TWI432770B - 光學系統 - Google Patents

光學系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI432770B
TWI432770B TW094109956A TW94109956A TWI432770B TW I432770 B TWI432770 B TW I432770B TW 094109956 A TW094109956 A TW 094109956A TW 94109956 A TW94109956 A TW 94109956A TW I432770 B TWI432770 B TW I432770B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
optical
optical system
light
refractive index
Prior art date
Application number
TW094109956A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200535449A (en
Inventor
田中一政
Original Assignee
尼康股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 尼康股份有限公司 filed Critical 尼康股份有限公司
Publication of TW200535449A publication Critical patent/TW200535449A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI432770B publication Critical patent/TWI432770B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3447—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a halide
    • C03C17/3452—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a halide comprising a fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/151—Deposition methods from the vapour phase by vacuum evaporation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Description

光學系統
本發明大體而言係有關提供於一光學構件上具抗反射塗層之光學系統，該光學系統適用於例如攝影照相機、雙筒望遠鏡、單筒望遠鏡、顯微鏡及類似裝置之複數個波長或頻寬。
抗反射塗層係用以減少光學系統中因光學構件介質問折射率不同造成之反射。若此等反射光線被容許到達成像平面，則鬼影或閃光便會出現，嚴重惡化該系統之光學性能。近幾年來，光學系統要求更高之光學性能，因此同樣地要求提供於一光學系統內的光學構件之抗反射塗層，在較以前更寬之入射角範圍下，需具備更低程度之反射。
為滿足此等要求，多層薄膜設計技術之領域已有進展，其中不同材料與薄膜厚度係組合運用，以及多層塗層技術亦有進展（例如，參考日本公開專利公告號2000－356704）。
然而，習知技藝之抗反射塗層有一問題。若光線入射至具抗反射塗層的光學表面之角度遽增，光線傾斜入射，則此狀況造成抗反射塗層性質快速變化，且會突然減弱該抗反射塗層之效果。其結果，便係反射光量增加。在此等反射面單獨存在之光學系統，反射光會導向待透過該系統觀察之物體，因此前述問題不會直接影響該系統之光學表現。然而，若存在複數個此等表面，該系統則極可能會有鬼影或閃光，其係導因於該反射光到達成像平面。現在，透鏡皆製造成具備大口徑，而此製造趨勢促使入射至光學構件光線之角範圍增加。其結果，便係現今光學系統易於發生鬼影與閃光。
考慮上述問題，本發明之一目的便係提供具抗反射塗層之光學系統，其係在可見光範圍內，對於寬廣範圍之入射角皆可實現低反射。
為解決上述問題，根據本發明一第一樣貌之光學系統包括至少一傳光元件與一光圈，該傳光元件具一凹的光學表面。在此光學系統中，一抗反射塗層提供於相對於該光圈係凹的光學表面之至少其中之一。此抗反射塗層係一特殊抗反射塗層，包括至少一個或一個以上由一溶膠－凝膠法構成之層。
此外，根據本發明一第二樣貌之光學系統包括至少一傳光元件與一光圈，該傳光元件具一凹的光學表面。在此光學系統中，一抗反射塗層提供於相對於該光圈係凹的光學表面之至少其中之一。此抗反射塗層係一特殊抗反射塗層，包括至少一個或一個以上之層，其折射率係等於或小於1.3（例如，以下實施例所描述之第四層1d）。
根據本發明第一與第二樣貌之光學系統最好滿足以下方程式：0≦f/rs<10.0其中f係焦距，而rs則為具特殊抗反射塗層的光學表面之曲率半徑。若該光學表面相對於該光圈係凹的，則此rs具一正值(rs>0)。
對於波長在400nm到700nm範圍間之光線，該特殊抗反射塗層所在的光學表面，若光線入射角在0到25度的範圍內，其反射率最好等於或小於0.5%；若光線入射角在0到60度的範圍內，其反射率也最好等於或小於3.5%。
