(57)【要約】  光を透過する透明基板と、前記透明基板の一方の面の上に備えられ光を透過する樹脂層と、前記樹脂層の上に形成された第１の反射防止膜と、を有することを特徴とする光学素子を提供することにより上記課題を解決する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する透明基板と、
前記透明基板の一方の面の上に備えられ光を透過する樹脂層と、
前記樹脂層の上に備えられた第１の反射防止膜と、
を有する光学素子。
【請求項２】
前記透明基板は、ガラス基板である請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記樹脂層における波長５５０ｎｍの光に対する屈折率は、１．２以上、１．８以下である請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
波長５５０ｎｍの光に対する前記透明基板の屈折率と、波長５５０ｎｍの光に対する前記樹脂層の屈折率との差Δｎは、０≦Δｎ＜０．２である請求項１から３いずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
波長５５０ｎｍの光に対する前記透明基板の屈折率と、波長５５０ｎｍの光に対する前記樹脂層の屈折率との差Δは、前記樹脂層における厚さをｔとした場合、０．２≦Δｎであって、Δｎ×ｔ≦３００ｎｍである請求項１から３いずれかに記載の光学素子。
【請求項６】
前記樹脂層の厚さは、１０ｎｍ以上、５０μｍ以下である請求項１から５のいずれかに記載の光学素子。
【請求項７】
波長４８０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下の範囲の光を、前記第１の反射防止膜を有する側より入射させた場合の前記第１の反射防止膜における反射率が、２％以下である請求項１から６のいずれかに記載の光学素子。
【請求項８】
前記透明基板は、強化ガラスを含む請求項１から７のいずれかに記載の光学素子。
【請求項９】
前記透明基板は、厚さが、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である請求項１から８のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１０】
前記第１の反射防止膜は、無機材料からなる誘電体多層膜である請求項１から９のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１１】
前記樹脂層は、ガラス転移温度Ｔｇが、３５℃以上の樹脂材料を含む請求項１から１０のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１２】
前記樹脂層は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂のうちのいずれかを含む請求項１から１１のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１３】
前記透明基板は、他方の主面上に樹脂層を有する請求項１から１２のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１４】
前記透明基板は、他方の主面上に第２の反射防止膜を有する請求項１から１３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１５】
前記第２の反射防止膜の上には、フッ素を含む材料により防汚膜を有する請求項１４に記載の光学素子。
【請求項１６】
前記透明基板に入射する光の一部を遮蔽する遮光膜を有する請求項１から１５のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載の光学素子と、
固体撮像素子と、
を有する撮像装置。
【請求項１８】
前記光学素子における第１の反射防止膜が形成されている面と、前記固体撮像素子とが対向して配置されている請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記光学素子と前記固体撮像素子との間には、レンズを有する請求項１７または１８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器に用いられるレンズ等の光学素子は、ガラス等の光を透過する透明な材料により形成されるが、所定の屈折率を有しているため、表面と裏面においてあわせて約８％の光が反射される。このように、光学素子の表面及び裏面における反射の分、光の透過率が低下するため、レンズ等の光学素子の表面及び裏面に反射防止膜を形成し、光学素子の表面又は裏面における光の反射を抑制する手段が一般的に施されている。【０００３】
