CN101558331B - 透镜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透镜，具有包含凸状的透镜部(11a)的至少一个的的第1区域(11)以及围绕第1区域(11)的第2区域(12)。在第1区域(11)和第2区域(12)之间形成围绕第1区域(11)的沟(13)。并且，在透镜部(11a)上形成有涂层(14)。

Description

透镜及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有涂层的透镜以及其制造方法。

背景技术

有时出于各种的目的而在接触(コンタクト)透镜、照相机用透镜、CD以及DVD所谓的光拾取用透镜的表面形成涂层。作为涂层，例如，存在用于防止透镜表面对光进行反射的反射防止膜，用于防止透镜表面划伤的硬涂层保护膜，用于对透镜基材的色像差进行校正的折射率调整膜。

在涂层厚度的变动对透镜性能产生较大的影响的情况下，需要使得涂层厚度均一化。作为形成厚度均一的涂层的方法，能够使用模具成形。在模具成形种，将透镜基材设置于模具，并在透镜基材和模具之间流入涂层材料，并使涂层材料硬化。其后，从模具取出透镜。该方法中，涂层的形状由模具所规定，能够形成厚度均一的涂层。可是，在利用模具成形进行大量生产的情况下，存在需要多数高价的模具、生产成本变高的问题。

对于这种问题，公开了利用旋涂法形成涂层的方法(特开2002-263553号公报、特开2003-149423号公报、特开2003-154304号公报)。旋涂法是在平面状的基材上滴下涂层材料，其次，通过使基材旋转而将该材料涂布于基材的方法。

然而，在利用旋涂法形成透镜的涂层的情况下，需要透镜的形状是在透镜曲面上平滑地流过涂层材料的形状。为此，在使用旋涂法的情况下，需要将透镜曲面的外缘部分的形状做成与所希望的透镜曲面不同的形状。其结果，存在透镜的外缘部分不能够充分地实现透镜的功能的问题。

另外，也提案了利用浸渍法形成涂层的方法(特开2002-107502号公报)。在该方法中，在透镜基材的表面整体形成涂层。可是，若在透镜部以外的区域形成涂层，则在将透镜安装于装置时光轴有可能错位。

在这种状沉中，本发明的目的之一在于提供一种具有厚度均一的涂层、能够进行正确的安装的透镜以及其制造方法。

发明内容

为了实现上述目的，具有透镜基材和涂层，述透镜基材具有：包含凸状的透镜部的至少一个第1区域、围绕所述第1区域的第2区域、和在所述第1区域和所述第2区域之间以围绕所述第1区域的方式形成的沟，所述涂层，形成在所述沟的至少一部分和所述第1区域，而未形成在所述第2区域。

另外，用于制造透镜的本发明的方法，是包含凸状的透镜部和形成于所述透镜部上的涂层的透镜的制造方法，该透镜的制造方法的特征在于，具有：(i)准备具有包含上述透镜部的至少一个第1区域和围绕上述第1区域的第2区域的透镜基材的工序；(ii)在上述透镜部上配置上述涂层材料的工序，在上述透镜基材的上述第1区域和上述第2区域之间，形成围绕上述第1区域的沟。

根据本发明，能够在透镜部形成厚度均一的涂层。另外，在本发明中，与以往的不同，不需要把透镜的外缘部分的形状做成涂层材料在透镜表面上平滑地流过的形状。为此，根据本发明，能够使透镜部的整体作为透镜有效地发挥功能。另外，根据本发明，能够抑制在围绕透镜部的第2区域形成涂层。为此，能够以第2区域为基准面而将透镜正确地组装到机器。

图1A是表示本发明的透镜的一例的上表面图，图1B是其剖面图。图1C是在图1A所示的透镜中使用的透镜基材的上表面图。

图2A～图2C是表示利用旋涂法形成涂层的方法的一例的工序图。

图3A～图3D是利用网版(スクリ一ン)印刷法形成涂层的方法的一例工序图。

图4A～图4D是表示利用垫片(パッド)印刷法形成涂层的方法的一例的工序图。

图5A是表示本发明的透镜的其他的一例的上表面图，图5B是其剖面图。图5C用于图5A所示的透镜的透镜基材的上表面图。

图6A是表示本发明的透镜的其他的一例的上表面图，图6B是表示其剖面图。

图7A是表示比较例1的透镜的上表面图，图7B是其剖面图。

图8是表示涂层厚度的测定方法的图。

图9是对于实施例1的透镜以及比较例1的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图10是对于实施例2的透镜以及比较例2的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图11A是表示比较例3的透镜的上表面图，图11B是其剖面图。

图12是表示涂层厚度的测定方法的图。

图13是对于实施例3的透镜以及比较例3的透镜，表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图14是对于实施例4的透镜以及比较例4的透镜，表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图15是对于实施例5的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图16是对于比较例5的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图

图17A是表示实施例6中所使用的透镜基材的上表面图，图17B是其剖面图。

图18是对于实施例6的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图19是对于比较例6的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图20是对于实施例7的透镜以及比较例7的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

图21是对于实施例8的透镜以及比较例8的透镜表示涂层厚度的测定结果的曲线图。

具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式举例说明。另外，本发明不限于以下的实施方式。在以下的说明中，存在例示特定的数值、特定的材料的情况下，只要能够得到本发明的效果，也可以适用其他的数值、其他的材料。

[透镜]

本发明的透镜，包括：包含凸状的透镜部的至少一个的第1区域；以及围绕第1区域的第2区域。在第1区域和第2区域之间，形成围绕第1区域的沟。并且，在透镜部上形成涂层。以下，有时将包含第1以及第2区域的构件，称做“透镜基材”。

