(57)【要約】【課題】耐擦傷性があり、かつ反射防止性能が良好な反射防止膜を使用することで、透過率性能を落とさずに広い角度範囲でのゴースト低減を可能にした光学系を提供する。【解決手段】光学系は、第１の反射防止膜が形成された第１の光学面と、第２の反射防止膜が形成された第２の光学面とを備え、第１および第２の反射防止膜は、互いに異なる反射特性を有し、第１の反射防止膜は、中空シリカを含む第１の層を含み、第２の反射防止膜は、中空シリカを含む第２の層を含み、第１および第２の層のそれぞれは、４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．３以下である。【選択図】図１
2015138208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の反射防止膜が形成された第１の光学面と、
第２の反射防止膜が形成された第２の光学面と、を備え、
前記第１および第２の反射防止膜は、互いに異なる反射特性を有し、
前記第１の反射防止膜は、中空シリカを含む第１の層を含み、
前記第２の反射防止膜は、中空シリカを含む第２の層を含み、
前記第１および第２の層のそれぞれは、４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．３以下である、ことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記第１の反射防止膜は、第１のレンズ基材の上に形成された複数の層、および、該複数の層の上の最上層としての前記第１の層を含んで構成されており、
前記第２の反射防止膜は、第２のレンズ基材の上に形成された複数の層、および、該複数の層の上の最上層としての前記第２の層を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１のレンズ基材の屈折率は、前記第２のレンズ基材の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第１の反射防止膜を構成する前記複数の層、および、前記第２の反射防止膜を構成する前記複数の層は、それぞれ、３層以上１０層未満であることを特徴とする請求項２または３に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１の反射防止膜を構成する前記複数の層、および、前記第２の反射防止膜を構成する前記複数の層は、ドライプロセスにより形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率と等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第１の層および前記第２の層は、それぞれ、ウエットプロセスにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第１の層および前記第２の層は、それぞれ、鉛筆硬度がＨ以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
波長をλ（ｎｍ）、入射角度をθ（°）、前記第１の反射防止膜の反射率をＲＡ（λ，θ）、前記第２の反射防止膜の反射率をＲＢ（λ，θ）とするとき、
ＲＡ（４００，０）＜ＲＢ（４００，０）
ＲＡ（７００，０）＜ＲＢ（７００，０）
を満たし、
４００≦λ≦７００を満たす範囲内において、
ＲＡ（λ１，０）＝ＲＢ（λ１，０）
を満たす波長λ１が少なくとも２つ以上存在することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
波長をλ（ｎｍ）、入射角度をθ（°）、前記第１の反射防止膜の反射率をＲＡ（λ，θ）、前記第２の反射防止膜の反射率をＲＢ（λ，θ）とするとき、
４００≦λ≦７００を満たす範囲内において、
ＲＡ（λ，０）×ＲＢ（λ，０）≦０．００１％
を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
波長をλ（ｎｍ）、入射角度をθ（°）、前記第１の反射防止膜の反射率をＲＡ（λ，θ）、前記第２の反射防止膜の反射率をＲＢ（λ，θ）とするとき、
４００≦λ≦７００を満たす範囲内において、
ＲＡ（λ，６０）×ＲＢ（λ，６０）≦０．５％
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記光学系は、結像光学系であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記光学系は、観察光学系であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１４】