另外，根據本發明第一與第二樣貌之光學系統最好包括一傳光元件，其折射率約為1.52，且具一特殊抗反射塗層，其係包括第一層、第二層、第三層、與第四層。在此例中，該第一層係形成於傳光元件之光學表面，且其具約1.65之折射率與約0.27λ之光學薄膜厚度，其中「λ」代表一參考光線波長550nm。該第二層係形成於第一層上，且其具約2.12之折射率與約0.07λ之光學薄膜厚度。該第三層係形成於第二層上，且其具約1.65之折射率與約0.30λ之光學薄膜厚度。該第四層係形成於第三層上，且其具約1.25之折射率與約0.26λ之光學薄膜厚度。
在此例中，該第一層最好係藉真空沈積形成之氧化鋁；該第二層亦係藉真空沈積形成氧化鈦與氧化鋯之混合物；該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁；而該第四層係藉溶膠－凝膠法形成之氟化鎂。
此外，根據本發明第一與第二樣貌之光學系統最好用於光線波長範圍係於400nm到700nm之間。
另外，該光學系統最好係用作成像光學系統或觀看光學系統。
根據本發明第一與第二樣貌之光學系統係包括上述特殊抗反射塗層，可使可見光範圍（波長400nm~700nm）、寬入射角（0~60度）之光線達成低反射率。其結果，便係本發明可減少發生鬼影與閃光。
本發明更多之應用範疇可藉後述詳細說明而顯而易見。然而，吾人需瞭解該詳細說明、特定範例、與同時表明本發明之較佳實施例，均係用以說明之用，因為藉此詳細說明，基於本發明精神與範疇之各種變動與修改對於熟習此項技藝者皆係顯而易見。
藉在此以下提供之詳細說明與搭配之圖式，本發明可完全被理解，其中該圖式僅係用以說明之用，而非用以限制本發明。
現在，參照圖式，根據本發明之較佳實施例參照圖式敘述如下。首先，應用於根據本發明實施例的一特殊抗反射塗層（此後標示為「抗反射塗層1」），參考第1圖敘述如下。該抗反射塗層1包括四層，形成在一傳光元件（光學元件2）之光學表面。第一層1a，其係由氧化鋁形成，係藉真空沈積塗覆於該光學元件2上；且第二層1b，其係由氧化鈦與氧化鋯之混合物構成，亦是由真空沈積塗覆於該第一層1a上；此外，第三層1c，由氧化鋁形成，亦是由真空沈積塗覆於該第二層1b上；而第四層1d，由氟化鎂構成，係藉溶膠一凝膠法塗覆於該第三層1c上。其結果，係此四層共同構成第一實施例中之抗反射塗層1。此處，該溶膠－凝膠法係一製程，藉施用一薄膜形成材料之溶膠(sol)及沈積一凝膠(gel)薄膜，之後藉由將該薄膜浸至一液體，其中此液體係處於一臨界溫度與臨界壓力造成之臨界狀態以使該薄膜乾燥，而在一光學元件之光學表面形成一薄膜。
依此方式，該抗反射塗層1的第一到第三層1a~1c係藉屬於乾製程之電子束蒸鍍塗覆形成。然而，屬最上層的第四層1d，卻是由以下程序塗覆，此程序係一溼製程，利用由採用氫氟酸與醋酸鎂之製程準備而來的溶膠（此製程在此之後亦稱之為「氫氟酸與醋酸鎂法」）。事先，欲以此程序塗覆之透鏡表面（前述該光學元件2之光學表面）藉真空金屬化機台依次以氧化鋁塗覆作為第一層1a、以氧化鈦與氧化鋯之混合層塗覆作為第二層1b、及以氧化鋁塗覆作為第三層1c。在該光學元件2由真空金屬化機台取出後，該透鏡之表面以一溶膠旋轉塗覆，此溶膠係藉一氫氟酸與醋酸鎂法所製備，而形成氟化鎂層作為第四層1d。以下(1)係該氫氟酸與醋酸鎂法之反應式。
2HF＋Mg(CH3 COO)2 → MgF2 ＋2CH3 COOH (1)當一溶膠要被用來塗覆時，原料先混合，之後在塗覆前，先在壓力鍋中以高壓與高溫熟成二十四小時。在該光學元件2塗覆上第四層1d後，則在常壓下以150℃加熱一小時以完成該層。在此溶膠－凝膠法中，原子或分子聚集成粒子，每個粒子包括幾個到幾十個原子或分子，而粒子的尺寸範圍則係從幾奈米到幾十奈米。此外，這些粒子聚集成二次粒子，每個二次粒子包括幾個原本之粒子，然後這些二次粒子沈積以形成該第四層1d。
現在，由上述方法形成之該抗反射塗層1，其光學特性可參考第2圖說明，此圖顯示對一參考波長λ為550nm、折射率為1.52之光學元件2的光譜特性。更特定地，在此例中，具一光學薄膜厚度0.27λ的第一層1a，其折射率為1.65；具一光學薄膜厚度0.07λ的第二層1b，其折射率為2.12；具一光學薄膜厚度0.30λ的第三層1c，其折射率為1.65；具一光學薄膜厚度0.26λ的第四層1d，其折射率為1.25。由第2圖可清楚看出，該抗反射塗層1使可見光範圍（波長400nm~700nm）之光線達成可觀之低反射率。例如，即使在入射角為60度的情況，反射率仍低於3.5%；而在0到25度的範圍，則是低於0.5%。此外，不論是從該參考波長λ向低波長的一側（接近400nm）或向長波長的一側（接近700nm），反射率皆係平穩，故該抗反射塗層在400nm到700nm之波長範圍，展現一均勻的效果。
在後述之實施例，該抗反射塗層1提供至一透鏡之光學表面，此表面相對於光圈係呈凹面。注意此處採用之該凹面係包括平面，但最好還是具一曲度。
若具此等光學表面之一光學系統其焦距標示為「f」，而若具該抗反射塗層1之光學表面的曲率半徑標示為「rs」，則以下條件表示式(2)會成立。在此條件表示式(2)中，若曲率相對於光圈係凹的，則該曲率半徑rs的值係正值(rs>0)。
0≦f/rs<10.0 (2)以上條件表示式(2)描述具一抗反射塗層1之光學表面，其曲率半徑rs相對於該光學系統之焦距的最佳範圍。若該比例超出下限，則該光學表面相對於光圈係凸的。在此情形下，由於此表面不可能產生鬼影，即使在此等表面提供一抗反射塗層，其抗反射效果無法顯現。另一方面，若該比例超出上限，則曲率半徑過小，使該光學表面不致產生鬼影；在此情形下，抗反射效果亦無法顯現。因此，為保證本發明效果顯現，該條件表示式(2)之上限最好設定為6.0。上限更好設定為5.0，最佳設定為3.5。另一方面，該條件表示式(2)之下限最好不包括0。
