(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線条凸部又は線条凹部からなる微細な構造単位が規則的に且つ相互に平行に複数配列されてなり，光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が内周面に形成されたレンズ鏡筒であって、
上記構造単位は、７００ｎｍ以下のピッチで配列されており、
上記反射防止凹凸構造は、該反射防止凹凸構造に入射する光の入射面であってレンズ鏡筒の中心軸を含む入射面の法線ベクトルと、該入射面と交差する上記構造単位の格子ベクトルとのなす角の大きさが６０度以下となるように構成されているレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１に記載されたレンズ鏡筒において、
上記反射が抑制される光を吸収するものであるレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材、それを備えた光学系、光学ユニット、及び光学装置に関する。詳細には、光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材、それを備えた光学系、光学ユニット、及び光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光の反射を抑制する反射防止処理が表面に施された種々の光学素子が提案されている。反射防止処理としては、例えば、屈折率の比較的低い膜（低屈折率膜）や、低屈折率膜と屈折率の比較的高い膜（高屈折率膜）とを交互に積層してなる多層膜等からなる反射防止多層膜を表面に形成する処理が挙げられる（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
しかしながら、低屈折率膜や反射防止多層膜は、形成に際して蒸着法やスパッタリング法等の煩雑な工程を要する。このため、生産性が低く、生産コストが高いという問題がある。また、低屈折率膜や多層膜からなる反射防止膜は、その反射防止特性に波長依存性及び入射角依存性が大きいという問題もある。
【０００４】
このような問題に鑑み、反射防止特性の入射角依存性及び波長依存性の比較的小さな反射防止処理として、例えば、光学素子表面に入射光の波長以下ピッチで微細構造（例えば、規則的に配列された線条凹部又は線条凸部からなる微細構造や、規則的に配列された錐体状凹部又は凸部からなる微細構造等。以下、このような微細構造が複数配列されてなる構造を「反射防止凹凸構造：ＳＷＳ（Ｓｕｂｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ）」とすることがある。）を規則的に形成する処理が提案されている（例えば、非特許文献１等）。ＳＷＳを素子表面に形成することによって、素子界面における急激な屈折率変化が抑制され、素子界面に緩やかな屈折率分布を形成することが可能となる。このため、光学素子表面における反射が低減され、光学素子内への高い光入射率を実現することができる。
【０００５】
尚、非特許文献１には、微細構造の周期を反射を抑制しようとする光の波長の０．４倍以上１倍以下に設定することが好ましいことが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１２７８５２号公報
【非特許文献１】ダニエル  Ｈ．ラグイン（Ｄａｎｉｅｌ  Ｈ．  Ｒａｇｕｉｎ）  Ｇ．  マイケル  モリス（Ｇ．  Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｍｏｒｒｉｓ）著、「アナリシス  オブ  アンチリフレクション  ストラクチャード  サーフェイス  ウィズ  コンティニュアス  ワン  ディメンジョナル  サーフェイス  プロフィールズ  （Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｏｎｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｒｏｆｉｌｅｓ）」、アプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ）、第３２巻  第１４号（Ｖｏｌ．  ３２，  Ｎｏ．１４）、  Ｐ．２５８２−２５９８、１９９３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、入射光の波長が反射防止凹凸構造のピッチ以上である場合は入射光の反射が抑制される。しかしながら、反射防止凹凸構造のピッチや光学素子の屈折率、入射角等の種々のファクターによっては、入射光の波長が反射防止凹凸構造のピッチよりも長い場合であっても、回折光（反射回折光）が発生する場合がある。
【０００７】
回折光が生じると、その回折光がノイズ光となり、光学素子やそれを備えた光学系、光学装置の光学性能が低下してしまう虞がある。例えば、ピックアップ光学系（光ディスク光学系）を構成する光学素子において回折光が生じた場合、その回折光が検出器へ入射し、サーボ信号、再生信号に多大な影響を与える虞がある。このため、回折光を生じさせないような、より短いピッチの反射防止凹凸構造を素子表面に形成することが好ましい。
【０００８】
非特許文献１には、回折光の発生を抑制するためには、反射防止凹凸構造の周期を入射光の１／２未満にしなければならないとされている。これによると、例えば、可視光（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域の光）が入射する場合、回折光（反射回折光）の発生を十分に抑制するためには、反射防止凹凸構造の周期を２００ｎｍ未満と非常に細かくしなければならない。従って、反射光の発生を抑制する共に、回折光の発生も抑制可能な反射防止凹凸構造を形成することは非常に困難である。入射光の波長が比較的短い場合は、特に困難であり、場合によっては形成不能である場合もある。言い換えれば、反射光及び回折光の発生が十分に抑制された光学部材は作製が困難である。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反射光及び回折光の発生が十分に抑制されており、且つ作製が容易な光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、反射防止凹凸構造に対する入射面の角度によっては、反射防止凹凸構造のピッチが入射光の１／２以上であっても回折光が生じない場合があること、及びその具体的な条件を見出し、本発明を成すに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係る第１の光学部材は、線条凸部又は線条凹部からなる微細な構造単位が規則的に複数配列されてなり，光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材であって、反射防止凹凸構造は、反射が抑制される光の入射面の法線ベクトルと、入射面において、隣接する構造単位の各頂点を結んでなるベクトルとのなす角の大きさが６０度以下となるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第２の光学部材は、線条凸部又は線条凹部からなる微細な構造単位が規則的に複数配列されてなり，光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材であって、複数の構造単位は、反射が抑制される光の入射面の法線ベクトルと、入射面において、隣接する構造単位の各頂点を結んでなるベクトルとのなす角の大きさが６０度以下となるように配置されて使用されるものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る第３の光学部材は、錐体状凸部又は錐体状凹部からなる微細な構造単位が規則的に複数配列されてなり，光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材であって、反射防止凹凸構造は、反射が抑制される光の入射面の法線ベクトルと、最も近接して位置する構造単位の各頂点を結んでなる２本のベクトルのうち一方とのなす角と、法線ベクトルと２本のベクトルのうちの他方とのなす角との角度差が３０度以下となるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る第４の光学部材は、錐体状凸部又は錐体状凹部からなる微細な構造単位が規則的に複数配列されてなり，光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材であって、複数の構造単位は、反射が抑制される光の入射面の法線ベクトルと、最も近接して位置する構造単位の各頂点を結んでなる２本のベクトルのうち一方とのなす角と、法線ベクトルと２本のベクトルのうちの他方とのなす角との角度差が３０度以下となるように配置されて使用されるものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光学系は、本発明に係る光学部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る光学ユニットは、本発明に係る光学系を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る光学装置は、本発明に係る光学ユニットを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、反射光及び回折光の発生が十分に抑制されており、且つ作製が容易な光学部材が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は本実施形態１に係る撮像装置１０の主要部の構成を表す図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態１に係る撮像装置１０は、装置本体１４と、レンズ鏡筒ユニット１１と、撮像素子１２とを備えている。