(57)【要約】【課題】  凹凸構造体おける反射率を低減することができる光学素子を提供することである。【解決手段】  基板１に、凹凸構造体１０を設ける。凹凸構造体１０は、凹凸部１１、吸収部１２を有する。吸収部１２は、入射光の一部を吸収する。凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面における凹凸部１１の断面積は、基板１に近づくにつれて増加している。吸収部１２を形成する材料の消衰係数は、０．１以上４以下となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、凹凸構造体と、を有し、
前記凹凸構造体は、入射光の一部を吸収する吸収部と、前記吸収部と前記基板との間に配置された凹凸部を備えており、
前記凹凸構造体の高さ方向に垂直な断面における前記凹凸部の断面積は、前記基板に近づくにつれて増加しており、
前記吸収部の消衰係数は、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて０．１以上４以下であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記凹凸構造体の高さ方向に垂直な断面における前記吸収部の断面積は、
前記凹凸構造体の先端を含む第１の部分において前記基板に近づくにつれて増加し、
前記第１の部分よりも前記基板に近く、前記凹凸構造体の最底面を含む第２の部分において前記基板に近づくにつれて減少することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記吸収部の膜厚と、前記吸収部の消衰係数のうち少なくとも一方は、前記基板の位置に応じて異なる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】
波長５５０ｎｍにおける前記凹凸部の屈折率と、波長５５０ｎｍにおける前記基板の屈折率の差の絶対値は、０．２以下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】
前記凹凸構造体は、屈折率が前記凹凸部の屈折率と前記吸収部の屈折率の間の値である中間屈折率部を更に有す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】
前記吸収部は第１の材料と第２の材料を含み、
前記第１の材料と前記第２の材料のうち一方は、波長４００ｎｍにおける吸収係数が波長７００ｎｍにおける吸収係数よりも小さく、
他方は、波長４００ｎｍにおける吸収係数が波長７００ｎｍにおける吸収係数よりも大きい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７】
前記吸収部は、前記第１の材料により形成された微粒子と、前記第２の材料により形成された微粒子を共に分散させた媒質により形成されており、
前記凹凸構造体は、屈折率が前記吸収部の屈折率と前記凹凸部の屈折率の間の値である中間屈折率部を更に有することを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
前記吸収部は、第１の吸収部と、前記第１の吸収部と前記凹凸部との間に配置された第２の吸収部とを有しており、
前記第１の吸収部は前記第１の材料を含んでおり、前記第２の吸収部は前記第２の材料を含んでおり、
凹凸部の屈折率をＮｒ、前記第１の吸収部と前記第２の吸収部のうち前記凹凸部との屈折率の差の絶対値が大きい方の屈折率をＮａｂｓ，Ｌとしたとき、
前記凹凸構造体は、屈折率がＮｒとＮａｂｓ，Ｌの間の値である中間屈折率部を更に有することを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
【請求項９】
前記凹凸構造体の高さ方向に垂直な断面のうち前記基板に最も近い断面における前記吸収部の占有率は、２２％以下であ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】
前記凹凸構造体の高さ方向に垂直な断面における前記吸収部の占有率は、８０％以下であ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１１】
前記凹凸構造体の構造周期は５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１２】
前記凹凸構造体の高さをＴ、構造周期をＳとしたとき、
０．５≦Ｔ／Ｓ≦５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１３】
