JP2020056902A - 光学素子及びそれを有する光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】 可視域において広入射角範囲において良好な反射防止性能を有する反射防止膜及びそれを有する光学素子を得ること。【解決手段】 基準波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．４８〜２．１５の材料よりなる基板の光入射面又は光出射面の少なくとも一方の面に形成される９層構成よりなる反射防止膜であって、反射防止膜は前記基板側から空気側に向かって順に、第１層から第９層とし、屈折率を基準波長の屈折率、光学膜厚を光学膜厚＝（基準波長の屈折率）×（厚さ）とし、第１層から第９層の屈折率と光学膜厚を適切に設定したこと。【選択図】 図１

Description

本発明は、反射防止膜を有する光学素子に関し、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視カメラ等の撮像装置の光学系に用いるときに好適なものである。

光学系に含まれるレンズやフィルター等の光学素子の多くは、光学ガラスや光学プラスチック等の透明部材（基板）を用いて製作されている。このような基板は、屈折率が大きくなると、光入射面と光出射面（光入出射面）の反射率が高くなる。反射率が高い光学素子を光学系に用いると、像面に到達する有効光量が少なくなってしまうとともに不要な反射光が像面に入射してゴーストやフレアとなり、撮影画像の品位を低下させる原因となる。このため、光学素子表面には、反射防止機能を付与することが行われている。

また光入出射面で反射し、像面に到達する不要なゴーストやフレアは光学素子への光束の入射角度や光学素子の形状により大きく変化する。このため基板に付与する反射防止膜は、使用する波長帯域で、かつ種々な入射角度において、良好なる反射防止効果が得られることが望まれている。

基板の光入出射面に付与する反射防止膜として、蒸着により基板の光入出射面に薄膜の誘電体膜を複数層重ねた多層の反射防止膜が知られている。一般的に、反射防止膜はより多くの層を重ねるほど反射防止効果が高く、反射防止効果のある波長帯域も広くなる。

一方、一般的な蒸着で用いられる材料として屈折率１．３８のフッ化マグネシウムより低い屈折率をもつ材料を反射防止膜の最表層（最も空気層側）に使用すれば、高性能な反射防止機能を容易に得ることができる。

屈折率の低い材料として、シリカやフッ化マグネシウム等の無機系材料、シリコン樹脂や非晶質のフッ素樹脂などの有機材料を用いることが知られている。これらの材料は層内に空隙を形成することにより屈折率を下げることができる。

特許文献１には、波長４２０ｎｍ〜波長７６０ｎｍの範囲で屈折率を１．２５程度まで下げた中空シリカ微粒子を用いた反射防止膜が提案されている。

特開２０１５−１４６３１号公報

可視域（波長４２０ｎｍ〜波長６５０ｎｍ）の波長域で広い入射角範囲において反射率を低くし、良好なる反射防止機能を得るには、基板の屈折率や薄膜材料の屈折率や膜厚、そして層数等の構成を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が不適切であると、広い入射角範囲で良好なる反射防止効果を得るのが困難になる。

本発明は、可視域において垂直入射特性とともに高い入射特性においても良好な反射防止性能を有する光学素子及びそれを有する光学系の提供を目的とする。

本発明に係る光学素子は、
基板と、該基板の上に設けられる反射防止膜とを有する光学素子であって、
前記反射防止膜は、前記基板の側から順に配置された第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層、第７層、第８層、及び第９層から構成され、
基準波長５５０ｎｍの光に対して、前記基板の屈折率をｎｋ，前記第１層から前記第９層の屈折率の夫々をｎ１乃至ｎ９、前記第１層から前記第９層の光学膜厚の夫々をｄ１乃至ｄ９、前記第１層から前記第８層のうち隣接する二つの層の屈折率差の最大値をΔｎとするとき、
１．４８≦ｎｋ≦２．１５、
１．６０≦ｎ１≦１．７０、 ３０ｎｍ≦ｄ１≦２５０ｎｍ、
２．００≦ｎ２≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ２≦７０ｎｍ、
１．６０≦ｎ３≦１．７０、 ７０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ、
２．００≦ｎ４≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ４≦１００ｎｍ、
１．６０≦ｎ５≦１．７０、 １０ｎｍ≦ｄ５≦１００ｎｍ、
２．００≦ｎ６≦２．４０、 １５０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍ、
１．６０≦ｎ７≦１．７０、 ４０ｎｍ≦ｄ７≦１１０ｎｍ、
２．００≦ｎ８≦２．４０、 ２０ｎｍ≦ｄ８≦５０ｎｍ、
１．２２≦ｎ９≦１．２８、 １３０ｎｍ≦ｄ９≦１７０ｎｍ
０．４０≦Δｎ≦０．６７
なる条件式を満たす。

