(57)【要約】【課題】  光学系の色づきを補正することができ、反射率の低い光学素子を提供することである。【解決手段】  光学素子１０は、基板１１と、基板１１に設けられた反射防止膜１３と、基板１１と反射防止膜１３の間に設けられ入射光の一部を吸収する吸収層１２と、を有する。波長λにおける吸収層１２の消衰係数をｋ（λ）、波長５５０ｎｍの光の波長をλ５５０、波長４００ｎｍの光の波長をλ４００、波長７００ｎｍの光の波長をλ７００としたとき以下の条件式を満たす。  ０．０１≦ｋ（λ５５０）≦０．１５  ｋ（λ４００）／λ４００＜ｋ（λ７００）／λ７００【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に設けられた反射防止膜と、前記基板と前記反射防止膜の間に設けられ入射光の一部を吸収する吸収層と、を有する光学素子であって、
波長λにおける前記吸収層の消衰係数をｋ（λ）、波長４００ｎｍの光の波長をλ４００、波長５５０ｎｍの光の波長をλ５５０、波長７００ｎｍの光の波長をλ７００としたとき、
０．０１≦ｋ（λ５５０）≦０．１５
ｋ（λ４００）／λ４００＜ｋ（λ７００）／λ７００
なる条件式を満たすことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
基板と、前記基板に設けられた反射防止膜と、前記基板と前記反射防止膜の間に設けられ入射光の一部を吸収する吸収層と、を有する光学素子であって、
前記吸収層は、チタン原子に対する酸素原子の比が２より小さく３／２以上であるチタン酸化物を含んでいることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
波長λにおける前記吸収層の消衰係数をｋ（λ）、波長５５０ｎｍの光の波長をλ５５０とし、
波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて最小二乗法によりλに対してｋ（λ）を線形近似した際のλの係数をａとしたとき、
１．５≦ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）≦１０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記吸収層の厚さは、８ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記光学素子に、前記反射防止膜側から前記基板に向かって光を入射させた際の波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの各波長に対する反射率は１％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記光学素子に、前記基板側から前記反射防止膜に向かって光を入射させた際の波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの各波長に対する反射率は１％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
波長４００ｎｍの光に対する前記吸収層の吸収率をＡ４００としたとき、
０≦Ａ４００≦０．１
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記光学素子のＩＳＯ色特性指数（ＩＳＯ／ＣＣＩ）のＢ値をＣＣＩｅ，Ｂ、Ｇ値をＣＣＩｅ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩｅ，Ｒとし、前記基板のみのＩＳＯ色特性指数（ＩＳＯ／ＣＣＩ）のＢ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｂ、Ｇ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｒとしたとき、
−４．６＜（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）―（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）＜０
−４＜（ＣＣＩｅ，Ｒ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｒ）―［（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）＋（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）］×ｃｏｓ６０°＜０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記反射防止膜は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が、前記吸収層の屈折率よりも小さく１より大きな層を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記光学素子は前記基板に隣接する位置に前記吸収層を有しており、
前記基板の波長５５０ｎｍにおける屈折率をＮｓｕｂ、前記吸収層の波長５５０ｎｍにおける屈折率をＮａｂｓとするとき、
｜Ｎｓｕｂ―Ｎａｂｓ｜≦０．３
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１１】
前記基板と前記吸収層との間に中間膜を有し、
前記中間膜は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が、前記吸収層の屈折率と前記基板の屈折率の間の値である層を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１２】
複数の光学素子を有し、前記複数の光学素子のうち少なくとも１つは請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光学素子であることを特徴とする光学系。
【請求項１３】
複数の光学素子のうち少なくとも１つはアッベ数が３０以下であるレンズであることを特徴とする請求項１２に記載の光学系。
【請求項１４】
前記光学系に用いられているガラスによる光の吸収のみを考慮した際の前記光学系のＩＳＯ色特性指数をのＧ値をＣＣＩＯ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩＯ，Ｒとしたとき、
５＜ＣＣＩＯ，Ｇ＜２０
４＜ＣＣＩＯ，Ｒ＜２０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１２または１３に記載の光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の光学系に用いられる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学系において、レンズ等の光学素子が特定の波長の光を吸収することにより、光学系を透過した光が色づいてしまう場合がある。特に、高分散ガラスを使用した光学系においては透過光が黄色に色づくことが知られている。
【０００３】
色づきを生じる波長帯域の光の透過率を低減させる光学素子を光学系に設けることで、透過光の色づきを補正することができる。特許文献１には、光学系において透過光が黄色に色づくことを補正するために、長波長側の反射率を短波長側の反射率よりも大きくした光学素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６２５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の光学素子は長波長側の反射率を大きくすることで透過光の色づきを補正しているため、光学系に使用するとフレアやゴーストを生じるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、光学系の色づきを補正することができ、反射率の低い光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学素子は、基板と、前記基板に設けられた反射防止膜と、前記基板と前記反射防止膜の間に設けられ入射光の一部を吸収する吸収層と、を有する光学素子であって、波長λにおける前記吸収層の消衰係数をｋ（λ）、波長４００ｎｍの光の波長をλ４００、波長５５０ｎｍの光の波長をλ５５０、波長７００ｎｍの光の波長をλ７００としたとき、