前記凹凸構造体の透過率の等しい領域が同心円状に分布していることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１４】
前記吸収部は、前記同心円の中心において形成されていないことを特徴とする請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１５】
前記基板はレンズであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１６】
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１５のいずれか一項に記載された光学素子であることを特徴とする光学系。
【請求項１７】
絞りと、前記絞りの光入射側と光出射側に少なくとも１つずつ配置された請求項１乃至１５のいずれか一項に記載された光学素子と、を有することを特徴とする光学系。
【請求項１８】
撮像素子と、請求項１６または１７に記載の光学系とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１９】
撮像装置本体に対して着脱可能であり、請求項１６または１７に記載の光学系を有することを特徴とするレンズ装置。
【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】
デジタルカメラ等の光学系に用いられる光学素子の一つとして、透過光量を制限するＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタが知られている。また、光学面内に透過率分布を有するグラデーション型のＮＤフィルタ（以下ＧＮＤフィルタと称する）が知られている。ＧＮＤフィルタを用いることで、画像の明るさを任意に制御することや、焦点外れ像（ボケ像）の輪郭の先鋭度のばらつきを改善することができる。
【０００３】
ＮＤフィルタやＧＮＤフィルタに求められる特性として、反射率が低いことが挙げられる。ＮＤフィルタやＧＮＤフィルタをデジタルカメラ等の光学系に用いる場合、ＮＤフィルタやＧＮＤフィルタにおける光の反射はフレアやゴーストを生じさせるためである。
【０００４】
特許文献１には、微細な錐状突起群により構成された反射防止構造体部の上面に、光を吸収する吸収膜を形成したＮＤフィルタが記載されている。これにより、空気から基板にかけて屈折率が連続的に変化するため、ＮＤフィルタの表面における光の反射率を低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２２２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
吸収膜を有する光学素子における光の反射を考える場合、屈折率の変化のみならず、消衰係数の変化も考慮する必要がある。しかしながら、特許文献１では、屈折率の変化のみを考慮して反射防止構造体部および吸収膜（凹凸構造体）を形成している。そのため、反射防止構造体部の上面に消衰係数の大きな吸収膜を形成した場合、凹凸構造体における反射率が大きくなってしまい、フレアやゴーストを生じる要因となり得る。
【０００７】
本発明の目的は、吸収部を有する凹凸構造体における反射率を低減することができる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】
【０００８】
本発明の光学素子は、基板と、凹凸構造体と、を有し、前記凹凸構造体は、入射光の一部を吸収する吸収部と、前記吸収部と前記基板との間に配置された凹凸部を備えており、前記凹凸構造体の高さ方向に垂直な断面における前記凹凸部の断面積は、前記基板に近づくにつれて増加しており、前記吸収部の消衰係数は、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて０．１以上４以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸収部を有する凹凸構造体における反射率を低減することができる光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態におけるＧＮＤフィルタの概略図である。
【図２】吸収部の消衰係数と平均反射率の関係図である。
【図３】実施形態におけるＧＮＤフィルタの一部の領域の縦断面図である。
【図４】実施形態におけるＧＮＤフィルタの横断面図である。
【図５】透過率の異なる各領域における占有率と高さの関係図である。
【図６】凹凸部の配置の概略図である。
【図７】凹凸部が六方充填配置である場合の凹凸構造体の最底面における横断面図の概略図である。
【図８】ＧＮＤフィルタの製造方法を例示する図である。
【図９】ＧＮＤフィルタの透過率分布の例を示す図である。