この本発明の反射防止膜を有する光学素子は、
基板と、該基板の上に設けられる反射防止膜とを有する光学素子であって、
前記反射防止膜は、前記基板の側から順に配置された第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層、第７層、第８層、及び第９層から構成され、
基準波長５５０ｎｍの光に対して、前記基板の屈折率をｎｋ，前記第１層から前記第９層の屈折率の夫々をｎ１乃至ｎ９、前記第１層から前記第９層の光学膜厚の夫々をｄ１乃至ｄ９、前記第１層から前記第８層のうち隣接する二つの層の屈折率差の最大値をΔｎとするとき、
１．４８≦ｎｋ≦２．１５、
１．６０≦ｎ１≦１．７０、 ３０ｎｍ≦ｄ１≦２５０ｎｍ、
２．００≦ｎ２≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ２≦７０ｎｍ、
１．６０≦ｎ３≦１．７０、 ２０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ、
２．００≦ｎ４≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ４≦１００ｎｍ、
１．６０≦ｎ５≦１．７０、 １０ｎｍ≦ｄ５≦１００ｎｍ、
２．００≦ｎ６≦２．４０、 １９０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍ、
１．６０≦ｎ７≦１．７０、 ４０ｎｍ≦ｄ７≦１１０ｎｍ、
２．００≦ｎ８≦２．４０、 ２０ｎｍ≦ｄ８≦５０ｎｍ、
１．２２≦ｎ９≦１．２８、 １３０ｎｍ≦ｄ９≦１７０ｎｍ
０．４０≦Δｎ≦０．６７
なる条件式を満たす。

本発明によれば、可視域での波長域かつ広い入射角範囲において良好な反射防止性能を有する光学素子が得られる。

本発明の光学素子の一実施形態を示す断面概略図 本発明の実施例１の光学素子の反射率特性（図２（Ａ）〜図２（Ｄ））の説明図 本発明の実施例１の光学素子の反射率特性（図２（Ｅ）〜図２（Ｈ））の説明図 本発明の実施例１の光学素子の反射率特性（図２（Ｉ）〜図２（Ｋ））の説明図 本発明の実施例２の光学素子の反射率特性（図３（Ａ）〜図３（Ｄ））の説明図 本発明の実施例２の光学素子の反射率特性（図３（Ｅ）〜図３（Ｈ））の説明図 本発明の実施例２の光学素子の反射率特性（図３（Ｉ）〜図３（Ｋ））の説明図 本発明の実施例３の光学素子の反射率特性（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））の説明図 本発明の反射防止膜を有する光学素子を用いた光学系の断面図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。本発明に係る反射防止膜は、基準波長５５０ｎｍにおける屈折率ｎｋが１．４８〜２．１５の材料よりなる基板の光入射面又は光出射面の少なくとも一方の面に形成される９層構成よりなる反射防止膜である。反射防止膜は基板側から空気側に向かって順に、第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層、第７層、第８層、第９層とし、屈折率を基準波長の屈折率、光学膜厚を光学膜厚＝（基準波長の屈折率）×（厚さ）とする。このとき、各層の屈折率と光学膜厚を適切に設定している。

本発明に係る反射防止膜は、入射角度が０度から４５度の範囲で波長４２０ｎｍから波長６７０ｎｍの波長域において反射率の最大値が０．６％以下である。また、波長４２０ｎｍから波長６７０ｎｍの波長域において反射率の最大値が、入射角度２０度において０．０５％以下であり、入射角４５度において０．３％以下である。入射角度２０度における反射率の最大値が０．０５％以下である場合には、低い（小さい）入射角におけるゴーストやフレア抑制に好適である。入射角度４５度における反射率の最大値が０．３％以下である場合には、高い（大きい）入射角におけるゴーストやフレア抑制に好適である。