前記光学系は、走査光学系であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系および光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ用レンズなどの光学系においては、高い光学性能を有し、かつ光学系の全体が小型かつ軽量であることが求められている。これに対応して、口径の大きいレンズや曲率半径の小さい面を有するレンズが多く使用されている。このようなレンズを光学系に用いると、レンズの周辺部において、光線が大きな角度で入射する。入射角度が広範囲になると、従来から使用されている反射防止膜では、入射した光線の反射を十分に抑制することができず、ゴーストやフレアが発生する場合がある。
【０００３】
特許文献１には、ゴーストの原因となる２面以上の反射境界面に、それぞれ互いに相補する関係の波長特性を有する反射コートを施すことにより、ゴーストを抑制する構成が開示されている。特に、ゴーストの原因となる２面以上の反射境界面における媒質のそれぞれについて、屈折率をｎ、光の入射角度をθとしたとき、ｎ・ｓｉｎθの小さいほうの面に短波長域よりも長波長域での反射防止特性に優れた反射防止コートを施す。これにより、ゴーストの抑制が可能となる。
【０００４】
特許文献２には、凸レンズ面および凹レンズ面のいずれか一方または両方に、平均ピッチが４００ｎｍ以下の複数の微細凹凸構造からなる反射防止構造体が形成された光学系が開示されている。微細凹凸構造体からなる反射防止構造体は、入射角度特性および波長帯域特性に優れており、反射防止構造体を適切に設定することによりゴーストの抑制が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２３２２６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成では、ある特性の入射角度では相補関係が成り立つため、ゴーストを抑制することができる。しかし、それ以外の入射角度では、ゴースト抑制効果が期待できない。また、ｎ・ｓｉｎθが小さいほうの面では、短波長域よりも長波長域での反射防止特性に優れた反射防止膜を施すことで、逆に短波長側の反射率が高くなってしまう。このため、光学系の全体としては、光の透過量が低減し、撮像光の光量損失が大きくなる。また、特許文献２の反射防止膜は、ナノオーダーの微細凹凸構造が最表面に構成されているため、耐擦傷性が弱い。
【０００７】
そこで本発明は、耐擦傷性が強く、かつ反射防止性能が良好な反射防止膜を使用することで、透過率性能を落とさずに広い角度範囲でのゴースト低減を可能にした光学系および光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光学系は、第１の反射防止膜が形成された第１の光学面と、第２の反射防止膜が形成された第２の光学面とを備え、前記第１および第２の反射防止膜は、互いに異なる反射特性を有し、前記第１の反射防止膜は、中空シリカを含む第１の層を含み、前記第２の反射防止膜は、中空シリカを含む第２の層を含み、前記第１および第２の層のそれぞれは、４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．３以下である。
【０００９】
本発明の他の側面としての光学機器は、前記光学系を有する。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐擦傷性があり、かつ反射防止性能が良好な反射防止膜を使用することで、透過率性能を落とさずに広い角度範囲でのゴースト低減を可能にした光学系および光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における光学系の要部断面図である。
【図２】本実施形態における反射防止膜の概略図である。
【図３】実施例１における反射防止膜Ａ１の反射率特性を示す図である。
【図４】実施例１における反射防止膜Ｂ１の反射率特性を示す図である。
【図５】実施例１における反射防止膜Ａ１の反射率と反射防止膜Ｂ１の反射率との積の特性を示す図である。
【図６】実施例２における光学系の要部断面図である。
【図７】実施例２における反射防止膜Ａ２の反射率特性を示す図である。
【図８】実施例２における反射防止膜Ｂ２の反射率特性を示す図である。
【図９】実施例２における反射防止膜Ａ２の反射率と反射防止膜Ｂ２の反射率との積の特性を示す図である。
【図１０】実施例３における光学系の要部断面図である。
【図１１】実施例３における反射防止膜Ａ３の反射率特性を示す図である。
【図１２】実施例３における反射防止膜Ｂ３の反射率特性を示す図である。
【図１３】実施例３における反射防止膜Ａ３の反射率と反射防止膜Ｂ３の反射率との積の特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本実施形態の光学系は、複数の光学面のうち少なくとも２面に反射防止膜が形成されている。反射防止膜は、複数の層からなり、その最上層には中空シリカを含む層が形成されている。図２は、本実施形態における反射防止膜２０３の概略図（断面図）である。図２において、２０４は中空シリカを含む最上層（第１の層または第２の層）である。２０５は、反射防止膜２０３のうち、最上層２０４以外の複数の層である。最上層２０４および複数の層２０５により反射防止膜２０３が構成される。２０６は、反射防止膜２０３が施されたレンズ基材である。最上層２０４は、中空シリカ２０１およびバインダー２０２からなる。複数の中空シリカ２０１のそれぞれの間の空隙をバインダー２０２により結合させることにより、強度が増し、耐擦傷性が保たれる。本実施形態において、反射防止膜２０３は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４で定義される鉛筆硬度がＨ以上の硬度を実現している。
【００１５】
反射防止膜２０３の最上層２０４としては、より低屈折率を有する材料が望まれる。一般的には、蒸着により成膜可能な最も低屈折率な材料であるフッ化マグネシウム膜（屈折率１．３８）が用いられる。中空シリカ２０１は、内部の空気により、一般的なシリカよりも小さい屈折率を有する。本実施形態によれば、最上層２０４の屈折率は、中空シリカ２０１、中空シリカ２０１の内部の空気、および、バインダー２０２の割合を考慮して導出され、最上層２０４の屈折率は、例えば１．３５以下になる。このため、一般的に用いられる屈折率１．３８のフッ化マグネシウム膜よりも低屈折率な薄膜を作製することができ、高性能な反射防止膜の作製が可能となる。
【００１６】
好ましくは、中空シリカ２０１の平均粒径は、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。より好ましくは、中空シリカ２０１の平均粒径は、３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。中空シリカ２０１の平均粒径が２０ｎｍ未満の場合、空孔の大きさが小さくなり、屈折率を低くすることが難しいため好ましくない。また、平均粒径が７０ｎｍ以上の場合、粒子間の空隙の大きさが大きくなるため、粒子の大きさに伴う散乱が発生して好ましくない。
【００１７】
中空シリカ２０１を含む最上層２０４の塗工方法は、ウエットプロセス（湿式成膜法）であれば特に限定されるものではなく、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法などの一般的な塗工方法を用いることができる。特に、レンズのような曲面を有する基材に対して膜厚を均一に成膜することができるという観点から、塗料をスピンコートで成膜することが好ましい。塗工後は、乾燥を行う。乾燥は、乾燥機、ホットプレート、電気炉などを用いることができる。乾燥条件は、基材に影響を与えず、かつ中空粒子内の有機溶媒を蒸発できる程度の温度と時間に設定される。一般的には、３００℃以下の温度を用いることが好ましい。塗工回数は、通常１回が好ましいが、乾燥と塗工を複数回繰り返してもよい。
【００１８】
反射防止膜２０３のうち最上層２０４以外の複数の層２０５は、どのような方法で作製したものでも構わない。特に、作製の簡便さや、コストの面から、蒸着法やスパッタリング法などのドライプロセス（真空成膜法）により形成することが好ましい。複数の層２０５の層数は、３層以上１０層未満であることが好ましい。複数の層２０５の層数が３層未満である場合、特定の波長に対して反射率を低減させることは可能であるが、広帯域に反射率を低減することが困難となる。また、層数が１０層以上である場合、製造が困難となり反射率のバラつきが大きくなるため、好ましくない。
【００１９】
本実施形態における光学系の２つの光学面に形成された、最上層２０４が中空シリカ２０１を含む層が配置された反射防止膜を、反射防止膜Ａ（第１の反射防止膜）および反射防止膜Ｂ（第２の反射防止膜）とする。また、波長λ（ｎｍ）かつ入射角度θ（°）での反射防止膜Ａ、Ｂの反射率を、それぞれ、ＲＡ（λ，θ）、ＲＢ（λ，θ）とする。このとき、入射角度が０°の場合における反射防止膜Ａの反射率ＲＡ（λ，０）および反射防止膜Ｂの反射率ＲＢ（λ，０）は、以下の式（１）、（２）を満たす。
【００２０】
ＲＡ（４００，０）＜ＲＢ（４００，０）  …  （１）
ＲＡ（７００，０）＜ＲＢ（７００，０）  …  （２）
また、４００≦λ≦７００の範囲において、以下の式（３）を満たす波長λ１が少なくとも２つ以上存在することが好ましい。
【００２１】
ＲＡ（λ１，０）＝ＲＢ（λ１，０）  …  （３）
これは、反射防止膜Ａが４００ｎｍと７００ｎｍ付近にボトム（極小値）が存在するＷ型の反射率特性であり、反射防止膜Ｂが５５０ｎｍ付近にボトム（極小値）が存在するＵ型の反射率特性であることを意味している。入射角度が０度で入射する場合の反射率特性に関して、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲内で反射防止性能が劣化する範囲はない。また、反射防止膜Ａ、Ｂは、最上層２０４（最表層）として、屈折率１．３５以下の低屈折率膜を用いる。このため、フッ化マグネシウムを用いた一般的な反射防止膜よりも広帯域であり、広角まで良好な角度特性が得られる。従って、４００ｎｍから７００ｎｍの波長の範囲内において、光学系の全体の透過性能が劣化することはない。
【００２２】
また、４００ｎｍと７００ｎｍの波長の付近では、反射防止膜Ｂの反射率よりも、反射防止膜Ａの反射率のほうが小さい。一方、５５０ｎｍの波長の付近では、反射防止膜Ａの反射率よりも、反射防止膜Ｂの反射率のほうが小さい。このような反射率特性により、反射防止膜Ａにより反射した不要光は、反射防止膜Ｂによりその反射量が低減し、全体としてゴーストが抑制される。また、反射防止膜Ｂにより反射した不要光に関しても同様である。また、反射率ＲＡ(λ，０)のようなＷ型の反射率特性は、比較的設計が容易である。このため、そのような反射率特性を有する反射防止膜は、屈折率が小さいレンズ基材に形成することが好ましい。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の実施例１における光学系について説明する。図１は、本実施例における光学系１１の要部断面図である。図１において、光学系１１は、焦点距離が５０ｍｍのカメラ用レンズである。１２は絞り、１３は撮像面である。レンズ基材Ｇ１２（第１のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．６０３であり、レンズ基材Ｇ１２の像側（凹面側、図１中の右側）のレンズ面（第１の光学面）には、反射防止膜Ａ１（第１の反射防止膜）が形成されている。また、レンズ基材Ｇ１３（第２のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．６５４１２であり、レンズ基材Ｇ１３の物体側（凸面側、図１中の左側）のレンズ面（第２の光学面）には、反射防止膜Ｂ１（第２の反射防止膜）が形成されている。表１は反射防止膜Ａ１の膜構成を示し、表２は反射防止膜Ｂ１の膜構成を示している。
【００２４】
【表１】
2015138208.tif 000003
【００２５】
【表２】
2015138208.tif 000004
【００２６】
図３は、反射防止膜Ａ１の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図３（ａ）は、反射防止膜Ａ１における入射角度が０度の場合の反射率ＲＡ１(λ，０)、図３（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＡ１(λ，６０)をそれぞれ示している。図４は、反射防止膜Ｂ１の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図４（ａ）は、反射防止膜Ｂ１における入射角度が０度の場合の反射率ＲＢ１(λ，０)、図４（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＢ１(λ，６０)をそれぞれ示している。
【００２７】
図３および図４に示されるように、入射角度が０度の場合における反射率ＲＡ１(λ，０)、ＲＢ１(λ，０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で０．４％以下と良好である。また、入射角度が６０度の場合における反射率ＲＡ１(λ，６０)、ＲＢ１(λ，６０)は、反射防止膜Ａ１、Ｂ１ともに、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で１０％以下である。反射防止膜Ａ１、Ｂ１の４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内における反射率特性は良好である。このため、光学系１１の全体の光量損失を抑えることができる。
【００２８】
本実施例において、ＲＡ１(４００，０)＝０．０３１％、ＲＢ１(４００，０)＝０．２５７％、ＲＡ１(７００，０)＝０．０５５％、ＲＢ１(７００，０)＝０．２６４であり、式（１）、（２）を満たしている。また、式（３）を満たす波長λ１は、４８４ｎｍと６５４ｎｍの２波長である。
【００２９】
図５は、反射防止膜Ａ１の反射率と反射防止膜Ｂ１の反射率との積の特性を示す図である。図５（ａ）は、入射角度が０度の場合の反射防止膜Ａ１の反射率ＲＡ１(λ，０)と反射防止膜Ｂ１の反射率ＲＢ１(λ，０)との積ＲＡ１(λ，０)× ＲＢ１(λ，０)を示している。これは、入射角度が０度で、反射防止膜Ａ１が形成された面と反射防止膜Ｂ１が形成された面との両方の面での反射率を表している。図５（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射防止膜Ａ１の反射率ＲＡ１(λ，６０)と反射防止膜Ｂ１の反射率ＲＢ１(λ，６０)との積ＲＡ１(λ，６０)×ＲＢ１(λ，６０)を示している。これは、入射角度が６０度で、反射防止膜Ａ１が形成された面と反射防止膜Ｂ１が形成された面との両方の面での反射率を表している。積ＲＡ１(λ，０)×ＲＢ１(λ，０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．００１％以下である。また、積ＲＡ１(λ，６０)×ＲＢ１(λ，６０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．５％以下である。このように本実施例によれば、０度から６０度までの入射角度で、反射防止膜Ａ１と反射防止膜Ｂ１を形成した面の両方を反射する光は大きく低減しており、ゴーストを良好に抑制することができる。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の実施例２における光学系について説明する。図６は、本実施例における光学系２１の要部断面図である。図６において、光学系２１は、焦点距離が１４ｍｍのカメラ用広画角レンズである。２２は絞り、２３は撮像面である。レンズ基材Ｇ２３（第１のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．６９６８であり、レンズ基材Ｇ２３の像面側（凹面側、図６中の右側）のレンズ面（第１の光学面）には、反射防止膜Ａ２（第１の反射防止膜）が形成されている。また、レンズ基材Ｇ２４（第２のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．７７２５０であり、レンズ基材Ｇ２４の物体側（凸面側、図６中の左側）のレンズ面（第２の光学面）には、反射防止膜Ｂ２（第２の反射防止膜）が形成されている。表３は反射防止膜Ａ２の膜構成を示し、表４は反射防止膜Ｂ２の膜構成を示している。
【００３１】
【表３】
2015138208.tif 000005
【００３２】
【表４】
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【００３３】
図７は、反射防止膜Ａ２の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図７（ａ）は、反射防止膜Ａ２における入射角度が０度の場合の反射率ＲＡ２(λ，０)、図７（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＡ２(λ，６０)をそれぞれ示している。図８は、反射防止膜Ｂ２の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図８（ａ）は、反射防止膜Ｂ２における入射角度が０度の場合の反射率ＲＢ２(λ，０)、図８（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＢ２(λ，６０)をそれぞれ示している。
【００３４】
入射角度が０度の場合における反射率特性は、反射防止膜Ａ２、Ｂ２ともに、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲で、０．３％以下である。また、入射角度が６０度の場合における反射率特性は、反射防止膜Ａ２、Ｂ２ともに、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲で、１０％以下である。反射防止膜Ａ２、Ｂ２それぞれの反射率特性が良好であるため、光学系２１の全体の光量損失を抑えることができる。
【００３５】
本実施例において、ＲＡ２(４００，０)＝０．０３９％、ＲＢ２(４００，０)＝０．２８４％であり、ＲＡ２(７００，０)＝０．０７１％、ＲＢ２(７００，０)＝０．２７５であり、式（１）、（２）を満たしている。また、式（３）を満たす波長λ１は、４１２ｎｍと６４４ｎｍの２波長である。
【００３６】
図９は、反射防止膜Ａ２の反射率と反射防止膜Ｂ２の反射率との積の特性を示す図である。図９（ａ）は、入射角度が０度の場合の反射防止膜Ａ２の反射率ＲＡ２(λ，０)と反射防止膜Ｂ２の反射率ＲＢ２(λ，０)との積ＲＡ２(λ，０)×ＲＢ２(λ，０)を示している。これは、入射角度が０度で、反射防止膜Ａ２が形成された面と反射防止膜Ｂ２が形成された面との両方の面での反射率を表している。図９（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射防止膜Ａ２の反射率ＲＡ２(λ，６０)と反射防止膜Ｂ２の反射率ＲＢ２(λ，６０)との積ＲＡ２(λ，６０)× ＲＢ２(λ，６０)を示している。これは、入射角度が６０度で、反射防止膜Ａ２が形成された面と反射防止膜Ｂ２が形成された面との両方の面での反射率を表している。積ＲＡ２(λ，０)× ＲＢ２(λ，０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．００１％以下である。積ＲＡ２(λ，６０)×ＲＢ２(λ，６０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．５％以下である。本実施例によれば、０度から６０度までの入射角度で、反射防止膜Ａ２と反射防止膜Ｂ２を形成した面の両方を反射する光は大きく低減し、ゴーストを良好に抑制することができる。
【実施例３】
【００３７】
次に、本発明の実施例３における光学系について説明する。図１０は、本実施例における光学系３１の要部断面図である。図１０において、光学系３１は、焦点距離が２４ｍｍのカメラ用広画角レンズである。３２は絞り、３３は撮像面である。レンズ基材Ｇ３５（第１のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．４９７であり、レンズ基材Ｇ３５の像側（凹面側、図１０中の右側）のレンズ面（第１の光学面）には、反射防止膜Ａ３（第１の反射防止膜）が形成されている。レンズ基材Ｇ３６（第２のレンズ基材）は、屈折率（ｎｄ）が１．８０４００であり、レンズ基材Ｇ３６の物体側（図１０中の左側）のレンズ面（第２の光学面）には、反射防止膜Ｂ３（第２の反射防止膜）が形成されている。表５は反射防止膜Ａ３の膜構成を示し、表６は反射防止膜Ｂ３の膜構成を示している。
【００３８】
【表５】
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【００３９】
【表６】
2015138208.tif 000008
【００４０】
図１１は、反射防止膜Ａ３の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図１１（ａ）は、反射防止膜Ａ３における入射角度が０度の場合の反射率ＲＡ３(λ，０)、図１１（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＡ３(λ，６０)をそれぞれ示している。図１２は、反射防止膜Ｂ３の反射率特性（反射率と波長との関係）である。図１２（ａ）は、反射防止膜Ｂ２における入射角度が０度の場合の反射率ＲＢ３(λ，０)、図１２（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射率ＲＢ３(λ，６０)をそれぞれ示している。
【００４１】
入射角度が０度の場合における反射率特性は、反射防止膜Ａ３、Ｂ３ともに、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲で、０．４％以下である。また、入射角度が６０度の場合における反射率は、反射防止膜Ａ３、Ｂ３ともに、４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲で、１０％以下である。反射防止膜Ａ３、Ｂ３のそれぞれの反射率特性が良好であるため、光学系３１の全体の光量損失を抑えることができる。本実施例において、ＲＡ３(４００，０)＝０．０２２％、ＲＢ３(４００，０)＝０．２４％であり、ＲＡ３(７００，０)＝０．３２９％、ＲＢ３(７００，０)＝０．２４であり、式（１）、（２）を満たしている。また、式（３）を満たす波長λ１は、４１６ｎｍと６４８ｎｍの２波長である。
【００４２】
図１３は、反射防止膜Ａ３の反射率と反射防止膜Ｂ３の反射率との積の特性を示す図である。図１３（ａ）は、入射角度が０度の場合の反射防止膜Ａ３の反射率ＲＡ３(λ，０)と反射防止膜Ｂ３の反射率ＲＢ３(λ，０)との積ＲＡ３(λ，０)× ＲＢ３(λ，０)を示している。これは、入射角度が０度で、反射防止膜Ａ３が形成された面と反射防止膜Ｂ３が形成された面との両方の面での反射率を表している。図１３（ｂ）は、入射角度が６０度の場合の反射防止膜Ａ３の反射率ＲＡ３(λ，６０)と反射防止膜Ｂ３の反射率ＲＢ３(λ，６０)との積ＲＡ３(λ，６０)× ＲＢ３(λ，６０)を示している。これは、入射角度が６０度で、反射防止膜Ａ３が形成された面と反射防止膜Ｂ３が形成された面との両方の面での反射率を表している。積ＲＡ３(λ，０)×ＲＢ３(λ，０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．００１％以下である。積ＲＡ３(λ，６０)×ＲＢ３(λ，６０)は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、０．５％以下である。このように本実施例によれば、０度から６０度までの入射角度で、反射防止膜Ａ３と反射防止膜Ｂ３を形成した面の両方を反射する光は大きく低減し、ゴーストを良好に抑制することができる。