ｋ（λ４００）／λ４００＜ｋ（λ７００）／λ７００
０．０１＜ｋ（λ５５０）＜０．１５
なる条件式を満たすことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の光学素子は、基板と、前記基板に設けられた反射防止膜と、前記基板と前記反射防止膜の間に設けられ入射光の一部を吸収する吸収層と、を有する光学素子であって、前記吸収層は、チタン原子に対する酸素原子の比が２より小さく３／２以上であるチタン酸化物を含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学系における透過光の色づきを補正することができ、反射率の低い光学素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の光学素子の概略図である。
【図２】チタン酸化物の消衰係数の波長特性を示す図である。
【図３】図２に示すチタン酸化物とは異なるチタン酸化物の消衰係数および屈折率の波長特性を示す図である。
【図４】本発明の光学素子の吸収層として用いることのできる消衰係数および屈折率の波長特性を例示する図である。
【図５】実施例１の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図６】実施例２の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図７】実施例３の光学素子の概略図である。
【図８】実施例３の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図９】実施例４の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１０】実施例５の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１１】実施例６の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１２】実施例７の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１３】実施例８の光学素子の概略図である。
【図１４】実施例８の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１５】実施例９の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１６】実施例１０の光学素子における反射率の波長特性、透過率の波長特性、ＩＳＯ色特性指数を示す図である。
【図１７】光学系の断面図である。
【図１８】図１７に示した光学系において、各レンズによる光の吸収のみを考慮した場合の透過率の波長特性である。
【図１９】図１７に示した光学系のＩＳＯ色特性指数である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１２】
［実施例１］
図１に実施例１の光学素子１０の概略図を示す。光学素子１０は基板１１と、基板１１に設けられた反射防止膜１３を有する。また、基板１１と反射防止膜１３の間には吸収層１２が設けられている。
【００１３】
基板１１は平行平板であっても良いし、レンズなどのように曲率を有するものであっても良い。反射防止膜１３は１層以上で構成される。本実施例において反射防止膜１３は３層で構成されている。吸収層１２は光を吸収する材料を含んでおり、光学素子１０に入射した光の一部は吸収層１２で吸収される。
【００１４】
光学系に使用されるガラス材料は可視光をわずかに吸収する。ガラス材料における光の吸収には、ガラス材料の分散が大きくなるほど短波長側の光の吸収が大きくなる傾向がある。このため、高分散ガラスを用いた光学系では透過光が黄色く色づいてしまう。光学素子１０は、このような光学系における透過光の色づきを補正するため、短波長側よりも長波長側の光を多く吸収するような特性を有する吸収層１２を備えている。具体的には、吸収層１２の波長λにおける消衰係数をｋ（λ）、波長４００ｎｍ、波長５５０ｎｍ、波長７００ｎｍの光の波長をλ４００、λ５５０、λ７００としたとき、光学素子１０は以下の条件式（１）、（２）を共に満たす。
ｋ（λ４００）／λ４００＜ｋ（λ７００）／λ７００  （１）
０．０１≦ｋ（λ５５０）≦０．１５  （２）
【００１５】
まず式（１）について説明する。
【００１６】
波長λ、強度Ｉ０（λ）の光が光学素子１０に入射した場合に、光学素子１０を透過した透過光の強度Ｉ（λ）は、吸収層１２の消衰係数をｋ（λ）、厚さをｔとしたとき以下の式（３）で与えられる。
Ｉ（λ）＝Ｉ０（λ）・ｅｘｐ（−４πｋ（λ）ｔ／λ）  （３）
【００１７】
式（３）は吸収層１２による吸収のみを考慮しており、光学素子１０における各界面での反射および基板１１における光の吸収は無視している。
【００１８】
式（３）より、吸収のみを考慮した場合の透過率の波長特性（波長に対する変化）は、ｋ（λ）／λに依る。換言すると、吸収層１２における吸収量の波長特性はｋ（λ）／λの波長特性によって定まる。このため、式（１）は吸収層１２における波長７００ｎｍの光の吸収量が、波長４００ｎｍの光の吸収量よりも大きいことを表わしている。すなわち、吸収層１２が式（１）を満たすことで、吸収層１２における長波長側の光の吸収量を短波長側の光の吸収量よりも大きくすることができる。
【００１９】
次に、式（２）について説明する。
【００２０】
一般に、ある界面における光の反射率は、該界面を形成している２つの媒質の間の屈折率差および消衰係数差によって決まる。例えば、光学素子１０において、吸収層１２と基板１１の界面における波長５５０ｎｍの光の反射率Ｒは、吸収層１２の波長５５０ｎｍにおける屈折率をｎａｂｓ、基板１１の波長５５０ｎｍにおける屈折率をｎｓｕｂとしたとき以下の式（４）で与えられる。なお、基板１１の消衰係数は吸収層１２の消衰係数に比べて極めて小さいため、式（４）において基板１１の消衰係数は０としている。
Ｒ＝（（ｎｓｕｂ−ｎａｂｓ）２＋（ｋ（λ５５０））２）／（（ｎｓｕｂ＋ｎａｂｓ）２＋（ｋ（λ５５０））２）  （４）
【００２１】
式（４）より、Ｒはｋ（λ５５０）が大きいほど大きくなる。これは、吸収層１２と反射防止膜１３の界面においても同様である。このため、光学素子１０の反射率を低減するためには、適切な大きさの消衰係数を有する材料を用いて吸収層１２を形成することが必要である。
【００２２】
式（２）の上限値を上回る場合、反射率が大きくなりすぎる。さらに式（３）より、所望の吸収量を得るために必要な吸収層１２の厚さは、吸収層１２の消衰係数が大きくなるほど薄くなる。このため、式（２）の上限値を上回るほどに吸収層１２の消衰係数が大きくなる場合、吸収層１２の厚さが薄くなりすぎてしまい、光学素子１０を製造することが困難となってしまう。
【００２３】
一方、式（２）の下限値を下回る場合、反射率を低減することはできるが、吸収層１２の厚さが厚くなりすぎてしまう。吸収層１２の厚さが厚すぎると、蒸着などを用いて吸収層１２を成膜する場合に成膜時間が長くなりすぎてしまう。また、吸収層１２の膜応力に起因したクラックや膜剥がれが生じたりする。結果として、光学素子１０を製造することが困難となってしまう。
【００２４】
式（２）は、以下の式（２ａ）の範囲とすることが好ましく、式（２ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０．０１≦ｋ（λ５５０）≦０．１０  （２ａ）
０．０１≦ｋ（λ５５０）≦０．０５  （２ｂ）
【００２５】
