に固定して設置され、配線は自動車内に引き込まれてディスプレイやその他の装置に接続される。なお、以下で説明する図１および図２において複数のレンズについてはハッチングを省略している。

図１は、本発明の一実施の形態に係るレンズユニット１１を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット１１は、例えば樹脂製または金属製の円筒状の鏡筒（バレル）１２と、鏡筒１２の段付きの内側収容空間Ｓ内に配置されるガラス製又は樹脂製の複数のレンズ、例えば、第１のレンズ１３、第２のレンズ１４、第３のレンズ１５、第４のレンズ１６および第５のレンズ１７から成る５つのレンズと、図示しない絞り部材とを備えている。絞り部材は、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。このようなレンズユニット１１を備える車載カメラは、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１３，１４，１５，１６，１７は、それぞれの光軸を一致させた状態で配置されており、１つの光軸Ｏに沿って各レンズ１３，１４，１５，１６，１７が並べられた状態となって、撮像に用いられる一群のレンズ群Ｌを構成している。このうち、最も像側（内側収容空間Ｓの最も内奥側）に位置される２つの第４および第５のレンズ１６，１７は例えば貼り合わせレンズであってもよい。

鏡筒１２の物体側の端部（図１において上端部）には、当該端部を径方向内側にカシメてなるカシメ部２３が設けられており、このカシメ部２３によってレンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１３が鏡筒１２の物体側の端部に固定されている。

また、鏡筒１２の像側の端部（図１において下端部）には、第５のレンズ１７よりも径の小さい開口部を有する内側フランジ部２４が設けられている。この内側フランジ部２４とカシメ部２３とにより、鏡筒１２内にレンズ群Ｌを構成する複数のレンズ１３，１４，１５，１６，１７と絞り部材とが保持されている。

最も物体側に位置される第１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している。

鏡筒１２は、その内径および外径が物体側から像面側に向かって段階的に小さくなっている。すなわち、鏡筒１２は、第１および第２のレンズ１３，１４を収容保持する大径部１２Ａと、第３〜第５のレンズ１５，１６，１７を収容保持する小径部１２Ｂとを有する。また、このような鏡筒１２の段付き形状に対応して、レンズ１３，１４，１５，１６，１７は、物体側から像面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１３，１４，１５，１６，１７のそれぞれの外径と、鏡筒１２の各レンズ１３，１４，１５，１６，１７が支持（保持）される部分のそれぞれの内径とが略等しくなっている。なお、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外側フランジ部２５が鏡筒１２の外周面に鍔状に設けられている。

また、本実施の形態において、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１３は、物体側および像側のそれぞれに外表面（「レンズの表面」）を有する。すなわち、第１のレンズ１３は、物体側を向くレンズ表面１３ａと、像側を向くレンズ裏面１３ｂとを有する。また、第１のレンズ１３は、本実施の形態では樹脂から形成されており、少なくともレンズ表面１３ａ上に反射防止膜３０が形成されて成る膜付きレンズとなっている。なお、以下では、膜付きレンズとしての第１のレンズ１３についてその成膜形態を説明するが、レンズ群Ｌを構成する他のレンズ１４，１５，１６，１７が同様又は類似の成膜形態を有する膜付きレンズとして形成されてもよい。