【図１０】実施例１の各領域における分光透過率および分光反射率を示す図である。
【図１１】実施例２におけるＧＮＤフィルタの概略図である。
【図１２】実施例２の領域４における占有率と高さの関係図である。
【図１３】実施例２の各領域における分光透過率および分光反射率を示す図である。
【図１４】光学系の断面図および撮像装置の概略図である。
【図１５】吸収部が第１の吸収部と第２の吸収部を有する場合のＧＮＤフィルタの概略図である。
【図１６】光吸収性を有する材料により形成された微粒子を分散させた樹脂により吸収部が形成されている場合のＧＮＤフィルタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部位については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１（ａ）は、本実施形態における光学素子としてのＧＮＤフィルタ１００の構成を示す概略図である。ＧＮＤフィルタ１００は、基板１と、凹凸構造体１０とを有する。凹凸構造体１０と空気との界面は平坦ではなく、凹凸面となっている。ＧＮＤフィルタ１００における凹凸構造体１０は、凹凸部１１と吸収部１２を有する。
【００１３】
凹凸部１１は、無数に配列された突起部により構成されている。凹凸部１１を形成する各突起部は、基板１を底面とした錐形状を有している。そのため、凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面における凹凸部１１の断面積は、基板１に近づくにつれて増加するように変化している。
【００１４】
また、本実施例において、凹凸部１１の凹凸構造の構造高さはｈ１であり、一定となっている。凹凸部１１の構造高さとは、凹凸部１１を構成する各突起部の頂点から凹凸構造体１０の最底面までの距離である。凹凸部１１の凹凸構造の構造高さが一定でない場合、各突起部の頂点から凹凸構造体１０の最底面までの距離の平均をとることによって構造高さを定めることができる。なお、凹凸構造体１０の最底面とは、凹凸構造体１０の基板１に最も近い側の面を言う。
【００１５】
また、凹凸部１１の凹凸構造の構造周期はＳである。ここで構造周期Ｓとは、凹凸部１１を構成する各突起部の頂点を通り、凹凸構造体１０の高さ方向に平行な直線のうち、最近接の直線同士の距離の平均値である。
【００１６】
吸収部１２は、凹凸構造体１０において、入射光の一部を吸収する部分である。吸収部１２は、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、０．１以上４以下の消衰係数を有する。そのため、吸収部１２は入射光の一部を吸収する機能を有する。また、吸収部１２は凹凸部１１の凹凸面に積層されている。これにより、吸収部１２は、凹凸部１１の凹凸構造に沿った形状を有している。すなわち、吸収部１２は、凹凸部１１の凹凸構造を埋没させることなく。凹凸部１１の表面をコーティングするように積層されている。
【００１７】
従って、凹凸部１１の凹凸構造と凹凸構造体１０の凹凸構造の構造周期は等しい。また、凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面における、凹凸構造体１０の断面積は、基板１に近づくにつれて増加するように変化している。
【００１８】
吸収部１２の膜厚は、図１（ａ）に示す領域Ａにおいて面内方向に変化している。このため、凹凸構造体１０の構造高さは基板上の位置に応じて変化している。ここで、凹凸構造体１０の構造高さとは、凹凸構造体１０の最底面から凹凸構造体１０の凸頂点までの距離である。すなわち、凹凸構造体１０の構造高さは、凹凸部１１の構造高さに吸収部１２の膜厚を加えた値であると言うこともできる。
【００１９】
吸収部１２における入射光の吸収量は、吸収部１２の吸収係数と膜厚によって決まる。ゆえに、ＧＮＤフィルタ１００の透過率は、吸収部１２の膜厚に応じて変化する。図１（ｂ）に、ＧＮＤフィルタ１００における透過率分布を示す。点線で示すように、図１（ｂ）の横軸と図１（ａ）の位置は対応している。
【００２０】
領域Ａにおいては、吸収部１２の膜厚が厚い位置ほど透過率が低くなっている。一方、領域Ｂにおいて吸収部１２の膜厚が０であるため、領域Ｂの透過率は一定となっている。
【００２１】
［反射率の低減について］
次に、ＧＮＤフィルタ１００について、吸収部１２を有する凹凸構造体１０における反射率を低減する効果について説明する。
【００２２】
本実施形態のＧＮＤフィルタ１００では、凹凸構造体１０が凹凸部１１と吸収部１２を有する。また、吸収部１２の消衰係数は、後述する式（１）を満たす。これらによって、吸収部１２を有する凹凸構造体１０における反射率を低減することができる。以下に、その詳細について説明する。