对于透镜基材的材料不作限定，只要是能够形成沟和作为透镜而发挥功能的透镜部的构件即可。在透镜基材的材料方面，能够使用玻璃、透明的合成树脂。

各个第1区域，包含凸状的透镜部。对透镜部的大小不做限定。在一例中，透镜部的直径可以处于1mm～10mm的范围。透镜部的形状，要根据用途而决定。透镜部的形状可以是球面形状，也可以是非球面形状。另外，透镜部也可以是衍射透镜。典型的衍射透镜，具有将直径不同的多个的圆柱堆积(積み上げ)而成那样的形状，以使得越向上直径越小。这种形状，有时被称做“炫耀(ブレ一ズ)光栅(blazed grating)”。

在透镜部的表面形成涂层。根据用途选择形成何种涂层。涂层，可以是反射防止膜、硬涂层保护膜、折射率调整膜。反射防止膜，防止在透镜表面光发生反射。硬涂层保护膜，防止透镜表面划伤。折射率调整膜对色像差进行校正。涂层可以由单层构成，也可以由多个层构成。

要对涂层的用途以及形成方法进行考虑而选择涂层材料。涂层材料，例如是透明的合成树脂。涂层材料，也可以包含用于对光学的特性进行调整的无机填料。

沟通常以围绕透镜部的周围的方式形成为环状。其中，只要能够得到本发明的效果，沟也可以不是完全的环状。例如，沟也可以是处处(所々)被分段的环状的沟。

在作为本发明的透镜的优选的一例中，在第1区域以及沟的至少一部分形成涂层，在第2区域不形成涂层。根据该构成，能够将第2区域作为基准面，并能够将透镜正确地组入到机器。在将第2区域作为基准面的情况下，第2区域可以是平坦的，也可以是用于使位置决定变得容易的其他的形状。

本发明的透镜中，第1区域的整体也可以是透镜部。并且，围绕第1区域的沟，也可以与透镜部相邻接。根据该构成，能够特别地提高透镜部的外缘部分中的涂层厚度的均一性。

本发明的透镜，可以包含多个第1区域。即，本发明的透镜，可以包 含多个凸状的透镜部。

[透镜的制造方法]

用于制造透镜的本发明的方法，是制造包含凸状的透镜部和形成在该透镜部上的涂层的透镜的方法。根据该方法，能够制造本发明的透镜。另外，对于与本发明的透镜相关而说明的事项，能够适用于本发明的制造方法，因此有时也省略重复的说明。根据本发明的制造方法，包含以下的工序(i)以及(ii)。

在工序(i)中，准备具有包含透镜部的至少一个的第1区域以及围绕第1区域的第2区域的透镜基材。在透镜基材的第1区域和第2区域之间，形成围绕第1区域的沟。对于透镜基材，由于在实施方式1已经说明，因此省略重复的说明。对于透镜基材的形成方法不做限定。能够利用例如所谓的浇注(キャスト)法、压延(プレス)成形法、射出成形法这些公知的方法形成透镜基材。

在接下来的工序(ii)中，将涂层材料配置于透镜部。涂层材料可以涂布于透镜部的表面整体。另外，也可以将涂层材料涂布于透镜部的一部分(例如顶部)后，向下方移动透镜部的表面，结果在透镜部的表面整体进行涂布。其余的材料，被蓄积于沟中。其结果，能够抑制在第2区域形成涂层。本发明的一例中，在工序(ii)中，将涂层材料配置于第1区域。另外，在本发明的其他的一例中，在工序(ii)中，在第1区域上形成涂层。涂布于透镜部的材料，根据必要而被硬化。其结果，能够在透镜部的表面形成涂层。

根据形成的涂层而选择涂层材料。也可以对应于涂层材料的涂布方法，将涂层材料在溶剂中稀释。

能够根据涂层材料而选择涂层材料的硬化方法。例如，在使用紫外线硬化树脂的情况下，利用紫外线照射(UV照射)进行硬化。另外，也可以通过将涂层材料中包含的溶剂除去后进行加热处理而进行硬化。

在本发明的优选的一例中，在第1区域以及沟的至少一部分形成涂层，在第2区域不形成涂层。通过不在第2区域形成涂层，能够以第2区域作为基准面而利用。作为典型的一例，涂层在透镜部的表面整体以及沟的至少一部分形成，在第2区域不形成。

在工序(ii)中，也可以利用旋涂法在透镜部配置涂层材料。另外，在工序(ii)中，也可以利用网版印刷法在透镜部配置涂层材料。另外，在工序(ii)中，也可以利用垫片印刷法在透镜部配置涂层材料。在使用网版印刷法以及垫片印刷法的情况下，能够一个1次的印刷在一个的基材存在的多个的透镜部配置材料。

以下，参照图面参照对本发明的实施方式进行说明。

[实施方式1]

在图1A示出了实施方式1的透镜的上表面图，在图1B示出了图1A的线I B-I B中的剖面图。图1A以及1B所示的透镜100，具有：透镜基材10、形成于透镜基材10上的涂层14。在图1C表示透镜基材10的上表面图。

透镜基材10包括：包含凸状的透镜部11a的第1区域11；以及围绕第1区域11的第2区域12。在实施方式1的例中，第1区域11的整体成为透镜部11a。透镜部11a是底面为圆的透镜。透镜部11a的表面形状可以是球面，也可以是非球面。

在第1区域11和第2区域12之间，形成沟13。以围绕透镜部11a的方式，将沟13形成为圆环状。沟13的平面形状的中心和透镜部11a的平面形状的中心一致。涂层14在透镜部11a(第1区域11)的表面整体以及沟13的一部分形成。在第2区域12上不形成涂层14。

沟13，以与透镜部11a的外缘相邻接的方式形成。根据该构成，在涂层14时，能够将存在于透镜部11a的外缘部分的剩余的材料收纳于沟13内。为此，能够特别地提高涂层14的厚度的均一性。

以下，对于透镜100的制造方法进行说明。首先，形成透镜基材10。能够利用浇注法、压延成形、射出成形法等成形法、切削法、或者它们的组合形成透镜基材10。也可以在形成第1区域11以及第2区域12后，利用切削等方法形成沟13。另外，也可以在形成第1区域11以及第2区域12时，通过一体成形而形成沟13。