また、本実施の形態において、第１のレンズ１３のレンズ表面１３ａ上に形成される反射防止膜３０は、以下で更に詳しく説明する高耐熱反射防止膜として設けられる。また、本実施の形態では、第１のレンズ１３のレンズ裏面１３ｂにも高耐熱反射防止膜３０が設けられる。そして、本実施の形態では、レンズ表面１３ａに設けられる高耐熱反射防止膜３０上に更に撥水膜５０Ａが形成される。しかしながら、別の実施態様では、外部に露出されてもされなくてもよい第１のレンズ１３のレンズ表面１３ａに設けられる高耐熱反射防止膜３０上に親水膜５０Ｂ（図１に括弧書きで示される）が形成されてもよく、また、第１のレンズ１３のレンズ裏面１３ｂに設けられる高耐熱反射防止膜３０上に親水膜５０Ｂが形成されてもよい。また、第１のレンズ１３のレンズ裏面１３ｂに高耐熱反射防止膜３０が設けられなくても構わない。また、レンズ群Ｌを構成する他のレンズ１４，１５，１６，１７のレンズ表面および／またはレンズ裏面に高耐熱反射防止膜３０が設けられ、この耐熱反射防止膜３０上に親水膜５０Ｂが設けられてもよい。なお、本実施の形態では、高耐熱反射防止膜３０が第１のレンズ１３のレンズ表面１３ａ上に直接に形成されているものとする。

また、図２には、以上のような構成を成すレンズユニット１１を有する本実施の形態のカメラモジュール３００の概略断面図が示されている。図示のように、このカメラモジュール３００は、フィルタ１００が装着された図１のレンズユニット１１を含んで構成される。

カメラモジュール３００は、外装部品である上ケース（カメラケース）３０１と、レンズユニット１１を保持するマウント（台座）３０２とを備えている。また、カメラモジュール３００は、シール部材３０３およびパッケージセンサ（撮像素子）３０４を備えている。

上ケース３０１は、レンズユニット１１の物体側の端部を露出させるとともに他の部分を覆う部材である。マウント３０２は、上ケース３０１の内部に配置されており、レンズユニット１１の雄ねじ１１ａと螺合する雌ねじ３０２ａを有する。シール部材３０３は、上ケース３０１の内面とレンズユニット１１の鏡筒１２の外周面１２ａとの間に介挿された部材であり、上ケース３０１の内部の気密性を保持するための部材である。

パッケージセンサ３０４は、マウント３０２の内部に配置されており、かつ、レンズユニット１１により形成される物体の像を受光する位置に配置されている。また、パッケージセンサ３０４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を備えており、レンズユニット１１を通じて集光されて到達する光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、カメラにより撮影された画像データの構成要素であるアナログデータやデジタルデータに変換される。

第１のレンズ１３のレンズ表面１３ａおよびレンズ裏面１３ｂ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、隣り合う前記無機粒子の間に形成され、体積率が６５％以下である複数の空気層（体積率０％を含まず、空気層は高耐熱反射防止膜３０に必須の構成要素である）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３は、高耐熱反射防止膜３０が形成されて成るレンズ１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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。レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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、浸漬されたレンズ１３（あるいは、１４−１７も）を、一定の速度でディップ槽から引き上げる。これにより、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）の表面に塗布液が塗布される。引き上げる速さは、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）に塗布された塗布液を乾燥する。引き上げられたレンズ１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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４は、図３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３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４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４に示すように、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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。
（ＯＲ^１）ｎＳｉ（Ｒ^２）_４−ｎ （ｎ＝１〜４） ・・・（１）
（式中、Ｒ^１はメチル基又はエチル基を示す。Ｒ^２は非加水分解性の有機基を示す。）

また、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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４参照）。
（１）レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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４（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１３（あるいは、１４−１７も）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４（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１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）と微粒子６３、および微粒子６３同士を結合させる（図４（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１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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４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１３（あるいは、１４−１７も）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、レンズ１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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１３（あるいは、１４−１７も）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４（ｃ）の工程が排除される。

以上のような形態で反射防止膜３０（あるいは３０Ａ）が形成されることにより、その高耐熱反射防止膜３０の表面は、図５の（ａ）に示されるように必然的に凹凸形状を成すようになるが、本実施の形態では、図５の（ｂ）に示されるように、高耐熱反射防止膜３０のこのような表面凹凸形状を制御して高耐熱反射防止膜３０の光学的性能を調整するための凹凸部８０がレンズ１３（１４−１７）の表面に設けられる。なお、図３および図４には、便宜上、凹凸部８０が示されない。