ところで、スマートフォンに代表されるような携帯端末においては、画像等を表示する表示画面の他、撮像する撮像装置が搭載される。このような携帯端末に搭載される撮像装置においては、画像を撮像するための固体撮像素子を保護するため、固体撮像素子の前段には、ガラス等の光を透過する材料により形成された光学素子が設けられる。このような光学素子はカバーガラス等と呼ばれており、特許文献１、２等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９７３９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した携帯端末に搭載される撮像装置における光学素子の場合においても、光の透過率を向上させるため、ガラス等の光を透過する透明基板に反射防止膜が備えられる。【０００６】
一方、携帯端末は持ち運び可能であるため、携帯端末に搭載されている撮像装置の表面に障害物等を接触させると、場合によっては破損してしまう。従って、携帯端末に搭載される撮像装置における固体撮像素子を保護するため、例えば最表面、即ち、外気と接する位置に備えられる光学素子（保護部材）は、とくに高強度のものが好ましい。また、最表面の位置に限らず、携帯端末等の内部に使用する光学素子も、高強度のものが好ましい。【０００７】
ところで、透明基板の両面に反射防止膜を有する光学素子の場合、後述するように、反射防止膜を有することで、光学素子の強度が低下する場合がある。このように光学素子の強度が低下すると、携帯端末に搭載される撮像装置、固体撮像素子を保護するために設けられた光学素子としての機能が低下するため、好ましくない。よって、強度の低下を抑制し、かつ、光の透過率の高い光学素子が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の光学素子の一観点によれば、光を透過する透明基板と、前記透明基板の一方の面に備えられ光を透過する樹脂層と、前記樹脂層の上に形成された第１の反射防止膜と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、強度の低下を抑制し、かつ、光の透過率の高い光学素子を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態における光学素子の構造図（１）
【図２】第１の実施の形態における光学素子の構造図（２）
【図３】第１の実施の形態における光学素子の構造図（３）
【図４】第１の実施の形態における光学素子の反射率特性図
【図５】実施例１における光学素子の構造図
【図６】実施例２〜８における光学素子の構造図
【図７】比較例２〜３における光学素子の構造図
【図８】第２の実施の形態における撮像装置が搭載されるスマートフォンの説明図
【図９】第２の実施の形態における撮像装置の説明図
【図１０】第２の実施の形態における撮像装置の光学系の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔第１の実施の形態〕
最初に、ガラス基板等の透明基板に反射防止膜が成膜されている光学素子について説明する。透明基板には、有機物の透明基板よりも強度が高い、無機物の透明基板が好ましく、無機物の透明基板のうち、ガラス基板やサファイヤ基板の使用がより好ましい。透明基板が（反射防止膜を備えない）ガラス基板の場合、該ガラス基板に入射した光は、表面及び裏面において各々反射される。このようにガラス基板の表面及び裏面の各々において反射される光の反射率は約４％であり、光学素子全体の反射率は約８％である。
【００１２】
反射防止膜は、このガラス基板の表面及び裏面の反射を低減するため、高屈折率材料と低屈折率材料として、例えば、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に積層した誘電体多層膜により形成される。このような反射防止膜をガラス基板の表面または裏面に備えることで、例えば、表面または裏面の一面の反射率を２％以下にできる。従って、ガラス基板の両面に反射防止膜を備えることで、光学素子全体の反射率を４％以下にでき、光学素子の透過率が約４％以上向上する。
【００１３】
ところで、スマートフォン等の携帯端末に搭載される撮像装置において、光学素子は例えば、固体撮像素子の保護のために設けられる。よって、固体撮像素子により撮像される画像は、光学素子を介した光が固体撮像素子に入射することにより取り込まれる。従って、固体撮像素子に入射する光の利用効率を高めるため、透明基板として使用できるガラス基板等の両面に反射防止膜を成膜して、光学素子の透過率を高めることが好ましい。
【００１４】
しかし、後述するように、透明基板としてのガラス基板に反射防止膜を備えた場合、反射防止膜が備えられていないガラス基板よりも、強度が低下する場合があることがわかった。例えば、透明基板であるガラス基板の両面に反射防止膜を備えた光学素子は、一方の面から荷重を加えると、比較的弱い力であっても、他方の面（荷重を加えた面と対向する面）より破壊が生じることを確認した。このように、光学素子における強度が低下すると、特に、スマートフォン等の携帯端末においては、撮像装置、固体撮像素子を機械的に保護する機能が低下するため好ましくない。