なお、本実施例では式（１）、（２）を満たす吸収層を１層のみ有する場合について説明したが、後述する実施例８乃至１０の光学素子のように吸収層を複数有していても良い。この場合、全ての吸収層が式（１）、（２）を共に満たしていれば良い。なお、吸収層を複数有する場合、複数の吸収層のうちで基板から最も遠い位置に配置されている吸収層よりも基板から遠い位置に積層された膜が反射防止膜に相当する。
【００２６】
吸収層１２を形成する材料としてはチタン酸化物がある。チタン酸化物には、チタン原子と酸素原子の比率によりＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ３Ｏ５、Ｔｉ４Ｏ７、ＴｉＯ２等がある。ＴｉＯ２は無色透明であるが、チタン原子に対する酸素原子の比をＴｉＯ２よりも減らしたＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ３Ｏ５、Ｔｉ４Ｏ７等は可視光を吸収する。これらのチタン酸化物における光の吸収は長波長側においてより大きくなる傾向がある。
【００２７】
チタン酸化物を用いて吸収層１２を形成する場合、チタン原子に対する酸素原子の２より小さく３／２以上である範囲のチタン酸化物を用いて吸収層１２を形成すると良い。この範囲のチタン酸化物は、酸素原子の比率によって消衰係数の大きさは異なるが、上述した式（１）、（２）を共に満たす。
【００２８】
図２（ａ）に、Ｔｉ３Ｏ５を主成分とする蒸着材料ＯＳ−５０（ＯＳ−５０はキヤノンオプトロン株式会社の商品名）を蒸着することにより成膜したチタン酸化物の屈折率および消衰係数の波長特性を示す。また、図２（ｂ）に、図２（ａ）に示したチタン酸化物におけるｋ（λ）／λの波長特性を示す。図２（ａ）、（ｂ）の各図に示すチタン酸化物は、上述した式（１）、（２）を共に満たしていることがわかる。
【００２９】
また、蒸着時の酸素ガスの導入量を、図２（ａ）、（ｂ）に示したチタン酸化物を蒸着した際よりも少なくして得たチタン酸化物における屈折率および消衰係数の波長特性を図３（ａ）に、ｋ（λ）／λの波長特性を図３（ｂ）に示す。図３に示すチタン酸化物は式（１）、（２）を共に満たしているが、図２に示すチタン酸化物とはｋ（λ）の大きさや波長特性が異なっている。このように、チタン酸化物を蒸着する際に、酸素ガス導入量を調整することで消衰係数の大きさや波長特性を調整することができる。なお、消衰係数の調整は、蒸着時の基板加熱温度によっても調整が可能である。
【００３０】
なお、吸収層１２は上述した式（１）、（２）を共に満たしていればよく、吸収層１２を構成する材料はチタン酸化物に限定されない。吸収層１２の消衰係数の波長特性は図４（ａ）〜（ｄ）の各図に示すような特性であっても良い。図４（ａ）〜（ｄ）の各図は、式（１）、（２）を共に満たす仮想的な材料の消衰係数の波長特性を示している。図４（ａ）は、消衰係数が波長の変化に対して略線形に変化する場合について示している。図４（ｂ）、（ｃ）の各図は、長波長側での消衰係数は比較的大きいが、短波長側では消衰係数が非常に小さくなっている場合について示している。
【００３１】
また、吸収層１２は以下の式（５）を満たすことが好ましい。
１．５≦ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）≦１０  （５）
【００３２】
式（５）におけるａは、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいてｋ（λ）を波長λに対して最小二乗法により線形近似した際のλの係数である。すなわち、ａは波長４００ｎｍから７００ｎｍにおけるｋ（λ）の近似直線の傾きである。
【００３３】
式（５）は、長波長側の光を十分に吸収しつつ透過率の減少を抑えるために必要な吸収層１２の消衰係数の波長特性を規定したものである。式（５）について、吸収層１２が図２（ａ）に示すチタン酸化物で形成されている場合を例にして説明する。
【００３４】
式（３）より、ｋ（λ）／λが波長に依らず一定となる場合、吸収層１２による吸収量は波長に依らず一定となる。短波長側よりも長波長側の光を多く吸収するためには、吸収層１２において短波長側のｋ（λ）／λに比べて長波長側のｋ（λ）／λが大きくなっている必要がある。
【００３５】
図２（ａ）に一点鎖線で示した直線は、吸収量が波長に依らず一定であり、波長５５０ｎｍにおける消衰係数が図２（ａ）に示したチタン酸化物と等しい仮想的な材料（以下、無着色材料と称する）の消衰係数の波長特性である。このとき、図２（ａ）に一点鎖線で示した直線は座標（ｋ（λ５５０），λ５５０）と（０，０）を通るため、一点鎖線で示した直線はｆ（λ）＝ｋ（λ５５０）×λ／λ５５０と表わされる。ここで、ｆ（λ）は無着色材料の消衰係数の波長特性を表わしている。
【００３６】
短波長側のｋ（λ）／λに比べて長波長側のｋ（λ）／λを大きくするには、図２（ａ）のチタン酸化物のように、短波長側において消衰係数がｆ（λ）よりも小さく、長波長側において消衰係数がｆ（λ）よりも大きくなっている必要がある。このため、吸収層１２の消衰係数ｋ（λ）を波長に対して線形近似したときの傾きａが、無着色材料の消衰係数の波長に対する傾きであるｋ（λ５５０）／λ５５０よりも大きくなっていれば良い。
【００３７】
ただし、式（５）の下限値を下回るほどにｋ（λ５５０）／λ５５０に対するａの値が小さくなると、短波長側の光と長波長側の光の吸収量の差が小さくなりすぎてしまう。このとき、長波長側の光を十分に吸収させようとすると短波長側の光の吸収量も高くなってしまい、光学素子１０の波長４００ｎｍから７００ｎｍにおける透過率が低くなってしまう。
【００３８】
一方、式（５）の上限値を上回る程に式（５）の下限値を下回るほどにｋ（λ５５０）／λ５５０に対するａの値が大きくなると、長波長側の消衰係数が大きくなりすぎるため、長波長側における反射率が増大してしまう。
【００３９】
なお、式（５）は以下の式（５ａ）の範囲とすることが好ましく、式（５ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
２．０≦ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）≦９．０  （５ａ）
２．５≦ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）≦６．０  （５ｂ）
【００４０】
なお、後述する実施例８乃至１０のように、複数の吸収層を有する場合、光学素子における全ての吸収層が式（５）を満たすことが好ましい。
【００４１】
また、吸収層１２を成膜する際に厚さの制御を容易にするためには、吸収層１２の厚さは８ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましい。
【００４２】
さらに、光学素子１０を光学系に用いる場合、光学素子１０で反射した光が像面に到達してフレアやゴーストを生じてしまう場合がある。このため、反射防止膜１３側から基板１１に向かって光を垂直に入射させた際の光学素子１０の反射率は、波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの各波長に対して１％以下であることが好ましく、０．７％以下であることがより好ましい。
【００４３】
また、基板１１側から反射防止膜１３に向かって光を垂直入射させた際の光学素子１０の反射率は、波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの各波長に対して１％以下であることが好ましく、０．７％以下であることがより好ましい。
【００４４】
このように、可視光の中でも一般的な撮像素子や人間の目における感度が大きい波長帯域の光に対する反射率を低減することで、光学素子１０を光学系に用いる場合にフレアやゴーストを十分に低減することができる。
【００４５】
上述のように、光学素子１０は短波長側の光よりも長波長側の光を多く吸収するような吸収層１２を有している。ここで、吸収層１２における短波長側の吸収率が大きすぎる場合、可視光に対する光学素子１０の透過率が低くなりすぎてしまう。