レンズ１３（１４−１７）の表面に設けられるこのような凹凸部８０によって図５の（ｂ）に示されるように高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態Ｃ１に影響を及ぼすことができ、具体的には、例えば高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態Ｃ１をレンズ１３（１４−１７）の表面の凹凸部８０の形状に応じた形状にすることが可能となり、高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態Ｃ１の高さＨとピッチＰとを凹凸部８０により最適に調整できるようになる。

レンズ１３（１４−１７）の表面の凹凸部８０は、高耐熱反射防止膜３０の凹凸形態Ｃ１の高さＨとピッチＰとを調整できるようにし、それにより、高耐熱反射防止膜３０の光学的性能を調整するためのものである。言い換えると、凹凸部８０は、高耐熱反射防止膜３０との協働により所望の反射防止特性を実現するためのものであり、それ自体が光学的機能を有するものではない。そのため、凹凸部８０は、それ自体が光学的機能を有さないように例えばその高さ（深さ）Ｘ（図５の（ｂ）参照）が７０ｎｍに設定される。しかしながら、凹凸部８０がそれ自体で光学的機能を有していても構わない。

なお、レンズ１３（１４−１７）の表面のこのような凹凸部８０は、例えばレンズ１３（１４−１７）が本実施の形態のように樹脂製の場合には、レンズ１３（１４−１７）を成形する金型に凹凸を加工することにより形成されてもよく、あるいは、レンズ１３（１４−１７）がガラス製の場合には、レンズ１３（１４−１７）の表面上にエッチング等により形成されてもよい。

凹凸部８０に起因して形成（調整）される高耐熱反射防止膜３０のこのような表面の凹凸形態Ｃ１は、平滑な表面と比べて、光の入射角度が変動した際にも光の反射をし難くする（入射角度依存性が低い反射防止膜を実現する）。すなわち、図５（ｂ）のＡ部の拡大図である図６に示されるように、高耐熱反射防止膜３０に入射する光７０は、凹凸形態Ｃ１を構成する凸部３０ａおよび凹部３０ｂの凹凸面内で反射を繰り返しながら高耐熱反射防止膜３０中へと取り込まれていき、高耐熱反射防止膜３０外への反射が抑制される。また、このような高耐熱反射防止膜３０は、所望の屈折率により決定される膜厚を、反射光の位相と入射光の位相とが重なって互いに打ち消し合うように可視光線の波長λの１／４の倍数に設定する（例えば１００ｎｍ）ことにより、優れた反射防止特性を実現し得る。

つまり、上記構成の高耐熱反射防止膜３０は、凹凸形態Ｃ１に伴う光の取り込みによる反射抑制効果と、膜厚を可視光線の波長λの１／４の倍数に設定することに伴う反射抑制効果との相乗効果により、従来の反射防止膜と比べて優れた反射防止特性（高い光透過率）を有する。そして、高耐熱反射防止膜３０は、この相乗効果と相俟って、前述した無機粒子、空気層および化合物の組成形態あるいは微粒子積層薄膜形態を成して形成されることにより、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）３３，６４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３０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。