接下来，在透镜部11a的表面形成涂层14。作为涂层14的形成方法，例如，能够采用所谓的旋涂法、网版印刷法、以及垫片印刷法等方法。这些，在低成本、生产性方面较为优良。

图2A～2C示出了在利用旋涂法形成涂层14的一例。首先，如图2A所示，将透镜基材10载置于旋转台25而旋转。并且，在透镜基材10旋转的状态中，在透镜部11a的中心滴下涂层14的材料14a。另外，也可以在将透镜基材10固定后的状态中，将涂层14的材料14a滴下到透镜部11a的中心。

接下来，通过高速地旋转透镜基材10，而如图2B所示那样，将材料14a涂布扩展在透镜部11a的表面。如图2C所示那样，剩余的材料14a，被收纳在沟13中，不涂布在第2区域12。最后，通过将涂布后的材料14a硬化，而形成涂层14。

在沟13不存在的情况下，如图7B所示那样，发生剩余的材料14a、透镜部11a的外缘部分不均(偏在)的现象(以下，有时称作“液积聚现象”)。其结果，透镜部11a的外缘部分中的涂层，比透镜部11a的中央部分中的涂层变厚。另外，在不存在沟13的情况下，会将涂层形成到不作为透镜而发挥功能的第2区域12。与此相对，在本发明的方法中，能够利用沟13防止液积聚(溜まゐ)现象。另外，在本发明的方法中，能够利用沟13，抑制在第2区域12形成涂层14。

另外，在利用旋涂法在透镜部11a配置材料14a的情况下，需要向透镜部11a的外缘涂布扩展材料14a。为此，优选为，材料14a的粘度是0.1Pa·s以下。

在图3A～3D示出了利用网版印刷法形成涂层14的一例。首先，如图3A所示那样，准备网版(スクリ一ン版)31。网版31中与透镜部11a对应的透过部31a，能够透过涂层14的材料14a。在网版31之上，配置材料14a。

接下来，如图3B所示那样，利用刮刀(スクレ一パ)32移动网版31上的材料14a。接下来，如图3C所示那样，利用挤压器(スキ一ジ)(squeegee)33，将材料14a按压到透过部31a。其结果，材料14a的一部分透过透过部31a，并如图3D所示那样，在透镜部11a配置材料14a。最后，通过使涂布后的材料14a硬化，而形成涂层14。

网版印刷通常用于在平面状的构件涂布涂料时。可是，通过使用具有柔软性的树脂制的网版，即使对透镜部11a等的曲面也能够涂布涂料。另 外，在网版印刷法中，通过使用适当的网版，能够仅在大约透镜部11a配置材料14a。为此，通过使用网版印刷法，能够减少附着在透镜部11a以外的区域的材料14a的量。

可是，为了用涂层14被覆透镜部11a的整体，需要使透过部31a比透镜部11a大一些。在没有沟13的情况下，如上述那样，在透镜部11a的外缘部分产生液积聚现象。与此相对于，在本发明的方法中，由于在透镜部11a的周围形成了沟13，因此能够抑制这样的液积聚现象。另外，根据本发明的方法，能够抑制在第2区域12形成涂层，因此能够将第2区域12作为基准面而使用。

在利用网版印刷法配置材料14a的情况下，由于在透镜部11a的外缘部分存在沟13，因此网版31容易与透镜部11a的外缘部分紧贴密着。为此，能够特别高地提高涂层14的厚度的均一性。

在利用网版印刷法在透镜部11a配置材料14a的情况下，需要材料14a从网版移行到透镜部11a。另外，在将材料14a配置于透镜部11a上后，需要在透镜部11a的表面上使材料14a的厚度均一化。为此，优选为材料14a的粘度处于0.1Pa·s～100Pa·s的范围。

图4A～4D示出了利用垫片印刷法形成涂层14的一例。首先，如图4A所示那样，在充填有材料14a的印刷版41上压抵(押し当てる)硅酮垫片42，而将材料14a附着于硅酮(シリコン)垫片42。接下来，如图4B以及4C所示那样，将硅酮垫片42压抵在透镜部11a，将材料14a涂布于透镜部11a。如此，如图4D所示那样，在透镜部11a涂布材料14a。最后，通过使所涂布的材料14a硬化，而形成涂层14。

关于垫片印刷法，由于使用柔软的构件(例如硅酮垫片)而进行印刷，因此即使对于曲面、具有凹凸的表面也能够进行良好的印刷。另外，通过选择适当的印刷版和适当的垫片，能够仅在规定的部分涂布材料14a。可是，在透镜部11a的整体上涂布材料14a的过程中，需要使用若干大地图案印刷后的印刷版41而进行印刷。为此，即使在垫片印刷法中，在没有沟13的情况下，透镜部11a的外缘部分会发生液积聚现象。与此相对，在本发明的方法中，由于在透镜部11a的周围形成了沟13，因此能够抑制这种液积聚现象。另外，利用沟13，能够在第2区域12抑制形成涂层。 为此，能够将第2区域12作为基准面而使用。

在利用垫片印刷法配置材料14a的情况下，在透镜部11a的外缘部分存在沟13，因此垫片容易与透镜部11a的外缘部分紧贴。为此，能够特别地提高涂层14的厚度的均一性。

在利用垫片印刷法在透镜部11a配置材料14a的情况下，需要将材料14a从印刷版向垫片移行，接下来，从垫片移行到透镜部11a上。另外，需要在透镜部11a上配置材料14a后，在透镜部11a的表面上将材料14a的厚度均一化。为此，优选为，材料14a的粘度位于0.1Pa·s～100Pa·s的范围。