図１は、本発明の実施形態にかかわる反射防止膜を有する光学素子の説明図である。図１において１００は光学素子、３０は透明な基板、１０１は反射防止膜である。１１５は空気層である。光学素子１００はレンズ、フィルター等からなり、基板３０の光入出射面のうち少なくとも一方の面に反射防止膜１０１を有する。反射防止膜１０１は、基板３０側から空気層１１５側へ順に、第１層１１から第９層１９までの薄膜を基板３０に順次積層して構成されている。

本発明に係る反射防止膜１０１において、基準波長（設計波長）λは５５０ｎｍである。基板３０の材料の基準波長での屈折率（以下「基板の屈折率」と称する）ｎｋは１．４８≦ｎｋ≦２．１５である。
第１層乃至第９層の屈折率の夫々をｎ１乃至ｎ９とする。
第１層乃至第９層の光学膜厚の夫々をｄ１乃至ｄ９とする。
このとき、
第１層目１１の材料の基準波長での屈折率（以下「第１層目１１の屈折率」と称する。以下、他の層についても同様である）ｎ１は１．６０≦ｎ１≦１．７０、光学膜厚ｄ１（（基準波長の屈折率）×（厚さ））は３０ｎｍ≦ｄ１≦２５０ｎｍである。

第２層目１２の屈折率ｎ２は２．００≦ｎ２≦２．４０、光学膜厚ｄ２は１０ｎｍ≦ｄ２≦７０ｎｍである。

第３層目１３の屈折率ｎ３は１．６０≦ｎ３≦１．７０、光学膜厚ｄ３は７０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍである。

第４層目１４の屈折率ｎ４は２．０≦ｎ４≦２．４０、光学膜厚ｄ４は１０ｎｍ≦ｄ４≦１００ｎｍである。

第５層目１５の屈折率ｎ５は１．６０≦ｎ５≦１．７０、光学膜厚ｄ５は１０ｎｍ≦ｄ５≦１００ｎｍである。

第６層目１６の屈折率ｎ６は２．００≦ｎ６≦２．４０、光学膜厚ｄ６は１５０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍである。

第７層目１７の屈折率ｎ７は１．６０≦ｎ７≦１．７０、光学膜厚ｄ７は４０ｎｍ≦ｄ７≦１１０ｎｍである。

第８層目１８の屈折率ｎ８は２．００≦ｎ８≦２．４０、光学膜厚ｄ８は２０ｎｍ≦ｄ８≦５０ｎｍである。

第９層目１９の屈折率ｎ９は１．２２≦ｎ９≦１．２８、光学膜厚ｄ９は１３０ｎｍ≦ｄ９≦１７０ｎｍである。

第１層１１から第８層１８のうち隣接する２つの層の屈折率差の最大値をΔnとするとき
０４０≦Δｎ≦０．６７
である。

他の実施形態としては、第３層目の光学膜厚ｄ３は
２０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ
である。また、第６層目の光学膜厚ｄ６は
１９０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍである。
その他の構成は前述と同じである。

これによれば、低い入射角度から高い入射角度まで良好な反射防止性能が得られる。

上記の適切な屈折率・光学膜厚とすることで、可視域で必要な波長範囲において０度入射から高い入射角（例えば、４５度）まで良好な反射防止特性が得られる。

より望ましくは、第３層目の光学膜厚ｄ３は
１００ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ
である。第３層目の光学膜厚ｄ３について上記条件式を満たすよう設定することで、更に良好な反射防止特性が得られる。

また、好ましくは基板の屈折率ｎｋは
１．４８≦ｎｋ≦１．６５
とするのが良い。

反射防止膜を構成する９つの層には少なくとも互いに屈折率が異なる材料よりなる３種類の層が含まれている。３種類の層のうち１つは、チタン、タンタル、ジルコニウム、クロム、ニオブ、セリウム、ハフニウム、イットリウムのいずれかの酸化物の単体又は酸化物の混合物からなる、屈折率が２．００から２．４０の高屈折率層である。他の１つはアルミナ（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３）の単体又はそれを含む混合物（化合物）からなる、屈折率が１．６０から１．７０の中屈折率層である。他の１つは、シリカないしフッ化マグネシウムのいずれかを含有する、屈折率が１．２２から１．２８の低屈折率層である。