そして、本実施の形態においては、さらに、このような凹凸形態Ｃ１を成す表面を有する反射防止特性の優れた高耐熱反射防止膜３０上に撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂを所定の厚さ（例えば１００ｎｍ）で設けることにより、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの撥水性能または親水性能を向上させることができる。すなわち、高耐熱反射防止膜３０上に設けられた撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂは、図７に示されるように、高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態Ｃ１にほぼ沿う形状を成してその表面が凸部５０ａと凹部５０ｂとを有する凹凸形態Ｃ２を有するようになり、そのため、ある状況において、この凹凸形態Ｃ２の表面上に付着する水滴９０は、図８の（ａ）に示されるように、凹凸形態を構成する凹部５０ｂを跨ぐように凸部５０ａ間に載置される（凸部５０ａの頂部Ｔによって支持される）ように位置されることとなり、それにより、膜５０Ａ（５０Ｂ）と水滴９０との間の接触摩擦抵抗が小さくなり、水滴９０の流動性が高まる。このとき、水滴９０と膜５０Ａ（５０Ｂ）との間で凹部５０ｂ内に存在する空気層８５が水滴９０の流動促進に寄与する。その結果、例えば車載カメラの露出レンズ（第１のレンズ）として膜付きレンズ１３が使用される場合には、走行中に受ける風力によって水滴９０がレンズ表面上から除去され易くなり、レンズ１３を通じた視認性を向上させることができる。あるいは、他の状況では、図８の（ｂ）に示されるように、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの凹凸形態Ｃ２の表面上に付着する水滴９０は、凹凸形態を構成する凹部５０ｂに入り込むように凸部５０ａ，５０ａ間にわたって延在して位置されることとなり、それにより、膜５０Ａ（５０Ｂ）と水滴９０との間の接触面積が大きくなり、水滴９０が撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの撥水効果または親水効果を受け易くなる（水滴９０と撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂとの間の接触面積を十分に確保して撥水作用または親水作用を水滴９０に対して効率的に及ぼすことができる）。その結果、撥水作用下においては、水滴９０の球状化を促して撥水性を高め、視認性を向上させることができるとともに、親水作用下においては、レンズ面に付着する細かい水滴９０を親水膜上にわたって拡げて薄い水膜とし、レンズ面に滞留させることなく防曇に寄与し得る（温度の急激な変化に伴ってレンズに結露（曇り）が生じることを抑制し、視認性の低下を防止できる）。

なお、本実施の形態において、撥水膜５０Ａとしては、フッ素系の材料（例えば、メルク株式会社が提供する商品名「ＷＲ４」など）を使用することができる。一方、親水膜５０Ｂとしては、一般に、アクリル系等（例えば、アクリルポリマー；大阪有機化学工業株式会社が提供している「ＬＡＭＢＩＣ」など）の有機系親水膜、シリカ系等の無機系親水膜、チタン系等の光触媒を挙げることができる。また、このような撥水膜５０Ａおよび親水膜５０Ｂは、例えば、テーピングによるマスキングを伴ってまたは伴うことなく、蒸着、塗布、スプレー、ディッピング法等によって形成することもできるが、膜の密着強度を高めるという観点では、撥水膜５０Ａおよび親水膜５０Ｂを蒸着によって形成することが好ましい。一方、これらの膜５０Ａ（５０Ｂ）の下地となる高耐熱反射防止膜３０は、親水膜５０Ａおよび撥水膜５０Ｂも含めて、レンズ１３（１４−１７）の少なくとも光学的に有効な範囲内に設けられる。

また、本実施の形態において、高耐熱反射防止膜３０および撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの下地となるレンズ１３（１４−１７）の表面の凹凸部８０は、高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態を構成する凸部３０ａ，３０ａ同士の頂点間距離（凸部３０ａの配置ピッチ）Ｐ（図６および図７参照）の平均値が１００〜４００ｎｍ（好ましくは１５０〜３００ｎｍ）となるように、あるいは、凸部３０ａの高さＨ（図６および図７参照）の平均値が３０〜１２０ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）となるように、あるいはさらには、Ｈ／Ｐが０．３〜１．３となるように、その形状、配置形態、各種寸法（幅、高さＸなど）等が設定される。また、このようなピッチＰおよび高さＨの寸法設定は、高耐熱反射防止膜３０上に形成される撥水膜５０Ａおよび親水膜５０Ｂの表面の凹凸形態Ｃ２についても当てはまる。特に、本実施の形態では、撥水膜５０Ａの平均膜厚が高耐熱反射防止膜３０の平均膜厚の５％〜１５０％に設定され、また、親水膜５０Ｂの平均膜厚が高耐熱反射防止膜３０の平均膜厚の５％〜１５０％に設定される。このような膜厚関係に設定すれば、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの膜厚と高耐熱反射防止膜３０の膜厚とをほぼ同レベルにして、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂを高耐熱反射防止膜３０の凹凸形状にうまく追従させることができ、したがって、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの表面形状を、撥水性能または親水性能を向上させることができる有効な凹凸形状とすることができる。