實施例1
現在，一成像光學系統10，其係包括具上述抗反射塗層之一光學構件，參考第3圖，在此敘述第一個實施例。該成像光學系統10係作為一相機之變焦透鏡，提供從18mm到35mm之連續可變焦距。為將一物體成像於一成像平面I，該成像光學系統10從面對物體側依序包括：一平行平面板F，作為保護玻璃；一負彎月形透鏡L1，其相對於物體側係凸的；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L2與一負彎月形透鏡L3，膠合在一起，凸面皆面向物體；一雙凹面透鏡L4；一雙凸面透鏡L5；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L6與一雙凸面透鏡L7，膠合在一起，該彎月形透鏡L6之凸面面向物體；一光圈P；一接合透鏡，其係包括一雙凸面透鏡L8與一雙凹面透鏡L9，膠合在一起；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L10與一雙凸面透鏡L11，膠合在一起，該彎月形透鏡L10之凸面面向物體；及一雙凸面透鏡L12。此處注意在該成像光學系統10中，該負彎月形透鏡L2面向物體之該表面（表面編號5）係一非球狀表面。
該非球狀表面的形狀係由以下方程式(3)所定義，其中的「y」是垂直於光軸方向之高度；「x(y)」係沿光軸從該非球狀表面頂點之切面至該非球狀表面高度y的點之間的距離；「r」係傍軸(paraxial)曲率半徑（基準球面之曲率半徑）；「k」係一圓錐截面常數；而「Cn 」則係第n階非球狀係數。
x(y)＝(y2 /r)/(1＋(1－k(y2 /r2 ))1 / 2 )＋C4 y4 ＋C6 y6 ＋C8 y8 ＋C1 0 y1 0 (3)下列表1列出作為第一實施例之該成像光學系統10其透鏡之特性。表1中之表面編號1~23對應第3圖中之數字1~23，該圖係用以描述該成像光學系統10。表1中之「r」係每一透鏡表面之曲率半徑，而「d」則代表該透鏡表面至依序下一個透鏡表面間之距離。「vd」係d線之Abbe常數，而「nd」則係該d線之折射率。「f」係焦距，而「Bf」則係後焦。除非特別指明，否則焦距f、曲率半徑r、表面距離d、及以下列出類似量的單位皆係毫米。然而，該單位不限於毫米，其他適當之單位亦適用，因為任何光學系統等比放大或縮小時，皆有等效之光學性能。此外，在表示該非球狀係數Cn (n＝4, 6, 8, 10)時，舉例來說，該「E－09即代表「×10－ 9 」。在以下表1中，非球狀表面對應之表面編號旁會標示「*」符號。這些註解亦適用於以下之其他實施例。
如第3圖所示，若光線R以45度入射角從物體側進入該成像光學系統10，此入射角係該光線R與光軸A間之夾角，則該光線在該負彎月形透鏡L2物體側之表面（表面編號5之第一鬼影產生面）發生反射。此反射光再次在該負彎月形透鏡L1成像側之表面（表面編號4之第二鬼影產生面）發生反射，然後抵達該成像平面I生成一鬼影。在此第一實施例中，該光圈P係收縮至等同於F值為22之大小，其中F值係透鏡亮度之指標。本發明人發現傳光元件（亦即透鏡）的表面相對於光圈（虹膜）若係凹的，則為鬼影產生面。該第一鬼影產生面5與第二鬼影產生面4相對於光圈P皆係凹的，因此，若分別於這些表面提供對於寬入射角度範圍、寬波長範圍之光線皆有效之該抗反射塗層1，該成像光學系統10之鬼影便可有效降低。
實施例2
如第4圖顯示根據本發明之一成像光學系統20作為第二實施例。該成像光學系統20係用作相機透鏡，其焦距係14毫米。為將一物體成像於一成像平面I，該成像光學系統20從面對物體側依序包括：一負彎月形透鏡L1，其凸面面向物體；一正彎月形透鏡L2，凸面亦面向物體；一負彎月形透鏡L3，其凸面亦係面向物體；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L4與一負彎月形透鏡L5，膠合在一起，凸面皆面向物體；一負彎月形透鏡L6，其凸面亦係面向物體；一雙凸面透鏡L7；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L8與一雙凸面透鏡L9，膠合在一起，該彎月形透鏡L8之凸面面向物體；一雙凹面透鏡L10；一光圈P；一接合透鏡，其係包括一雙凸面透鏡L11與一彎月形透鏡L12，膠合在一起，該彎月形透鏡L12之凹面面向物體；一接合透鏡，其係包括一正彎月形透鏡L13與一雙凹面透鏡L14，膠合在一起，該彎月形透鏡L13之凹面面向物體；一正彎月形透鏡L15，其凹面面向物體；一正彎月形透鏡L16，其凹面亦係面向物體。在該成像光學系統20中，該負彎月形透鏡L4面向物體之該表面（表面編號7）、與該彎月形透鏡L12面向影像之該表面（表面編號22）皆係非球狀表面。
下列表2列出作為第二實施例之該成像光學系統20其透鏡之特性。表2中之表面編號1~29對應第4圖中之數字1~29，該圖係用以描述該成像光學系統20。
如第4圖所示，若光線R以22度入射角從物體側進入該成像光學系統20，此入射角係該光線R與光軸A間之夾角，則該光線在該負彎月形透鏡L3物體側之表面（表面編號5之第一鬼影產生面）發生反射。此反射光再次在該負彎月形透鏡L1成像側之表面（表面編號2之第二鬼影產生面）發生反射，然後抵達該成像平面I生成一鬼影。在此第二實施例中，該光圈P係收縮至等同於F值為8之大小，其中F值係透鏡亮度之指標。該第一鬼影產生面5與第二鬼影產生面2相對於光圈P皆係凹的，因此，若分別於這些表面提供該抗反射塗層1，該成像光學系統20之鬼影便可有效避免。
實施例3