【００１５】
反射防止膜は、一般的には、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の真空成膜により誘電体材料を形成できる。成膜された誘電体材料は応力を加えられた場合の破壊強度が（バルクの）ガラス基板等の透明基板より低い場合が多い。このため、光学素子の一方の面の上に誘電体材料が成膜された透明基板では、曲げや落球衝撃、押し込み等により加えられる応力が増加する場合、成膜された誘電体材料の破壊がまず発生し、これを起点としてガラス基板等の透明基板の破壊が誘発されると推察される。その結果として、光学素子の一方の面の上に反射防止膜を成膜した場合には、光学素子の一方の面に反射防止膜が成膜されていない場合よりも、光学素子の強度が低下してしまうものと推察される。
【００１６】
以上の得られた知見等に基づき、発明者は、透明基板の一方の面の上に直接反射防止膜を成膜するのではなく、透明基板の一方の面と反射防止膜との間に、透明樹脂膜を有する構造の光学素子に想到するに至った。
【００１７】
（光学素子）
次に、本実施形態に係る光学素子（以下、「本光学素子」という）について説明する。本光学素子は、図１に示されるように、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、樹脂層２０を有し、樹脂層２０上に、第１の反射防止膜３１を有する。また、透明基板１０の他方の主面１０ｂ上に、第２の反射防止膜３２が備えられてもよい。尚、第２の反射防止膜３２の構造はとくに制限はないが、第１の反射防止膜３１と同じ構造であってもよい。
【００１８】
本光学素子は、透明基板１０の一方の主面１０ａと第１の反射防止膜３１との間に樹脂層２０を有することにより、曲げや落球衝撃、押し込み等による、第１の反射防止膜３１に加えられる応力を緩和すると推察される。このように、第１の反射防止膜３１に加えられる応力を緩和等させることにより、透明基板１０の一方の主面１０ａは、第１の反射防止膜３１が備えられていない状態に近づく。よって、透明基板１０の他方の主面１０ｂから力が加えられても、第１の反射防止膜３１が備えられていない場合と同レベルの強度が得られる。本光学素子の樹脂層２０は、使用できる樹脂材料はとくに限定されないが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３５℃以上であればよい。樹脂材料のＴｇが３５℃未満であると、製造時に加熱工程が入る場合、該樹脂材料が溶融するおそれがある。尚、樹脂材料のＴｇは、５０℃以上が好ましく、７０℃以上がより好ましく、１００℃以上がさらに好ましい。また、樹脂材料のＴｇは、とくに上限は無いが、Ｔｇが大きくなると樹脂材料が硬くなる傾向がある。そのため、応力緩和の効果を得るために、樹脂材料のＴｇは、５００℃以下が好ましく、３００℃以下がより好ましい。
【００１９】
また、図１に示される光学素子は、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、樹脂層２０を有するが、透明基板１０の他方の主面１０ｂ上にも樹脂層を有し、透明基板１０と第２の反射防止膜３２との間に備えられてもよい。この場合の樹脂層は、光を透過する樹脂材料であればよく、後述する樹脂層２０の条件を満たすものであれば、とくに制限はない。このように、樹脂層が、透明基板の両面に備えられる場合、光学素子に加わる圧力がいずれの主面からであっても、高い強度が得られる。
【００２０】
（光学素子の構造）
上記において、本光学素子の基本的な構造について説明したが、以下、図２及び図３に基づき、本光学素子の他の構成例について説明する。
【００２１】
図２の光学素子は、ガラス基板等の透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、樹脂層２０、第１の反射防止膜３１がこの順で備えられる。また、樹脂層２０と第１の反射防止膜３１との間に、遮光膜４０を有する。遮光膜４０は、絞りとして機能し、樹脂層２０の周辺部に、中心部が開口するように備えられる。また、透明基板１０の他方の主面１０ｂ上に、第２の反射防止膜、防汚膜５０がこの順で備えられる。
【００２２】
また、図３に示す光学素子は、ガラス基板等の透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、樹脂層２０、第１の反射防止膜３１が備えられる。また、透明基板１０と樹脂層２０との間には、遮光膜４０を有する。遮光膜４０は、図２の構成と同様に、絞りとして機能し、樹脂層２０の周辺部に、中心部が開口するように備えられる。また、透明基板１０の他方の主面１０ｂ上に、第２の反射防止膜３２、防汚膜５０がこの順で備えられる。
【００２３】
本光学素子は、第１の反射防止膜３１を有する透明基板１０の一方の主面１０ａの側を「内側」、第２の反射防止膜３２や防汚膜５０を有する透明基板１０の他方の主面１０ｂの側を「外側」と記載する場合がある。このように、防汚膜５０を有する光学素子は、例えば、防汚膜５０が外気と接するように撮像装置をカバーする位置に備えられると、外部からの指紋残り等の汚れを低減できる効果が得られる。