このようなピッチＰおよび高さＨの寸法設定を可能にし得る凹凸部８０の配置形成形態の一例が図９〜図１２に示されている。
図９の（ａ）〜図９の（ｄ）に示される凹凸部８０は、レンズ１３（１４−１７）の表面から突出する凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄを有する。この場合、凹凸部８０の凹部は、レンズ１３（１４−１７）の表面によって形成されることになる。具体的には、図９の（ａ）に示される凸部８０Ａは円柱または四角柱として形成され、図９の（ｂ）に示される凸部８０Ｂは砲弾状に形成され、図９の（ｃ）に示される凸部８０Ｃは円錐状に形成される。また、図９の（ｄ）に示される凸部８０Ｄは、正方形の上端面８０Ｄａと、正方形の下端面８０Ｄｂと、上端へ向けて先細るテーパ状の側面８０Ｄｃとを有する角柱状に形成される。

一方、図１０の（ａ）〜図１０の（ｄ）に示される凹凸部８０は、レンズ１３（１４−１７）の表面から穿設される溝状の凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈを有する。この場合、凹凸部８０の凸部は、レンズ１３（１４−１７）の表面によって形成されることになる。具体的には、図１０の（ａ）に示される凹部８０Ｅは、平面状の下端面８０Ｅｂと、レンズ１３（１４−１７）の表面から下端面８０Ｅｂへと延びる傾斜面８０Ｅａとを有し、下端面８０Ｅｂへ向かって先細っている。また、図１０の（ｂ）に示される凹部８０Ｆは、線状に延びる下端縁８０Ｆｂと、レンズ１３（１４−１７）の表面から下端縁８０Ｆｂへと延びる傾斜面８０Ｆａとを有し、下端縁８０Ｆｂへ向かって先細るＶ字溝として形成される。さらに、図１０の（ｃ）に示される凹部８０Ｇは、断面が放物線状を成す凹陥溝として形成される。また、図１０の（ｄ）に示される凹部８０Ｈは、平面状の下端面８０Ｈｂと、レンズ１３（１４−１７）の表面から下端面８０Ｅｂへと垂直に延びる側面８０Ｅａとを有する。

図１１には、レンズ１３（１４−１７）の表面上における図１０に示される凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈの配置形態の一例が平面図で示される。図１１の（ａ）では、凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈが格子状に延びるラインＬ１に沿って延在している。この場合、これらのラインＬ１の全てが凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの格子状のラインＬ１が形成されてもよい。また、図１１の（ｂ）では、複数の同心円Ｃａに沿って凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈが延在している。この場合も先と同様に、これらの同心円Ｃａの全てが凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの同心円Ｃａが形成されてもよい。さらに、図１１の（ｃ）では、凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈが放射状に延びるラインＬ２に沿って延在している。この場合も、これらのラインＬ２の全てが凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凹部８０Ｅ，８０Ｆ，８０Ｇ，８０Ｈのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの放射状のラインＬ２が形成されてもよい。

図１２には、レンズ１３（１４−１７）の表面上における図９に示される凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄの配置形態の一例が平面図で示される。図１２の（ａ）では、凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄが格子状に延びるラインＬ１に沿って所定の間隔を隔てて設けられている。この場合、これらのラインＬ１の全てが凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの格子状のラインＬ１が形成されてもよい。また、図１２の（ｂ）では、複数の同心円Ｃａに沿って凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄが所定の間隔を隔てて設けられている。この場合も先と同様に、これらの同心円Ｃａの全てが凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの同心円Ｃａが形成されてもよい。さらに、図１２の（ｃ）では、凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄが放射状に延びるラインＬ２に沿って所定の間隔を隔てて設けられている。この場合も、これらのラインＬ２の全てが凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちのいずれか１つのみによって形成されてもよく、あるいは、凸部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄのうちの２つ以上の組み合わせによってこれらの放射状のラインＬ２が形成されてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、高耐熱反射防止膜３０の表面形状を制御して高耐熱反射防止膜３０の光学的性能を調整するための凹凸部８０がレンズ１３（１４−１７）の表面に設けられるため、この凹凸部８０により高耐熱反射防止膜３０の表面形態に影響を及ぼすことができ、具体的には例えば高耐熱反射防止膜３０の表面形態をレンズ表面の凹凸部８０の形状に応じた形状にすることが可能となり、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態Ｃ１の高さＨとピッチＰとを凹凸部８０により最適に調整できるようになる。したがって、所望の光学的条件に適するようにレンズ表面の凹凸部８０を形成して高耐熱反射防止膜３０の凹凸形態Ｃ１の高さＨとピッチＰとを最適化すれば、所望の度合いまで反射率および入射角依存性を低下させることが可能になる（例えば、入射角依存性に関しては、光軸と平行に入射する直線光と光軸に対して角度を成す斜光との光路差を平均化して相殺することも可能となる）。また、高耐熱反射防止膜３０の表面凹凸形態Ｃ１を調整し得るレンズ表面のこのような凹凸部８０は、そのアンカー効果（レンズ１３（１４−１７）と高耐熱反射防止膜３０との凹凸同士の係合）によってレンズ１３（１４−１７）に対する高耐熱反射防止膜３０の密着性を高めることもできる。

また、本実施の形態のようにレンズ表面の凹凸部８０に起因して前述したような凹凸形態Ｃ１を成す表面を有する反射防止特性の優れた高耐熱反射防止膜３０上に撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂを設ければ、撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂの撥水性能または親水性能を向上させることができる。また、この場合、高耐熱反射防止膜３０上に形成される撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂは、高耐熱反射防止膜３０のための保護膜として作用し得る。すなわち、耐擦傷性に弱い高耐熱反射防止膜３０を撥水膜５０Ａまたは親水膜５０Ｂによって保護することができ、膜強度を高めることができる。

また、本実施の形態において、レンズ１３（１４−１７）の表面の凹凸部８０は、高耐熱反射防止膜３０の表面の凹凸形態Ｃ１を構成する凸部３０ａ，３０ａ同士の頂点間距離Ｐの平均値が１００〜４００ｎｍ（好ましくは１５０〜３００ｎｍ）となるように、あるいは、凸部３０ａの高さＨの平均値が３０〜１２０ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）となるように、あるいはさらには、Ｈ／Ｐが０．３〜１．３となるように形成されている。このようにＨ／Ｐを０．３〜１．３に設定すると、高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態Ｃ１の凹部３０ｂに水滴を含む異物がとどまってしまうことを効果的に防止できる。また、高耐熱反射防止膜３０の表面の凸部３０ａ，３０ａ同士の頂点間距離Ｐの平均値（平均ピッチＰ）を可視光線の波長よりも小さくなる４００ｎｍ以下に設定すると、可視光線全体にわたって良好な反射防止特性を発揮できるとともに、凹部３０ｂに水滴を含む異物がとどまってしまうことを効果的に防止できる。また、平均ピッチＰを１００ｎｍ以上に設定することにより、前述した水滴の流動性を高めることができる。また、１００〜４００ｎｍの平均ピッチＰに加えて（または平均ピッチＰとは無関係に）、凸部３０ａの平均高さＨを５０〜２００ｎｍに設定することにより、レンズ表面の凹凸部８０と高耐熱反射防止膜表面の凹凸形態Ｃ１とから構成される凹凸構造が反射防止膜としての前述した機能を効果的に果たすことができるようになる。