現在，參考第5與第6圖，包括具上述抗反射塗層1光學構件之一成像光學系統30被描述出來，以作為光學系統之第三實施例。該成像光學系統30係用作相機透鏡，其焦距係293.798毫米。為將一物體成像於一成像平面I，該成像光學系統30從面對物體側依序包括：一平行平面板F1，作為保護玻璃；一雙凸面透鏡L1；一接合透鏡，其係包括一雙凸面透鏡L2與一雙凹面透鏡L3，膠合在一起；一接合透鏡，其係包括一負彎月形透鏡L4與一雙凸面透鏡L5，膠合在一起，該彎月形透鏡L4之凸面面向物體；一雙凹面透鏡L6；一接合透鏡，其係包括一正彎月形透鏡L7與一雙凹面透鏡L8，膠合在一起，該彎月形透鏡L7之凹面面向物體；一光圈P；一雙凸面透鏡L9；一負彎月形透鏡L10，其凹面面向物體；一正彎月形透鏡L11，其凹面面向物體；及一平行平面板F2，作為保護玻璃。下列表3列出作為第三實施例之該成像光學系統30其透鏡之特性。表3中之表面編號1~24對應第5與第6圖中之數字1~24，該圖係用以描述該成像光學系統30。
如第5圖所示，若光線R以2度入射角從物體側進入該成像光學系統30，此入射角係該光線R與光軸A間之夾角，則該光線在該雙凸面透鏡L9成像側之表面（表面編號18之第一鬼影產生面）發生反射。此反射光再次在該負彎月形透鏡L4物體側之表面（表面編號8之第二鬼影產生面）發生反射，然後抵達該成像平面I生成一鬼影。在此實施例中，該第一鬼影產生面18與第二鬼影產生面8相對於光圈P皆係凹的。因此，若提供該抗反射塗層1於該這些表面中之第一鬼影產生面，鬼影便可有效避免。
同樣，如第6圖所示，若光線R以2度入射角從物體側進入該成像光學系統30，此入射角係該光線R與光軸A間之夾角，則該光線在該負彎月形透鏡L10成像側之表面（表面編號20之第三鬼影產生面）發生反射。此反射光再次在該負彎月形透鏡L4物體側之表面（與上述相同表面編號8之第二鬼影產生面）發生反射，然後抵達該成像平面I以生成一鬼影。在此例中，該第三鬼影產生面20與第二鬼影產生面8相對於光圈P皆係凹的。因此，若提供該抗反射塗層1於該這些表面中之第三鬼影產生面，鬼影便可有效避免。在此第三實施例中（顯示於第5與第6圖），該光圈P係收縮至等同於F值為5.6之大小，其中F值係透鏡亮度之指標。
對實施例1~3而言，分別用下列數值可以滿足前述條件表示式(2)：（滿足條件表示式(2)之數值）實施例1 rs＝19.41 （表面編號4） f/rs＝0.953 rs＝44.27 （表面編號5） f/rs＝0.418 實施例2 rs＝34.00 （表面編號2） f/rs＝0.420 rs＝37.70 （表面編號5） f/rs＝0.379 實施例3 rs＝99.77 （表面編號18） f/rs＝2.944 rs＝61.85 （表面編號20） f/rs＝4.750此外，即使在前述成像光學系統10、20、與30的成像側分別提供接目鏡，以使該系統作為觀看用之光學系統，該抗反射塗層1仍能達成同樣抑制鬼影與閃光之效果，因而提供該系統銳利影像以供觀看。
上述說明實施例時提到之該抗反射塗層1可在一寬的角度範圍與可見光範圍(400nm~700nm)提供具低反射之一光學構件。藉由將此等光學構件應用於一光學系統，本發明提供一具高光學性能之光學系統，不為鬼影與閃光影響。藉由特別在傳光構件（透鏡）面對光圈P的凹面上形成一抗反射塗層1，本發明提供一高性能之光學系統，比習知光學系統較不易有鬼影與閃光。
本發明因而被描述，很顯然地，同樣的方式可以多種方式變化。此等變化不應被視為偏離本發明之精神與範疇，而所有對熟習此項技藝者係顯而易見之此等修改，皆係欲包含於以下申請專利範圍之範疇。
1．．．抗反射塗層 1a．．．第一層
1b．．．第二層
1c．．．第三層
1d．．．第四層
2．．．光學元件
10、20、30．．．成像光學系統
1~29．．．透鏡表面編號（第三至六圖）
A．．．光軸
F、F1、F2．．．平行平面板
I．．．成像平面
L1~L16．．．透鏡
P．．．光圈
R．．．光線
第1圖係顯示根據本發明的抗反射塗層之結構。
第2圖係顯示根據本發明的抗反射塗層之光譜特性。
第3圖係顯示成像光學系統之透鏡安排，其係包括具抗反射塗層之光學構件，以作為根據本發明之第一實施例。
第4圖係顯示成像光學系統之透鏡安排，其係包括具抗反射塗層之光學構件，以作為根據本發明之第二實施例。
第5圖係顯示成像光學系統之透鏡安排，其係包括具抗反射塗層之光學構件，以作為根據本發明之第三實施例。在此情形中，於第一鬼影產生面與於第二鬼影產生面，入射光皆被反射。
第6圖係顯示成像光學系統之透鏡安排，其係包括具抗反射塗層之光學構件，以作為第三實施例。在此情形中，於第三鬼影產生面與於第二鬼影產生面，入射光皆被反射。
10．．．成像光學系統
1~23．．．透鏡表面編號
A．．．光軸
F．．．平行平面板
I．．．成像平面
L1~L12．．．透鏡
P．．．光圈
R．．．光線

Claims (15)