【００２３】
前述のように、ＧＮＤフィルタ１００において、凹凸構造体１０は、無数の突起部により構成される凹凸部１１と、凹凸部１１の凹凸面に積層された吸収部１２とを有する。また、凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面における凹凸構造体１０の断面積は、基板１に近づくにつれて増加するように変化している。
【００２４】
このような凹凸構造を有する構造体に光が入射した場合、その凹凸構造を平均化した媒質とみなして光の挙動を考えることができる。このとき、該構造体が入射光の一部を吸収する吸収部を有する場合、該構造体における光の反射率は、該構造体の凹凸構造を平均化した媒質の実効的な屈折率と実効的な消衰係数に依存して変化することになる。
【００２５】
そのため、凹凸構造体１０における反射率を低減するためには、実効的な屈折率と実効的な消衰係数の両方を考慮する必要がある。
【００２６】
ＧＮＤフィルタ１００における凹凸構造体１０の実効的な消衰係数は、吸収部１２の消衰係数と占有率を反映して、凹凸構造体１０の高さ方向に変化する。ここで、吸収部１２の占有率とは、凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面に対して、吸収部１２が占める面積の割合である。
【００２７】
吸収部１２の消衰係数が大きすぎる場合、凹凸構造体１０の実効的な消衰係数が大きくなってしまい、十分に反射率を低減することが困難となる。そこで、凹凸構造体１０における吸収部１２の消衰係数について考える。
【００２８】
図２に、吸収層１２の消衰係数と、平均反射率の関係を示す。図２に示す平均反射率は、透過率が１０％以下である領域において、空気側から凹凸構造体１０に光が入射した際の平均の反射率を示している。平均の反射率とは、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおける分光反射率の平均値である。
【００２９】
図２に示すように、吸収層１２の消衰係数が２より大きくなると、消衰係数の増加に対して平均反射率は増大する傾向がある。これは、基板１側から凹凸構造体１０に光が入射した場合についても同様である。従って、反射率を低減するためには、吸収部１２の消衰係数は小さいことが好ましいことがわかる。
【００３０】
一方、消衰係数が小さすぎる場合、吸収部１２の膜厚が増大してしまう。例えば、消衰係数が０．１よりも小さい場合、可視域での透過率を１００％から１％まで制御するためには、吸収部１２の膜厚を０ｎｍから１０００ｎｍの範囲で変える必要がある。その場合、凹凸部１１の凹凸構造を埋没させずに凹凸部１１や吸収部１２を形成することが難しくなる。
【００３１】
これらを鑑みて、吸収部１２を有する凹凸構造体１０における光の反射率を低減するために、吸収部１２の消衰係数ｋは、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて以下の条件式（１）を満たす。
０．１≦ｋ≦４  （１）
【００３２】
吸収部１２が式（１）を満たすことで、凹凸構造体１０の実効的な消衰係数を小さくすることができ、凹凸構造体１０における平均反射率を低減することができる。
【００３３】
このように、ＧＮＤフィルタ１００の凹凸構造体１０は、凹凸部１１と吸収部１２とを有し、吸収部１２を構成する材料は式（１）を満たす。これによって、吸収部１０を有する凹凸構造体１０における反射率を低減することができる。
【００３４】
なお、式（１）の範囲は、より好ましくは以下の式（１ａ）とすると良い。
０．３≦ｋ≦３  （１ａ）
【００３５】
また、さらに好ましくは、式（１）の範囲を以下の式（１ｂ）とすると良い。
０．５≦ｋ≦２．５  （１ｂ）
【００３６】
これによって、吸収部１０を有する凹凸構造体１０における光の反射率を更に低減することができる。
【００３７】
次に、空気側から凹凸構造体１０に入射する光に対する反射率と、基板１側から凹凸構造体１０に入射する光に対する反射率を、より低減することができる構成として、吸収部１２の占有率に関して説明する。
【００３８】
図３は、ＧＮＤフィルタ１００の、凹凸構造体１０の高さ方向に平行な断面（縦断面）を示した縦断面図である。図３に示した縦断面図は、ＧＮＤフィルタ１００における微小な領域について図示したものであり、この微小な領域における吸収部１２の膜厚の変化は無視できるほど小さいとする。したがって、この領域ではＧＮＤフィルタ１００の透過率は一定であるとみなせる。
【００３９】