第１層目１１は基板３０と接しており、基板３０の屈折率の影響を受けやすい。第１層目１１の屈折率ｎ１と、第２層目１２の屈折率ｎ２がｎ１＜ｎ２の関係になる様に設定することが好ましい。これによれば反射特性の製造ばらつきに対する特性の敏感度を低く抑える事ができる。さらに、各々の層の屈折率は、次の条件式を満たすことが好ましい。

ｎ２＞ｎ３・・・（１）
ｎ３＜ｎ４・・・（２）
ｎ４＞ｎ５・・・（３）
ｎ５＜ｎ６・・・（４）
ｎ６＞ｎ７・・・（５）
ｎ７＜ｎ８・・・（６）
ｎ８＞ｎ９・・・（７）
上記の条件式（１）〜（７）は薄膜の屈折率の相対関係を表すものである。すなわち、第３層目１３の屈折率は第２層目１２の屈折率と第４層目１４の屈折率よりも低い。また、第５層目１５の屈折率は第４層目１４の屈折率と第６層目１６の屈折率よりも低く、第７層目１７の屈折率は第６層目１６の屈折率と第８層目１８の屈折率よりも低く、第９層目１９の屈折率は第８層目１８の屈折率より低い関係で設定することが好ましい。

第１層目１１の屈折率ｎ１から第８層目１８の屈折率ｎ８の隣接する屈折率差の最大値をΔｎとすると、０．４０≦Δｎ≦０．６７であることが好ましい。この範囲に設定することにより、リップルの少ない低反射を広い入射角範囲で実現することができる。第１層目１１から第９層目１９までの光学膜厚は、設定した範囲を外れると、反射防止作用のある波長帯域がせまくなる、反射特性のリップルの高さがおおきくなるなど、反射防止性能の劣化や角度特性が低下する。このため、前述した設定した範囲であることが望ましい。

空気１１５側の最上層である第９層１９は、屈折率を下げる必要があるため、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２のような屈折率の低い材料よりなる低屈折率層であることが好ましい。さらに屈折率を低いものにするため第９層１９はシリカを主成分とした微粒子であることが好ましい。ここで主成分とは重量比が５０％以上を占める成分のことである。

微粒子はバインダーにより結合する。微粒子は内部や形成された膜内に空隙（空孔）を有するため、空隙に含まれる空気（屈折率１．０）によって屈折率を下げることが出来る。空孔は単孔、多孔どちらでも良く適宜選択することが出来る。さらに、微粒子の内部に空隙がある場合には、空隙に水分や不純物の吸着を防ぐことができる。このため、耐環境性が良くなり、屈折率変化の少ない安定した光学特性を得ることができる。

微粒子はバインダーにより結合する必要があるため、ゾルゲル法で作製することが好ましい。塗工方法としては特に限定されることはなく、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法など液状塗工材料の一般的な塗工方法を用いることができる。レンズのような曲面を有する基材へ薄膜を膜厚が均一になるように成膜できる観点から、塗料をスピンコート法で成膜することが好ましい。

塗工後は乾燥を行う。乾燥は乾燥機、ホットプレート、電気炉などを用いることができる。乾燥条件は、基材に影響を与えず且つ溶媒を蒸発できる程度の温度と時間とする。一般的には３００度Ｃ以下の温度を用いることが好ましい。塗工回数は通常１回が好ましいが、乾燥と塗工を複数回繰り返しても良い。また、自然放置により硬化が促進される場合などにおいては、乾燥工程は省略しても良い。

第１層目１１から第８層目１８は無機系膜からなり、成膜の簡便さから、真空蒸着法やスパッタ法により成膜されることが望ましい。第１層１１はフッ化ランタン、フッ化セリウム、フッ化ネオジウム、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）の単体乃至は混合物の層（中屈折率層）からなることが望ましい。