  1. 一種光學系統，包括至少一傳光元件與一光圈，其中：該傳光元件係形成於一凹面，具面向該光圈之光學表面；一抗反射塗層係提供於該光學表面之至少其中之一表面；該抗反射塗層包括一特殊抗反射塗層，此特殊抗反射塗層包括至少一層或一層以上由溼製程形成之層，其中：對於在400nm到700nm之一波長範圍內之光線，提供該特殊抗反射塗層之該光學表面具備：若該光線入射角在0到25度之一範圍內，等於或小於0.5%之反射率；若該光線入射角在0到60度之一範圍內，等於或小於3.5%之反射率。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其係滿足一公式：0≦f/rs<10.0其中該「f」係一焦距，而該「rs」則係具該特殊抗反射塗層的該光學表面之曲率半徑；若該光學表面相對於該光圈係凹的，則該「rs」具一正值(rs>0)。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學系統，其中：該傳光元件，其折射率約為1.52，具該特殊抗反射塗層，其係包括： 第一層，其係形成於該傳光元件之該光學表面，該第一層具約1.65之折射率，與約0.27 λ之光學薄膜厚度；第二層，其係形成於該第一層上，該第二層具約2.12之折射率，與約0.07 λ之光學薄膜厚度；第三層，其係形成於該第二層上，該第三層具約1.65之折射率，與約0.30 λ之光學薄膜厚度；及第四層，其係形成於該第三層上，該第四層具約1.25之折射率，與約0.26 λ之光學薄膜厚度；該「λ」係一參考光線波長550nm。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中：該傳光元件，其折射率約為1.52，具該特殊抗反射塗層，其係包括：第一層，其係形成於該傳光元件之該光學表面，該第一層具約1.65之折射率，與約0.27 λ之光學薄膜厚度；第二層，其係形成於該第一層上，該第二層具約2.12之折射率，與約0.07 λ之光學薄膜厚度；第三層，其係形成於該第二層上，該第三層具約1.65之折射率，與約0.30 λ之光學薄膜厚度；及第四層，其係形成於該第三層上，該第四層具約1.25之折射率，與約0.26 λ之光學薄膜厚度；該「λ」係一參考光線波長550nm。
  5. 如申請專利範圍第4項之光學系統，其中：該第一層係藉真空沈積形成之氧化鋁；該第二層亦係藉真空沈積形成之氧化鈦與氧化鋯之混 合物；該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁；及該第四層係藉溼製程形成之氟化鎂。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學系統，係用於光線波長範圍在400nm到700nm之間。
  7. 如申請專利範圍第1項之光學系統，係用作一成像光學系統。
  8. 如申請專利範圍第1項之光學系統，係用作一觀看光學系統。
  9. 一種光學系統，包括至少一傳光元件與一光圈，其中：該傳光元件係形成於一凹面，具面向該光圈之光學表面；一抗反射塗層係提供於該光學表面之至少其中之一表面；該抗反射塗層係一特殊抗反射塗層，此特殊抗反射塗層包括至少一層或一層以上折射率等於或小於1.3之層，其中：對於在400nm到700nm之一波長範圍內之光線，提供該特殊抗反射塗層之該光學表面具備：若該光線入射角在0到25度之一範圍內，等於或小於0.5%之反射率；若該光線入射角在0到60度之一範圍內，等於或小於3.5%之反射率。
  10. 如申請專利範圍第9項之光學系統，其係滿足一公 式：0≦f/rs<10.0其中該「f」係一焦距，而該「rs」則係具該特殊抗反射塗層的該光學表面之曲率半徑；若該光學表面相對於該光圈係凹的，則該「rs」具一正值(rs>0)。
  11. 如申請專利範圍第10項之光學系統，其中：該傳光元件，其折射率約為1.52，具該特殊抗反射塗層，其係包括：第一層，其係形成於該傳光元件之該光學表面，該第一層具約1.65之折射率，與約0.27 λ之光學薄膜厚度；第二層，其係形成於該第一層上，該第二層具約2.12之折射率，與約0.07 λ之光學薄膜厚度；第三層，其係形成於該第二層上，該第三層具約1.65之折射率，與約0.30 λ之光學薄膜厚度；及第四層，其係形成於該第三層上，該第四層具約1.25之折射率，與約0.26 λ之光學薄膜厚度；該「λ」係一參考光線波長550nm。
  12. 如申請專利範圍第9項之光學系統，其中：該傳光元件，其折射率約為1.52，具該特殊抗反射塗層，其係包括：第一層，其係形成於該傳光元件之該光學表面，該第一層具約1.65之折射率，與約0.27 λ之光學薄膜厚度；第二層，其係形成於該第一層上，該第二層具約2.12之折射率，與約0.07 λ之光學薄膜厚度； 第三層，其係形成於該第二層上，該第三層具約1.65之折射率，與約0.30 λ之光學薄膜厚度；及第四層，其係形成於該第三層上，該第四層具約1.25之折射率，與約0.26 λ之光學薄膜厚度；該「λ」係一參考光線波長550nm。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學系統，其中：該第一層係藉真空沈積形成之氧化鋁；該第二層亦係藉真空沈積形成之氧化鈦與氧化鋯之混合物；該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁；及該第四層係藉溼製程形成之氟化鎂。
  14. 如申請專利範圍第9項之光學系統，係用作一成像光學系統。
  15. 如申請專利範圍第9項之光學系統，係用作一觀看光學系統。
TW094109956A 2004-03-30 2005-03-30 光學系統 TWI432770B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004099132 2004-03-30
JP2005012898A JP5201435B2 (ja) 2004-03-30 2005-01-20 光学系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200535449A TW200535449A (en) 2005-11-01
TWI432770B true TWI432770B (zh) 2014-04-01