根据上述构成，能够将其余部分的材料14a收纳于沟13。为此，在本发明的方法中，不需要将透镜部11a的外缘部分做成与作为透镜而希望的形状不同的形状。因此，能够使透镜部11a的整体作为透镜而有效地发挥功能。另外，能够在透镜部11a的整体形成厚度的变动较小的涂层14。其结果，能够得到光学特性方面优良的透镜，例如光学的像差较小的透镜。另外，由于能够抑制在第2区域12形成涂层，因此能够以第2区域12为基准面，而将透镜100正确地安装于机器。

[实施方式2]

图5A示出了实施方式2的透镜的上表面图，图5B示出了图5A的线VB-VB中的剖面图。图5A以及5B所示的透镜100a，具有：透镜基材20、以及形成于透镜基材20上的涂层14。图5C示出了透镜基材20的上表面图。

透镜基材20，包括：包含凸状的透镜部21a的第1区域11；以及围绕第1区域11的第2区域12。在实施方式2的例中，第1区域11的整体成为透镜部21a。透镜部21a是衍射透镜。透镜部21a是将特定的球面系数或非球面系数作为基准的透镜凸面上设置被称作“炫耀(ブレ一ズ)”的台阶(段差)而形成的。具有这种形状的透镜部21a，是利用了衍射现象的衍射透镜。

在第1区域11和第2区域12之间，形成沟13。以围绕透镜部21a的方式以圆环状形成沟13。沟13的平面形状的中心和透镜部21a的平面形状的中心一致。涂层14，在透镜部21a(第1区域11)的表面整体以及沟 13的一部分上形成。涂层14，不在第2区域12上形成。

沟13以与透镜部21a的外缘相邻接的方式形成。通过该构成，在形成涂层14时，能够将存在于透镜部21a的外缘部分的剩余材料收纳于沟13内。为此，能够特别地提高涂层14的厚度的均一性。另外，能够在透镜部21a的表面整体，形成厚度的变动较小的涂层14。其结果，能够得到光学特性优良的透镜，例如，光学性像差较小的透镜。另外，利用沟13，能够抑制在第2区域12形成涂层14。为此，能够以第2区域12为基准面，将透镜100a正确地安装于机器。

在作为衍射透镜的透镜部21a存在台阶。为此，在利用旋涂法形成涂层14的情况下，在透镜部21a的顶上部配置的涂层14的材料14a具有难于向下部流动倾向。在该情况下，虽然可以使用用溶剂稀释而降低了粘度的材料14a，但是为了形成规定的厚度的涂层14，需要涂布多量的材料14a。在没有沟13的情况下，材料14a在第2区域12较大地涂布而扩展，而不能够将第2区域12作为安装时的基准面而使用。与此相对，根据本发明，能够利用沟13抑制在第2区域12形成涂层14。因此本发明在透镜部是衍射透镜的情况下特别有效。同样，在使用网版印刷法、垫片印刷法而在衍射透镜的表面形成涂层的情况下，本发明也是有效的。

作为衍射透镜的涂层，周知的有用于对照相机的色像差进行校正的折射率调整膜。通过在衍射透镜上形成具有对透镜基材的材料所具有的折射率的波长色散进行抵消那样的折射率色散的涂层，能够跨度较宽带域地形成较高的衍射效率。为此，通过将形成了折射率调整膜后的衍射透镜组入到照相机模件(モジュ一ル)，能够降低色像差。形成有涂层的透镜的波长λ中的1次衍射效率为100％的炫耀的台阶d，若将衍射透镜的折射率设为n_L，将涂层的折射率设为n_P，则由[数学式1]所赋予。

[数学式1]

d＝λ/|n_L-n_p|

若[数学式1]的右边跨度可视域全域地为一定值，则可视域中的衍射效率的波长依存性消失。

根据本发明的方法，在衍射透镜上形成折射率调整膜(涂层)的情况下，能够降低色像差，并能够降低因涂层厚度的离散(バラツキ)而产生 的光学的像差。

[实施方式3]

图6A示出了实施方式3的透镜的上表面图，图6B示出了图6A的线VIB-VIB中的剖面图。图6A以及6B所示的透镜100b，具备：透镜基材30以及在透镜基材30上形成的涂层14。

透镜基材30，包括：包含凸状的透镜部11a的2个的第1区域11；以及围绕第1区域11的第2区域12。实施方式3的例中，第1区域11的整体成为透镜部11a。在第1区域11和第2区域12之间，形成沟13。在透镜部11a(第1区域11)的表面整体以及沟13的一部分上形成涂层14。在第2区域12上不形成涂层14。

透镜100b，包含在1个的透镜基材30的同一面上形成的2个的透镜部11a。透镜100b，能够作为复眼透镜而发挥功能。利用透镜100b的2个的透镜部11a的视差，能够测定到被拍摄体的距离。为了提高距离的测定精度，在将复眼透镜组入照相机模件时的基准面上不存在离散是特别重要的。在基准面的精度较低的情况下，在复眼透镜和撮像面之间产生倾斜。该倾斜，成为距离的测定的精度恶化的要因。

第1区域11以及沟13，分别具有与实施方式1的透镜100的它们相同的构成。因此，在透镜100b中，能够与透镜100同样，有效率地活用透镜部11a的整体。另外，由于没有在第2区域12上形成涂层14，因此在作为将透镜100b组入照相机模件时的基准面，能够利用第2区域12。

在利用旋涂法在透镜部11a上形成涂层14的情况下，若没有沟13，则涂层14的材料14a会涂布扩展到第2区域12。其结果，滴下到各个透镜部11a的材料14a会相互干涉。其结果，难于在各个透镜部11a形成厚度的离散较小的涂层14。另一方面，由于在实施方式3的透镜100b形成了沟13，因此能够抑制滴下到各个透镜部11a的材料14a发生干涉。其结果，在全部的透镜部11a中，能够形成厚度的离散较小的涂层14。另外，由于没有在第2区域形成涂层14，因此作为将透镜100b组入照相机模件时的基准面，能够利用第2区域12。为此，在距离的测定方面使用透镜100b的情况下，能够高精度地测定距离。