図４は、ＧＮＤフィルタ１００の、凹凸構造体１０の高さ方向に垂直な断面（横断面）を示した横断面図である。図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図３に点線で示した高さａ，ｂ，ｃ，ｄにおけるＧＮＤフィルタ１００の横断面を表している。図４において点領域部が凹凸部１１を示し、灰色部が吸収部１２を示す。
【００４０】
高さａから高さｄへ変化するに従って、凹凸部１１の断面積は増大している。すなわち、凹凸部１１の断面積は基板１に近づくにつれて増加している。一方、凹凸部１１の上面に積層された吸収部１２の断面積は、高さａから高さｃに変化するに従って増大している。しかし、高さｃにおいて吸収部１２の断面を示す円同士が接触し、吸収部１２の断面積の増加量は減少していく。断面の高さが、（ｃ）からさらに基板１に近づくと、吸収部１２の断面積は減少し、図４（ｄ）のようになる。
【００４１】
すなわち、吸収部１２の断面積は、凹凸構造体１０の先端を含む第１の部分ｐ１において、基板１に近づくにつれて増加する。ここで、凹凸構造体１０の先端とは、凹凸構造体１０の凸頂点である。また、凹凸構造体１０の最底面を含む第２の部分ｐ２において、吸収部１２の断面積は基板１に近づくにつれて減少する。
【００４２】
このため、吸収部１２の占有率は、第１の部分ｐ１においては基板１に近づくにつれて大きくなり、第２の部分ｐ２においては基板１に近づくにつれて小さくなる。
【００４３】
図５（ａ）に、図１（ａ）に示したＧＮＤフィルタ１００を、凹凸構造体１０の高さ方向に平行な方向から見た場合の平面図を示す。図５（ａ）における色の濃淡は、ＧＮＤフィルタ１００の透過率分布を示しており、色が濃い部分ほど透過率が低くなっている様子を表している。図５（ａ）に示す領域Ａ１〜Ａ５は、吸収部１２の膜厚が互いに異なる領域である。吸収部１２の膜厚は、領域Ａ１において０であり、領域Ａ２から領域Ａ５にかけて徐々に厚くなっている。
【００４４】
図５（ａ）に示す吸収部１２の膜厚が互いに異なる領域Ａ１〜Ａ５における、凹凸部１１の占有率Ｆｂ（ｚ）および吸収部１２の占有率Ｆａ（ｚ）と、凹凸構造体１０の高さ方向の位置ｚとの関係を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）の横軸は凹凸構造体１０の最底面を基準とした高さ方向の位置ｚ、縦軸は占有率である。吸収部１２の膜厚は、領域Ａ１において０であり、領域Ａ２から領域Ａ５にかけて徐々に厚くなっている。なお、凹凸部１１の占有率とは、凹凸構造体１０の横断面に対して凹凸部１１が占める面積の割合である。
【００４５】
凹凸部１１の占有率Ｆｂ（ｚ）は、領域Ａ１〜Ａ５において同様であり、ｚの増加に伴い徐々に低下する。一方、吸収部１２の占有率Ｆａ（ｚ）は、凹凸構造体１０の最底面および先端において占有率が小さくなるような山なりの変化を示す。これは吸収部１２の断面積が、第１の部分ｐ１において基板１に近づくにつれて増加し、第２の部分ｐ２において基板１に近づくにつれて減少するためである。
【００４６】
凹凸構造体１０の実効的な屈折率は、主として凹凸部の占有率の変化を反映して、空気の屈折率から基板１の屈折率に近づくように増大する。また、凹凸構造体１０の実効的な消衰係数は、吸収部１２の占有率の変化を反映し、山なりに変化する。
【００４７】
そのため、凹凸構造体１０と、空気および基板１との界面における実効的な屈折率と実効的な消衰係数の変化を低減することができる。これにより、凹凸構造体１０と空気および基板１との界面において、大きな振幅を有する反射光が発生することを抑制することができる。
【００４８】
したがって、このように吸収部１２の占有率の変化を高さ方向に対して山なりに変化させることによって、空気側から凹凸構造体１０に入射する光に対する反射率と、基板１側から凹凸構造体１０に入射する光に対する反射率を、より低減することができる。
【００４９】
また、凹凸構造体１０の実効的な消衰係数に寄与しているのは、吸収部１２である。したがって、凹凸構造体１０の最底面における消衰係数の変化を低減するためには、吸収部１２の占有率Ｆａ（０）は小さい方が好ましい。そのため、凹凸部１１は、密集して配置されていることが好ましい。これによって、Ｆａ（０）を低減することができる。
【００５０】
凹凸部１１の凹凸構造の配置として、図６に示すような円錐構造を有する配置を考える。図６の例では最底面において各円が正方配置となっている。正方配置とは、正方格子の格子点に、凹凸部１２の底面の中心が配置されていることを言う。この場合、凹凸構造体１０の最底面における凹凸部１１の占有率Ｆｂ（０）は７８％程度となる。
【００５１】
このような配置の凹凸部１１の上面に吸収部１２が積層された場合、Ｆａ（０）は２２％程度となる。より反射率を低減するためには、Ｆａ（０）は２２％以下であることが好ましい。さらに、Ｆａ（０）としては、より好ましくは１０％以下であり、更に好ましくは２％以下であれば良い。