Family

ID=34914552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094109956A TWI432770B (zh) 2004-03-30 2005-03-30 光學系統

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7336421B2 (zh)
EP (2) EP1584955B1 (zh)
JP (1) JP5201435B2 (zh)
CN (1) CN100443923C (zh)
TW (1) TWI432770B (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070195420A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-23 Mark Fitchmun Extraneous light reducing lens
JP4978836B2 (ja) * 2007-03-19 2012-07-18 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器、および結像方法
JP4984231B2 (ja) * 2007-03-22 2012-07-25 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器、および結像方法
JP5213424B2 (ja) * 2007-12-10 2013-06-19 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する光学機器
JP5218902B2 (ja) * 2008-09-10 2013-06-26 株式会社ニコン 広角レンズおよび撮像装置
JP5641718B2 (ja) 2008-09-16 2014-12-17 キヤノン株式会社 撮影レンズ
JP5266019B2 (ja) * 2008-11-10 2013-08-21 学校法人慶應義塾 反射防止膜、その形成方法、光学素子、交換レンズ及び撮像装置
JP5522955B2 (ja) * 2009-02-17 2014-06-18 キヤノン株式会社 光学素子の製造方法
JP2010271374A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Canon Inc 光学系及びそれを有する光学機器
JP2010271502A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Nikon Corp コンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置
US8736960B2 (en) * 2009-09-15 2014-05-27 Sharp Kabushiki Kaisha Structure with observation port
JP5621636B2 (ja) * 2010-03-15 2014-11-12 株式会社ニコン 撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法
US8883935B2 (en) 2010-04-29 2014-11-11 Battelle Memorial Institute High refractive index composition
JP5561256B2 (ja) * 2011-08-09 2014-07-30 株式会社ニコン 光学系、この光学系を有する光学機器、及び、光学系の製造方法
US8908273B2 (en) * 2010-09-21 2014-12-09 Nikon Corporation Imaging lens, optical apparatus equipped therewith and method for manufacturing imaging lens
DE102010048089B4 (de) * 2010-10-01 2016-09-01 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer mehrere Schichten aufweisenden antistatischen Beschichtung für ein Linsenelement
US8717686B2 (en) * 2010-11-22 2014-05-06 Nikon Corporation Optical system, optical apparatus and optical system manufacturing method
RU2618490C2 (ru) * 2012-01-30 2017-05-03 Кова Компани, Лтд. Оправа объектива
CN104335078B (zh) * 2012-03-26 2017-08-08 3M创新有限公司 纳米结构化材料及其制造方法
JP5986454B2 (ja) 2012-08-16 2016-09-06 キヤノン株式会社 レンズ装置及びそれを有する撮像装置
JP6991706B2 (ja) * 2016-11-30 2022-02-03 キヤノン株式会社 光学素子およびそれを有する光学系