レンズ鏡筒ユニット１１は、筒状（詳細には円筒状）のレンズ鏡筒１と、レンズ鏡筒１の内部に収納された結像光学系１３とを備えている。結像光学系１３は、像側（図１において左側）からレンズ鏡筒１内に入射する光を結像するためのものである。本実施形態１では、結像光学系１３は、具体的に、第１のレンズ１３ａ、第２のレンズ１３ｂ、及び第３のレンズ１３ｃにより構成されている。尚、結像光学系１３を構成するレンズ１３ａ〜１３ｃは、それぞれ光軸上に変位不能に配置されていてもよい。また、レンズ１３ａ〜１３ｃのうち少なくともひとつが光軸上を変位可能に構成されており、フォーカシングや変倍が可能な構成としてもよい。
【００２２】
レンズ鏡筒ユニット１１は、装置本体１４に取り付けられている。レンズ鏡筒ユニット１１は装置本体１４に対して着脱可能であってもよく、また、装置本体１４に脱離不能に取り付けられていてもよい。
【００２３】
装置本体１４には、撮像素子１２が設けられている。撮像素子１２は結像光学系１３の光軸上に配置されている。詳細には、撮像素子１２は撮像面を有し、その撮像面に結像光学系１３によって光学像が結像されるように配置されている。撮像素子１２は光検出器としての機能を有するものである。詳細には、撮像素子１２は光学像に結像された光学像を検出して、光学像に対応した電気信号を出力する機能を有するものである。撮像素子１２は、例えば、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＯＭＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等により構成することができる。
【００２４】
本実施形態１では、撮像素子１２から出力された電気信号は、装置本体１４に収納された図示しない記録装置（例えば、ハードディスク等）に入力されて記録されるように構成されている。尚、撮像装置１０は外光をレンズ鏡筒ユニット１１から取り込んで得られた光学像を電気信号に変換するものであるため、光源存在下（光源は、例えば太陽であってもよい）において使用されるものである。
【００２５】
図２はレンズ鏡筒１の斜視図である。詳細には、図２（ａ）はレンズ鏡筒１の斜視図である。図２（ｂ）はレンズ鏡筒１の内周面１ａの一部分の斜視図である。
【００２６】
原則的に、結像光学系１３は、結像光学系１３に入射した光は撮像素子１２に結像されるように設計されている。しかしながら、結像光学系１３の最大画角以上の光など、結像光学系１３に入射する光の一部は直接撮像素子１２に結像されずに、レンズ鏡筒１の内周面１ａに入射することとなる。このため、レンズ鏡筒１の内周面１ａの光反射率が高い場合は、内周面１ａにおいて反射光（迷光）が生じ、それに起因してゴーストやフレア等が生じる虞がある。
【００２７】
このところ、本実施形態１において、レンズ鏡筒１は、筒状に構成されており、その内周面１ａには全面にわたって反射防止凹凸構造（所謂ＳＷＳ）１５が形成されている。反射防止凹凸構造１５は、各々レンズ鏡筒１の延びる方向に相互に並行に延びる複数の微細な線条凸部１６が周面に沿って規則的に配列されてなるものである。詳細には、複数の線条凸部１６は、結像光学系１３からの光の波長以下のピッチ（ピッチ：隣接する線条凸部１６相互間の頂部間の距離）で配列されている。具体的に、例えば、結像光学系１３に可視光（波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光）が入射する場合、その入射光のうちで反射を抑制しようとする光（例えば、撮像素子１２が４５０ｎｍ以下の光を検出しないようなものである場合は、４５０ｎｍ以上の光とすることができる）のうち最も短波長な光の波長以下のピッチで配列されている。且つ、レンズ鏡筒１は結像光学系１３からの光を吸収するように構成されている。具体的には、レンズ鏡筒１は光吸収性材料（例えば、黒色染料や黒色顔料等）を含む構成とされている。このため、入射光の内周面１ａにおける反射が効果的に抑制され、レンズ鏡筒１への入射光がレンズ鏡筒１によって高い吸収率で吸収される。従って、内周面１ａにおける反射光等に起因する迷光の発生を抑制することができる。その結果、ゴーストやフレア等の発生を効果的に抑制することができ、高い光学性能を有する撮像装置１０を実現することができる。
【００２８】
例えば、内周面１ａに低屈折率膜及び高屈折率膜の積層からなる多層膜（反射防止多層膜）を形成することによっても内周面１ａにおける反射を抑制することができる。しかしながら、反射防止多層膜は波長依存性を有する。すなわち、反射防止多層膜によれば、ある波長（設計波長）の光の反射を好適に抑制することはできるものの、設計波長以外の波長の光の反射を十分に抑制することができない。それに対して、ＳＷＳは反射防止多層膜と較べて波長依存性が低く、ＳＷＳｗのピッチよりも長い波長の入射光の反射を，入射光の波長にかかわらず好適に抑制する効果を有する。従って、本実施形態１の構成によれば、結像光学系１３からの種々の波長の光の反射を波長にかかわらず効果的に抑制することができる。
【００２９】
このように、波長依存性の比較的小さいＳＷＳは、特定のある波長域の光が入射するような光学機器、例えば、本実施形態において説明する撮像装置や、相互に波長が異なる複数種類の光を使用する光学機器（例えば、所謂互換性光ピックアップ装置等）などに特に有効である。
【００３０】
また、反射防止多層膜は入射角依存性を有する。具体的には、比較的小さな入射角の光の反射は効果的に抑制することができるものの、比較的大きな入射角の光の反射は十分には抑制することができない。このため、内周面１ａに反射防止多層膜を形成した場合、入射角の大きな入射光の反射を十分には抑制することができない。それに対して、ＳＷＳは反射防止多層膜と比較して入射角依存性が低いものである。すなわち、ＳＷＳによれば、比較的小さな入射角の光のみならず比較的入射角の大きな光の反射も効果的に抑制する機能を有する。従って、本実施形態１の構成によれば、内周面１ａに比較的大きな入射角で入射する光の反射も効果的に抑制することができる。比較的大きな入射角で入射する光の反射をより効果的に抑制する観点から、内周面１ａの反射防止凹凸構造１５を形成するベースとなる面を粗面に形成しておいてもよい。
【００３１】
また、内周面１ａの反射防止凹凸構造１５を形成するベースとなる面を粗面に形成した場合、入射光に対する正反射成分を効果的に抑制できるという利点もある。
【００３２】
尚、反射防止凹凸構造１５のピッチが内周面１ａの全面にわたって入射光の波長以下である限りにおいて、反射防止凹凸構造１５のピッチが内周面１ａの全面にわたって略一定であってもよい（すなわち周期的であってもよい）。また、反射防止凹凸構造１５のピッチが内周面１ａの各所によって相互に異なっていてもよい。すなわち、反射防止凹凸構造１５は非周期的であってもよい。反射防止凹凸構造１５を非周期的にすることによって回折光の発生を効果的に抑制することができる。
【００３３】
また、線条凸部１６の断面形状は、内周面１ａにおいて緩やかな屈折率分布が形成されるような形状である限りにおいて特に限定されるものではない。例えば、線条凸部１６は、その横断面形状が三角形状（頂部が面取り又はＲ面取りされていてもよい。また、両辺の少なくとも一方が曲線により構成されていてもよい。）やドーム状、半円状、半楕円状等であってもよい。
【００３４】
また、線条凸部１６の高さ（高さ：内周面１ａのベースとなる面から線条凸部１６の頂部までの距離）は、入射光の波長域の長波長側の波長の０．４倍以上に設定することが好ましい。そうすることによって、より効果的に内周面１ａにおける反射光の発生を抑制することができる。
【００３５】
本実施形態１において、反射防止凹凸構造１５は、反射防止凹凸構造１５へ入射する光の入射面の法線ベクトルと、入射面において隣接する線条凸部１６の各頂点を結んでなるベクトル（以下、本実施形態１において、このベクトルを「格子ベクトル」と称することがある。）とのなす角の大きさが６０度以下となるように構成されている。言い換えれば、レンズ鏡筒１は、反射防止凹凸構造１５へ入射する光の入射面の法線ベクトルと、格子ベクトルとのなす角の大きさψｉが６０度以下となるように配置されている。