【００２４】
透明基板１０は、厚さ０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下のガラス基板が好ましく、ガラス基板としては、化学強化ガラス基板がより好ましい。透明基板１０の厚さが０．１ｍｍ未満の場合、所望の強度が得られないおそれがある。また、透明基板１０の厚さが1ｍｍ超の場合、携帯端末に使用する際に小型化、薄型化の実現が困難となるおそれがある。尚、化学強化ガラスとは、化学処理によって、曲げや落下衝撃に対する強度を高くしたガラスのことを言う。
【００２５】
また、遮光膜４０は、上記のように絞り機能を得るために備えられ、遮光性を有する材料が使用できる。遮光膜４０は、透明基板１０の一方の主面１０ａまたは他方の主面１０ｂいずれに備えられてもよく、反射防止膜のうち、透明基板とは反対側の面に備えられてもよく、とくに配置の制限はない。遮光膜４０は、例えば、固体撮像素子が設置される側となる透明基板１０の一方の主面１０ａに備えられていると、固体撮像素子から反射される迷光に対する遮光性がより高まる効果が得られる。
【００２６】
本光学素子は、第１の反射防止膜３１の内側に、固体撮像素子が設置されており、この固体撮像素子により、光学素子を介して、外側からの被写体が撮像される。よって、例えば、光学素子が、撮像装置をカバーする位置、即ち、外気と接する位置に備えられ、外側から障害物に衝突等した場合、防汚膜５０を有する他方の主面１０ｂの側より光学素子に力が加わることになる。そのため、上記のように、光学素子が撮像装置をカバーする位置に備えられる場合、本光学素子は、障害物との直接的な衝突による破損を低減する効果を発揮できる。尚、本光学素子は、必ずしも外気と接する位置に備えられる場合に限らず、圧力が加わることによる破損を低減する要求に応じて、例えば、撮像装置をカバーする位置よりも内部、即ち、外気と接しない位置に備えられてもよい。
【００２７】
第１の反射防止膜３１及び第２の反射防止膜３２を構成する誘電体多層膜は、シリコンや金属等の酸化物、窒化物、フッ化物等の無機材料のうち屈折率の異なる２種類以上の材料を交互に積層して形成できる。例えば、高屈折率材料であるＴｉＯ２と低屈折率材料であるＳｉＯ２とを交互に積層形成した誘電体多層膜、高屈折率材料であるＴａ２Ｏ５と低屈折率材料であるＳｉＯ２とを交互に積層した誘電体多層膜等により得られる。
【００２８】
尚、本光学素子は、第１の反射防止膜３１及び第２の反射防止膜３２の他に、可視光を透過し、赤外光や紫外光を反射または吸収するフィルター層を設けてもよい。また、第１の反射防止膜３１及び第２の反射防止膜３２は、反射防止膜としての機能の他、フィルター層としての機能を併せもつものであれば、特に、光学素子にフィルター層を設けなくてもよい。例えば、第１の反射防止膜３１及び第２の反射防止膜３２が、可視光の反射を防止し、赤外光や紫外光の一部または全部を遮蔽するフィルターとして機能すれば、光学素子には、赤外光や紫外光を一部または全部を遮蔽するフィルター層は設けなくてもよい。
【００２９】
防汚膜５０は、ＡＦＰ（アンチフィンガープリント）と呼ばれるものであり、例えば、化１に示される防汚コーティング剤により形成される。防汚膜５０は、光学素子を手で触れた際に生じる指紋残りを防ぐため、あるいは指紋残りがあっても容易に拭きとることを可能にするために設けられており、蒸着やスピンコートなどにより形成できる。
【００３０】
【化１】
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化１の防汚コーティング剤は、フッ素化シランを含有するコーティング組成物を適用することで生成するフッ素化シロキサンを含み、式中：Ｒfは１つ以上の酸素原子を任意に含む全フッ素化基であり；Ｒ1は１つ以上の酸素、窒素又は硫黄から選ばれるヘテロ原子で置換されるかまたはカルボニル、アミド又はスルホンアミドから選ばれる官能基で置換されるかした、２〜１６個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基、アリーレン基、またはそれらの混合物であり；Ｒ2は低級アルキル基であり；Ｘはハロゲン、低級アルコキシ基、またはアシルオキシ基であり、但し、もしＸ基がアルコキシ基を含む場合は、少なくとも１つのアシルオキシ基またはハロゲン基が存在し；ｘは０または１である。
【００３１】
樹脂層２０は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアルコール樹脂変性材料、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリスチレン系樹脂、透明なフッ素樹脂、透明なポリアミド、透明なポリイミド等が挙げられる。
【００３２】
樹脂層２０は、樹脂層２０を形成する材料の液体を、スピンコート方式、インクジェット方式、転写方式等により好適に塗布、形成でき、低コストで生産性も高く作製できる。この他、樹脂層２０は、スクリーン印刷により形成してもよい。
【００３３】
また、樹脂層２０は、波長５５０ｎｍの光における屈折率は、１．２〜１．８の範囲であればよく、透明基板１０がガラス基板である場合、樹脂層２０の屈折率は１．４〜１．６５の範囲がより好ましい。さらに、樹脂層２０は、波長５５０ｎｍの光において、透明基板１０の屈折率と樹脂層２０の屈折率との差をΔｎとした場合、Δｎの値が小さい方がこれらの界面反射を抑制でき、高い透過率（低反射性能）が得られ好ましい。樹脂層２０の膜厚の制約があまりない範囲としては、０≦Δｎ＜０．２が好ましく、０≦Δｎ＜０．１５がより好ましく、０≦Δｎ＜０．０６がさらに好ましい。また、コスト観点からは薄い方が好ましいが、樹脂層２０における厚さをｔとした場合、ｔ≦５０μｍが好ましく、ｔ≦５μｍがより好ましく、ｔ≦０．５μｍがより一層好ましい。また、樹脂層ｔの厚さは薄すぎると所定の強度が得られないおそれがあるため、ｔ≧１０ｎｍであればよく、ｔ≧２０ｎｍが好ましく、ｔ≧３０ｎｍがより好ましい。一方、材料等の制約により、Δｎ≧０．２の場合には、樹脂層２０の膜厚を制御することで高い透過率が得られるため、Δｎ×ｔ≦３００ｎｍが好ましく、さらにはΔｎ×ｔ≦１５０ｎｍが好ましく、Δｎ×ｔ≦７０ｎｍがより一層好ましい。
【００３４】
（光学素子における反射防止）
次に、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に形成された樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１における反射防止効果について説明する。図４は、シミュレーションにより得られた透明基板１０の一方の主面１０ａ上に樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１を形成したときにおける、該光学素子面の法線方向から入射角５°の入射光の反射率特性である。尚、このシミュレーションにおいては、透明基板１０の他方の主面１０ｂからの反射、即ち、裏面反射はないものとして計算しており、透明基板１０の一方の主面１０ａのみの反射率特性である。このシミュレーションにおいて、透明基板１０は、屈折率が１．５２で厚さ０．３ｍｍの化学強化ガラスとし、樹脂層２０は、屈折率１．５３、膜厚５００ｎｍの透明な樹脂材料とし、樹脂層２０の上に、第１の反射防止膜３１を有する光学素子について計算を行った。尚、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０の上に、ＳｉＯ２とＴｉＯ２とを交互に７層積層した。
【００３５】
図４に示されるように、透明基板１０の一方の主面１０ａ側からの反射率は、波長４８０〜６００ｎｍの範囲において、０．３％以下であり、透明基板１０と第１の反射防止膜３１との間に、樹脂層２０を設けた場合でも、一方の主面１０ａの側からの反射率を２％以下に抑制できる。よって、本光学素子においては、樹脂層２０を設けた場合でも、第１の反射防止膜３１による反射防止の効果は損なわれない。尚、透明基板１０の他方の主面１０ｂにも反射率が２％以下の第２の反射防止膜３２を備えることで、光学素子全体の反射率を４％以下に抑制でき、透過率が向上する。また、光学素子全体の反射率は、波長４８０〜６００ｎｍの範囲において、２％以下であればよく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましい。また、光学素子全体の反射率は、さらに波長範囲を拡張して、波長４５０〜６５０ｎｍの範囲において、２％以下であればよく、１％以下が好ましく、０．５％以下がさらに好ましい。
【００３６】
（光学素子の面強度）
次に、本光学素子の面強度について、実施例１〜８及び比較例１〜３に基づき説明する。尚、表１には作製した実施例１〜８における光学素子の膜構成等を示し、表２には作製等した比較例１〜３における光学素子の膜構成等を示す。実施例１〜８における光学素子及び比較例１〜３における光学素子は、ともに透明基板として、厚さ０．３ｍｍ、φ７．５ｍｍの化学強化ガラスを使用した。また、面強度は、透明基板の他方の面より、φ１０ｍｍのステンレス製のボールを押し当てた際に、光学素子が破壊される力により示され、この面強度の値が高いほど、光学素子の強度が高い。
【００３７】
【表１】
2016047523.tif 000004
【００３８】
【表２】
2016047523.tif 000005
（実施例１）
実施例１における光学素子は、図５に示される構造の光学素子であり、屈折率１．５２の透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１が積層して形成されており、他方の主面１０ｂの上には何も形成されていない。本実施例においては、樹脂層２０は、透明基板１０の一方の主面１０ａの上に、膜厚５００ｎｍのポリエステル系樹脂（ポリエステル系樹脂Ａ：屈折率１．６４）により形成し、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０の上に、ＳｉＯ２とＴｉＯ２とを交互に７層積層した。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．１２であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝６０ｎｍである。作製した実施例１における光学素子の面強度を測定したところ、９．５ｋｇｆであった。