WO2019012762A1 (ja) * 2017-07-12 2019-01-17 日本電産株式会社 レンズ、レンズユニットおよび撮像装置
WO2022255791A1 (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 엘지이노텍 주식회사 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2042777A1 (zh) * 1969-08-28 1971-05-13
US3781090A (en) 1972-11-06 1973-12-25 Minolta Camera Kk Four layer anti-reflection coating
US4128303A (en) 1976-04-05 1978-12-05 Kabushiki Kaisha Hoya Lens Anti reflection coating with a composite middle layer
JPS6027963B2 (ja) * 1980-02-19 1985-07-02 キヤノン株式会社 撮影レンズ
JPS6029701A (ja) 1983-07-26 1985-02-15 Asahi Glass Co Ltd ５層反射防止膜
JPH04138402A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Minolta Camera Co Ltd 写真レンズ
JP2991554B2 (ja) * 1990-11-09 1999-12-20 旭光学工業株式会社 広波長域ゴースト防止光学系
JPH063501A (ja) 1992-06-23 1994-01-14 Dainippon Printing Co Ltd 多孔質光学材料
JPH07128501A (ja) * 1993-11-01 1995-05-19 Olympus Optical Co Ltd 結像光学系
JPH10123670A (ja) * 1996-10-21 1998-05-15 Konica Corp レンズ付きフィルムユニット
JPH10221502A (ja) 1997-02-07 1998-08-21 Nikon Corp 光学薄膜の製造方法および光学薄膜
US5993898A (en) * 1997-05-19 1999-11-30 Nikon Corporation Fabrication method and structure for multilayer optical anti-reflection coating, and optical component and optical system using multilayer optical anti-reflection coating
US6066401A (en) * 1998-02-25 2000-05-23 National Research Council Of Canada Wide-band two-layer antireflection coating for optical surfaces
JP2000010042A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Canon Inc 画像観察装置
EP0994368A3 (en) 1998-10-13 2000-05-03 Nikon Corporation Anti-reflective films, optical elements and reduction-projection exposure apparatus utilizing same
JP2000357654A (ja) 1998-10-13 2000-12-26 Nikon Corp 反射防止膜、光学素子、露光装置、及び電子物品
JP2000249820A (ja) 1999-02-26 2000-09-14 Canon Inc フィルターおよびレンズ鏡筒
JP2000275526A (ja) * 1999-03-25 2000-10-06 Konica Corp ズームレンズ
JP2000356704A (ja) 1999-06-16 2000-12-26 Asahi Optical Co Ltd 反射防止膜の形成方法および光学素子
JP2001074903A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Nikon Corp 反射防止膜及び光学素子
WO2001023933A1 (fr) * 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Systeme optique de projection
AU7451600A (en) * 1999-09-30 2001-04-30 Nikon Corporation Optical device with multilayer thin film and aligner with the device
JP4573937B2 (ja) * 2000-02-23 2010-11-04 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する光学機器、画像投影装置、撮像装置
CH694085A5 (fr) * 2000-05-05 2004-07-15 Bobst Sa Machine de traitement de feuilles.