【００３６】
ここで、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは角度ψｉと相関している。
【００３７】
図３に実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチと格子ベクトルと入射面の法線ベクトルとのなす角の大きさψｉとの相関を表す。図３に示す曲線が実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチを表す。すなわち、図３において、曲線よりも下の領域となる場合は回折光が実質的に生じない。
【００３８】
図３に示すように、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは角度ψｉが小さくなるほど大きくなる傾向にある。言い換えれば、角度ψｉが小さくなるにつれて比較的長い波長の入射光からも回折光が実質的に生じなくなる傾向にある。
【００３９】
例えば、角度ψｉが９０度である場合は、従来云われているように、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは入射光の波長の０．５倍（１／２）未満となる。すなわち、回折光を生じさせないようにするためには、反射防止凹凸構造１５のピッチを入射光の波長の０．５倍未満にしなければならない。例えば、可視光が内周面１ａに入射する本実施形態１においては約２００ｎｍ未満のピッチに設定しなければならない。このため、反射防止凹凸構造１５の形成が非常に困難となる。
【００４０】
角度ψｉが９０度より小さくなるにつれて実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは大きくなる。より詳細には、角度ψｉが９０度から６０度までの領域においては角度ψｉの減少に対して実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチはさほど大きくは増大しない。角度ψｉが６０度以下となったあたりから角度ψｉの減少に対する実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチの増大率が急激に大きくなる。特に、角度ψｉが６０度以下１５度以上の範囲で角度ψｉの減少に対する実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチの増大量が大きくなる。
【００４１】
具体的に、角度ψｉが７５度である場合は、角度ψｉが９０度である場合よりは若干実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチが大きくなるものの、さほど大きくは変化しない。角度ψｉが７５度からさらに減少すると、角度ψｉの減少に対する徐々に実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチの増大量が増えていく。そして、角度ψｉが６０度の場合、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは入射光の波長の約０．５５４７倍となる。すなわち、反射防止凹凸構造１５のピッチを入射光の波長の約０．５５４７倍未満に設定することで回折光の発生を抑制することができるようになる。つまり、角度ψｉを６０度とすることで、角度ψｉが９０度の場合よりも反射防止凹凸構造１５のピッチを約１割まで大きくすることができる（約１．１倍にできる）。具体的に、入射光が可視光である場合、角度ψｉが９０度であれば反射防止凹凸構造１５のピッチを２００ｎｍ未満と非常に細かくしなければならないところ、角度ψｉが６０度であれば反射防止凹凸構造１５のピッチを２２２ｎｍ未満と比較的大きくすることができる。このため、反射防止凹凸構造１５の形成が容易となる。
【００４２】
そして、角度ψｉが６０度を切ったあたりから角度ψｉの減少に対する実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチの増大率が急激に増大し、角度ψｉが４５度の場合には、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは入射光の波長の約０．６３２５倍となる。すなわち、反射防止凹凸構造１５のピッチを入射光の波長の約０．６３２５倍未満に設定することで回折光の発生を抑制することができるようになる。つまり、角度ψｉを４５度とすることで、角度ψｉが９０度の場合よりも反射防止凹凸構造１５のピッチを約２割まで大きくすることができる（１．２倍にまで大きくすることができる）。具体的に、入射光が可視光である場合、反射防止凹凸構造１５のピッチを２５３ｎｍ未満とさらに大きくすることができる。このため、反射防止凹凸構造１５の形成が容易となる。
【００４３】
さらに角度ψｉを４５度から小さくすることによって実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチをさらに増大させることができる。角度ψｉが１５度の場合には、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは入射光の波長の約０．９１２５倍となる。すなわち、反射防止凹凸構造１５のピッチを入射光の波長の約０．９１２５倍未満に設定することで回折光の発生を抑制することができるようになる。つまり、角度ψｉを１５度とすることで、角度ψｉが９０度の場合よりも反射防止凹凸構造１５のピッチを約８割まで大きくすることができる（１．８倍まで大きくすることができる）。具体的に、入射光が可視光である場合、反射防止凹凸構造１５のピッチを３６５ｎｍ未満と比較的大きくすることができる。このため、反射防止凹凸構造１５の形成が容易となる。
【００４４】
角度ψｉが１５度よりもさらに小さくなると、やはりこれまでと同様に角度ψｉが小さくなるにつれて実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチは増大するものの、その増大率は角度ψｉが６０度以下１５度未満の場合と比較して小さくなる。その結果、角度ψｉを０度まで小さくしても、反射防止凹凸構造１５のピッチは角度ψｉが１５の場合の約１．１倍にまでしか大きくすることができない。つまり、角度ψｉを１５度未満とすることで反射防止凹凸構造１５のピッチを十分に大きくすることができる。
【００４５】
以上より、本実施形態１のように角度ψｉを６０度以下とすることによって、回折光が生じず、且つ作製が容易なレンズ鏡筒１を実現することができる。より好ましい角度ψｉの範囲は４５度以下である。さらに好ましくは１５度以下である。特に、角度ψｉが実質的に０であることが好ましい。
【００４６】
また、上記説明した効果は下記効果に換言することができる。すなわち、現時点の作成限界ピッチが２００ｎｍである場合、従来であれば、波長が４００ｎｍ未満の光の反射を効果的に抑制できななったが、本実施形態のように、反射防止凹凸構造１５へ入射する光の入射面の法線ベクトルと、格子ベクトルとのなす角の大きさを適正に保つことによって波長が４００ｎｍ未満のより短波長の光の反射を抑制することも可能となる。作成限界ピッチを２００ｎｍとすると、角度ψｉを６０度にすることによって、約３６０ｎｍ以上の光の反射の抑制が可能となる。角度ψｉを４５度にすることによって、約３１６ｎｍ以上の光の反射の抑制が可能となる。また、角度ψｉを１５度にすることによって、約２１９ｎｍ以上の光の反射の抑制が可能となる。さらに、角度ψｉを実質的に０度にすることによって、約２００ｎｍ以上の光の反射の抑制が可能となる。
【００４７】
次に、図３に示すデータの導出について図４〜図７を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
図４は横断面三角形状の反射防止凹凸構造１５に光が入射するところを表す模式図である。
【００４９】
図４において、入射面１０５は、入射光１０３と、その反射光１０４とにより定義される。この図４に示すモデルを用いて、法線ベクトル１０７と格子ベクトル１０２とのなす角の大きさψｉが９０度の場合の入射光１０３の入射角と回折光１０６の回折角との関係について説明する。
【００５０】
図５は角度ψｉが９０度である場合の図４に示すモデルをさらに模式化した模式図である。
【００５１】
図５において反射防止凹凸構造１５を構成する線条凸部１６のうちの隣接する２つを、周期Λで列ぶ格子点２０２及び２０３で表している。また、反射防止凹凸構造１５が形成された内周面１ａを模式的に境界面２０１で表している。そして、境界面２０１の入射側の屈折率をｎｉとし、回折側の屈折率をｎｄとする。各格子点２０２及び２０３に向けて平行光線２０４及び２０５が入射角θｉで入射するものとする。