另外，在利用旋涂法在多个的透镜部11a上形成涂层14的情况下， 通常，按照以下的方法形成涂层14。首先，在第1透镜部11a上滴下涂层14的材料14a，通过以第1透镜部11a为中心而使透镜基材30旋转而在将材料14a涂布在第1透镜部11a上。接下来，在第2透镜部11a上滴下材料14a，并以第2透镜部11a为中心而使透镜基材30旋转，而将材料14a涂布在第2透镜部11a上。在一个的透镜基材上形成3个以上的透镜部的情况下，同样，也对每个透镜部实施旋涂法。通过这种方法，能够在各透镜部11a形成厚度的离散较小的涂层14。

如以上那样，本发明，在复眼透镜的各个透镜部上形成涂层的情况下，特别有效。

在复眼透镜的情况下，也可以，与实施方式1同样使用网版印刷法或垫片印刷法而形成涂层。在使用网版印刷法或垫片印刷法的情况下，本发明也是有效的。

实施方式3中，对于在一个透镜基材上形成2个的透镜部的情况进行说明。可是，在一个透镜基材上形成3个以上的透镜部的情况下，也能够得到同样的效果。

在实施方式3中，对于针对多个透镜部11a的每个而形成的沟13相远离而形成的情况进行了说明，但是它们也可以连接起来。

在实施方式3中，对于在全部的透镜部11a的周围形成沟13的情况进行了说明。可是，在多个的透镜部中，包含不需要涂层的透镜部的情况下，也可以不在该透镜部的周围形成沟13。

在实施方式3中，对于透镜部11a是非球面形状的情况下进行了说明，但是其形状是球面形状的情况下或衍射透镜的情况下，也能够得到同样的效果。

在实施方式1～3中，对于以围绕透镜部11a(第1区域11)的外缘部分的整体的方式将沟13形成为环状的情况进行了说明。可是，沟13并不一定必须是完全的环状。即使是在一部分存在不连接(つながる)的部分，只要中断(切れていゐ)的部分的宽度较窄，就能够达到本发明的效果。

在实施方式1～3中，对于使用剖面为矩形的沟13的情况进行了说明。可是，只要能够得到本发明的效果，沟13的剖面也可以不是矩形，例如， 可以是U字型，也可以是V字型。

在实施方式1～3中，对于第1区域11的整体是透镜部的情况进行了说明。可是，第1区域11也可以包含：配置于透镜部11a的周围而不作为透镜发挥功能的部分。

实施方式1～3中，对于仅在透镜基材的一面形成透镜部的情况进行了说明。可是，即使对于在透镜基材的两面形成透镜部的情况，也能够得到本发明的效果。例如，即使在透镜基材的一主面形成非球面透镜，而在另一主面形成衍射透镜部的情况下，也能够得到本发明的效果。

【实施例】

以下，针对本发明的透镜以及其制造方法列举具体例而进行说明。另外，在以下的实施例中，由合成树脂构成的透镜基材，通过射出成形而形成。另外，由玻璃构成的透镜基材，通过压延成形而形成。

[实施例1]

在实施例1中，对于制作图1A以及1B所示的透镜100的一例进行了说明。在实施例1中，使用了以聚碳酸酯(ポリカ一ボネ一ト)(帝人化成株式会社：A D-5503)为材料的透镜基材10。

透镜基材10的平面形状是4mm见方(角)。透镜部11a(第1区域11)，被配置于透镜基材10的中央。透镜部11a的直径是1.2mm，从透镜基材10的底面到透镜部11a的顶部的厚度是0.8mm。第2区域的厚度是0.6mm。沟13的宽度是0.2mm，沟13的深度是0.2mm。

接下来，在丙烯酸系的低聚体(ォリゴマ一)(日本合成化学：U V-7000B)配合光聚合开始剂，通过用丙撑二醇单甲基醚(プロピレングリコ一ルモノメチルェ一テル)对它们进行稀释，而对涂层14的材料14a进行调制。材料14a的粘度是0.1Pa·s。

接下来，以透镜部11a的中心与旋涂中的旋转中心一致的方式，在旋涂装置上设置透镜基材10。并且，在透镜部11a的顶部滴下材料14a，并以旋转数2000rpm进行10秒的旋涂处理。接下来，在室温下进行10分钟的减压处理，而使材料14a中的溶剂挥发。接下来，通过进行U V照射而使材料14a硬化。如此，得到图1A以及1B所示的透镜100。

[比较例1]

作为比较例1的透镜1，除了没有沟13，制作透镜100同样的透镜。图7A的上表面图以及图7B的剖面图示出了在比较例1中制作的透镜1。透镜1的透镜基材1a，除了没有沟13，具有与实施例1的透镜基材10相同的构造。在透镜基材1a的透镜部11a，以与实施例1相同的材料以及方法形成涂层14。

对于实施例1的透镜和比较例1的透镜，对透镜部中的涂层厚度进行测定。使用激光反射式形状测定装置而测定涂层厚度。具体来说，在任意的一剖面，对涂层形成前后的形状进行测定。从该测定值，如图8所示那样，对离透镜的中心部的距离不同的位置中的的涂层14的厚度(图8的t₁，t₂，t₃等)进行求算。另外，如图8所示那样，将与透镜的光轴平行的方向的厚度作为涂层厚度。在图9示出了测定结果。

如图9所示那样，在没有沟13的比较例1的透镜1中，随着从透镜部11a的中心远离，涂层14的厚度具有单调增加的倾向。特别，在透镜部11a的外缘部分(离开透镜部11a的中心的距离为±0.6mm附近)，存在其增加率变大的倾向。另一方面，在形成了沟13的实施例1的透镜100中，涂层14的厚度，即使在从透镜部11a的中心离开的部分也几乎不变化，并且跨度透镜部11a的全域大致均一。也即，在透镜100中，涂层14的表面形状，与透镜部11a的非球面形状大致一致。

接下来，对实施例1以及比较例1的透镜的剖面进行观察。在比较例1的透镜1中，如图7B所示那样，在透镜部11a的外缘部分中，产生了涂层14变厚的液积聚现象。与此相对，在实施例1的透镜100中，如图1B所示那样，在沟13的内部产生液积聚现象，透镜部11a的表面的涂层14的厚度大致均一。

另外，在比较例1的透镜1中在第2区域12形成了涂层14，但是在实施例1的透镜100中没有在第2区域12形成涂层14。

[实施例2]

在实施例2中，对制作图1A以及1B所示的透镜100的其他的一例进行说明。在实施例2中，使用以光学玻璃(株式会社住田光学玻璃：K-LAKn14)为材料的透镜基材10。在该透镜基材10，以与实施例1同样的材料以及方法形成涂层14，而得到透镜100。

[比较例2]

作为比较例2的透镜，除了没有形成沟13，制作与实施例2的透镜同样的透镜。

对于实施例2的透镜和比较例2的透镜，对涂层厚度进行测定。在图10示出了测定结果。按照与实施例1同样的方法求取涂层厚度。如图10所示那样，在没有形成沟13的比较例2的透镜中，随着从透镜部11a的中心远离，涂层厚度具有单调增加的倾向。另一方面，在形成了沟的实施例2的透镜中，涂层厚度，即使在从透镜部11a的中心离开的部分也几乎不变化，跨度透镜部11a的全域而大致均一。

接下来，对实施例2的透镜以及比较例2的透镜的各个剖面进行观察。在比较例2的透镜中，在透镜部的外缘部分产生液积聚现象。与此相对，在实施例2的透镜中，液积聚现象在沟13内产生，透镜部11a上的涂层14是大致均一的厚度。

另外，在比较例2的透镜中，虽然在第2区域12也形成了涂层14，但是在实施例2的透镜中没有在第2区域12形成涂层14。

[实施例3]

在实施例3中，对于制作图5A以及5B所示的透镜100a的一例进行说明。在实施例3中，使用以聚碳酸酯(帝人化成株式会社：AD-5503，d线折射率1.59，阿贝数28)为材料的透镜基材20。透镜基材20的平面形状为4mm见方(角)。透镜部21a(第1区域11)，配置于透镜基材20的中央。将透镜部21a的直径设为1.2mm，从透镜基材20的底面到透镜部21a的顶部的厚度为0.8mm。第2区域12的厚度为0.6mm。炫耀的台阶为15.5μm。沟13的宽度为0.2mm，沟13的深度为0.2mm。

作为涂层14的材料14a，调制含有脂环式碳氢基的丙烯酸系低聚体(ォリゴマ一)(d线折射率1.53，阿贝数52)和氧化锆填料的混合物的丙撑二醇单甲基醚(プロピレングリコ一ルモノメチルェ一テル)色散液(全固态成分(固形分)75重量％)。在氧化锆的填料(filler)，一次粒径是3nm～10nm，并使用含有30重量％的硅烷(シラン)系表面处理剂的物质。氧化锆填料，以材料14a的固态成分中的重量比为56重量％的方式进行添加。材料14a的粘度为0.1Pa·s。

并且，在与实施例1同样的条件中，进行旋涂处理、溶剂挥发处理，以及UV照射处理，而得到透镜100a。并对硬化后的涂层14的折射率特性进行评价时，d线折射率是1.62，阿贝数是43。

通过适当地设计透镜基材的材料和涂层材料的组合，以及炫耀的台阶，能够实现色像差较小的衍射透镜。并且，通过使涂层的表面形状与连结衍射透镜的台阶的下表面的面的形状一致，能够提高透镜功能。

[比较例3]

在比较例3中，制作图11A的上表面图以及图11B的剖面图所示的透镜3。在比较例3中，使用透镜基材3a。透镜基材3a，除了没有沟13，与实施例3的透镜基材20相同。通过与实施例3同样的材料以及方法，能够在透镜基材3a上形成涂层14，而得到比较例3的透镜3。

对于实施例3的透镜和比较例3的透镜，测定透镜部中的涂层14的厚度。具体来说，首先，使用激光反射式形状测定装置对任意的一剖面中的涂层形成前后的表面形状进行测定。并且，从涂层形成前的测定，求取连结炫耀台阶的下面的非球面曲线121(图12的点线)。并且，如图12所示那样，求取从非球面曲线121到涂层14的表面的距离，而作为涂层14的厚度。图13表示测定结果。

如图13所示那样，在没有形成沟的比较例3的透镜，随着从透镜部的中心远离，涂层厚度具有单调增加的倾向。特别，在透镜部的外缘部分(离开透镜部的中心的距离：±0.6mm附近)中，其增加率具有增大的倾向。另一方面，在形成了沟的实施例3的透镜中，涂层厚度，即使从透镜部的中心远离也几乎不变化，而是横跨透镜部的全域地大致均一。也即，实施例3的涂层的表面形状，与连接衍射透镜的炫耀台阶的下面的非球面形状大致一致。

接下来，对实施例3的透镜以及比较例3的透镜的剖面进行观察。实施例3的透镜以及比较例3的透镜中，均是，涂层不包含气泡地填埋透镜部的台阶(炫耀)。另外，在实施例3的透镜中，能够在沟13内确认涂层材料的液积聚现象。与此相对，在比较例3的透镜中，能够在透镜部的外缘部分确认涂层材料的液积聚现象。另外，相对于在比较例3的透镜中在第2区域形成涂层，在实施例3的透镜中在第2区域不形成涂层。

[实施例4]

在实施例4中，对于制作图5A以及5B所示的透镜100a的其他的一例进行说明。在实施例4中，使用以光学玻璃(株式会社住田光学玻璃：K-LaKn14，d线折射率1.74，阿贝数53)为材料的透镜基材20。透镜基材20的平面形状，为4mm见方(角)。透镜部21a的直径为1.2mm，从透镜基材的底面到透镜部21a的顶部的厚度为0.8mm。第2区域12的厚度为0.6mm。炫耀的台阶为4.7μm。沟13的宽度为0.2mm，沟13的深度为0.2mm。

作为涂层材料，调制环氧系低聚物(旭電化工業株式会社：光学(ォプトマ一)KRX，d线折射率1.62，阿贝数24)的甲基乙基酮(メチルェチォケトン)溶液(全固态成分40重量％)。并且，按照与实施例3同样的条件，进行旋涂处理、溶剂挥发处理、UV照射处理，而得到透镜100a。该情况下，也与实施例3同样，通过适当地设计透镜基材的材料和涂层材料的组合，以及炫耀的台阶，能够实现色像差较小的衍射透镜。另外，通过使涂层的表面形状与连结衍射透镜的台阶的下面的面的形状一致，能够提高透镜功能。

[比较例4]

在比较例4中，除了没有在透镜基材形成沟13，按照与实施例4的透镜100a同样的材料以及方法制作透镜。

对于实施例4的透镜和比较例4的透镜，测定透镜部的涂层厚度。图14表示测定结果。按照与实施例3同样的方法求取涂层厚度。

如图14所示那样，在没有形成沟的比较例4的透镜中，随着从透镜部的中心远离，涂层厚度具有单调增加的倾向。另一方面，在形成了沟的实施例4的透镜中，涂层厚度随着从透镜部的中心远离也几乎不变化，而是跨度透镜部的全域地大致均一。也即，涂层的表面形状，与连结衍射透镜的炫耀台阶的下面的非球面形状大致一致。

接下来，对实施例4的透镜以及比较例4的透镜的剖面进行观察。在实施例4的透镜中，在沟13内确认到了涂层材料的液积聚现象。与此相对，在比较例4的透镜中，在透镜部的外缘部分确认到了涂层材料的液积聚现象。另外，与在比较例4的透镜中在第2区域形成涂层相对，在实施 例4的透镜中没有在第2区域形成涂层。

[实施例5]

在实施例5中，对于制造图6A以及6B所示的透镜100b的一例进行说明。在实施例5中，使用以聚碳酸酯(帝人化成株式会社：AD-5503)为材料的透镜基材30。

透镜基材30的平面形状为5mm见方。透镜部11a(第1区域11)，被配置于透镜基材30的中央附近。透镜部11a的直径为1.2mm。从透镜基材30的底面到透镜部11a的顶部的厚度为0.8mm。第2区域12的厚度为0.6mm。沟13的宽度为0.2mm，沟13的深度为0.2mm。2个的透镜部11a间的距离为1.0mm。

作为涂层材料14a，准备与实施例1相同的溶液。接下来，以一方的透镜部11a的中心与旋转中心一致的方式，将透镜基材30设置在旋涂装置。接下来，在上述一方的透镜部11a的顶部，滴下材料14a，并以旋转数2000rpm进行10秒的旋涂处理。接下来，以另一方的透镜部11a的中心与旋转中心一致的方式在旋涂装置上设置透镜基材30。接下来，在上述另一方的透镜部11a上滴下材料14a，并以旋转数2000rpm进行10秒的旋涂处理。其后，通过在室温进行10分钟的减压处理，而使材料14a中的溶剂挥发。最后，通过进行UV照射而使材料14a硬化。如此，得到实施例5的透镜。

[比较例5]

在比较例5，除了在透镜基材没有形成沟13，利用与实施例5的透镜100b同样的材料以及方法制作透镜。

对于实施例5的透镜和比较例5的透镜，测定透镜部上的涂层厚度。在连结2个的透镜部的各个中心的线上，按照与实施例1同样的方法测定厚度。图15表示实施例5的透镜的测定结果，图16表示比较例5的透镜的测定结果。

如图16所示那样，在没有形成沟13的比较例5的透镜中，随着从透镜部的中心远离，涂层厚度存在单调增加的倾向。特别，在与相邻接的透镜部接近的部分，厚度的变动较大。

另一方面，如图15所示那样，在形成了沟13的实施例5的透镜中， 随着从透镜部的中心远离涂层厚度几乎不变化，并且跨度透镜部全域而大致均一。另外，即使在与相邻接的透镜部接近的部分，与比较例5的透镜相比，涂层厚度的变动被抑制。另外，与在比较例5的透镜中在第2区域形成涂层相对，在实施例5的透镜中在第2区域没有形成涂层。

[实施例6]

实施例6中，制作在一个的透镜基材形成2个的衍射透镜的透镜。

首先，如图17A的上表面图以及图17B的剖面图所示那样，准备以聚碳酸酯(帝人化成株式会社：A D-5503，d线折射率1.59，阿贝数28)为材料的透镜基材170。透镜基材170，具有配置在同一平面上的两个的透镜部21a。透镜部21a是衍射透镜。在实施例6的透镜中，第1区域11的整体是透镜部21a。透镜基材170，包括两个的第1区域11以及配置在其周围的第2区域12。在第1区域11和第2区域12之间形成沟13。

透镜基材170的平面形状为5mm见方(角)。透镜部21a以及沟13的形状，是与实施例3的透镜的透镜部以及沟的形状相同。2个的透镜部21a间的距离为1.0mm。在透镜基材170上使用与实施例3同样的方法以及材料形成涂层，而得到实施例6的透镜。

[比较例6]

在比较例6中，除了没有在透镜基材形成沟13外，利用与实施例6的透镜同样的材料以及方法制作透镜。

对于实施例6的透镜和比较例6的透镜，测定透镜部中的涂层厚度。在连结2个的透镜部的各个中心的线上，以与实施例3同样的方法进行厚度的测定。图18示出了实施例6的透镜的测定结果，图19示出了比较例6的透镜的测定结果。