さらに、第２層目１２と第８層目１８は、チタン、タンタル、ジルコニウム、クロム、ニオブ、セリウム、ハフニウム、イットリウムの酸化物の単体乃至は混合物の層（高屈折率層）からなることが望ましい。構成する材料は少ない方が望ましい。少ない材料で構成することにより、加工バラツキを少なく抑えることができ、光学特性の安定化をはかることができる。

以上のように本発明によれば、可視域の波長に対し、高性能な反射防止性能を有した反射防止膜が得られる。それを光学素子や光学系に用いたとき、ゴーストやフレアの発生を低減することができる。
尚、本発明の光学機器は前述した光学素子と、該光学素子を保持する保持部材を有している。

以下に、本発明の反射防止膜の具体的な実施例を示す。ただし、これらは例に過ぎず、本発明の反射防止膜の実施例はこれらの構成に限定されるものではない。

［実施例１］
実施例１では、屈折率が１．５２から２．０１の基板上に、図１に示すような９層構成の反射防止膜を表２に示した膜構成及び光学膜厚で作製した。表の数値は光学膜厚［ｎｍ］で基準波長は５５０ｎｍとしている。

基板の屈折率は基準波長での屈折率である。光学膜厚ｎｄは次のとおりである。

光学膜厚＝（基準波長での屈折率）×（厚さ）
実施例１−１から実施例１−１１は実施例１において基板の屈折率、各層の光学膜厚をいろいろと変化させたときを示す。基板については、（株）ＯＨＡＲＡ社のガラスカタログに記載の屈折率を使用しており、表２には硝材名および基板の屈折率について記載している。以下の各実施例においても同様である。

本実施例において、第１層目から第８層目までは真空蒸着法により成膜した。第１層目から第８層目は中屈折率層と高屈折率層の繰り返しであり、中屈折率層はアルミナ、高屈折率層は酸化タンタルからなる。第１層目から第８層目までの隣接する層の最大屈折率差Δｎは０．５１で２種類の材料で構成した。また、第９層は、屈折率が１．２３になるように調整したシリカ微粒子を含む混合調整液をスピンコーターで塗工した。また、表１には最表層（シリカ微粒子含有膜）および、高屈折率層、中屈折率層の屈折率分散のパラメータを示している。表中のＣ１、Ｃ２、Ｃ３を用いて波長λ［ｎｍ］における屈折率ｎ（λ）はｎ（λ）＝Ｃ１＋Ｃ２／（λ―Ｃ３）と表され、以下の実施例においても同様である。

図２（Ａ）乃至図２（Ｋ）に波長４００ｎｍから波長７００ｎｍの範囲での、０度、２０度、４５度の入射における実施例１−１から実施例１−１１の反射率特性を示す。 図２（Ａ）乃至図２（Ｋ）の反射率特性のグラフにおいて、縦軸の反射率の単位は％であり、以下の実施例においても同様である。実施例１−１から実施例１−１１の反射防止膜は、０度入射における反射率は波長４２０ｎｍから波長７００ｎｍまで０．１％以下である。また、２０度入射における反射率は、波長４２０ｎｍから波長６８０ｎｍまで０．０５％以下であり、４５度入射においても波長４００ｎｍから波長６６０ｎｍの範囲において０．５％以下である。よって、本実施例の反射防止膜は、可視の波長域において反射防止効果が高い、高性能な反射防止膜であることがわかる。

［実施例２］
実施例２では、屈折率が１．５２から２．０１の基板上に、図１に示すような９層構成の反射防止膜を表３に示した膜構成及び光学膜厚で作製した。表の数値は光学膜厚［ｎｍ］で基準波長は５５０ｎｍとしている。本実施例において、第１層目から第８層目までは真空蒸着法により成膜した。第１層目から第８層目は中屈折率層と高屈折率層の繰り返しであり、中屈折率層はアルミナ、高屈折率層は酸化タンタルからなる。第１層目から第８層目までの隣接する層の最大屈折率差Δｎは０．５１で２種類の材料で構成した。また、第９層は、屈折率が１．２３になるように調整したシリカ微粒子を含む混合調整液をスピンコーターで塗工した。

図３（Ａ）乃至図３（Ｋ）に波長４００ｎｍから波長７００ｎｍの範囲での、０度、２０度、４５度入射における実施例２−１から実施例２−１１の反射率特性を示す。実施例２−１から実施例２−１１の反射防止膜は、０度入射における反射率は波長４２０ｎｍから波長７００ｎｍまで０．３５％以下である。また、２０度入射における反射率は、波長４００ｎｍから波長７００ｎｍまで０．２％以下であり、４５度入射においても波長４００ｎｍから波長６８０ｎｍの範囲において０．３％以下である。よって、本実施例の反射防止膜は、可視の波長域において反射防止効果が高い、高性能な反射防止膜であることがわかる。

［実施例３］
実施例３では、屈折率が１．５２から１．６１の基板上に、図１に示すような９層構成の反射防止膜を表４に示した膜構成及び膜厚で作製した。表の数値は光学膜厚［ｎｍ］で基準波長は５５０ｎｍとしている。このとき、第１層目から第８層目までは真空蒸着法により成膜した。第１層目から第８層目は中屈折率層と高屈折率層の繰り返しであり、中屈折率層はアルミナ、高屈折率層は酸化タンタルからなる。第１層目から第８層目までの隣接する層の最大屈折率差Δｎは０．５１で２種類の材料で構成した。また、第９層は、屈折率が１．２３になるように調整したシリカ微粒子を含む混合調整液をスピンコーターで塗工した。

図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）に波長４００ｎｍから波長７００ｎｍの範囲での、０度、２０度、４５度入射における実施例３−１から実施例３−３の反射率特性を示す。実施例３−１から実施例３−３の反射防止膜は、０度入射における反射率は波長４２０ｎｍから波長７００ｎｍまで０．２５％以下である。また、２０度入射における反射率は、波長４２０ｎｍから波長７００ｎｍまで０．１５％以下であり、４５度入射においても波長４００ｎｍから波長７００ｎｍの範囲において０．３％以下である。よって、本実施例の反射防止膜は、可視の波長域において反射防止効果が高い、高性能な反射防止膜であることがわかる。

図５は、本発明の反射防止膜を付与した光学素子と、それを用いた撮像光学系（結像光学系）の要部概略図である。図５において３００は撮像光学系であり、デジタルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズなどの光学機器に用いられる。撮像光学系は、保持部材としての鏡筒（不図示）により保持されている。

撮像光学系３００は単一の焦点距離よりなる場合を示したが、ズームレンズであっても良い。

図５において、１０３は撮像面であり、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）が配置される。１０２は開口絞りである。

Ｇ１０１乃至Ｇ１１１はそれぞれ光学素子としてのレンズである。これらのレンズのうち、少なくとも１つの光学素子の光入射面または光出射面のうち少なくとも１つの面に前述した構成の反射防止膜が付与されている。

以下に本発明の光学系３００の数値データを示す。各数値データにおいてｉは物体側から面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ、νｄｉは第ｉ番目の光学素子の屈折率とアッベ数である。

ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは撮像半画角（度）である。
［数値データ］

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１１ 第１層 １２ 第２層 １３ 第３層 １４ 第４層 １５ 第５層
１６ 第６層 １７ 第７層 １８ 第８層 １９ 第９層 ３０ 基板
１００ 光学素子 １０１ 反射防止膜１０２ 開口絞り１０３ 撮像素子
１１５ 空気層Ｇ１０１〜Ｇ１１１ レンズ（光学素子）

Claims (12)

1. 基板と、該基板の上に設けられる反射防止膜とを有する光学素子であって、
   前記反射防止膜は、前記基板の側から順に配置された第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層、第７層、第８層、及び第９層から構成され、
   基準波長５５０ｎｍの光に対して、前記基板の屈折率をｎｋ、前記第１層から前記第９層の屈折率の夫々をｎ１乃至ｎ９、前記第１層から前記第９層の光学膜厚の夫々をｄ１乃至ｄ９、前記第１層から前記第８層のうち隣接する二つの層の屈折率差の最大値をΔｎとするとき、
   １．４８≦ｎｋ≦２．１５、
   １．６０≦ｎ１≦１．７０、 ３０ｎｍ≦ｄ１≦２５０ｎｍ、
   ２．００≦ｎ２≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ２≦７０ｎｍ、
   １．６０≦ｎ３≦１．７０、 ７０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ、
   ２．００≦ｎ４≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ４≦１００ｎｍ、
   １．６０≦ｎ５≦１．７０、 １０ｎｍ≦ｄ５≦１００ｎｍ、
   ２．００≦ｎ６≦２．４０、 １５０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍ、
   １．６０≦ｎ７≦１．７０、 ４０ｎｍ≦ｄ７≦１１０ｎｍ、
   ２．００≦ｎ８≦２．４０、 ２０ｎｍ≦ｄ８≦５０ｎｍ、
   １．２２≦ｎ９≦１．２８、 １３０ｎｍ≦ｄ９≦１７０ｎｍ
   ０．４０≦Δｎ≦０．６７
   なる条件式を満たすことを特徴とする光学素子。
2. 前記第６層の光学膜厚ｄ６は
   １９０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍ
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 基板と、該基板の上に設けられる反射防止膜とを有する光学素子であって、
   前記反射防止膜は、前記基板の側から順に配置された第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層、第７層、第８層、及び第９層から構成され、
   基準波長５５０ｎｍの光に対して、前記基板の屈折率をｎｋ、前記第１層から前記第９層の屈折率の夫々をｎ１乃至ｎ９、前記第１層から前記第９層の光学膜厚の夫々をｄ１乃至ｄ９、前記第１層から前記第８層のうち隣接する二つの層の屈折率差の最大値をΔｎとするとき、
   １．４８≦ｎｋ≦２．１５、
   １．６０≦ｎ１≦１．７０、 ３０ｎｍ≦ｄ１≦２５０ｎｍ、
   ２．００≦ｎ２≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ２≦７０ｎｍ、
   １．６０≦ｎ３≦１．７０、 ２０ｎｍ≦ｄ３≦２００ｎｍ、
   ２．００≦ｎ４≦２．４０、 １０ｎｍ≦ｄ４≦１００ｎｍ、
   １．６０≦ｎ５≦１．７０、 １０ｎｍ≦ｄ５≦１００ｎｍ、
   ２．００≦ｎ６≦２．４０、 １９０ｎｍ≦ｄ６≦２５０ｎｍ、
   １．６０≦ｎ７≦１．７０、 ４０ｎｍ≦ｄ７≦１１０ｎｍ、
   ２．００≦ｎ８≦２．４０、 ２０ｎｍ≦ｄ８≦５０ｎｍ、
   １．２２≦ｎ９≦１．２８、 １３０ｎｍ≦ｄ９≦１７０ｎｍ
   ０．４０≦Δｎ≦０．６７
   なる条件式を満たすことを特徴とする光学素子。
4. １．４８≦ｎｋ≦１．６５
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学素子。
5. 前記第１層から前記第９層は、互いに屈折率が異なる材料から成る３種類の層を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学素子。
6. 前記３種類の層は、波長５５０ｎｍの光に対して、屈折率が２．００から２．４０の高屈折率層と、屈折率が１．６０から１．７０の中屈折率層と、屈折率が１．２２から１．２８の低屈折率層と、から成ることを特徴とする請求項５に記載の光学素子。
7. 前記高屈折率層は、チタン、タンタル、ジルコニウム、クロム、ニオブ、セリウム、ハフニウム、イットリウムのいずれかの酸化物の単体又はそれらの混合物から成り、前記中屈折率層は、アルミナの単体又はそれを含む混合物から成り、前記低屈折率層は、シリコンの酸化物の単体またはそれを含む混合物から成ることを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
8. 前記第９層は、シリカを主成分とした微粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学素子。
9. 前記第１層は、アルミナの単体又はそれを含む化合物から成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学素子。
10. 前記第８層は、チタン、タンタル、ジルコニウム、クロム、ニオブ、セリウム、ハフニウム、イットリウムの酸化物の単体又はそれらの混合物から成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学素子。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学素子と、開口絞りとを有することを特徴とする光学系。
12. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学素子と、該光学素子を保持する保持部材とを有することを特徴とする光学機器。