【００５２】
図５に示すように、入射光線２０４の光路差はΛｎｄｓｉｎθｄである。入射光線２０５の光路差はΛｎｉｓｉｎθｉである。この入射光線２０４のΛｎｄｓｉｎθｄ光路差と入射光線２０５の光路差Λｎｉｓｉｎθｉとが入射光線２０４、２０５の波長λの整数倍となるとき、回折光線２０９、２１０が生じる。すなわち、下記数式（１）を満たす場合に回折光が生じる。
【００５３】
【数１】
0005383188.tif 000002
【００５４】
但し、ｍ：回折次数（整数）である。
【００５５】
ここで、入射光の最大の入射角θｍａｘにおいて、回折光が発生しない条件は、θｄがいかなる値をとっても数式（１）の左辺の絶対値が波長未満であるときである。すなわち、下記数式（２）を満たす場合である。
【００５６】
【数２】
0005383188.tif 000003
【００５７】
次に、図６を参照しながら角度ψｉが任意の場合について説明する。
【００５８】
図６は角度ψｉが任意の場合の回折光が生じる条件を説明するための概念図である。図６において、
ｙ軸：入射面１０５の法線ベクトル１０７、
ψｄ：回折光線２０９、２１０をｘｙ平面に投影した線分と、法線ベクトル１０７とのなす角、
である。
【００５９】
図７は境界面２０１をｚ軸方向から視た状態を表す概念図である。
【００６０】
ここで、周期Λは入射面１０５を含むｘ方向成分と入射面１０５に対して垂直なｙ方向成分とに分解することができる。周期Λのｘ方向成分とｙ方向成分とは下記数式（３）で表される。
【００６１】
【数３】
0005383188.tif 000004
【００６２】
一方、入射光はｘｚ面内にある。このため、入射光に関してはｘｚ平面上の光路差のみを考慮すればよい（すなわち、入射光に関してｙｚ面内における入射光の光路差は０となる）。入射光のｘｚ平面上の光路差は下記数式（４）で表される。
【００６３】
【数４】
0005383188.tif 000005
【００６４】
それに対して、回折光はｘｚ面内にあるとは限らない。このため、回折光の光路差はｘｚ面内の成分とｘｙ面内の成分とに分解して考慮する必要がある。回折光のｘｚ面内における光路差は下記数式（５）で与えられる。
【００６５】
【数５】
0005383188.tif 000006
【００６６】
従って、ｘｚ面内における入射光と回折光との光路差の差分は下記数式（６）で表される。
【００６７】
【数６】
0005383188.tif 000007
【００６８】
ｘｙ面内の入射光と回折光との光路差の差分は、ｘｙ面内における入射光の光路差が０であるため、下記数式（７）で与えられる。
【００６９】
【数７】
0005383188.tif 000008
【００７０】
回折光が発生する条件は、数式（６）及び数式（７）の光路差の２乗和の平方根が波長の整数倍の時である。すなわち、回折光が発生する条件は下記数式（８）で表される。
【００７１】
【数８】
0005383188.tif 000009
【００７２】
最大の入射角θｍａｘにおいて、回折光が発生しない条件は、θｄ、φｄがいかなる値をとっても数式（６）の左辺が波長未満であるときである。すなわち、最大の入射角θｍａｘにおいて、回折光が発生しない条件は下記数式（９）で表される。
【００７３】
【数９】
0005383188.tif 000010
【００７４】
空気中から任意の入射角度（入射角０度から９０度）で光が入射するとき、ｎｄ＝ｎｉ＝１、θｍａｘ＝９０度であるので、上記数式（９）は下記数式（１０）のように解くことができる。
【００７５】
【数１０】
0005383188.tif 000011
【００７６】
このようにして得られた数式（１０）をグラフ化したものが図３に示す曲線である。
【００７７】
尚、図８は角度ψｉが０度の場合の反射防止凹凸構造１５と入射光との関係を表す模式図である。図９は角度ψｉが０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフ（シミュレーション結果）である。また、図１０は角度ψｉが９０度の場合の反射防止凹凸構造１５と入射光との関係を表す模式図である。図１１は角度ψｉが９０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフ（シミュレーション結果）である。尚、図９及び図１１の結果は、反射防止凹凸構造１５を周期３００ｎｍ、高さ３００ｎｍの断面三角形状の微細な線条凸部１６が複数，周期的に配列されてなるものであるとして算出したものである。また、光は屈折率１の媒質から屈折率１．４６の反射防止凹凸構造１５へ入射するものとした。波長については、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で、５０ｎｍごとにプロットしている。偏光は無偏光である。
【００７８】
図１１に示すように、角度ψｉが９０度の場合は、特定の入射角において回折光が発生し、その特定の入射角において反射率が急激に増加する。例えば、波長４００ｎｍでは入射角２０度において、反射回折光が発生し、反射回折光が生じない場合と比較して反射率が５倍以上になる。一方、ψｉ＝０°の場合は、図９に示すように、入射角０〜９０度において回折光は実質的に発生しない。このため、ある特定の入射角で、反射率が急激に増加することはない。
【００７９】
以上、本実施形態１では、複数の微細な線条凸部１６が配列されてなる反射防止凹凸構造１５の例について説明したが、例えば、反射防止凹凸構造１５は、複数の微細な線条凹部（例えば、横断面形状が三角形状（頂部が面取り又はＲ面取りされていてもよい。また、両辺の少なくとも一方が曲線により構成されていてもよい。）やドーム状、半円状、半楕円状等の線条凹部）が規則的に配列されなるものであってもよい。すなわち、反射防止凹凸構造１５は、その表面において屈折率が緩やかに変化するような構造であれば特に限定されるものではない。尚、本明細書において、線条凹部の頂部とは、線条凹部の最下点のことをいう。
【００８０】
また、本実施形態１では、内周面１ａの全面にＳＷＳが形成されている例について説明したが、例えば、内周面１ａのうち光が入射しないような箇所がある場合や、光学設計的に光の反射が起こってもよいような箇所があるような場合には、必ずしも内周面１ａの全面にわたってＳＷＳを形成する必要はない。
【００８１】
（実施形態２）
図１２は本実施形態２に係る光ピックアップ装置２０の主要部の構成を表す図である。詳細には、図１２は光ピックアップ装置２０のピックアップユニット部分のみを描画したものである。
【００８２】
本実施形態２に係る光ピックアップ装置２０は、情報記録媒体（例えば、光ディスク等）２４の情報記録面２４ａにレーザ光を合焦させて、情報記録面２４ａにおける反射光を検出することにより情報記録面２４ａに記録された情報を読み出し可能に構成されたものである。
【００８３】
光ピックアップ装置２０は、レーザ光源２１と、コリメータ２２と、ビームスプリッタ２３と、対物光学系を構成する対物レンズ２と、検出器２５とを備えている。コリメータ２２はレーザ光源２１から射出されたレーザ光を平行光にする機能を有するものである。コリメータ２２により平行光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ２３を透過して対物レンズ２に入射する。対物レンズ２はレーザ光を設置された情報記録媒体２４の情報記録面２４ａに合焦させるためのものである。対物レンズ２により合焦されたレーザ光は情報記録面２４ａにより反射される。その反射光は対物レンズ２を透過してビームスプリッタ２３に入射する。このビームスプリッタ２３に設けられた反射面で反射され、反射光は検出器２５に導かれる。検出器２５において反射光が検出され、検出された反射光に基づいてデータの読み出しが行われる。
【００８４】
尚、本実施形態２では、１種類の情報記録媒体２４に対してレーザ光の合焦を行うタイプの光ピックアップ装置２０を例に挙げて本発明例を説明するが、例えば、複数種類の情報記録媒体２４のそれぞれに対してレーザ光を合焦可能な所謂互換タイプのものであってもよい。
【００８５】
図１３は対物レンズ２の断面図である。
【００８６】
図１４は対物レンズ２のレンズ面２ａ側から視た概略平面図である。
【００８７】
図１５は図１４中のＸＶ部分を拡大した概略平面図である。
【００８８】
図１６は図１４中のＸＶＩ部分を拡大した概略平面図である。
【００８９】
図１７は図１４中のＸＶＩＩ部分を拡大した概略平面図である。
【００９０】
上述のように、対物レンズ２に入射するレーザ光は対物レンズ２を透過する。しかしながら、対物レンズ２のレンズ面２ａやレンズ面２ｂに反射防止処理が施されてなければ、レンズ面２ａ、２ｂにおいてレーザ光の一部が反射されることとなる。レンズ面２ａ、２ｂにおいてレーザ光の一部が反射されると、検出器２５において検出されるレーザ光の光量が低下するため、検出精度が低下する傾向にある。その結果、ノイズ等が生じる虞がある。
【００９１】