【００５２】
Ｆａ（０）を低減できる凹凸部１１の配置としては、例えば、六方充填配置がある。図７に、六方充填配置された凹凸構造体の最底面付近における断面図を示す。この場合、Ｆｂ（０）はおよそ９１％となり、Ｆａ（０）は９％程度となる。そのため、正方配置と比べてＦａ（０）が低減できることがわかる。
【００５３】
また、凹凸部１１の凹凸構造の底面が、凹凸構造体１０の最底面において互い接触し合うことが好ましく、より好ましくは重なり合うようにすると良い。また、凹凸部１１の凹凸構造の形状を円錐ではなく四角錐等にしても良い。これらにより、Ｆａ（０）をさらに低減できる。上記の配置以外にも、Ｆａ（０）が上記条件を満たす構造は様々あり、本発明は上記の構造に限定されるものではない。
【００５４】
また、吸収部１２の占有率は、図５（ｂ）に示すように、高さに対して山なりに変化している。反射率をより低減するためには、吸収部１２の占有率Ｆａ（ｚ）の最大値は小さいことが好ましい。そのため。Ｆａ（ｚ）の最大値は８０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましい。
【００５５】
［材料について］
次に、ＧＮＤフィルタ１００の材料について述べる。
【００５６】
基板１は、ガラスやプラスチックなどの可視光に対して透明な材料を用いることが好ましい。透過率が７０〜１００％であれば透明とみなすことができる。基板１は、単一の材料から形成されていても良いし、複数の材料を積層して形成されていても良い。また、基板１の形状としては平板だけでなく、凸レンズや凹レンズなどであっても良い。
【００５７】
また、凹凸部１１を形成する材料は、基板１と同様にガラスやプラスチックなどの可視光に対して透明な材料であることが好ましい。例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などがある。ただし凹凸部１１と基板１との屈折率の差は、波長５５０ｎｍの光に対して０．２以下であることが好ましい。ここで、凹凸部１１と基板１との屈折率の差とは、凹凸部１１を形成する材料の屈折率と、基板１を形成する材料の屈折率の差の絶対値で求められる値である。これにより、反射率をより低減することができる。
【００５８】
また、吸収部１２を形成する材料は、光吸収性を有する材料を用いることができる。吸収部１２を、単一の材料で形成する場合、該材料の消衰係数が波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて式（１）を満たせばよい。このような材料としては、半導体や金属または酸素欠陥を含む金属酸化物等がある。具体的な材料としては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、タンタル酸化物（ＴａＯｘ）等である。
【００５９】
さらに、半導体や金属または酸素欠陥を含む金属酸化物等を２種類以上組み合わせて吸収部１２を形成しても良い。この場合、吸収部１２は、図１５（ａ）に示すように、第１の材料を含む第１の吸収部１２ａと、第２の材料を含む第２の吸収部１２ｂとを有することになる。第２の吸収部１２ｂは、第１の吸収部１２ａと凹凸部１１の間に配置されている。この場合、第１の吸収部１２ａ及び第２の吸収部１２ｂが、共に式（１）を満たす消衰係数を有していれば良い。
【００６０】
吸収係数の波長依存性の異なる２つの材料を組み合わせることで、ＧＮＤフィルタ１００の透過率の波長依存性を低減することができる。これにより、撮像装置の光学系等にＧＮＤフィルタ１００を用いた場合において、ＧＮＤフィルタ１００による像の色づきを低減することができる。
【００６１】
２つの材料（第１の材料と第２の材料）を組み合わせて吸収部１２を形成することにより、透過率の波長依存性を低減するには、以下の条件式（２）を満たす材料を用いることが好ましい。
α１（４００）＜α１（７００），  α２（４００）＞α２（７００）    （２）
【００６２】
ただし、α１（λ）は第１の材料の吸収係数、α２（λ）は第２の材料の吸収係数である。ここで、式（２）における括弧内の数値は、ナノメートル（ｎｍ）を単位とした光の波長を表している。すなわち、式（２）は、第１の材料の波長４００ｎｍにおける吸収係数が波長７００ｎｍにおける吸収係数よりも小さく、第２の材料の波長４００ｎｍにおける吸収係数が波長７００ｎｍにおける吸収係数よりも大きいことを表している。なお、吸収係数α（λ）とは、波長に依存した消衰係数をｋ（λ）としたとき、α（λ）＝４πｋ（λ）／λで与えられる値である。
【００６３】
式（２）を満たすことで、透過率の波長依存性を低減することができる理由について説明する。入射光の強度をＩ０とし、α（λ）なる吸収係数を有する膜の膜厚をｔとしたとき、該吸収膜を透過した透過光の強度Ｉは、次の式（３）で与えられる。
Ｉ＝Ｉ０・ｅｘｐ（−α（λ）・ｔ）  （３）
【００６４】
式（３）より、透過光の強度の波長依存性は、吸収係数の波長依存性を起源とすることがわかる。そのため、透過率の波長依存性を低減するためには、α（λ）の波長依存性を小さくすれば良いことがわかる。
【００６５】
第１の材料は、上述した式（２）を満たすため、短波長側の光よりも、長波長側の光を多く吸収する。また、第２の材料は、上述した式（２）を満たすため、長波長側の光よりも、短波長側の光を多く吸収する。このような第１の材料および第２の材料は、波長４００ｎｍから７００ｎｍまでの少なくとも一部において、一方の吸収係数が波長に対して増加し、他方の吸収係数が波長に対して減少する波長帯域（以下、異符号の波長帯域と称する）を有する。
【００６６】
このような異符号の波長帯域において、第１の材料の吸収係数と第２の材料の吸収係数は、互いに波長依存性を打ち消し合う関係にある。従って、吸収部１２の吸収係数の波長依存性を全体として小さくし、平坦な吸収係数を得ることができる。
【００６７】
また、第１の材料と第２の材料が、共に式（２）を満たしていたとしても、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、吸収係数が共に増加、または共に減少する波長帯域（以下、同符号の波長帯域と称する）が存在することも考えられる。
【００６８】
しかしながら、吸収部１２の吸収係数は、第１の材料と第２の材料の吸収係数を、第１の材料と第２の材料の膜厚比に応じて足し合わせた値を有する。そのため、同符号の波長帯域における吸収部１２の吸収係数の波長依存性は、第１の材料と第２の材料のうち、該波長帯域における吸収係数の波長依存性が大きい方よりも大きくなることはない。
【００６９】
そのため、式（２）を満たすことで、吸収部１２の吸収係数の波長依存性を小さくすることができ、その結果、吸収部１２の透過率の波長依存性を低減することができる。
【００７０】
このように、吸収部１２の透過率の波長依存性を低減することができる材料の組み合わせとしては、様々な組み合わせが考えられる。例えば酸素欠損を含むチタン酸化物と酸素欠損を含むニオブ酸化物の組み合わせ、酸素欠損を含むチタン酸化物と酸素欠損を含むタンタル酸化物の組み合わせである。
【００７１】
図１５（ｂ）に、酸素欠損を含むチタン酸化物、酸素欠損を含むニオブ酸化物、酸素欠損を含むタンタル酸化物の吸収係数の波長依存性を示す。図１５（ｂ）にチタン酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物の各材料の消衰係数の波長依存性を示す。図１５（ｂ）に示すように、第１の材料としてチタン酸化物を選択し、第２の材料としてニオブ酸化物またはタンタル酸化物を選択することで、式（２）を満たすことがわかる。この場合、波長４００ｎｍから７００ｎｍまでの全波長帯域が異符号の波長帯域に相当する。
【００７２】
また、吸収部１２の透過率の波長依存性を低減することができる材料の組み合わせとしては、上記に限らず、金属ニオブと金属チタン、金属チタンと窒化チタン、等の組み合わせがあり、式（２）を満たす材料の組み合わせを特性に応じて選択すれば良い。
【００７３】
なお、図１５（ａ）には、第１の吸収部１２ａと第２の吸収部１２ｂが互いに隣接した位置に形成されている例を示したが、第１の吸収部１２ａと第２の吸収部１２ｂの配置はこれに限定されない。凹凸構造体１０の実効的な屈折率の変化をより緩やかにするために、第１の吸収部１２ａと第２の吸収部１２ｂの間に後述する中間屈折率部を更に設けても良い。
【００７４】
ただし、図１５（ａ）に示すように吸収部１２が２つの吸収部を有する場合、第１の吸収部１２ａの屈折率と第２の吸収部１２ｂの屈折率は異なる値であることが考えられる。このような場合、中間屈折率部としては、次のような値の屈折率を有していれば良い。
【００７５】
すなわち、第１の吸収部１２ａおよび第２の吸収部１２ｂのうち、凹凸部１１との屈折率の差の絶対値が大きい方の屈折率をＮａｂｓ，Ｌ、凹凸部１１の屈折率をＮｒとしたとき、中間屈折率部の屈折率は、Ｎａｂｓ，ＬとＮｒの間の値を有していれば良い。これによって、後述のように凹凸構造体１０における実効的な屈折率の変化をより緩やかにすることができ、反射率をより低減することができる。
【００７６】
この場合、第１の吸収部１２ａと第２の吸収部１２ｂが凹凸構造体１０において互いに離れた位置に配置されていることになるが、第１の吸収部１２ａと第２の吸収部１２ｂのそれぞれが吸収部１２に相当する。
【００７７】