【００３９】
（実施例２）
実施例２における光学素子は、図６に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１が積層され、他方の主面１０ｂ上には、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０が積層される。本実施例においては、樹脂層２０は、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、膜厚５００ｎｍのポリエステル系樹脂（ポリエステル系樹脂Ａ）により形成されており、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０上に、実施例１における光学素子と同様に形成されている。第２の反射防止膜３２は、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に６層積層した。第２の反射防止膜３２上に形成される防汚膜５０は、フッ素を含む材料により形成されている。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．１２であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝６０ｎｍである。作製した実施例２における光学素子の面強度を測定したところ、１０．１ｋｇｆであった。
【００４０】
（実施例３）
実施例３における光学素子は、樹脂層２０であるポリエステル系樹脂（ポリエステル系樹脂Ａ）の膜厚を３００ｎｍとした以外は、実施例２と同じ条件とした。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．１２であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝３６ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０も、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例３における光学素子の面強度を測定したところ、８．５ｋｇｆであった。
【００４１】
（実施例４）
実施例４における光学素子は、図６に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１が積層され、他方の主面１０ｂ上には、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０が積層される。本実施例においては、樹脂層２０は、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、膜厚５００ｎｍのポリエステル系樹脂（ポリエステル系樹脂Ａとは異なるポリエステル系樹脂Ｂ：屈折率１．５３）により形成されており、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０上に、実施例１における光学素子と同様に形成されている。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．０１であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝５ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０は、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例４における光学素子の面強度を測定したところ、９．６ｋｇｆであった。
【００４２】
（実施例５）
実施例５における光学素子は、樹脂層２０であるポリエステル系樹脂（ポリエステル系樹脂Ｂ）の膜厚を３００ｎｍとした以外は、実施例４と同じ条件とした。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．０１であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝３ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０は、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例５における光学素子の面強度を測定したところ、８．９ｋｇｆであった。
【００４３】
（実施例６）