JP4156776B2 (ja) * 2000-05-17 2008-09-24 株式会社リコー ズームレンズ
JP4457557B2 (ja) * 2000-08-30 2010-04-28 株式会社ニコン 光学薄膜の形成方法及び光学薄膜を備えた光学素子
DE10101017A1 (de) * 2001-01-05 2002-07-11 Zeiss Carl Reflexionsminderungsbeschichtung für Ultraviolettlicht
AU2002243037A1 (en) * 2001-04-10 2002-10-28 Fuji Photo Film Co., Ltd. Antireflection film, polarizing plate, and apparatus for displaying an image
JP4284006B2 (ja) 2001-04-10 2009-06-24 富士フイルム株式会社 反射防止フィルム、偏光板および画像表示装置
JP4107050B2 (ja) * 2001-10-25 2008-06-25 松下電工株式会社 コーティング材組成物及びそれにより形成された被膜を有する物品
JP2003177313A (ja) * 2001-12-12 2003-06-27 Nikon Corp 光学系
JP2004302113A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Nikon Corp 反射防止膜、光学部材、光学系及び投影露光装置、並びに反射防止膜の製造方法
JP2005114881A (ja) 2003-10-06 2005-04-28 Nikon Corp 投影光学系、露光装置、および露光方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1677131A (zh) 2005-10-05
CN100443923C (zh) 2008-12-17
JP5201435B2 (ja) 2013-06-05
EP1584955A1 (en) 2005-10-12
EP1584955B1 (en) 2017-10-11
TW200535449A (en) 2005-11-01
EP3324221A1 (en) 2018-05-23
US20050219705A1 (en) 2005-10-06
US7336421B2 (en) 2008-02-26
JP2005316386A (ja) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI432770B (zh) 光學系統
US7256948B2 (en) Anti-reflection coating, and optical element and optical system with anti-reflection coating
JP5511258B2 (ja) 光学素子及び光学系
JP5936444B2 (ja) 光学素子、それを用いた光学系および光学機器
JP2010078803A (ja) 光学素子及びそれを有する光学系
US8717686B2 (en) Optical system, optical apparatus and optical system manufacturing method
JP2015004919A (ja) 反射防止膜及びそれを有する光学素子
JP6362105B2 (ja) 反射防止膜を有する光学素子、光学系、光学機器
CN108627888A (zh) 变倍光学系统和光学装置
JP2009008901A (ja) 反射防止膜、光学素子及び光学系
JP5213424B2 (ja) 光学系及びそれを有する光学機器
JP5895745B2 (ja) 光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法
JP2020067518A (ja) 反射防止膜及びこれを有する光学部品
JP7402669B2 (ja) 反射防止膜付光学素子
JP5252312B2 (ja) 反射防止膜並びにこの反射防止膜を有する光学素子及び光学系
JP5861281B2 (ja) 光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法
JP5777682B2 (ja) 光学素子及びその製造方法、光学系、光学機器
JP2010066681A (ja) 光学素子及びそれを有する光学系
JP2018025651A (ja) 光学素子およびそれを有する光学系、撮像装置
JP2014174210A (ja) 反射防止膜およびそれを有する光学素子並びに光学系
JP2012159720A (ja) 光学系
JP2015084031A (ja) 反射防止膜、光学素子および光学機器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees