(57)【要約】波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れる光学膜、光学素子、および光学系を提供する。光学膜は、透明基材２と、誘電体層５と、誘電体層５との界面を有し、かつ、少なくとも銀を含有する金属層４と、金属層４と透明基材２との間に位置する中間層３とを有し、金属層４の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、金属層４は波長５５０ｎｍに対する屈折率が０．４０以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、
誘電体層と、
前記誘電体層との界面を有し、かつ、少なくとも銀を含有する金属層と、
前記金属層と前記透明基材との間に位置する中間層とを有し、
前記金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、
前記金属層は、波長５５０ｎｍに対する屈折率が０．４０以下である、光学膜。
【請求項２】
前記金属層と前記中間層との間に、銀以外の金属からなるアンカー層を有する請求項１に記載の光学膜。
【請求項３】
前記アンカー層がゲルマニウム、チタン、クロム、ニオブまたはモリブデンからなる請求項２に記載の光学膜。
【請求項４】
前記アンカー層の膜厚が０．２〜２ｎｍである請求項２または３に記載の光学膜。
【請求項５】
前記金属層が、少なくとも１種類以上の銀以外の金属原子を含有する銀合金である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学膜。
【請求項６】
波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学膜。
【請求項７】
可視光透過率が前記透明基材よりも高い請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学膜。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学膜を有する光学素子。
【請求項９】
複数のレンズを含む組レンズを有し、
前記組レンズのうち最表面のレンズが請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学膜を有する光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学膜、光学素子および光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスおよびプラスチックなどの透光性部材を用いた透明基材（例えばレンズ）において、透明基材の表面反射に起因する透過光の損失を低減することと、透明基材の表面反射に起因するゴーストを抑制することとを目的とし、光入射面に反射防止膜が設けられている。ゴーストとは、レンズの裏面で反射した光がレンズ表面から再反射することによって、正しい像とずれた別の像が生じる現象のことを言う。【０００３】
可視光に対し、非常に低い反射率を示す反射防止膜として、可視光帯域の波長よりも短いピッチの微細凹凸構造や、ゾル−ゲル法を用いて形成された層を最外層に備えた構成が知られている（特許文献１および２など）。
特許文献１には、平均ピッチが４００ｎｍ以下の微細凹凸構造を低屈折率層として最外層に有する反射防止膜を用いることによって、可視光帯域の広い波長帯域において低反射率を得られることが記載されている。
特許文献２には、ゾル−ゲル法を用いて形成された層を低屈折率層として最外層に有する反射防止膜を用いることによって、可視光帯域の広い波長帯域において低反射率を得られることが記載されている。また、特許文献２におけるゾル−ゲル法を用いて形成された層は、原子または分子が数個から数１０個程度集まった一次粒子が数個集まって二次粒子が堆積された層であり、１．３以下の屈折率を有することが記載されている。【０００４】
一方、表面に微細凹凸構造やゾル−ゲル法を用いて形成された層などの構造層を備えていない反射防止膜として、誘電体層の積層体中に銀（Ａｇ）を含有する金属層を含む反射防止膜が提案されている（特許文献３および４参照）。
特許文献３には、空気への露出面を有する誘電体層と、誘電体層との界面を有し、少なくともＡｇを含有する金属層と、金属層との界面を有し、１以上の低屈折率層および１以上の高屈折率層を含む積層体とを備え、４６０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域における反射率が、０．１％以下である光学積層体が開示されている。
また、特許文献４には、基材上に、基材側から、膜厚が１２〜５５ｎｍで屈折率が１．８〜２．５の透明膜と、膜厚が４．７〜９．２ｎｍで銀を含む膜と、膜厚が５５〜１００ｎｍで屈折率が１．３〜１．６の透明膜とがこの順に積層され、波長５５０ｎｍの入射光に対する膜面反射率が０．６％以下である反射防止膜が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５９７２０号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６３８６号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３８７０９号公報
【特許文献４】特許第４５６０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カメラレンズなどの光学系に用いられる組レンズの最表面（第１レンズ表面および最終レンズ後面）は、ユーザーが触れる箇所である。そのため、組レンズの最表面側のレンズの反射防止膜には、機械的強度が高いこと、特に拭き取りなどの外力に対する耐擦性が求められる。
特許文献１および２に記載の反射防止膜の表面に形成される微細凹凸構造やゾル−ゲル法を用いて形成された層などの構造層は、微細な構造を有する。そのため、特許文献１および２に記載の反射防止膜は、機械的強度が小さく、拭き取りなどの外力に非常に弱く、耐擦性が悪かった。【０００７】
また、カメラレンズなどの光学系には、４００〜７００ｎｍの可視光帯域の広い波長帯域の光が入射するため、反射防止膜も可視光帯域の広い波長帯域において反射率０．５０％以下を満たす性能が望まれる。そのため、可視光帯域の中央に近い５５０ｎｍでの反射率を小さくできることに加え、可視光帯域の短波側の４００ｎｍおよび長波側の７００ｎｍでも反射率を小さくできることが求められる。
特許文献３の試験例に記載の反射防止膜は、シミュレーション結果を示す図によれば波長４００ｎｍでの反射率が０．５０％を超えていた。また、特許文献４の実施例に記載の反射防止膜も、可視光反射率を示すグラフによれば波長４００ｎｍでの反射率が０．５０％以上を超えていた。そのため、特許文献３および４に記載の反射防止膜は、可視光帯域のうち反射率の小さい波長帯域の幅は狭かった。【０００８】
さらに、カメラレンズなどの光学系では、反射防止膜の可視光透過率が透明基材（レンズなど）よりも高いことが求められる。
特許文献４の実施例に記載の反射防止膜の可視光透過率は８７．７％程度であり、反射防止膜の可視光透過率は透明基材として用いられたソーダライムガラスの可視光透過率よりも小さかった。【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れる光学膜を提供することである。
また、本発明が解決しようとする課題は、光学膜を有する光学素子および光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる状況のもと鋭意検討を行った結果、本発明者らは、透明基材、中間層、屈折率が０．４０以下であり膜厚が５．０ｎｍ未満の銀を含有する金属層、および誘電体層の順で積層した光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れることを見出した。すなわち、上記構成の光学膜を用いることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明および本発明の好ましい構成は以下のとおりである。【００１１】
［１］  透明基材と、
誘電体層と、
誘電体層との界面を有し、かつ、少なくとも銀を含有する金属層と、
金属層と透明基材との間に位置する中間層とを有し、
金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、
金属層は、波長５５０ｎｍに対する屈折率が０．４０以下である、光学膜。
［２］  金属層と中間層との間に、銀以外の金属からなるアンカー層を有する［１］に記載の光学膜。
［３］  アンカー層がゲルマニウム、チタン、クロム、ニオブまたはモリブデンからなる［２］に記載の光学膜。
［４］  アンカー層の膜厚が０．２〜２ｎｍである［２］または［３］に記載の光学膜。［５］  金属層が、少なくとも１種類以上の銀以外の金属原子を含有する銀合金である［１］〜［４］のいずれか１つに記載の光学膜。
［６］  波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下である［１］〜［５］のいずれか１つに記載の光学膜。
［７］  可視光透過率が透明基材よりも高い［１］〜［６］のいずれか１つに記載の光学膜。
［８］  ［１］〜［７］のいずれか１つに記載の光学膜を有する光学素子。
［９］  複数のレンズを含む組レンズを有し、
組レンズのうち最表面のレンズが［１］〜［７］のいずれか１つに記載の光学膜を有する光学系。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れる光学膜を提供できる。
また、本発明によれば、光学膜を有する光学素子および光学系を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の光学膜の一例の断面を示した概略図である。
【図２】図２は、実施例５の光学膜の分光反射率のグラフである。
【図３】図３は、金属層の屈折率に対する可視光透過率の関係を示したグラフである。
【図４】図４は、金属層の膜厚に対する反射率の関係を示したグラフである。
【図５】図５は、実施例５の光学膜に用いた金属層の透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＴＥＭ）写真である。
【図６】図６は、本発明の光学系の構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１５】
［光学膜］
本発明の光学膜は、透明基材と、
誘電体層と、
誘電体層との界面を有し、かつ、少なくとも銀を含有する金属層と、
金属層と透明基材との間に位置する中間層とを有し、
金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、
金属層は、波長５５０ｎｍに対する屈折率が０．４０以下である。
本発明の光学膜は、上記構成により、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れる。
第１に、本発明の光学膜は、銀を含有する金属層の膜厚を最適に設計されているため、広帯域での反射防止効果を得ることができる。具体的には、本発明の光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、広い波長帯域で反射防止効果を得られる。ここで、特開２０１３−２３８７０９号公報に記載の反射防止膜では、４６０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域における反射防止効果を得ることを課題としている。４６０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域においては、銀を含有する金属層の膜厚が５．０ｎｍ以上で十分な反射防止特性が得られていた。しかしながら、本発明者らの検討により、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下とするためには、銀を含有する金属層が５．０ｎｍ以上では達成できないことがわかった。これに対し、本発明では５．０ｎｍ未満の膜厚の銀を含有する金属層と中間層とを用いることによって、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下にすることができる。
第２に、本発明の光学膜は、金属層の屈折率が０．４０以下であるため、可視光透過率が透明基材よりも大きくできる。本発明における屈折率とは、複素屈折率で表した場合の屈折率実部（実数部と言われることもある。）のことを指す。
通常、物質の可視光透過率と消衰係数ともよばれる屈折率虚部（虚数部と言われることもある。）との相関が大きく、物質の可視光透過率と屈折率とは相関が小さいと考えられていた。
本発明者らは、金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満である場合に、金属層の屈折率と、金属層を含む光学膜の可視光透過率との関係を調べた。
その結果、驚くべきことに屈折率と可視光透過率との相関が大きく、金属層の屈折率が０．４０以下の場合に光学膜の可視光透過率を透明基材よりも大きくできることを見出した。
第３に、本発明の光学膜は、耐擦性に優れる。本発明の光学膜は、図５のＴＥＭ写真に示すとおり金属層が多結晶膜として存在し、金属層表面の凹凸や金属層中の空孔が存在していることがある。しかし、銀を含有する金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であるために、そもそも金属層表面の凹凸は小さい。また、金属層上にさらに誘電体層を有している。そのため、本発明の光学膜の表面（誘電体層側の表面）に外力が加わっても、外力の金属層への影響を小さくすることができる。その結果、本発明の光学膜は、光学膜の表面（誘電体層側の表面）に外力が加わっても、反射率が高くなりにくく、耐擦性に優れる。耐擦性に優れる本発明の光学膜は、光学素子や光学系のユーザーの手が触れる面への適用も可能である。
【００１６】
さらに、本発明の光学膜は、表面の微細凹凸構造に起因する屈折率揺らぎがほとんど存在しないことが好ましい。ここで、特開２０１２−１５９７２０号公報などに記載の微細凹凸構造を備えた反射防止膜においては、微細凹凸構造に起因する屈折率揺らぎが存在し、その屈折率揺らぎにより光の散乱が生じる恐れがある。一方で、本発明の光学膜は、図５のＴＥＭ写真に示すとおり金属層が多結晶膜として存在し、金属層表面の凹凸や金属層中の空孔が存在していることがある。しかし、銀を含有する金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であるために、そもそも金属層表面の凹凸は小さい。また、金属層上にさらに誘電体層を有している。そのため、本発明の光学膜の表面（誘電体層側の表面）の構造に起因する屈折率揺らぎを、特開２０１２−１５９７２０号公報などに記載の微細凹凸構造に起因する屈折率揺らぎよりも小さくできる。その結果、本発明の光学膜は、光の散乱をほとんど生じない光学膜とすることができる。カメラレンズにおける反射防止膜が光の散乱を抑制できると、フレアの発生を抑制でき、カメラで撮影される画像のコントラスト低下を抑制できる。すなわち、本発明の光学膜を光の散乱をほとんど生じない光学膜とすることは大きなメリットがある。
以下、本発明の光学膜の好ましい態様の詳細を説明する。
【００１７】
＜特性＞
（反射率）
本発明の光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下である。本発明の光学膜は、反射防止膜であることが好ましい。
本発明の光学膜が反射防止すべき光は、用途によって異なる。本発明の光学膜が反射防止する光（反射防止対象光）の波長は、少なくとも波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍの光であり、好ましくは可視光帯域の全域の光である。必要に応じてさらに赤外線帯域や紫外光帯域の光を反射防止してもよい。
本発明の光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．４０％以下であることが好ましく、いずれも０．３０％以下であることがより好ましく、いずれも０．２０％以下であることが特に好ましい。
【００１８】
（可視光透過率）
本発明の光学膜は、可視光透過率が透明基材よりも大きい。透明基材の可視光透過率は、用途によって異なる。用いる透明基材の可視光透過率に応じて、本発明の光学膜の可視光透過率を、透明基材の可視光透過率よりも大きくなるように調整することができる。
光学膜の可視光透過率と、透明基材の可視光透過率との差は特に制限はなく、例えば０．５０％以上とすることができる。
本発明の光学膜は、可視光透過率が８４．０％を超えることが好ましく、８７．０％を超えることがより好ましく、８８．０％を超えることが特に好ましく、９２．０％を超えることがより特に好ましい。
【００１９】
＜構成＞
本発明の光学膜は、透明基材と、誘電体層と、誘電体層との界面を有する金属層と、金属層と透明基材との間に位置する中間層とを有する。
図１は、本発明の光学膜１の一例の断面を示した概略図である。図１に示すとおり、本発明の光学膜１は、透明基材２と、誘電体層５と、誘電体層５との界面を有する金属層４と、金属層４と透明基材２との間に位置する中間層３とを有する。すなわち、本発明の光学膜１は、透明基材２の上に、中間層３と、金属層４と、誘電体層５をこの順に有することが好ましい。
透明基材２と中間層３は直接接触していてもよく、透明基材２と中間層３との間に他の層を有していてもよい。透明基材２と中間層３は直接接触していることが好ましい。
中間層３は１層であってもよく、２層以上の積層体であってもよい。
中間層３と金属層４は直接接触していてもよく、中間層３と金属層４との間に他の層を有していてもよい。中間層３と金属層４は直接接触していることが好ましい。
金属層４は、誘電体層５との界面を有する。すなわち、金属層４は、誘電体層５と少なくとも一部が直接接触している。金属層４は、誘電体層５と全面が直接接触していることが好ましい。
誘電体層５は、光学膜１の外界への露出面を有することが好ましい。すなわち、本発明の光学膜１は、誘電体層５が最外層であることが好ましい。ただし、誘電体層５が最外層ではなく、光学的性質に影響を与えない膜厚の層が誘電体層５の金属層４とは反対側の表面に存在してもよい。光学的性質に影響を与えない膜厚の層は、反射防止対象光の波長λの１／５０倍以下の膜厚の層のことを言う。光学的性質に影響を与えない膜厚の層は、反射防止対象光の波長λの１／１００倍以下の膜厚の層であることが好ましい。光学的性質に影響を与えない膜厚の層の例としては、例えば１ｎｍの膜厚の防汚層などを挙げることができる。光学的性質に影響を与えない膜厚の層が誘電体層５よりも外界側に存在する態様の光学膜１も本発明に含まれる。
光学膜１の外界は、空気であってもよく、真空であってもよく、例えば空気よりも窒素の割合が高い気体などのその他の媒質であってもよい。光学膜１の外界は、空気であることが好ましい。
【００２０】
本発明の光学膜１は、金属層４と中間層３との間に、銀以外の金属からなるアンカー層（不図示）を有することが好ましい。
【００２１】
＜透明基材＞
本発明の光学膜は、透明基材を有する。
透明基材２の形状は特に限定なく、平板、凹レンズまたは凸レンズ、など、主として光学装置において用いられる透明基材を用いることができる。また、正または負の曲率を有する曲面と平面の組合せにより構成された透明基材あってもよい。透明基材２の材料としては、ガラスやプラスチックなどを用いることができる。
ここで、「透明」とは、可視光透過率が８０％以上であることを意味する。
【００２２】
透明基材２の屈折率は、１．４５以上であることが好ましく、１．６１以上であることがより好ましく、１．７４以上であることが特に好ましく、１．８４以上であることがより特に好ましい。透明基材２は、例えば、カメラの組レンズの第１レンズなどの高パワーレンズであってもよい。
【００２３】
透明基材の可視光透過率は、透明である限り、特に制限はない。透明基材の可視光透過率は、例えば８４．０％〜９２．０％である。
透明基材の具体例としては、Ｓ−ＮＢＨ５（オハラ社製）、石英（石英ガラス）、Ｓ−ＬＡＬ１８（オハラ社製）、ＦＤＳ９０（ＨＯＹＡ社製）などを挙げることができる。
また透明基材の別の具体例として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などのプラスチックの透明基材をあげることができる。
【００２４】
＜中間層＞
本発明の光学膜は、金属層と透明基材との間に位置する中間層を有する。
中間層は、透明基材と屈折率が異なる１層により構成されている中間層、または、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された構造の中間層であることが好ましい。
【００２５】
透明基材と屈折率が異なる１層により構成された中間層である場合、中間層の屈折率が透明基材の屈折率よりも高いことによって幅広い波長帯域で反射防止効果を示すことから好ましい。
透明基材と屈折率が異なる１層により構成された中間層である場合、中間層としてシリコン窒化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物を用いることが基材よりも屈折率が十分に高く、反射防止効果を高めることができることから好ましい。
【００２６】
中間層は、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された構造の中間層であることが好ましい。中間層が、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された構造の中間層である場合の具体例について説明する。
【００２７】
中間層は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層していることが好ましい。透明基材側から低屈折率層、高屈折率層の順に積層されていてもよいし、透明基材側から高屈折率層、低屈折率層の順に積層されていてもよい。また、中間層は４層以上であることが好ましく、１６層以下とすることがコスト抑制の観点から好ましい。
高屈折率層は低屈折率層の屈折率に対して高い屈折率を有するものであり、低屈折率層は高屈折率層の屈折率に対して低い屈折率を有するものであればよい。高屈折率層の屈折率が透明基材の屈折率よりも高く、低屈折率層の屈折率が透明基材の屈折率よりも低いことがより好ましい。
【００２８】
高屈折率層同士、または低屈折率層同士は、同一の屈折率でなくても構わない。高屈折率層同士、または低屈折率層同士を同一材料で同一屈折率とすることが、材料コストおよび成膜コスト等を抑制する観点から好ましい。
【００２９】
低屈折率層を構成する材料としては、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物、ガリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ランタン酸化物、ランタンフッ化物、マグネシウムフッ化物、ナトリウムアルミニウムフッ化物などが挙げられる。
高屈折率層を構成する材料としては、ニオブ酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物およびシリコンニオブ酸化物などが挙げられる。
これらの中でも、シリコン酸化物とシリコン窒化物の組み合わせ、および、シリコン酸化物とチタン酸化物の組み合わせが、高屈折率層と低屈折率層の屈折率差が大きく、また組成比の制御が比較的容易であることから好ましい。
いずれの化合物も化学量論比の組成比からずれた構成原子比となるように制御したり、成膜密度を制御したりして成膜することにより、屈折率をある程度変化させることができる。
【００３０】
中間層の各層の成膜には、真空蒸着、スパッタ（プラズマスパッ夕、電子サイクロトロンスパッタ等）およびイオンプレーティングなどの気相成膜法を用いることが好ましい。気相成膜法によれば多様な屈折率および膜厚の積層構造を容易に形成することができる。
【００３１】
中間層を構成する各層の膜厚は、反射防止対象光の波長をλ、誘電体層の屈折率をｎとしたとき、λ／（２×ｎ）以下であることが好ましい。中間層を構成する各層の膜厚がλ／（２×ｎ）以下である場合、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍの波長帯域に対して反射防止する波長と反射増強する波長との両方を含まないため、広い帯域での反射防止効果を得ることができる。
【００３２】
＜アンカー層＞
本発明の光学膜は、金属層と中間層との間に、銀以外の金属からなるアンカー層を有することが、金属層の屈折率を０．４０以下にしやすい観点から好ましい。
アンカー層上に少なくとも銀を含有する金属層を形成することにより金属層の屈折率を０．４０以下にしやすい理由の詳細は不明である。ここで、純銀は中間層と比べて表面エネルギーが大きいため濡れ性が小さく、平滑な膜では無く粒状に成長する場合がある。アンカー層を形成後、アンカー層上に少なくとも銀を含有する金属層を膜厚５．０ｎｍ未満で形成することにより、中間層との間の表面エネルギー差が調整されて濡れ性が大きくなり、粒状化を好ましい範囲に制御し、平滑性の高い金属膜を形成することができる。この高い平滑性を有する点が、金属層の屈折率を０．４０以下にしやすいことに関係していると考えられる。
ただし、本発明の光学膜は、金属層と中間層との間に、銀以外の金属からなるアンカー層を有さない場合も、金属層の成膜法を制御することによって、金属層の屈折率を０．４０以下にできる。例えば、金属層の成膜法を電子ビーム（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ；ＥＢ）蒸着にすることで、金属層の屈折率を０．４０以下に制御しやすい。成膜法の違いにより金属層の屈折率が変化する理由については明確ではない。金属層の成膜の際の真空度、成膜レート、温度等の違いにより、金属層が多結晶膜である場合の粒子の平均粒径や、金属層の表面凹凸や、金属層の膜中の空孔の状態が変化するためだと考えられる。
【００３３】
アンカー層としては、銀以外の金属からなる金属層を用いることが好ましい。本発明の光学膜は、アンカー層がゲルマニウム、チタン、クロム、ニオブまたはモリブデンからなることが好ましく、ゲルマニウムまたはチタンからなることがより好ましく、ゲルマニウムからなることが特に好ましい。ゲルマニウム、チタン、クロム、ニオブまたはモリブデンは中間層よりも表面エネルギーが大きい性質が共通するため、いずれもアンカー層の機能を奏する。
【００３４】
アンカー層の膜厚としては特に制限はない。アンカー層の膜厚は、透明基材、中間層、金属層、誘電体層の積層構造の光学干渉に起因する反射防止効果に影響を与えない膜厚であることが好ましい。具体的なアンカー層の膜厚としては、反射防止対象光の波長をλ、誘電体層の屈折率をｎとしたとき、好ましくはλ／（１００ｎ）以下、さらに好ましくはλ／（２００ｎ）以下である。
本発明の光学膜では、アンカー層の膜厚が０．２〜２ｎｍであることが好ましい。０．２ｎｍ以上であればその上に形成される金属層の粒状化を好ましい範囲に制御することができる。また２ｎｍ以下であればアンカー層自体の光の吸収を抑制することができるので、光学膜の可視光透過率の低下を抑制することができる。
アンカー層の膜厚は０．３〜１．０ｎｍであることがより好ましく、０．４〜０．８ｎｍであることが特に好ましい。
【００３５】
アンカー層の形成方法は特に制限はない。アンカー層の形成方法は、例えば、真空蒸着、スパッタ（プラズマスパッ夕、電子サイクロトロンスパッタ等）およびイオンプレーティングなどの気相成膜法を用いることが好ましい。
【００３６】
＜金属層＞
本発明の光学膜は、少なくとも銀を含有する金属層を有し、金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、金属層の屈折率（実部）が０．４０以下である。
【００３７】
本発明では、金属層は少なくとも銀を含有する。
本明細書において、「金属層は銀を含有する」とは、金属層中において銀を８５原子％以上含むこととする。言い換えると、金属層中の銀原子の含有率は８５原子％以上である。金属層中の銀原子の含有率は９５原子％以上であることがより好ましく、９８原子％以上であることが特に好ましい。
金属層は、銀以外にパラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ネオジウム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ピスマス（Ｂｉ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも１種類を含有することが好ましい。金属層４を構成する材料としては、具体的には、例えば、Ａｇ−Ｎｄ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ−Ｎｄ合金あるいはＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金などが好適である。純銀を用いて形成した薄膜は、粒状に成長する場合があり、Ａｇ中にＮｄ、Ｃｕ、ＢｉおよびＰｄのうちの少なくとも１種類などを数％程度含む膜を形成することにより、より平滑性の高い薄膜を形成しやすい。金属層中の銀以外の金属原子の含有率は１５原子％未満であることが好ましく、５原子％以下であることがより好ましく、２原子％以下であることが特に好ましい。なお、金属層中の銀以外の金属原子の含有率は、２種類以上の銀以外の金属原子を含む場合、２種類以上の金属原子の合計での含有率を指すものとする。
【００３８】
本発明では、金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、４．５ｎｍ以下であることが好ましく、４．２ｎｍ以下であることがより好ましい。
金属層の膜厚は２．０ｎｍ以上であることが好ましく、２．５ｎｍ以上であることがより好ましく、３ｎｍ以上であることが特に好ましい。
金属層の表面凹凸の高さ（最も膜厚が厚い部分と最も膜厚が薄い部分の差）が小さく、金属層が平滑であることが好ましい。金属層の表面凹凸の高さが、金属層の膜厚の１０％以下であることが反射率を小さくする観点から好ましい。
【００３９】
本発明では、金属層は、屈折率が０．４０以下である。ただし、屈折率は波長５５０ｎｍで測定した値とする。
本発明者らは、膜厚が５．０ｎｍ未満の金属層を成膜した場合、金属層の成膜法などの影響を受け、屈折率が大きく変化し、バルクの金属よりも屈折率を小さくできることを見出した。これは、図５の金属層のＴＥＭ写真に見られるように、膜厚が５．０ｎｍ未満の金属層が連続膜ではなく多結晶膜として存在すること、また表面凹凸や膜中の空孔が数多く存在していることから、これらの状態により屈折率が変化するためと考えられる。
金属層は、屈折率が０．０５〜０．４０であることが好ましく、０．０５〜０．３５であることがより好ましい。
【００４０】
金属層の状態としては、単結晶膜もしくは多結晶膜であることが好ましい。多結晶膜である場合、結晶粒界での光の散乱に起因して生じる光の吸収を抑制するため、多結晶膜中の粒子の平均粒径が２ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることがより好ましく、１０ｎｍ以上であることが特に好ましい。同様の理由により、多結晶膜中の空孔の面積比は２０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが好ましい。
【００４１】
金属層の成膜法は特に制限はない。金属層の成膜法は、例えば、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ（プラズマスパッ夕、電子サイクロトロンスパッタ等）およびイオンプレーティングなどの気相成膜法を用いることが好ましい。
金属層の成膜の際の真空度、成膜レート、温度によって、金属層の状態および金属層の屈折率（実部）を制御する方法、ならびに各条件の好ましい範囲は、以下のとおりである。
成膜の際の真空度は、１×１０−３Ｐａ以下が好ましく、６×１０−４Ｐａ以下がより好ましい。
成膜の際の成膜レートは、０．０５〜８．０Å／Ｓが好ましく、０．１〜６．０Å／Ｓがより好ましい。ここで、１Åは１×１０−１０ｍである。
成膜の際の温度は、４００℃以下が好ましく、３００℃以下がより好ましい。
【００４２】
＜誘電体層＞
本発明の光学膜は、誘電体層を有する。
誘電体層は、特に制限はない。誘電体層の屈折率ｎ（屈折率実部）は、１．３５以上１．５１以下であることが好ましく、１．３５以上１．５０以下であることがより好ましく、１．３５以上１．４５以下であることが特に好ましい。
誘電体層の材料は限定されない。例えば、誘電体層は、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物、マグネシウムフッ化物およびナトリウムアルミニウムフッ化物などを含むことが好ましい。誘電体層は、シリコン酸化物またはマグネシウムフッ化物を含むことが好ましく、マグネシウムフッ化物を含むことが耐擦性を保ちつつ反射率を下げることができることから好ましい。いずれの化合物も化学量論比の組成比からずれた構成原子比となるように制御したり、成膜法を制御したりして成膜することにより、屈折率をある程度変化させることができる。
【００４３】
誘電体層の膜厚は反射防止対象光の波長をλ、誘電体層の屈折率をｎとしたとき、λ／（８ｎ）〜λ／（４ｎ）であることが好ましい。具体的な誘電体層の膜厚は反射防止対象光の波長や誘電体層の屈折率により異なる。例えば、λ＝５５０ｎｍ、ｎ＝１．３８である場合、誘電体層の膜厚は５０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００４４】
誘電体層の形成方法は特に制限はない。誘電体層の形成方法は、例えば、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ（プラズマスパッ夕、電子サイクロトロンスパッタ等）およびイオンプレーティングなどの気相成膜法を用いることが好ましい。
【００４５】
［光学素子］
本発明の光学素子は、本発明の光学膜を有する。
本発明の光学膜はさまざまな光学素子に適用することができる。光学素子としては、光学レンズを挙げることができる。特に光学素子は高屈折率のレンズであることが好ましい。
【００４６】
［光学系］
本発明の光学系は、複数のレンズを含む組レンズを有し、組レンズのうち最表面のレンズが本発明の光学膜を有する光学系を有する。
本発明の光学系は、本発明の光学素子を有することが好ましい。
光学系としては、例えば、特開２０１１−１８６４１７号公報等に記載の公知のズームレンズであることが好ましい。
【００４７】
複数のレンズを含む組レンズを有し、組レンズのうち最表面のレンズが本発明の光学膜を有する光学系の一例を、図面を参照して説明する。
図６は、本発明の光学系の構成の一例を示す概略図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）は、それぞれ本発明の光学系の一実施形態であるズームレンズの構成例を示している。図６（Ａ）は広角端（最短焦点距離状態）での光学系配置、図６（Ｂ）は中間域（中間焦点距離状態）での光学系配置、図６（Ｃ）は望遠端（最長焦点距離状態）での光学系配置に対応している。
【００４８】
図６に示したズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを備えている。光学的な開口絞りＳ１は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との聞で、第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍に配設されていることが好ましい。各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５は１枚または複数のレンズＬｉｊを備えている。符合Ｌｉｊは第ｉレンズ群中の最も物体側のレンズを１番目として結像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｊ番目のレンズを示す。結像側とは、図６の紙面の右側である。
【００４９】
図６に示したズームレンズは、例えばビデオカメラ、およびデジタルスチルカメラ等の撮影機器のほか、情報携帯端末にも搭載可能である。図６に示したズームレンズの像側には、搭載されるカメラの撮影部の構成に応じた部材が配置されることが好ましい。例えば、図６に示したズームレンズの結像面（撮像面）には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子１００が配置されることが好ましい。最終レンズ群（第５レンズ群Ｇ５）と撮像素子１００との聞には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、さまざまな光学部材ＧＣが配置されていてもよい。
【００５０】
図６に示したズームレンズは、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１に沿って移動させて、各群間隔を変化させることにより変倍を行えることが好ましい。また第４レンズ群Ｇ４を合焦時に移動させるようにしてもよい。第５レンズ群Ｇ５は、変倍および合焦の際に常時固定であることが好ましい。開口絞りＳ１は、例えば第３レンズ群Ｇ３と共に移動できることが好ましい。より詳しくは、広角端から中間域へ、さらに望遠端へと変倍させるに従い、各レンズ群および開口絞りＳ１は、例えば図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態へ、さらに図６（Ｃ）の状態へと、図に実線で示した軌跡を描くように移動することが好ましい。
【００５１】
図６に示したズームレンズの最表面には、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１１の外界側の側面（物体側面）に対して本発明の光学膜１が備えられていることが好ましい。レンズＬ１１以外の他のレンズ表面も同様に本発明の光学膜１を備えていてもよい（不図示）。例えば、最終レンズ群である第５レンズ群Ｇ５のレンズＬ５１の外界側の側面に本発明の光学膜１を備える態様も好ましい（不図示）。
【００５２】
本発明の光学膜は耐擦性に優れているので、ユーザーが触れる可能性のあるズームレンズの最表面に備えることができ、非常に反射防止性能の高いズームレンズを構成することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００５４】
［実施例１〜１７、比較例１〜９］
＜透明基材の準備＞
各実施例および各比較例において、下記表４に記載の透明基材を準備した。
準備した透明基材の詳細を以下に示す。透明基材の可視光透過率は、後述の光学膜の可視光透過率と同様の方法で測定した。
Ｓ−ＮＢＨ５は、オハラ社製の屈折率１．６６３９３、可視光透過率８８．０％の透明基材である。
石英は、信越化学製の屈折率１．４６、可視光透過率９２．０％の透明基材である。
Ｓ−ＬＡＬ１８は、オハラ社製の屈折率１．７３７０２、可視光透過率８７．０％の透明基材である。
ＦＤＳ９０は、ＨＯＹＡ社製の屈折率１．８６８１４、可視光透過率８４．０％の透明基材である。
準備した透明基材を、アセトンおよびメタノールにて超音波洗浄を行い、窒素ブローにて乾燥させた。【００５５】
＜中間層の成膜＞
実施例１〜１７、比較例１〜６、８および９では、乾燥させた透明基材上に、アフティ社製スパッタ装置を用いて下記表４に記載の中間層をそれぞれ成膜した。
成膜した中間層の詳細を下記表１〜３に示す。ＳｉＯ２膜は屈折率１．４６２３５、ＳｉＮ膜は屈折率１．９８、ＴｉＯ２膜は屈折率２．３１、ＺｎＯ膜は屈折率２．０２のものをそれぞれ用いた。中間層が２層以上からなる場合、下記表１〜表３の紙面の上側に記載された層が透明基材側であり、紙面の下側に記載された層が金属層側（アンカー層を有する場合はアンカー層側）である。【００５６】
【表１】
2017154302.tif 000003
【００５７】
【表２】
2017154302.tif 000004
【００５８】
【表３】
2017154302.tif 000005
【００５９】
＜アンカー層の成膜＞
実施例１〜１６、比較例２〜６および８では、成膜した中間層上に、下記表４に記載の種類および膜厚のアンカー層を、芝浦メカトロニクス社製スパッタ装置を用いてそれぞれ成膜した。
比較例７では、乾燥させた透明基材上に、下記表４に記載の種類および膜厚のアンカー層を、芝浦メカトロニクス社製スパッタ装置にてそれぞれ成膜した。【００６０】
＜金属層の成膜＞
実施例１〜１６、比較例２〜８では、成膜したアンカー層上に、下記表４に記載の種類および膜厚の金属層を、芝浦メカトロニクス社製スパッタ装置を用いてそれぞれ成膜した。実施例１〜１６、比較例２〜８における金属層の成膜の際の真空度、成膜レート、温度は、以下のとおりとした。
成膜の際の真空度は、６．０×１０−４Ｐａであった。
成膜の際の成膜レートは、２．２Å／Ｓであった。
成膜の際の温度は、２５℃であった。
比較例１および９では、成膜した中間層の上に（アンカー層を介さずに）、下記表４に記載の種類および膜厚の金属層を、芝浦メカトロニクス社製スパッタ装置にて実施例１と同様の条件でそれぞれ成膜した。
実施例１７では、成膜した中間層上に（アンカー層を介さずに）、下記表４に記載の種類および膜厚の金属層を、アルバックテクノ社製電子ビーム（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ；ＥＢ）蒸着装置を用いて成膜した。実施例１７における金属層の成膜の際の真空度、成膜レート、温度は、以下のとおりとした。
成膜の際の真空度は、２．０×１０−４Ｐａであった。
成膜の際の成膜レートは、１．０Å／Ｓであった。
成膜の際の温度は、３０℃であった。
各実施例および各比較例で成膜した金属層の詳細を以下に示す。
「Ａｇ」は、ターゲットとして純銀を用いて形成した金属層である。
「ＧＢＤ０５」は、ターゲットとして銀合金ターゲット（Ａｇ−０．３５％Ｂｉ−０．２％Ｎｄ）であるＧＢＤ０５（株式会社コベルコ科研製）を用いて形成した金属層である。
「ＡＰＣ」は、ターゲットとして銀合金ターゲット（Ａｇ−Ｐｄ−Ｎｄ）であるＡＰＣ（フルヤ金属製）を用いて形成した金属層である。【００６１】
（金属層の屈折率および膜厚）
各実施例および各比較例で作製した金属層に対し、ファイブラボ製分光エリプソメータを用い、波長５５０ｎｍに対する金属層の屈折率および膜厚の評価を行った。結果を下記表４および表５にまとめた。下記表５に記載したように、作製方法により金属層の屈折率が大きく異なることが分かった。【００６２】
＜誘電体層の成膜＞
各実施例および各比較例で作製した金属層上に、下記表４に記載の種類および膜厚の誘電体層を、アルバックテクノ社製電子ビーム蒸着装置を用いて蒸着法で成膜した。
誘電体層を成膜した積層体を、各実施例および各比較例の光学膜とした。【００６３】
（誘電体層の屈折率および膜厚）
各実施例および各比較例で作製した誘電体層に対し、ファイブラボ製分光エリプソメータを用い、波長５５０ｎｍにおける誘電体層の屈折率および膜厚の評価を行った。
各実施例で用いるマグネシウムフッ化物の膜である誘電体層の屈折率は、１．３８であった。【００６４】
【表４】
2017154302.tif 000006
【００６５】
＜評価＞
（可視光透過率）
各実施例および各比較例の光学膜について、（株）日立製作所製の分光光度計Ｕ４０００を利用して分光透過率の測定を行った。得られた分光透過率から、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６：１９９８に記載の方法に従って、可視光透過率を評価した。ＪＩＳは、Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（日本工業規格）の略称である。得られた光学膜の可視光透過率を下記表５に記載した。
得られた光学膜の可視光透過率を、以下の基準にしたがって評価した。得られた評価結果を下記表５に記載した。
ＯＫ：光学膜の可視光透過率が、透明基材の可視光透過率よりも高い。
ＮＧ：光学膜の可視光透過率が、透明基材の可視光透過率以下である。【００６６】
（反射率）
各実施例および各比較例の光学膜の誘電体層側の表面について、大塚電子（株）製の反射分光膜厚計ＦＥ３０００を用いて分光反射率（光学膜の表面について測定しているため、「分光表面反射率」と同義）の測定を行った。得られた分光反射率のうち、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率を下記表５に記載した。
得られた光学膜の反射率を、以下の基準にしたがって評価した。得られた評価結果を下記表５に記載した。
ＯＫ：光学膜の波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率が、いずれも０．５０％以下である。
ＮＧ：光学膜の波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち、少なくとも１つが０．５０％を超える。
光学膜の分光反射率のうち、例として実施例５の光学膜の分光反射率のグラフを図２に示す。図２のグラフでは、横軸は波長を表し、縦軸は反射率を表す。図２より、実施例５の光学膜は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの広い波長帯域にわたって０．５０％以下の反射率が得られたことが分かる。【００６７】
（耐擦性）
実施例１の光学膜の誘電体層に対し、２００ｇ／ｃｍ２の加重をかけた布を５００回往復させ、耐擦性の試験を行った。耐擦性の試験後、再度、反射率の評価を行ったところ、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率はそれぞれ０．２２％、０．１４％、０．４２％であった。
下記表５に記載の反射率（耐擦性の試験前の反射率）と比較した結果、耐擦性の試験前と試験後との反射率の変化は小さいことがわかった。実施例１の光学膜は、耐擦性に優れることがわかった。また、実施例１と同様に誘電体層が最外層である実施例２〜１７の光学膜も耐擦性に優れることがわかった。【００６８】
（総合評価）
各実施例および各比較例の光学膜について、以下の基準にしたがって総合評価を行った。得られた評価結果を下記表５に記載した。実用上、総合評価がＯＫであることが必要である。
ＯＫ：可視光透過率の評価および反射率の評価がいずれもＯＫである。
ＮＧ：可視光透過率の評価および反射率の評価のうち、少なくとも１つがＮＧである。【００６９】
【表５】
2017154302.tif 000007
【００７０】
以上より、本発明の光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であり、可視光透過率が透明基材よりも大きく、耐擦性に優れることがわかった。
一方、比較例１〜３より、金属層の屈折率が０．４０を超える光学膜は、可視光透過率が透明基材の透過率以下であり、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることがわかった。
比較例４〜６より、金属層の膜厚が５．０ｎｍ以上である光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることがわかった。さらに比較例６より、金属層の膜厚が５．０ｎｍを大幅に超える光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることに加え、可視光透過率が透明基材よりも大きいことがわかった。
比較例７より、中間層を有さない光学膜は、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることがわかった。
比較例８の反射率の測定結果より、特開２０１３−２３８７０９号公報に記載の実施例１−Ａに類似した構造では、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることがわかった。すなわち、特開２０１３−２３８７０９号公報に記載の実施例１−Ａに類似した構造では、可視光帯域の広い波長帯域での反射防止効果が得られないことが分かった。
比較例９の可視光透過率および反射率の測定結果より、特許第４５６０８８９号公報に記載の実施例１に類似した構造では、可視光透過率が透明基材の透過率以下であり、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率のうち少なくとも１つが０．５０％を超えることがわかった。すなわち、特許第４５６０８８９号公報に記載の実施例１に類似した構造では、透明基材の可視光透過率（石英：９２．０％）よりも大きな可視光透過率は得られず、可視光帯域の広い波長帯域での反射防止効果も得られないことが分かった。【００７１】
各実施例および各比較例の詳細を以下において説明する。
実施例２および実施例１１〜１３、ならびに比較例７の可視光透過率および反射率の測定結果より、中間層を備える場合に、可視光帯域の広い波長帯域での反射防止効果と、透明基材よりも大きな可視光透過率を両立できることが分かった。【００７２】
実施例２および実施例１４〜１６の可視光透過率および反射率の測定結果より、様々な種類の透明基材において、本発明を用いることによって、可視光帯域の広い波長帯域での反射防止効果が得られることが分かった。また各実施例の光学膜の可視光透過率は、透明基材の可視光透過率（Ｓ−ＮＢＨ５：８８．０％、石英：９２．０％、Ｓ−ＬＡＬ１８：８７．０％、ＦＤＳ９０：８４．０％）よりも大きいことが分かった。【００７３】
アンカー層が無い実施例１７および比較例１の光学膜について、金属層の屈折率の測定結果から、アンカー層が無い場合の金属層の成膜法の違いにより、金属層の屈折率が異なることが分かった。
さらに実施例１７および比較例１の光学膜について、可視光透過率および反射率の測定結果より、金属層の屈折率が０．４０以下の場合に、可視光透過率が透明基材であるＳ−ＮＢＨ５の可視光透過率（８８．０％）より大きくなることが分かった。また、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下であることが分かった。【００７４】
（金属層の屈折率の影響）
図３に、Ｓ−ＮＢＨ５を透明基材として用い、金属層の膜厚が４ｎｍの場合において、金属層の成膜法のみが異なる実施例および比較例（すなわち実施例１〜６および比較例１〜３）について、金属層の屈折率に対する可視光透過率の関係を示したグラフを示す。
図３の結果より、金属層の屈折率が０．４０以下の場合に、可視光透過率が透明基材であるＳ−ＮＢＨ５の可視光透過率（８８．０％）より大きくなることが分かった。一方、金属層の屈折率が０．４０よりも大きい場合には、可視光透過率が透明基材よりも小さくなることが分かった。【００７５】
（金属層の膜厚の影響）
図４に、金属層の膜厚を変化のみを変化させ、その他の条件を揃えた実施例および比較例（すなわち実施例７〜１０および比較例５〜７）について、金属層の膜厚に対する波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率の関係を示したグラフを示す。
図４の結果より、金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満の場合に、４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍの広い波長帯域において、０．５０％以下の反射率が得られることが分かった。一方、金属層の膜厚が５．０ｎｍ以上の場合には、７００ｎｍにおいて反射率が０．５０％を上回ってしまうことが分かった。
各実施例の光学膜は、金属層の表面凹凸の高さが、金属層の膜厚の１〜１０％であった。なお、金属層の表面凹凸の高さは、エスアイアイナノテクノロジー社製の原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＡＦＭ、型番ＳＰＡ４００）で測定した表面形状により求めた。【００７６】
（金属層のＴＥＭ写真）
実施例５の光学膜に用いた金属層を、ＦＥＩ社製の透過型電子顕微鏡（型番Ｔｉｔａｎ
８０−３００）を用いて撮影した。得られたＴＥＭ写真を図５に示した。
図５より、実施例５の光学膜に用いた金属層は、多結晶膜であり、多結晶膜中の粒子の平均粒径が１０ｎｍ以上であることがわかった。多結晶膜中の粒子の平均粒径は、以下の方法で求めた値とする。
暗視野ＴＥＭ観察で撮影した画像から、１００個の粒子の粒径の平均値を求め、多結晶膜中の粒子の平均粒径とした。
また、実施例５の光学膜に用いた金属層は、多結晶膜中の空孔の面積比は１０％以下であることがわかった。
多結晶膜中の空孔の面積比は、以下の方法で求めた値とする。
暗視野ＴＥＭ観察で撮影した画像から、視野全体の面積と空孔の面積を調べたところ、それぞれＡとＢであった。Ｂ／Ａを、多結晶膜中の空孔の面積比とした。
その他の実施例の光学膜に用いた金属層も同様にＴＥＭ写真を観察した結果、各実施例の光学膜に用いた金属層は、多結晶膜であり、多結晶膜中の粒子の平均粒径が１０ｎｍ以上であることがわかった。また、多結晶膜中の空孔の面積比は１０％以下であることがわかった。【００７７】
［実施例１８］
＜光学系＞
実施例１８として、本発明の光学系を作製した。具体的には、特開２０１１−１８６４１７号公報の実施例６および図４に記載の構成のズームレンズを組み立て、実施例１の光学膜を反射防止膜として用いた。なお、特開２０１１−１８６４１７号公報の図４に記載のズームレンズは、本明細書の図６に記載のズームレンズと同じ構成である。以下、本明細書の図６を参照して説明する。
具体的には、本明細書の実施例１の光学膜を、組レンズの最表面となる第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１１の外界側の側面（図６中、紙面の左側の側面）に設けた。この面以外の光学面に実施例１の光学膜以外の誘電体多層膜を用いた反射防止膜を設けた。得られた光学系を、実施例１８の光学系とした。
一方、特開２０１１−１８６４１７号公報の実施例６および図４（すなわち本明細書の図６）に記載の構成のズームレンズを組み立て、全ての光学面に、本明細書の実施例１８と同様に上述の（実施例１の光学膜以外の）誘電体多層膜を用いた反射防止膜を設けた。得られた光学系を参考例１の光学系とした。
特開２０１１−１８６４１７号公報の実施例１に記載のレンズデータ、及び各面での反射率を用いて、Ｚｅｍａｘ，ＬＬＣ社製の光線追跡ソフトウェアＺｅｍａｘ  ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏを用い、撮像素子１００の面において発生するゴーストを解析した。
その結果、実施例１８の光学系は、参考例１の光学系と比べて、ゴーストのレベルを抑圧できることが分かった。ゴーストのレベルを抑圧できる理由は、本発明の光学膜の波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも低い（０．５０％以下）ためと考えられる。
【符号の説明】
【００７８】
１      光学膜
２      透明基材
３      中間層
４      金属層
５      誘電体層
１００  撮像素子
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｇ４    第４レンズ群
Ｇ５    第５レンズ群ＧＣ    光学部材
Ｌｉｊ  レンズ（第ｉレンズ群中の最も物体側のレンズを１番目として結像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｊ番目のレンズ）
Ｓ１    開口絞り
Ｚ１    光軸
【図１】
2017154302.tif 000008
【図２】
2017154302.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017154302.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月31日(2018.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、
誘電体層と、
前記誘電体層との界面を有し、かつ、少なくとも銀を含有する金属層と、
前記金属層と前記透明基材との間に位置する中間層とを有し、
前記金属層の膜厚が５．０ｎｍ未満であり、
前記金属層は、波長５５０ｎｍに対する屈折率が０．４０以下であり、
前記金属層と前記中間層との間に、ゲルマニウムからなるアンカー層を有する、光学膜。
【請求項２】
前記アンカー層の膜厚が０．２〜２ｎｍである請求項１に記載の光学膜。
【請求項３】
前記金属層が、少なくとも１種類以上の銀以外の金属原子を含有する銀合金である請求項１または２に記載の光学膜。
【請求項４】
波長４００ｎｍ、５５０ｎｍおよび７００ｎｍに対する反射率がいずれも０．５０％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学膜。
【請求項５】
可視光透過率が前記透明基材よりも高い請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学膜。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学膜を有する光学素子。
【請求項７】
複数のレンズを含む組レンズを有し、
前記組レンズのうち最表面のレンズが請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学膜を有する光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例４および１７は参考例である。
【国際調査報告】
2017154302.tif 000014
2017154302.tif 000015
2017154302.tif 000016
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