【００４６】
したがって、吸収層１２における短波長側の吸収率は大きくなりすぎないことが好ましい。具体的には、波長４００ｎｍの光に対する吸収層１２の吸収率をＡ４００としたとき、以下の式（６）を満たすことが好ましい。なお、吸収層１２における波長λの光の吸収率Ａ（λ）は、式（３）におけるＩ（λ）とＩ０（λ）を用いて、以下の式（７）で定義される値である。
０≦Ａ４００≦０．１  （６）
Ａ（λ）＝１−Ｉ（λ）／Ｉ０（λ）（７）
【００４７】
式（６）を満たすことで、可視光に対する光学素子１０の透過率を確保しつつ光学系を透過した光の色づきを補正することができる。
【００４８】
式（６）は以下の式（６ａ）の範囲とすることが好ましく、式（６ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０≦Ａ４００≦０．０７  （６ａ）
０≦Ａ４００≦０．０５  （６ｂ）
【００４９】
なお、後述する実施例８乃至１０のように光学素子が複数の吸収層を有する場合、Ａ４００は光学素子における全ての吸収層による光の吸収を総合した吸収率を言う。
【００５０】
さらに、光学素子１０のＩＳＯ色特性指数（ＩＳＯ／ＣＣＩ。以下、ＣＣＩと称する。）のＢ値をＣＣＩｅ，Ｂ、Ｇ値をＣＣＩｅ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩｅ，Ｒとする。また、光学素子１０の基板１１のみのＣＣＩのＢ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｂ、Ｇ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｒとする。このとき、以下の式（８）および（９）を満たすことが好ましい。
−４．６＜（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）―（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）＜０ 
（８）
−４＜（ＣＣＩｅ，Ｒ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｒ）―［（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）＋（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）］×ｃｏｓ６０°＜０              （９）
【００５１】
ＣＣＩは以下のように求めることができる。すなわち、ＣＣＩを求めたい光学部材の光軸上での分光透過率と、ＩＳＯ６７２８で定められる相対分光感度を用いて、赤のレスポンス値ＲＲ、青のレスポンス値ＲＢ、緑のレスポンス値ＲＧを算出する。その後、得られた各レスポンス値の常用対数ｌｏｇ１０ＲＲ、ｌｏｇ１０ＲＧ、ｌｏｇ１０ＲＢを求める。ｌｏｇ１０ＲＲ、ｌｏｇ１０ＲＧ、ｌｏｇ１０ＲＢの各値のうちで最小のものをｌｏｇ１０Ｒｉとしたとき、ＣＣＩのＲ値はｌｏｇ１０ＲＲ−ｌｏｇ１０Ｒｉで与えられる。また、ＣＣＩのＧ値はｌｏｇ１０ＲＧ−ｌｏｇ１０Ｒｉで与えられる。また、ＣＣＩのＢ値はｌｏｇ１０ＲＢ−ｌｏｇ１０Ｒｉで与えられる。
【００５２】
ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ、ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ、ＣＣＩｓｕｂ，Ｒは、基板１１と同じ材質および形状の部材を別途用意し、該部材のＣＣＩを計算することで得ることができる。なお、ＣＣＩｅ，Ｂ、ＣＣＩｅ，Ｇ、ＣＣＩｅ，Ｒのうちで最小のものの値は０である。同様に、ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ、Ｇ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩｓｕｂ，Ｒのうちで最小のものの値は０である。
【００５３】
光学素子１０のＣＣＩと、光学素子１０の基板１１のみのＣＣＩの差分をとることで、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩによっておおよそ評価することができる。ここで、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色とは、光学素子１０における反射率の波長特性および吸収層１２による吸収の波長特性による着色である。
【００５４】
通常、ＣＣＩは３線座標系にプロットされる。光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩで表わした値を直交座標系に変換したときの縦軸の値は、［（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）―（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）］×ｃｏｓ３０°となる。このため、式（８）は、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩで表わし、得られたＣＣＩ値を直交座標系に変換したときの縦軸の値に比例する値を表わしている。したがって、式（８）は光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩで表わし、得られたＣＣＩ値を直交座標系に変換したときの縦軸の値の範囲を規定するものである。
【００５５】
また、式（９）は、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩで表わし、得られたＣＣＩ値を直交座標系に変換したときの横軸の値の範囲を規定するものである。
【００５６】
式（８）、（９）が共に０より小さいことは、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色をＣＣＩで表わした値が直交座標系において第３象限に位置することを表わしている。これは、光学素子１０における基板１１の吸収に依らない着色がシアン乃至ブルーであることを意味している。これによって、黄色に色づいた光の色味を補正することができる。
【００５７】
一方、式（８）または（９）の上限値を上回ることは、吸収層１２の吸収率が長波長側で大きくなりすぎていることに相当する。この場合、吸収層１２の長波長側での消衰係数が短波長側での消衰係数に比べて大きくなりすぎ、反射率を十分に低減することが困難となる。
【００５８】
なお、式（８）は以下の式（８ａ）の範囲とすることが好ましい。また、（９）は以下の式（９ａ）の範囲とすることが好ましい。
−４．０＜（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）―（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）＜−０．１    （８ａ）
−３．５＜（ＣＣＩｅ，Ｒ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｒ）―［（ＣＣＩｅ，Ｇ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｇ）＋（ＣＣＩｅ，Ｂ−ＣＣＩｓｕｂ，Ｂ）］×ｃｏｓ６０°＜−０．１     （９ａ）
【００５９】
次に、反射防止膜１３について好ましい条件について説明する。
【００６０】
光学素子１０における反射率を広い波長帯域にわたって十分に低減するためには、反射防止膜１３は２層以上で構成されていることが好ましい。
【００６１】
また、反射防止膜１３は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が吸収層１２よりも小さく、１よりも大きな層を有することが好ましい。これにより、反射防止膜１３側から基板１１に向かって光が入射したときの反射率を低減することができる。