実施例６における光学素子は、図６に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１が積層されており、他方の主面１０ｂ上には、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０が積層されている。本実施例においては、樹脂層２０は、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、膜厚が５００ｎｍのアクリル系樹脂（アクリル系樹脂Ａ：屈折率１．５７）により形成されており、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０上に、実施例１における光学素子と同様に形成されている。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．０５であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝２５ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０は、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例６における光学素子の面強度を測定したところ、９．１ｋｇｆであった。
【００４４】
（実施例７）
実施例７における光学素子は、図６に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、樹脂層２０及び第１の反射防止膜３１が積層されており、他方の主面１０ｂ上には、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０が積層されている。本実施例においては、樹脂層２０は、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、膜厚が５００ｎｍのアクリル系樹脂（アクリル系樹脂Ａとは異なるアクリル系樹脂Ｂ：屈折率１．５０）により形成されており、第１の反射防止膜３１は、樹脂層２０上に、実施例１における光学素子と同様に形成されている。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．０２であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝１０ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０は、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例７における光学素子の面強度を測定したところ、９．６ｋｇｆであった。
【００４５】
（実施例８）
実施例８における光学素子は、樹脂層２０であるアクリル系樹脂（アクリル系樹脂Ｂ）の膜厚を３００ｎｍとした以外は、実施例７と同じ条件とした。尚、本実施例における透明基板１０と樹脂層２０との屈折率差Δｎは０．０２であり、樹脂層２０の膜厚をｔとした場合、Δｎ×ｔ＝６ｎｍである。また、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０は、実施例２における光学素子と同様に形成されている。作製した実施例８における光学素子の面強度を測定したところ、９．０ｋｇｆであった。
【００４６】
（比較例１）
比較例１における光学素子は、透明基板１０である化学強化ガラスのみであり、面強度を測定したところ、９．４ｋｇｆであった。しかし、第１の反射防止膜３１、第２の反射防止膜３２が形成されていないので、可視域の反射率は約８％となり、高い透過率は得られなかった。
【００４７】
（比較例２）
比較例２における光学素子は、図７に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、第１の反射防止膜３１が形成されており、他方の主面１０ｂ上には、第２の反射防止膜３２及び防汚膜５０が積層して形成されている。本比較例における第１の反射防止膜３１及び第２の反射防止膜３２は、透明基板１０上に、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に６層積層することにより形成されている。防汚膜５０は、第２の反射防止膜３２の上に、フッ素を含む材料により形成されている。作製した比較例２における光学素子の面強度を測定したところ、４．６ｋｇｆであった。
【００４８】
（比較例３）
比較例３における光学素子は、図７に示す構造であり、透明基板１０である化学強化ガラスの一方の主面１０ａ上には、第１の反射防止膜３１が形成されており、他方の主面１０ｂ上には何も形成されていない。本比較例における第１の反射防止膜３１は、透明基板１０の一方の主面上に、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に６層積層することで形成される。作製した比較例３における光学素子の面強度を測定したところ、４．７ｋｇｆであった。