如图19所示那样，在没有形成沟13的比较例6的透镜中，随着从透镜部的中心远离，涂层厚度具有单调地增加的倾向。特别，在与相邻接的透镜部接近的部分，厚度的变动变大。

另一方面，如图18所示那样，在形成了沟13的实施例6的透镜中，涂层厚度，即使随着从透镜部的中心远离几乎不变化，而是横跨透镜部的全域大致均一。另外，即使在与相邻接的透镜部接近的部分中，与比较例6的透镜相比，也抑制了实施例6的涂层厚度的变动。另外，与在比较例 6的透镜中在第2区域形成了涂层相对，在实施例6的透镜中没有在第2区域形成涂层。

[实施例7]

在实施例7中，对于使用网版印刷法制作图5A以及5B所示的透镜100a进行说明。

实施例7中，作为透镜基材，使用实施例3中所用的透镜基材。另外，对于涂层材料，使用具有与实施例3中使用的涂层材料相同的组成，仅仅粘度不同的涂液。具体来说，在实施例7中，使涂层材料的粘度为5Pa·s。

接下来，利用网版印刷法，在透镜部涂布涂层材料。在网版上，使用涤纶(テトロン)制、乳剂厚度是20μm、透过部的直径为1.5mm的网版。接下来，通过在室温进行10分钟的减压处理，而使涂层材料中的溶剂挥发。接下来，通过进行UV照射，而使涂层材料硬化。通过重复两次上述的网版印刷、挥发处理、UV照射处理的工序，而得到实施例7的透镜。

[比较例7]

在比较例7中，除了在透镜基材没有沟13，利用与实施例7的透镜同样的材料以及方法制作透镜。

对于实施例7的透镜和比较例7的透镜，测定透镜部上的涂层厚度。厚度的测定，按照与实施例3同样的方法进行厚度的测定。图20表示测定结果。

图20所示那样，在没有形成沟13的比较例7的透镜中，随着从透镜部的中心远离，存在涂层厚度单调增加的倾向。与此相对，在形成了沟13的实施例7的透镜中，对涂层厚度的变动进行了抑制。

另外，在比较例7的透镜中，在第2区域形成涂层。可以认为这是由于在透镜部上涂布的涂层材料流落(流れ落ち)到了第2区域。与此相对，在实施例7的透镜在第2区域没有形成涂层。

[实施例8]

实施例8中，对于使用垫片印刷法制作图5A以及5B所示的透镜100a的一例进行说明。

在实施例8中，作为透镜基材，使用在实施例7中使用的透镜基材。 另外，作为涂层材料，准备在实施例7中使用的涂层材料。接下来，作为印刷版，准备具有深度为25μm且直径为1.5mm的凹部的钢版。利用垫片印刷法，将配置在该钢版的凹部的涂层材料涂布在透镜部。接下来，通过在室温下进行10分钟的减压处理，使涂层材料中的溶剂挥发。接下来，通过进行UV照射，使涂层材料硬化。通过进行3次的上述的垫片印刷、挥发处理、UV照射处理的工序，而实施例8的透镜。

[比较例8]

在比较例8中，除了在透镜基材没有沟13，使用与实施例8的透镜同样的材料以及方法制作透镜。

对于实施例8的透镜和比较例8的透镜，测定透镜部上的涂层厚度。按照与实施例3同样的方法进行厚度的测定。在图21示出了测定结果。

如图21所示那样，在没有形成沟13的比较例8的透镜中，随着从透镜部的中心远离，存在涂层厚度单调增加的倾向。与此相对，在形成沟13的实施例8的透镜中，对涂层厚度的变动进行了抑制。

另外，在比较例8的透镜中在第2区域形成了涂层。可以认为这是由于涂布在透镜部的涂层材料流落(流れ落ち)到第2区域的缘故。与此相对，在实施例8的透镜中，没有在第2区域形成涂层。

另外，在实施例1～8中，使沟13的形状相同。可是，在光学地没有影响的范围中，沟13的形状，不限于上述的形状。考虑涂层材料的物性(主要是粘度和表面张力)、涂层材料的涂布量而决定沟13的形状。

另外，在实施例1～8中，作为涂层材料使用包含溶剂的涂料。可是，如果涂层材料的粘度适合所使用的涂布法，则也可以不包含溶剂，即使在该情况下，也能够得到本发明的效果。

本发明的透镜能够用于包含透镜的各种各样的光学机器、电子机器。例如，本发明的透镜能够在手机、车等中搭载的照相机模件中摄影。

Claims (11)

1.一种透镜，其特征在于，

具有透镜基材和涂层，

所述透镜基材具有：包含凸状的透镜部的至少一个第1区域、围绕所述第1区域的第2区域、和在所述第1区域和所述第2区域之间以围绕所述第1区域的方式形成的沟，

所述涂层，形成在所述沟的至少一部分和所述第1区域，而未形成在所述第2区域。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，

所述第1区域的整体是所述透镜部。

3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，

所述沟与所述透镜部相邻接。

4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，

所述透镜部是衍射透镜。

5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，

包含多个所述第1区域。

6.一种透镜的制造方法，所述透镜包含凸状的透镜部和形成于所述透镜部上的涂层，该透镜的制造方法的特征在于，

具有：

(i)准备具有包含所述透镜部的至少一个第1区域和围绕所述第1区域的第2区域的透镜基材的工序；

(ii)在所述透镜部上配置所述涂层材料的工序，

在所述透镜基材的所述第1区域和所述第2区域之间，形成围绕所述第1区域的沟，

在所述(ii)的工序中，按照在所述第1区域形成所述涂层、在所述沟的至少一部分也形成涂层、在所述第2区域未形成所述涂层的方式将所述涂层的材料配置于所述透镜部。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

所述第1区域的整体是所述透镜部。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，

所述沟与所述透镜部相邻接。

9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

在所述(ii)的工序中，利用旋涂法将所述材料配置于所述透镜部。

10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

在所述(ii)的工序中，利用网版印刷法将所述材料配置于所述透镜部。

11.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

在所述(ii)的工序中，利用焊盘印刷法将所述材料配置于所述透镜部。

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