また、本実施の形態では、高耐熱反射防止膜３０が樹脂からなるレンズ１３（１４−１７）の表面に直接に形成されているため、高耐熱反射防止膜３０が柔軟性及び可撓性を持ち、その結果、高温時における高耐熱反射防止膜３０のひび割れを防止できる。この場合、高耐熱反射防止膜３０を形成する空気層は、隣り合う複数の無機粒子の間に形成されている（例えば、中空シリカ微粒子の中空部分などといった部位に形成されていない）ため、高耐熱反射防止膜３０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３０がそれに追随できる（これに対し、空気層が例えば中空シリカ微粒子の中空部分などといった部位に形成されて硬いシリカの殻の内部に閉じ込められていると、高耐熱反射防止膜が形成されている基材が温度変化によって膨張したり収縮したりした際に、高耐熱反射防止膜がそれに追随できない）。そのため、高耐熱反射防止膜３０が破壊されてしまう可能性がない。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は、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、本発明において、レンズ、鏡筒、凹凸部などの形状は、前述した実施の形態に限定されない。また、レンズ上における高耐熱反射防止膜の形成形態は、前述した機能を有しさえすれば、どのような形態であっても構わない。また、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
１２ 鏡筒
１３，１４，１５，１６，１７ レンズ（膜付きレンズ）
３０ 高耐熱反射防止膜
３０ａ 凸部
５０Ａ 撥水膜
５０Ｂ 親水膜
８０ 凹凸部
３００ カメラモジュール

Claims (9)

1. 鏡筒に設けられるとともに、その表面上に反射防止膜が形成されて成る膜付きレンズであって、
   前記反射防止膜が高耐熱反射防止膜として設けられ、この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、
   前記レンズの表面には、前記高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して前記高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部が設けられることを特徴とする膜付きレンズ。
2. 鏡筒に設けられるとともに、その表面上に反射防止膜が形成されて成る膜付きレンズであって、
   前記反射防止膜が高耐熱反射防止膜として設けられ、この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おり、
   前記レンズの表面には、前記高耐熱反射防止膜の表面形状を制御して前記高耐熱反射防止膜の光学的性能を調整するための凹凸部が設けられることを特徴とする膜付きレンズ。
3. 前記高耐熱反射防止膜の表面は、前記レンズの表面の前記凹凸部の形状にほぼ沿う凹凸形態を有し、この凹凸形態を構成する凸部同士の頂点間距離の平均値が１００〜４００ｎｍとなるように前記レンズの表面の前記凹凸部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の膜付きレンズ。
4. 前記高耐熱反射防止膜の表面は、前記レンズの表面の前記凹凸部の形状にほぼ沿う凹凸形態を有し、この凹凸形態を構成する凸部の高さの平均値が３０〜１２０ｎｍとなるように前記レンズの表面の前記凹凸部が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の膜付きレンズ。
5. 前記高耐熱反射防止膜の表面は、前記レンズの表面の前記凹凸部の形状にほぼ沿う凹凸形態を有し、この凹凸形態を構成する凸部同士の頂点間距離の平均値をＰ、凸部の高さの平均値をＨとすると、Ｈ／Ｐが０．３〜１．３となるように前記レンズの表面の前記凹凸部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の膜付きレンズ。
6. 前記反射防止膜上に撥水膜または親水膜が設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の膜付きレンズ。
7. 前記撥水膜または前記親水膜は、前記高耐熱反射防止膜の表面の前記凹凸形態にほぼ沿う形状を成して設けられることを特徴とする請求項６に記載の膜付きレンズ。
8. 複数のレンズが当該レンズの光軸に沿って並べられたレンズ群と、このレンズ群が収納される鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
   前記レンズ群を構成するレンズの少なくとも１つが請求項１から７のいずれか１項に記載の膜付きレンズであることを特徴とするレンズユニット。
9. 請求項８に記載のレンズユニットを備えることを特徴とするカメラモジュール。

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