【００６２】
なお、前述のように、光学素子が吸収層を複数有する場合、複数の吸収層のうちで基板から最も遠い位置に配置されている吸収層よりも基板から遠い位置に配置された膜が反射防止膜に相当する。この場合、反射防止膜は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が、複数の吸収層のうち最も基板から遠い位置に配置されている吸収層の屈折率より小さく１より小さな層を有することが好ましい。
【００６３】
また、本実施例の光学素子１０は入射光の一部を吸収する吸収層１２を有するため、反射防止膜１３から基板１１に向かって光が入射したときの反射率と基板１１から反射防止膜１３に向かって光が入射したときの反射率は異なる。このため、吸収層１２を基板１１に接する位置に設ける場合、基板１１から反射防止膜１３に向かって光が入射したときの反射率を低減するためには、波長５５０ｎｍにおける基板の屈折率をＮｓｕｂとしたとき、以下の条件式（１０）を満たすことが好ましい。
｜Ｎｓｕｂ−Ｎａｂｓ｜≦０．３  （１０）
【００６４】
式（１０）は基板１１の屈折率と吸収層１２の屈折率の差が小さいことを表わしている。式（１０）を満たすことにより、基板１１と吸収層１２の界面における屈折率の差を小さくすることができ、基板１１から反射防止膜１３に向かって光が入射したときの反射率を小さくすることができる。
【００６５】
なお、式（１０）は以下の式（１０ａ）の範囲とすることが好ましい。
｜Ｎｓｕｂ―Ｎａｂｓ｜≦０．２  （１０ａ）
【００６６】
なお、後述する実施例８乃至１０の光学素子のように、複数の吸収層を有する場合、式（１０）においては、基板に隣接する吸収層の屈折率をＮａｂｓとすれば良い。
【００６７】
さらに、基板１１から反射防止膜１３に向かって光が入射したときの反射率を低減するため、基板１１と吸収層１２の間に１層以上の層を有する中間膜（中間反射防止膜）を設けても良い。このとき、中間膜は波長５５０ｎｍにおける屈折率が、吸収層１２の屈折率と基板１１の屈折率の間の値である層を有することが好ましい。これによって、基板側から反射防止膜に向かって光が入射したときの反射率を低減することができる。
【００６８】
なお、後述する吸収層を複数有する場合、複数の吸収層のうちで基板に最も近い位置に配置されている吸収層よりも基板に近い位置に積層された膜が中間膜に相当する。この場合中間膜は、波長５５０ｎｍにおいて屈折率が、複数の吸収層のうち最も基板に近い位置に配置されている吸収層の屈折率と基板の屈折率の間の値である層を有することが好ましい。
【００６９】
次に、本実施例の光学素子１０の特性について述べる。
【００７０】
本実施例の光学素子１０における各層の詳細を表１に示す。表１において、ｎは波長５５０ｎｍにおける屈折率、ｋは波長５５０ｎｍにおける消衰係数、ｄは各層の厚さを表わしている。
【００７１】
【表１】
2018091918.tif 000003
【００７２】
本実施例において、吸収層１２はチタン酸化物を用いて形成されており、消衰係数の波長特性は図２に示す通りである。本実施例の吸収層１２の波長５５０ｎｍにおける消衰係数ｋ（λ５５０）は０．０３９７である。また、本実施例の吸収層１２の消衰係数を波長に対して最小二乗法によって線形近似した際の波長に対する傾きをａとしたとき、ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）の値は２．５７９である。すなわち、本実施例の吸収層１２は式（５）を満たしている。
【００７３】
図５（ａ）に、本実施例の光学素子１０における反射率を示す。図５（ａ）において、実線で示した反射率Ｒａｉｒは、反射防止膜側から基板１１に向かって光を入射させた時の反射率である。また、点線で示した反射率Ｒｓｕｂは、基板１１側から反射防止膜１３に向かって光を入射させた時の反射率である。図５（ａ）に示すように、光学素子１０のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【００７４】
図５（ｂ）に、光学素子１０における透過率の波長特性を示す。なお、図５（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板１１における光の吸収を０とみなしている。光学素子１０は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、光学素子１０を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層１２の吸収率Ａ４００は０．０１０４となっており、本実施例の吸収層１２は式（６）を満たしている。
【００７５】
図５（ｃ）は、光学素子１０の透過率の波長特性および基板１１のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。図５（ｃ）の三線座標は、ＣＣＩ値１ごとにグリッド線を引いている。透過光の色味は、原点を中心としたプロット点の位置する方向によって表わされる。また、色味の強さは原点とプロット点の距離が離れるほど強くなる。
【００７６】
図５（ｃ）に示す点は、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎ方向にプロットされている。すなわち光学素子１０に入射した光は、主として吸収層１２により、黄色の補色である青味を帯びた色に着色されることを表している。したがって、光学素子１０を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを効果的に補正することができる。
【００７７】
［実施例２］
次に、実施例２の光学素子について説明する。実施例２の光学素子は実施例１と同様に、基板と、基板上に設けられた反射防止膜と、基板と反射防止膜の間に設けられた吸収層を有している。本実施例の光学素子では、吸収層の消衰係数の波長特性が実施例１の光学素子１０と異なる。本実施例における吸収層の消衰係数の波長特性は、図４（ｃ）に示した特性となっている。
【００７８】
本実施例の光学素子における各層の詳細を表２に示す。
【００７９】
【表２】
2018091918.tif 000004
【００８０】
本実施例の吸収層の波長５５０ｎｍにおける消衰係数ｋ（λ５５０）は０．０２００である。また、本実施例の吸収層１２の消衰係数を波長に対して最小二乗法によって線形近似した際の波長に対する傾きをａとしたとき、ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）の値は４．７１８である。すなわち、本実施例の吸収層は式（５）を満たしている。
【００８１】
図６（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図６（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【００８２】
図６（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図６（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０である。
【００８３】
図６（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【００８４】
［実施例３］
次に、実施例３の光学素子３０について説明する。図７に本実施例の光学素子３０の概略図を示す。実施例３の光学素子は基板３１と、基板上に設けられた反射防止膜３３と、基板３１と反射防止膜３３の間に設けられた吸収層３２を有している。本実施例の光学素子は、基板３１と吸収層３２の間に中間膜３４を有する点で実施例１および２と異なる。本実施例において中間膜３４は２層で構成されている。
【００８５】
実施例３の光学素子３０における各層の詳細を表３に示す。
【００８６】
【表３】
2018091918.tif 000005
【００８７】
本実施例の光学素子３０において、吸収層３２の消衰係数の波長特性は実施例１と同様であり、図２に示した通りである。