【００４９】
比較例１〜３のうち、比較例２〜３における光学素子のように、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、直接第１の反射防止膜３１を形成した場合、例えば、実施例１における光学素子と比べて面強度が半分程度に低下する。
【００５０】
また、実施例１における光学素子のように、透明基板１０の一方の主面１０ａ上に、樹脂層２０を形成し、樹脂層２０上に、第１の反射防止膜３１を形成することにより、比較例１における光学素子である透明基板のみの場合と同等の面強度が得られる。更に、実施例２〜８における光学素子のように、他方の主面１０ｂに第２の反射防止膜３２を形成した場合も、面強度の低下は確認されず、比較例１における光学素子である透明基板のみの場合と同等の面強度が得られる。
【００５１】
以上より、本光学素子は、透明基板１０の一方の主面１０ａ、または、透明基板１０の両主面に誘電体多層膜からなる反射防止膜を形成しても、光学素子の面強度の低下を招くことはない。よって、本実施の形態においては、強度の低下を抑制でき、光の透過率の高い光学素子が得られる。
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施に形態について説明する。本実施の形態は、本光学素子を用いた撮像装置（以下、「本撮像装置」という。）である。本撮像装置は、例えば、スマートフォンや携帯電話等の通信機能を有する電子機器に搭載される。
【００５２】
具体的には、図８に示されるように、本撮像装置は、スマートフォン２１０において、メインカメラ２１１やサブカメラ２１２として搭載される。本撮像装置は、スマートフォン２１０における表示画面２１３が設けられている面とは反対側の面にメインカメラ２１１が搭載され、表示画面２１３が設けられている面にサブカメラ２１２が搭載されている。尚、図８（ａ）は、スマートフォン２１０の背面側の斜視図であり、図８（ｂ）は、スマートフォン２１０の表示画面２１３側の斜視図である。
【００５３】
本撮像装置のメインカメラ２１１やサブカメラ２１２は、図９に示されるように、光学系２２０、オートフォーカスユニット２３１、固体撮像素子であるイメージセンサ２３２、基板２３３、フレキシブル基板２３４等を有する。光学系２２０はオートフォーカスユニット２３１に搭載されており、オートフォーカスユニット２３１により光学系２２０の動きが制御され、オートフォーカス動作がなされる。固体撮像素子であるイメージセンサ２３２は、ＣＭＯＳセンサ等であり、イメージセンサ２３２において、光学系２２０を介して入射した光による画像が検出される。
【００５４】
光学系２２０は、例えば、図１０に示されるように、本光学素子２００、第１のレンズ２２１、第２のレンズ２２２、第３のレンズ２２３、第４のレンズ２２４、赤外線カットフィルタ２２５を有する。尚、本光学素子２００は、第１の反射防止膜３１が形成されている透明基板１０の一方の主面１０ａと固体撮像素子であるイメージセンサ２３２とが対向するように設置されている。
【００５５】
この光学系２２０では、本光学素子２００より入射した光は、第１のレンズ２２１、第２のレンズ２２２、第３のレンズ２２３、第４のレンズ２２４、赤外線カットフィルタ２２５を介し、イメージセンサ２３２に入射する。
【００５６】
本国際出願は、２０１４年９月２６日に出願された日本国特許出願２０１４−１９６７８４号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１４−１９６７８４号及の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００５７】
１０        透明基板
１０ａ      一方の主面
１０ｂ      他方の主面
２０        樹脂層
３１        第１の反射防止膜
３２        第２の反射防止膜
４０        遮光膜
５０        防汚膜
２００      光学素子
２１０      スマートフォン
２１１      メインカメラ
２１２      サブカメラ
２１３      表示画面
２２０      光学系
２２１      第１のレンズ
２２２      第２のレンズ
２２３      第３のレンズ
２２４      第４のレンズ
２２５      赤外線カットフィルタ
２３１      オートフォーカスユニット
２３２      イメージセンサ
２３３      基板
２３４      フレキシブル基板
【図１】
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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】
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【国際調査報告】
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