このところ、本実施形態２では、対物レンズ２のレーザ光源２１側のレンズ面２ａの少なくとも光学有効径内には複数の微細な錐体状凸部２７が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造２６が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部２７は、レーザ光源２１から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ（最も近接して位置する錐体状凸部２７相互間における頂点間距離）で配列（例えば、正方配列又は三角格子状に配列）されている。
【００９２】
また、レンズ面２ｂの少なくとも光学有効径内にも複数の微細な錐体状凸部２７が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造２６が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部２７は、レーザ光源２１から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ（最も近接して位置する錐体状凸部２７相互間における頂点間距離）で配列（例えば、正方配列又は三角格子状に配列）されている。
【００９３】
このため、対物レンズ２のレンズ面２ａ、２ｂにおけるレーザ光の反射を抑制することができる。その結果、検出器２５において検出されるレーザ光の光量を比較的多くすることができ、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。従って、高い光学性能を有する光ピックアップ装置２０を実現することができる。
【００９４】
尚、本実施形態２における反射防止凹凸構造２６は、上記実施形態１における反射防止凹凸構造１５と同様に、波長依存性及び入射角依存性が少ないものであるため、反射防止多層膜等をレンズ面２ａ、２ｂに設ける場合と比較してより高い反射防止効果を実現することができる。
【００９５】
本実施形態２においても、上記実施形態１と同様に、反射防止凹凸構造２６のピッチがレンズ面２ａ、２ｂの少なくとも光学有効径内においてレーザ光の波長以下である限りにおいて、反射防止凹凸構造２６のピッチがレンズ面２ａ、２ｂの光学有効径内の全域にわたって略一定であってもよい（すなわち周期的であってもよい）。また、反射防止凹凸構造２６のピッチが光学有効径内の各所によって相互に異なっていてもよい。すなわち、反射防止凹凸構造２６は非周期的であってもよい。反射防止凹凸構造２６を非周期的なものにすることによってレンズ面２ａ、２ｂにおける回折光の発生を効果的に抑制することができる。
【００９６】
尚、錐体状凸部２７は、レンズ面２ａ、２ｂにおいて緩やかな屈折率分布が形成されるような形状のものであれば特にその形状は限定されるものではない。例えば、錐体状凸部２７は、円錐体状、角錐体状、頂部が面取り又はＲ面取りされた円錐体状又は角錐体状、斜錐体状（斜円錐体状、斜角錐体状）、若しくは頂部が面取り又はＲ面取りされた斜錐体状等であってもよい。また、レンズ面２ａ、２ｂにおいて緩やかな屈折率分布が形成されるように、反射防止凹凸構造２６を錐体状凹部により構成するようにしてもよい。尚、本明細書において「錐体状凹部の頂点」とは、錐体状凹部の最下点をいう。
【００９７】
また、錐体状凸部２７の高さ（高さ：レンズ面２ａ、２ｂのベース面から錐体状凸部２７の頂点までの距離）は、レーザ光源２１から射出されるレーザ光の波長の０．４倍以上に設定することが好ましい。そうすることによって、より効果的にレンズ面２ａ、２ｂにおける反射光の発生を抑制することができる。
【００９８】
本実施形態２において、反射防止凹凸構造２６は、格子ベクトル１とレーザ光の入射面の法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（１）と、格子ベクトル２と同法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（２）との差が３０度以下となるように構成されている。言い換えれば、対物レンズ２は、格子ベクトル１とレーザ光の入射面の法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（１）と、格子ベクトル２と同法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（２）との差が３０度以下となるように配置されている。
【００９９】
尚、「格子ベクトル１」とは、最も近接して位置する錐体状凸部２７の各頂点を結んでなる２本のベクトルの一方をいい、「格子ベクトル２」とは、最も近接して位置する錐体状凸部２７の各頂点を結んでなる２本のベクトルの他方をいう。
【０１００】
ここで、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチは角度ψｉ（１）と相関している。また、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチは角度ψｉ（２）と相関している。
【０１０１】
図１８に実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の最大ピッチと角度ψｉ（１）及びψｉ（２）との相関を示す。尚、図１８に示すデータは格子ベクトル１と格子ベクトル２とのなす角が９０度である場合のデータである。すなわち、錐体状凸部２７を正方配列した場合のデータである。図１８に示す実線曲線が実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチを表す。図１８に示す点線曲線が実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチを表す。すなわち、図１８において実線曲線以下、且つ点線曲線以下の領域においては回折光が生じないこととなる。
【０１０２】
図１８に示すように、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチは角度ψｉ（１）が小さくなるほど大きくなる傾向にある。このため、角度ψｉ（１）が小さくなるにつれて反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向のピッチを広げることができる傾向にある。詳細には、上記実施形態１において説明した図３に示す曲線とほぼ同様の挙動を示す。
【０１０３】
一方、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチは角度ψｉ（２）が小さくなるほど小さくなる傾向にある。このため、角度ψｉ（２）が大きいほど反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向のピッチを大きくすることができる傾向にある。詳細には、上記実施形態１において説明した図３に示す曲線とほぼ逆の挙動を示す。
【０１０４】
その結果、角度ψｉ（１）が７５度より大きい場合及び／又は角度ψｉ（２）が１５度未満の場合は、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１及び２方向の最大ピッチのうち小さい方のピッチを少なくともレーザ光の波長の約半分にまで小さくしなければ回折光の発生を十分に抑制することができない。このため、反射防止凹凸構造２６の形成が困難となる。角度ψｉ（１）を７５度以下、且つ角度ψｉ（２）を１５度以上とすることで、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１及び２方向の最大ピッチのそれぞれを比較的大きくすることができる。このため、反射防止凹凸構造２６の形成が比較的容易である。つまり、正方配列の場合は、角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差を６０度以下とすることで比較的形成が容易で実質的に回折光を生じさせない反射防止凹凸構造２６を実現することができる。より好ましい条件は、角度ψｉ（１）：６０度以下且つ角度ψｉ（２）を３０度以上、つまり角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差：３０度以下である。さらには角度ψｉ（１）：５５度以下且つ角度ψｉ（２）を３５度以上、つまり角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差：２０度以下であり、角度ψｉ（１）：５０度以下且つ角度ψｉ（２）を４０度以上、つまり角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差：１０度以下であることがなお好ましい。特に、角度ψｉ（１）及びψｉ（２）のそれぞれが実質的に４５度であることが最も好ましい。この場合、反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向のピッチと格子ベクトル２方向のピッチとのそれぞれをレーザ光の波長の約０．６３２５倍にまで大きくしても回折光は実質的に生じなくなる。
【０１０５】
図１９に、格子ベクトル１と格子ベクトル２とのなす角が１２０度である場合の（すなわち、錐体状凸部２７を三角格子状に配列（斜方配列）した場合の）、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の最大ピッチと角度ψｉ（１）及び角度ψｉ（２）との相関を示す。図１９に示す実線曲線が実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチを表す。図１９に示す点線曲線が実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチを表す。すなわち、図１９において実線曲線以下、且つ点線曲線以下の領域においては回折光が生じないこととなる。
【０１０６】
図１９に示す場合も、図１８に示す場合と同様に、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチは角度ψｉ（１）が小さくなるほど大きくなる傾向にある。一方、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチは角度ψｉ（２）が小さくなるほど小さくなる傾向にある。
【０１０７】
斜方配列の場合、図１９より、角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差を３０度以下に設定することによって比較的形成が容易で実質的に回折光を生じさせない反射防止凹凸構造２６を実現することができる。より好ましい角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差は２０度以下であり、１０度以下であることがさらに好ましい。この場合は、角度ψｉ（１）及びψｉ（２）のそれぞれがほぼ６０度である場合に、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１及び２方向の最大ピッチのうち小さい方を最も大きくことができるため、最も好ましい。この場合、反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向のピッチと格子ベクトル２方向のピッチとのそれぞれをレーザ光の波長の約０．５５４７倍にまで大きくしても回折光は実質的に生じなくなる。
【０１０８】
以上より、比較的形成が容易で実質的に回折光を生じさせない反射防止凹凸構造２６を実現する観点から、角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差を３０度以下に設定することが好ましい。より好ましい角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差は２０度以下であり、１０度以下であることがさらに好ましい。そして、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向の最大ピッチと、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル２方向の最大ピッチとが略同一となり、且つ角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）とが略同一となるように角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）とを設定するのが最も好ましい。
【０１０９】
尚、上述のような回折光が実質的に生じない範囲を満たす限りにおいて反射防止凹凸構造２６の格子ベクトル１方向のピッチと格子ベクトル２方向のピッチとは略同一であってもよく、また異なっていてもよい。
【０１１０】
次に、図１８及び図１９に示すデータの導出について図２０を参照して説明する。
【０１１１】
図２０に格子ベクトル１、２と入射面の法線ベクトルとの角度関係を示す。
【０１１２】
ここで、格子ベクトル１と格子ベクトル２のなす角（入射面の法線ベクトルが存在する側の角）をφとする。格子ベクトル１、２の周期をそれぞれ、Λ１、Λ２とする。
【０１１３】
２次元周期構造で回折が起こらない条件は下記数式（１１）で表される。
【０１１４】
【数１１】
0005383188.tif 000012
【０１１５】
ここで、反射防止凹凸構造２６へ空気中から光が入射し、その入射角が０度から９０度の場合、ｎｄ＝ｎｉ＝１、θｍａｘ＝９０度であるので、上記数式（８）より、回折光（反射回折光）が生じない条件は下記数式（１２）となる。
【０１１６】
【数１２】
0005383188.tif 000013
【０１１７】
ここで、φ＝９０°と仮定すると、数式（９）は下記数式（１３）に変形できる。
【０１１８】
【数１３】
0005383188.tif 000014
【０１１９】
上記数式（１３）より図１８及び図１９に示すデータが得られる。
【０１２０】
尚、図２１はψｉ（１）とψｉ（２）との差が９０度の場合の反射防止凹凸構造２６と入射面との関係を表す模式図である。図２２はψｉ（１）とψｉ（２）との差が９０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフ（シミュレーション結果）である。また、図２３はψｉ（１）＝ψｉ（２）＝４５度の場合、すなわちψｉ（１）とψｉ（２）との差が０度の場合の反射防止凹凸構造２６と入射面との関係を表す模式図である。図２４はψｉ（１）＝ψｉ（２）＝４５度の場合、すなわちψｉ（１）とψｉ（２）との差が０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフ（シミュレーション結果）である。尚、図２２及び図２４の結果は、反射防止凹凸構造２６を周期３００ｎｍ、高さ３００ｎｍの円錐体である凸部が周期的に配列されてなるものとした場合のものである。光は屈折率１の媒質から屈折率１．４６の反射防止凹凸構造２６に入射するものとした。波長については、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で、５０ｎｍごとにプロットしている。偏光は無偏光である。
【０１２１】
図２２に示すように、ψｉ（１）とψｉ（２）との差が９０度の場合、特定の入射角において回折光が発生し、その特定の入射角において反射率が急激に増加する。例えば、波長４００ｎｍでは入射角２０度において、反射回折光が発生し、反射回折光が生じない場合と比較して反射率が３倍以上になる。
【０１２２】
一方、ψｉ（１）＝ψｉ（２）＝４５度の場合、すなわちψｉ（１）とψｉ（２）との差が０度の場合は、入射角０〜９０度において回折光は発生せず、ある特定の入射角で、反射率が急激に増加することはない。
【０１２３】
尚、本実施形態２のように、錐体状凸部２７を二次元的に配列してなる反射防止凹凸構造２６を採用することによって、線条凸部１６を一方向に配列してなる反射防止凹凸構造１５を採用する場合よりも偏向依存性を低減することができる。
【０１２４】
（変形例１）
上記実施形態１では、レンズ鏡筒１の内周面１ａに線条凸部１６が複数配列されてなる反射防止凹凸構造１５が形成されている例について説明したが、内周面１ａに上記実施形態２において説明したような条件を満たす錐体状凸部が複数配列されてなる反射防止凹凸構造を形成してもよい。
【０１２５】
また、上記実施形態１において結像光学系１３を構成するレンズ１３ａ〜１３ｃのそれぞれのレンズ面に上記実施形態１や２で説明した線条又は錐体状の構造単位が複数配列されてなる反射防止凹凸構造を形成してもよい。そうすることによってレンズ１３ａ〜１３ｃのレンズ面における反射光の発生を効果的に抑制することができる。
【０１２６】
（実施形態３）
図２５は本実施形態３に係る複写機３０の主要構成を表す図である。
【０１２７】
図２６は原稿台ガラス４１の表面４１ａの概略平面図である。
【０１２８】
本実施形態３に係る複写機３０は、画像読み取りユニット４０と、本体ユニット５０とを備えている。画像読み取りユニット４０は、設置された原稿を読み取るためのものである。本体ユニット５０は、画像読み取りユニット４０によって読み取られた原稿を複写するためのものである。
【０１２９】
画像読み取りユニット４０は、原稿台ガラス４１と、等速ユニット４４と、半速ユニット４９と、レンズ４７と、イメージセンサ４８とを備えている。
【０１３０】
等速ユニット４４は走査方向（図２５において横方向）に走査可能に構成されている。等速ユニット４４は、露光ランプ４２と、第１ミラー４３とを備えている。露光ランプ４２は原稿台ガラス４１の上に置かれた原稿を露光するためのものである。第１ミラー４３は原稿からの反射光を半速ユニット４９方向に反射するためのものである。
【０１３１】
この等速ユニット４４によって原稿台ガラス４１の上に置かれた原稿が走査される。具体的に、露光ランプ４２によって原稿を露光しながら等速ユニット４４によって原稿が走査される。そして、原稿の一端から他端までの反射光が半速ユニット４９方向に順次反射される。
【０１３２】
半速ユニット４９は、等速ユニット４４の移動する方向と同じ方向に、等速ユニット４４の移動速度の半分の速度で移動しながら、第１ミラー４３からの光をイメージセンサ４８方向に導光するためのものである。詳細に、半速ユニット４９は、第２ミラー４５と、第３ミラー４６とを備えている。第２ミラー４５は第１ミラー４３からの光を第３ミラー４６方向に反射させるものである。第３ミラー４６は、第２ミラー４５からの光をイメージセンサ４８方向に反射させるものである。
【０１３３】
半速ユニット４９とイメージセンサ４８との間にはレンズ４７が配置されている。このレンズ４７により半速ユニット４９からの光がイメージセンサ４８上に集束される。このように原稿の光学像がイメージセンサ４８に入力され、イメージセンサ４８によって光学像が電気信号に変換される。変換された電気信号は本体ユニット５０に入力されるように構成されている。
【０１３４】
本体ユニット５０には、用紙束がセットされる給紙カセット５１が設けられている。給紙カセット５１にはピックアップローラ（図示せず）が設けられている。ピックアップローラは給紙カセット５１にセットされた用紙束の最も上に位置する用紙を取り出すためのものである。給紙カセット５１の用紙取り出し方向前方にはローラ５２〜５４が設けられている。そのローラ５２〜５４により、不図示のピックアップローラにより取り出された用紙が搬送される。
【０１３５】
用紙の搬送先には、用紙表面に対向位置するように、表面５５ａに感光体が塗布された感光体ドラム５５が配置されている。感光体ドラム５５は、搬送された用紙幅方向に軸支されており、用紙の搬送方向に対応して回転可能に構成されている。
【０１３６】
感光体ドラム５５の近傍には、感光体ドラム５５の回転方向に沿って、帯電器５６と、光走査装置５７と、現像器５８と、転写器５９と、クリーニングユニット６０とがこの順で配置されている。帯電器５６は感光体ドラム５５の表面５５ａを一様に帯電させるためのものである。光走査装置５７は、帯電した表面５５ａを露光走査することにより、上記画像読み取りユニット４０から入力された電気信号に対応した静電潜像を表面５５ａ上に形成するためのものである。現像器５８は、形成された静電潜像にトナーを付着させて表面５５ａ上にトナー像を形成させるためのものである。転写器５９は、表面５５ａ上に形成されたトナー像を搬送されてきた用紙の上に転写させるものである。
【０１３７】
トナー像が転写された用紙の搬送先には搬送ベルト６１及び定着ユニット６２が配置されている。搬送ベルト６１はトナー像が転写された用紙を搬送して定着ユニット６２に供給するためのものである。定着ユニット６２は、相互に対向し、それぞれ用紙の幅方向に回転可能に軸支された，定着ローラ６３と、押圧ローラ６４とを備えている。押圧ローラ６４は搬送された用紙を定着ローラ６３に対して押圧するためのものである。定着ローラ６３は供給された用紙に熱を加えることによりトナー像を用紙に定着させるためのものである。
【０１３８】
定着ユニット６２の前方には、トナー像が定着した用紙を排出トレイ６６まで搬送するローラ６５が設けられている。
【０１３９】
上述のように、画像読み取りユニット４０における原稿の読み取りは、露光ランプ４２により原稿台ガラス４１を介して原稿を露光して、その反射光を検出することにより行われる。このところ、例えば、原稿台ガラス４１の第１ミラー４３側表面４１ａにおいて露光ランプ４２の光が反射されると、迷光が生じ、また、検出される光の光量が低下するため、画像検出精度が低下する虞がある。
【０１４０】
しかしながら、本実施形態３では、図２６に示すように、原稿台ガラス４１の表面４１ａ（詳細には、少なくとも表面４１ａのうち露光ランプ４２からの光が入射する部分）に複数の微細な錐体状凸部７１が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造７０が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部７１は、露光ランプ４２からの光の波長以下のピッチで配列（例えば、正方配列、又は三角格子状に配列）されている。このため、原稿台ガラス４１の表面４１ａにおける露光ランプ４２からの光の反射を効果的に抑制することができる。従って、画像読み取りユニット４０の高い画像検出精度、ひいては複写機３０の高い複写精度を実現することができる。
【０１４１】
尚、本実施形態３においても上記実施形態２の場合と同様に、表面４１ａにおいて緩やかな屈折率分布が形成されるような形状である限りにおいて反射防止凹凸構造７０の形状は特に限定されるものではない。例えば、反射防止凹凸構造７０を複数の錐体状凹部により構成してもよい。また、複数の線条凸部又は線条凹部により構成してもよい。
【０１４２】
また、反射防止凹凸構造７０は、周期的であってもよく、また非周期的であってもよい。
【０１４３】
錐体状凸部７１の高さは露光ランプ４２から射出される光の波長の０．４倍以上に設定することが好ましい。そうすることによって、より効果的に表面４１ａにおける露光ランプ４２からの光の反射を抑制することができる。
【０１４４】
本実施形態３において、反射防止凹凸構造７０は、図２６に示すように、格子ベクトル１と露光ランプ４２からの光の入射面の法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（１）と、格子ベクトル２と同法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（２）との差が３０度以下となるように構成されている。言い換えれば、原稿台ガラス４１は、格子ベクトル１とレーザ光の入射面の法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（１）と、格子ベクトル２と同法線ベクトルとのなす角の大きさψｉ（２）との差が３０度以下となるように配置されている。このため、上記実施形態２で説明したように、反射防止凹凸構造７０は、実質的に回折光を発生させず、且つ形成が容易なものである。このため、高い光学性能を有し、且つ製造容易な複写機３０を実現することができる。
【０１４５】
より好ましい角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）との差は２０度以下であり、１０度以下であることがさらに好ましい。そして、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造７０の格子ベクトル１方向の最大ピッチと、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造７０の格子ベクトル２方向の最大ピッチとが略同一となり、且つ角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）とが略同一となるように角度ψｉ（１）と角度ψｉ（２）とを設定するのが最も好ましい。
【０１４６】
尚、上述のような回折光が実質的に生じない範囲を満たす限りにおいて反射防止凹凸構造７０の格子ベクトル１方向のピッチと格子ベクトル２方向のピッチとは略同一であってもよく、また異なっていてもよい。
【０１４７】
次に、本実施形態３における光走査装置５７の構成について図２７及び図２８を参照しながら詳細に説明する。
【０１４８】
図２７は光走査装置（ＬＳＵ）５７の主要部の構成を表す図である。
【０１４９】
図２８は図２７中の切り出し線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩで切り出した部分の断面図である。
【０１５０】
光走査装置５７は、画像読み取りユニット４０から出力された電気信号に応じて感光体ドラム５５の表面５５ａ（被走査面）を光走査して静電潜像を形成するためのものである。
【０１５１】
光走査装置５７は、半導体レーザ等により構成される光源８０と、走査光学系を備えている。走査光学系は、第１結像光学系と、偏向器８３と、第２結像光学系とを備えている。
【０１５２】
第１結像光学系は偏向器８３の偏光面上に光源８０からの光束を主走査方向に延びる線像として結像させるためのものである。具体的に、本実施形態３では、第１結像光学系はコリメータレンズ８１とシリンドリカルレンズ８２とにより構成されている。コリメータレンズ８１は光源８０からの光束を平行光束に変換するためのものである。シリンドリカルレンズ８２は、主走査方向には光学的パワーを有さず、副走査方向にのみ（正の）光学的パワーを有するものであり、コリメータレンズ８１からの光を副走査方向に集光し、線像を偏向器８３の偏光面上に結像するためのものである。
【０１５３】
偏向器８３は、第１結像光学系からの光を反射させて主走査方向に偏向するためのものである。偏向器８３は、例えば、複数の偏向面を有し、回転可能に軸支されたポリゴンミラー等により構成することができる。
【０１５４】
偏向器８３により偏向された光束は第２結像光学系により被走査面たる感光体ドラム５５の表面５５ａに結像される。第２結像光学系は、例えば、ｆθレンズ８４で構成することができる。ｆθレンズ８４は、例えば、主走査方向と副走査方向とで光学的パワーが相互に異なるアナモフィックレンズであることが好ましい。
【０１５５】
ここで、図２８に示すように、ｆθレンズ８４の光源８０側表面８４ａ及び感光体ドラム５５側表面８４ｂのそれぞれには、反射防止凹凸構造８５が形成されている。反射防止凹凸構造８５は、一方向に相互に並行に延びる複数の微細な線条凸部８６が規則的に配列されてなるものである。詳細には、複数の線条凸部８６は光源８０からの光束の波長以下のピッチで配列されている。このため、光源８０からの光束のｆθレンズ８４のレンズ面８４ａ及び８４ｂにおける反射が効果的に抑制される。従って、迷光の発生や光量ロスが抑制され、より高い光学性能を実現することができる。
【０１５６】
尚、反射防止凹凸構造８５のピッチが光源８０からの光の波長以下である限りにおいて、反射防止凹凸構造８５のピッチがレンズ面８４ａ及び８４ｂのそれぞれの全面にわたって略一定であってもよい（すなわち周期的であってもよい）。また、反射防止凹凸構造８５のピッチがレンズ面８４ａ及び８４ｂのそれぞれの各所によって相互に異なっていてもよい。すなわち、反射防止凹凸構造８５は非周期的であってもよい。反射防止凹凸構造８５を非周期的にすることによって回折光の発生を効果的に抑制することができる。
【０１５７】
また、線条凸部８６の断面形状は、レンズ面８４ａ及び８４ｂのそれぞれにおいて緩やかな屈折率分布が形成されるような形状である限りにおいて特に限定されるものではない。
【０１５８】
また、線条凸部８６の高さは、光源８０からの光の波長域の長波長側の波長の０．４倍以上に設定することが好ましい。そうすることによって、より効果的にレンズ面８４ａ及び８４ｂのそれぞれにおける反射光の発生を抑制することができる。
【０１５９】
本実施形態３において、反射防止凹凸構造８５は、反射防止凹凸構造８５へ入射する光の入射面の法線ベクトルと、入射面において隣接する線条凸部８６の各頂点を結んでなるベクトル（格子ベクトル）とのなす角の大きさψｉが６０度以下となるように構成されている。言い換えれば、ｆθレンズ８４は、反射防止凹凸構造８５へ入射する光の入射面の法線ベクトルと、格子ベクトルとのなす角の大きさψｉが６０度以下となるように配置されている。このため、上記実施形態１で説明したように、反射防止凹凸構造８５は、実質的に回折光を発生させず、且つ形成が容易なものである。このため、高い光学性能を有し、且つ製造容易な複写機３０を実現することができる。尚、より好ましい角度ψｉの範囲は４５度以下である。さらに好ましくは１５度以下である。特に、角度ψｉが実質的に０であることが好ましい。
【０１６０】
以上、本実施形態３では、本発明を実施した，光源を有する光学装置について複写機を例に挙げて説明した。しかし、本発明を実施した，光源を有する光学装置は複写機に限定されるものではない。例えば、照明装置（面状照明装置）やディスプレイ、プロジェクタ等であってもよい。また、本発明に係る光学部材は、光を吸収する所謂黒体部材、レンズ、プリズム、偏光板、位相補正素子等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明に係る光学部材は、反射光及び回折光の発生が抑制されたものであり、反射防止板レンズ鏡筒等やレンズ等に代表される光学素子等として有用である。また、本発明に係る光学部材は、結像光学系、対物光学系、走査光学系等の各種光学系、レンズ鏡筒ユニット、光ピックアップユニット等の光学ユニット、及び撮像装置、光ピックアップ装置、光走査装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】図１は、実施形態１に係る撮像装置１０の主要部の構成を表す図である。
【図２】図２は、レンズ鏡筒１の斜視図である。
【図３】図３は、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造１５の最大ピッチと角度ψｉとの相関を表すグラフである。
【図４】図４は、横断面三角形状の反射防止凹凸構造１５に光が入射するところを表す模式図である。
【図５】図５は、角度ψｉが９０度である場合の図４に示すモデルをさらに模式化した模式図である。
【図６】図６は、角度ψｉが任意の場合の回折光が生じる条件を説明するための概念図である。
【図７】図７は、境界面２０１を法線ベクトル１０７方向から見た状態を表す概念図である。
【図８】図８は、角度ψｉが０度の場合の反射防止凹凸構造１５と入射光との関係を表す模式図である。
【図９】図９は、角度ψｉが０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフである。
【図１０】図１０は、角度ψｉが９０度の場合の反射防止凹凸構造１５と入射光との関係を表す模式図である。
【図１１】図１１は、角度ψｉが９０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフである。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る光ピックアップ装置２０の主要部の構成を表す図である。
【図１３】図１３は、対物レンズ２の断面図である。
【図１４】図１４は、対物レンズ２のレンズ面２ａ側から視た概略平面図である。
【図１５】図１５は、図１４中のＸＶ部分を拡大した概略平面図である。
【図１６】図１６は、図１４中のＸＶＩ部分を拡大した概略平面図である。
【図１７】図１７は、図１４中のＸＶＩＩ部分を拡大した概略平面図である。
【図１８】図１８は、格子ベクトル１と格子ベクトル２とのなす角が９０度である場合の、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の最大ピッチと角度ψｉ（１）及びψｉ（２）との相関を示すグラフである。
【図１９】図１９は、格子ベクトル１と格子ベクトル２とのなす角が１２０度である場合の、実質的に回折光が生じない反射防止凹凸構造２６の最大ピッチと角度ψｉ（１）及びψｉ（２）との相関を示す。
【図２０】２０図は、格子ベクトル１、２と入射面の法線ベクトルとの角度関係を示す概念図である。
【図２１】図２１は、ψｉ（１）とψｉ（２）との差が９０度の場合の反射防止凹凸構造２６と入射面との関係を表す模式図である。
【図２２】図２２は、ψｉ（１）とψｉ（２）との差が９０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフである。
【図２３】図２３は、ψｉ（１）とψｉ（２）との差が０度の場合の反射防止凹凸構造２６と入射面との関係を表す模式図である。
【図２４】図２４は、ψｉ（１）とψｉ（２）との差が０度の場合の入射角と反射率との相関を表すグラフである。
【図２５】図２５は、本実施形態３に係る複写機３０の主要構成を表す図である。
【図２６】図２６は、原稿台ガラス４１の表面４１ａの概略平面図である。
【図２７】図２７は、光走査装置（ＬＳＵ）５７の主要部の構成を表す図である。
【図２８】図２８は、図２７中の切り出し線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩで切り出した部分の断面図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１      レンズ鏡筒
２      対物レンズ
１０    撮像装置
１１    レンズ鏡筒ユニット
１３    結像光学系
１５、２６、７０、８５    反射防止凹凸構造
１６、８６    線条凸部
２０    光ピックアップ装置
２５    検出器
２７、７１    錐体状凸部
３０    複写機
４０    画像読み取りユニット
４１    原稿台ガラス
５７    光走査装置
８４    ｆθレンズ
【図１】
0005383188.tif 000015
【図２】
0005383188.tif 000016
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005383188.tif 000024
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005383188.tif 000030
【図１７】
0005383188.tif 000031
【図１８】
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【図１９】
0005383188.tif 000033
【図２０】
0005383188.tif 000034
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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