【００８８】
図８（ａ）に、本実施例の光学素子３０における反射率を示す。図８（ａ）に示すように、本実施例の光学素子３０のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【００８９】
図８（ｂ）に、本実施例の光学素子３０における透過率の波長特性を示す。なお、図８（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板３１における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子３０は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子３０を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層３２の吸収率Ａ４００は０．０１６５である。
【００９０】
図８（ｃ）は、本実施例の光学素子３０の透過率の波長特性および本実施例の光学素子３０で用いている基板３１のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【００９１】
［実施例４］
次に、実施例４の光学素子について説明する。
【００９２】
本実施例の光学素子は実施例３の光学素子３０の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は基板に近い側から順に積層された中間膜と、吸収層と、反射防止膜を有している。本実施例において中間膜は２層で構成されている。
【００９３】
本実施例の光学素子では、吸収層の消衰係数の波長特性が実施例３の光学素子３０と異なる。本実施例における吸収層の消衰係数の波長特性は、図３に示した特性となっている。
【００９４】
実施例４の光学素子における各層の詳細を表４に示す。
【００９５】
【表４】
2018091918.tif 000006
【００９６】
本実施例の吸収層の波長５５０ｎｍにおける消衰係数ｋ（λ５５０）は０．１３１２である。また、本実施例の吸収層１２の消衰係数を波長に対して最小二乗法によって線形近似した際の波長に対する傾きをａとしたとき、ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）の値は２．４９７である。すなわち、本実施例の吸収層は式（５）を満たしている。
【００９７】
図９（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図９（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【００９８】
図９（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図９（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０．０１６２である。
【００９９】
図９（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１００】
［実施例５］
次に、実施例５の光学素子について説明する。
【０１０１】
本実施例の光学素子は実施例３および実施例４の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は基板に近い側から順に積層された中間膜と、吸収層と、反射防止膜を有している。本実施例において中間膜は２層で構成されている。
【０１０２】
本実施例の光学素子では、吸収層の消衰係数の波長特性が実施例３および実施例４と異なる。本実施例における吸収層の消衰係数の波長特性は、図４（ａ）に示した特性となっている。
【０１０３】
実施例５の光学素子における各層の詳細を表５に示す。
【０１０４】
【表５】
2018091918.tif 000007
【０１０５】
本実施例の吸収層の波長５５０ｎｍにおける消衰係数ｋ（λ５５０）は０．０３９７である。また、本実施例の吸収層１２の消衰係数を波長に対して最小二乗法によって線形近似した際の波長に対する傾きをａとしたとき、ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）の値は１．５００である。すなわち、本実施例の吸収層は式（５）を満たしている。
【０１０６】
図１０（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１０（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１０７】
図１０（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１０（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０である。
【０１０８】
図１０（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１０９】
［実施例６］
次に、実施例６の光学素子について説明する。
【０１１０】
本実施例の光学素子は実施例３乃至５の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は基板に近い側から順に積層された中間膜と、吸収層と、反射防止膜を有している。本実施例において中間膜は２層で構成されている。
【０１１１】
本実施例の光学素子では、吸収層の消衰係数の波長特性が実施例３乃至５と異なる。本実施例における吸収層の消衰係数の波長特性は、図４（ｂ）に示した特性となっている。
【０１１２】
実施例５の光学素子における各層の詳細を表６に示す。
【０１１３】
【表６】
2018091918.tif 000008
【０１１４】
本実施例の吸収層の波長５５０ｎｍにおける消衰係数ｋ（λ５５０）は０．０３９７である。また、本実施例の吸収層１２の消衰係数を波長に対して最小二乗法によって線形近似した際の波長に対する傾きをａとしたとき、ａ・λ５５０／ｋ（λ５５０）の値は９．６０７である。すなわち、本実施例の吸収層は式（５）を満たしている。
【０１１５】
図１１（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１１（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１１６】
図１１（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１１（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０である。
【０１１７】
図１１（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１１８】
［実施例７］
次に、実施例７の光学素子について説明する。
【０１１９】
本実施例の光学素子は実施例３乃至６の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は基板に近い側から順に中間膜と、吸収層と、反射防止膜を有している。本実施例において中間膜は２層で構成されている。
【０１２０】
本実施例の光学素子では、吸収層の消衰係数の波長特性が実施例３乃至６と異なる。本実施例における吸収層の消衰係数の波長特性は、図４（ｃ）に示した特性となっている。
【０１２１】
実施例７の光学素子における各層の詳細を表７に示す。
【０１２２】
【表７】
2018091918.tif 000009
【０１２３】
図１２（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１２（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１２４】
図１２（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１２（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０である。