【００４３】
表７は、実施例１に対応する数値実施例１である。表８は、実施例２に対応する数値実施例２である。表９は、実施例３に対応する数値実施例３である。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉは物体側より第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の部材肉厚または空気間隔、ｎｉとνｉはそれぞれ、ｄ線を基準とした屈折率とアッベ数である。ｆは焦点距離（ｍｍ）、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００４４】
【表７】
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【００４５】
【表８】
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【００４６】
【表９】
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【００４７】
このように各実施例の光学系は、複数の光学面を有する光学系であって、第１の反射防止膜が形成された第１の光学面と、第２の反射防止膜が形成された第２の光学面とを有する。第１の反射防止膜および第２の反射防止膜は、互いに異なる反射特性を有する。第１の反射防止膜は、中空シリカを含む第１の層（最上層）を含む。第２の反射防止膜は、中空シリカを含む第２の層（最上層）を含む。第１の層および第２の層は、それぞれ、４００ｎｍから７００ｎｍの光に対する屈折率が１．３以下である。
【００４８】
好ましくは、第１の反射防止膜は、第１のレンズ基材の上に形成された複数の層、および、これらの複数の層の上の最上層としての第１の層を含んで構成されている。また、第２の反射防止膜は、第２のレンズ基材の上に形成された複数の層、および、これらの複数の層の上の最上層としての第２の層を含んで構成されている。また好ましくは、第１のレンズ基材の屈折率は、第２のレンズ基材の屈折率よりも小さい。
【００４９】
より好ましくは、第１の反射防止膜を構成する複数の層、および、第２の反射防止膜を構成する複数の層は、それぞれ、３層以上１０層未満である。また好ましくは、第１の反射防止膜を構成する複数の層、および、第２の反射防止膜を構成する複数の層は、ドライプロセスにより形成されている。
【００５０】
より好ましくは、第１の層の屈折率は、第２の層の屈折率と等しい。また好ましくは、第１の層および第２の層は、それぞれ、ウエットプロセスにより形成されている。また好ましくは、第１の層および第２の層は、それぞれ、鉛筆硬度がＨ以上である。
【００５１】
好ましくは、４００≦λ≦７００を満たす範囲内において、ＲＡ(λ，０)×ＲＢ(λ，０)≦０．００１％の関係を満たす。また好ましくは、４００≦λ≦７００を満たす範囲内において、ＲＡ(λ，６０°)×ＲＢ(λ，６０°)≦０.５％の関係を満たす。また好ましくは、各実施例の光学系は、結像光学系、観察光学系、走査光学系である。
【００５２】
各実施例の光学系では、光学系を構成する光学面のうち少なくとも２面に、異なる反射率特性を有する、耐擦傷性のあり、かつ反射防止性能が良好な反射防止膜が用いられる。このため各実施例によれば、透過率性能を劣化させることなく、広い角度範囲においてゴーストを低減可能な光学系、および、そのような光学系を有する光学機器を提供することができる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１１、２１、３１  光学系
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  反射防止膜
２０１  中空シリカ
２０３  反射防止膜
２０４  最上層
【図１】
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【図６】
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【図１０】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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