【０１２５】
図１２（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１２６】
［実施例８］
次に、実施例８の光学素子について説明する。実施例８の光学素子８０の概略図を図１３に示す。本実施例の光学素子８０は、上述した実施例１乃至６の光学素子とは異なり、吸収層を２層有している。すなわち、光学素子８０は、第１の吸収層８２ａと第２の吸収層８２ｂを備えている。第１の吸収層８２ａと第２の吸収層８２ｂの間には層８５が形成されている。光学素子８０に入射した光の一部は、第１の吸収層８２ａおよび第２の吸収層８２ｂで吸収される。なお。図１８において８３は反射防止膜であり、１層で構成されている。また、８４は中間膜であり、１層で構成されている。
【０１２７】
実施例８の光学素子８０における各層の詳細を表８に示す。
【０１２８】
【表８】
2018091918.tif 000010
【０１２９】
本実施例の吸収層は、実施例１および実施例３と同様の特性を有しており、消衰係数の波長特性は図２に示すとおりである。一般に、光学部材に施される反射防止膜では、広い波長帯域で反射防止性能を高めるために、相対的に屈折率の低い層（低屈折率層）と相対的に屈折率の高い層（高屈折率層）を交互に積層する。本実施例の光学素子８０では、表８に示す通り、吸収層を高屈折率層として用いている。吸収層を高屈折率層として用いる場合、吸収層の屈折率を大きくすることで、反射率をより低減することができる。具体的には、第１の吸収層８２ａおよび第２の吸収層８２ｂは共に５５０ｎｍにおける屈折率が２．０以上であることが好ましい。
【０１３０】
図１４（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１４（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１３１】
図１４（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１４（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０．０１４５である。
【０１３２】
図１４（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１３３】
［実施例９］
次に、実施例９の光学素子について説明する。実施例９の光学素子は実施例８の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は実質的に吸収作用を持たない層を挟んで２つの吸収層を有する。
【０１３４】
本実施例の光学素子における各層の詳細を表９に示す。
【０１３５】
【表９】
2018091918.tif 000011
【０１３６】
本実施例の吸収層は、実施例４と同様の特性を有しており、消衰係数の波長特性は図３に示すとおりである。
【０１３７】
図１５（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１５（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１３８】
図１５（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１５（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０．０６０５である。
【０１３９】
図１５（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１４０】
［実施例１０］
次に、実施例１０の光学素子について説明する。実施例１０の光学素子は実施例８および実施例９の素子構成と同様である。すなわち、本実施例の光学素子は実質的に吸収作用を持たない層を挟んで２つの吸収層を有する。
【０１４１】
本実施例の光学素子における各層の詳細を表１０に示す。
【０１４２】
【表１０】
2018091918.tif 000012
【０１４３】
本実施例の吸収層は、実施例２および実施例７と同様の特性を有しており、消衰係数の波長特性は図４（ｃ）に示すとおりである。
【０１４４】
図１６（ａ）に、本実施例の光学素子における反射率を示す。図１６（ａ）に示すように、本実施例の光学素子のＲａｉｒおよびＲｓｕｂはいずれも波長４５０ｎｍから波長６５０ｎｍにおいて１％以下となっている。また、Ｒａｉｒ、Ｒｓｕｂの波長に対する変化は小さくなっており、反射率の波長特性による透過光の色づきは極めて少ない。
【０１４５】
図１６（ｂ）に、本実施例の光学素子における透過率の波長特性を示す。なお、図１６（ｂ）に示す透過率の波長特性は、基板における光の吸収を０とみなしている。本実施例の光学素子は短波長側に比べて長波長側の透過率が低くなっている。したがって、本実施例の光学素子を光学系に用いることで、黄色い透過光の色づきを補正することができる。また、波長４００ｎｍの光に対する吸収層の吸収率Ａ４００は０である。
【０１４６】
図１６（ｃ）は、本実施例の光学素子の透過率の波長特性および本実施例の光学素子で用いている基板のみの透過率の波長特性をＣＣＩで評価し、式（７）および（８）の値を算出した結果を三線座標に黒丸でプロットしたものである。
【０１４７】
上述した実施例１乃至１０の光学素子における各値を、以下の表１１にまとめて示す。
【０１４８】
【表１１】
2018091918.tif 000013
【０１４９】
［光学系］
次に、本発明の光学系の実施例について説明する。
【０１５０】
本発明の光学系の実施例である光学系１００の断面図を図１７に示す。図１７において、左側が物体側であり、右側が像側である。光学系１００はデジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。
【０１５１】
光学系１００は、光学素子としてのレンズを複数有している。光学系１００は物体側から順に配置された正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、後群Ｌ３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、フォーカシングに際して移動する。なお、図１７においてＩＰは像面である。光学系１００には、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等の撮像素子が配置される。光学系１００をフィルム式カメラの光学系として用いる場合には、像面ＩＰにはフィルムが配置される。
【０１５２】
光学系１００では、光学性能を向上するために、多数のレンズを使用している。また、第２レンズ群に高分散なガラスを用いている。このように、多数のレンズを使用したり、高分散なガラスを用いたりした場合には、短波長側の光がガラスによって吸収され、透過光の黄色い色付きが顕著となる傾向がある。
【０１５３】
図１８に、光学系１００において、ガラスによる吸収のみを考慮した場合の透過率の波長特性を示す。図１８では、各ガラスの表面における反射およびガラス以外の媒質による光の吸収はないものとしている。図１８に示すように、ガラスによる吸収のみを考慮した場合の透過率は短波長側において小さくなっており、透過光が黄色く色づいていてしまうことがわかる。
【０１５４】
そこで、本実施例の光学系１００では、実施例１乃至１０で述べた吸収層を有する光学素子をレンズとして用いることで、透過光の色づきを補正している。具体的には、表７に示した層構成の中間膜、吸収膜、反射防止膜が、第３レンズ１０１の物体側のレンズ面、第３レンズ１０１の像側のレンズ面、第７レンズ１０２の像側のレンズ面、第１４レンズ１０３の物体側のレンズ面に設けられている。
【０１５５】
光学系１００において、第３レンズ１０１、第７レンズ１０３、第１４レンズ１０４に設けた吸収層による吸収およびガラスによる吸収を考慮した場合のＣＣＩ（黒丸）を図１９に示す。図１９において白丸で示した座標は、光学系１００においてガラスによる吸収のみを考慮した場合のＣＣＩである。
【０１５６】
図１９に×印で示したのは、ＩＳＯ基準レンズのＣＣＩである。また、太線で示した六角形は、ＩＳＯの定める許容枠である。
【０１５７】
図１９より、ガラスによる吸収のみを考慮した場合のＣＣＩは許容枠から大きくはずれてしまうほど着色していることがわかる。一方、吸収層による吸収とガラスによる吸収を考慮した場合のＣＣＩは、許容枠の内側に位置している。これは、第３レンズ１０１、第７レンズ１０３、第１４レンズ１０４に設けた吸収層によって、透過光の色づきを補正できていることを示している。
【０１５８】
さらに、第３レンズ１０１、第７レンズ１０３、第１４レンズ１０４は、図１２（ａ）に示した通り、反射率が低い。このため、ゴーストやフレアの発生を低減することができる。
【０１５９】
なお、光学系に実施例１乃至１０で述べた吸収層を有する光学素子を設ける場合、該光学系はアッベ数が３０以下であるレンズを有していることが好ましい。アッベ数が３０以下であるような高分散ガラスは、短波長側の光を比較的大きく吸収する傾向がある。このため、アッベ数が３０以下のガラスを有する光学系に実施例１乃至１０で述べた吸収層を有する光学素子を設けることで、光学系を透過する光の色づきを低減することができる。
【０１６０】
なおアッベ数νｄとは、フラウンホーファー線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれｎｇ、ｎＦ、ｎｄ、ｎＣとしたとき、以下の式（１１）で定義される値である。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）  （１１）
【０１６１】
また、光学系に実施例１乃至１０で述べた吸収層を有する光学素子を設ける場合、該光学系は以下の条件式（１２）、（１３）を共に満たすことが好ましい。
５＜ＣＣＩＯ，Ｇ＜２０  （１２）
４＜ＣＣＩＯ，Ｒ＜２０  （１３）
【０１６２】
式（１０）および（１１）では、光学系に用いられているガラスによる光の吸収のみを考慮した場合の光学系の透過率の波長特性をＣＣＩで表わしたときのＧ値をＣＣＩＯ，Ｇ、Ｒ値をＣＣＩＯ，Ｒとしている。式（１１）、（１２）を共に満たす光学系に実施例１乃至１０で述べた吸収層を有する光学素子を設けることで、ガラスが光を吸収することによって生じる透過光の色づきを効果的に補正することができ、透過光の色づきが少ない光学系を得ることができる。
【０１６３】
以下に、図１７に示した光学系１００の数値実施例を示す。面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎ５５０は各光学部材の波長５５０ｎｍにおける屈折率、νｄは光学部材のアッベ数である。
【０１６４】
なお数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て光学系１００が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。
【０１６５】
［数値実施例］
単位 mm
面データ
面番号      r            d          n550        vd
1       251.287       16.40      1.48898      70.2
2      -569.439       47.74
3       134.398       21.28      1.43484      95.1
4      -239.479        0.24
5      -237.555        4.00      1.61635      44.3
6        178.77       17.18
7        76.688       14.20      1.43484      95.1
8       318.525        1.03
9        60.263        6.00      1.51805      64.1
10        47.352       22.04
11     -1630.821        4.00      1.93307      18.9
12       -301.81        3.20      1.65762      39.7
13       149.471       45.57
14(絞り)    ∞          8.36
15       327.772        2.18      1.72487      34.7
16        40.638       10.87      1.73200      54.7
17      -927.465       10.02
18       103.249        5.93      1.85415      23.8
19       -133.81        1.71      1.71582      53.9
20        45.777        5.62
21      -155.221        1.67      1.88761      40.8
22       121.068        6.32
23       137.098        3.35      1.75400      35.3
24      -256.865        5.53
25         85.03        7.34      1.65762      39.7
26      -133.787        2.00      1.93307      18.9
27     -3193.452       21.53
28         ∞           2.20      1.51805      64.1
29         ∞          67.57
30(像面)   ∞
各種データ
焦点距離    390.06
Fナンバー    2.90
半画角(°)    3.17
像高         21.64
レンズ全長  365.05
BF           67.53
【０１６６】
なお、本発明の光学系は、図１７に示す光学系１００のように、デジタルカメラ等に用いられる撮影光学系に限定されない。本発明の光学系は、望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡の光学系であっても良いし、プロジェクタに用いられる投射光学系であっても良い。
【０１６７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１６８】
１０  光学素子
１１  基板
１２  吸収層
１３  反射防止膜
【図１】
2018091918.tif 000014
【図２】
2018091918.tif 000015
【図３】
2018091918.tif 000016
【図４】
2018091918.tif 000017
【図５】
2018091918.tif 000018
【図６】
2018091918.tif 000019
【図７】
2018091918.tif 000020
【図８】
2018091918.tif 000021
【図９】
2018091918.tif 000022
【図１０】
2018091918.tif 000023
【図１１】
2018091918.tif 000024
【図１２】
2018091918.tif 000025
【図１３】
2018091918.tif 000026
【図１４】
2018091918.tif 000027
【図１５】
2018091918.tif 000028
【図１６】
2018091918.tif 000029
【図１７】
2018091918.tif 000030
【図１８】
2018091918.tif 000031
【図１９】
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