また、本実施形態では、吸収部１２の膜厚を面内方向に変化させることによってＧＮＤフィルタ１００の透過率を変化させているが、吸収部の消衰係数を面内方向に変化させることもできる。この場合、例えば、吸収部を形成する材料として金属酸化物を用い、酸素欠損率を面内方向に変化させることで、消衰係数を面内方向に変化させることができる。
【００７８】
さらに、図１６示すように、光吸収性を有する材料により形成された微粒子を樹脂等の媒質に分散させて吸収部１２を形成しても良い。ここで、微粒子とは粒径が４００ｎｍ以下であれば良い。図１６は、光吸収性を有する材料により形成された微粒子１２２を樹脂１２１に分散させて吸収部１２を形成した場合における、凹凸構造体１０の一部を拡大して示した図である。
【００７９】
この場合、吸収部１２の消衰係数は、吸収部１２の吸光量と膜厚から吸収係数α（λ）を算出し、該吸収係数から、α（λ）＝４πｋ（λ）／λなる関係式を用いて求めることができる。このように得られた消衰係数が、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、上述の式（１）を満たせば良い。
【００８０】
また、図１６に示すように吸収部１２を形成する場合、上述した式（２）を満たす第１の材料と第２の材料をそれぞれ微粒子化して樹脂に分散させても良い。これにより、吸収部１２の吸収係数の波長依存性を小さくすることができ、その結果、吸収部１２の透過率の波長依存性を低減することができる。
【００８１】
なお、図１６に示すように吸収部１２を形成する場合、図１５（ａ）に示す場合とは異なり、凹凸構造体１０は単一の吸収部を有することになる。そのため、凹凸構造体１０の実効的な屈折率の変化をより緩やかにするために、後述する中間屈折率部をさらに設ける場合、中間屈折率部の屈折率は、吸収部１２の屈折率と凹凸部１１の屈折率の間の値を有していれば良い。これによって、後述のように凹凸構造体１０における実効的な屈折率の変化をより緩やかにすることができ、反射率をより低減することができる。
【００８２】
このように、吸収部１２を形成する材料としては、必要な光学特性や物性、または作製方法に応じて適切に選択すればよい。
【００８３】
［凹凸構造体の寸法について］
凹凸構造体１０の凹凸構造の構造周期Ｓは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。構造周期Ｓが５００ｎｍ以上になると、凹凸構造に起因する回折光が生じる。これらの光は、反射率の増大とは別に、ゴーストやフレア等の原因となり得る。特に、可視光領域において使用される光学装置にＧＮＤフィルタ１００を用いることを考えると、比視感度の高い５００ｎｍ以上の光が迷光となる構成は避ける事が好ましい。また構造周期Ｓが５０ｎｍ以下になると、製造が困難となる。
【００８４】
また凹凸構造体１０の高さは１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。凹凸構造体１０による反射率を低減する効果は、構造高さが高いほど効果が高い。そのため、凹凸構造体１０の構造高さは、１００ｎｍ以上であることが好ましい。１０００ｎｍ以上になると構造のアスペクト比が増大して吸収部１２の形状を保つことが困難となる。凹凸構造体１０の作製条件などを考慮すると、凹凸構造体１０の構造高さ（高さ）をＴ、構造周期をＳとしたとき、ＴおよびＳは０．５≦Ｔ／Ｓ≦５なる条件式を満たすことが好ましい。
【００８５】
［製造方法について］
凹凸構造体１０を作製する方法としては、様々な方法が考えられる。
【００８６】
まず凹凸部１１の作製方法については、ナノインプリントによる成型、フォトリソグラフィによるパターニングや、ナノ微粒子や高分子の自己組織化による規則配列をマスクとしたエッチング手法などが挙げられる。基板１および凹凸構造体１０の形状、材料等に応じて適切な手法を選択すればよい。凹凸構造体１０の形状については、錐形状、鐘形状、またはそれ以外の形状やその組み合わせであっても良い。また凹凸部１１の配置については正方配置や六方充填配置、ランダム配置であっても良い。
【００８７】
吸収部１２は、凹凸部１１を形成した後に、例えば蒸着やスパッタリングによるコーティングを施すことで形成することができる。蒸着やスパッタリングを用いて吸収部１２を形成する際、基板１に温度勾配を生じさせたり、ターゲットとサンプルの間にマスクを挿入したりすることで、面内方向に膜厚分布を生じさせることができる。
【００８８】
また、めっき法やスピンコート法などのウェットプロセスを用いて吸収部１２を形成しても良い。その際、面内方向に膜厚分布が形成されるように、適切な回転条件や塗布条件を設定すればよい。
【００８９】
図８にＧＮＤフィルタ１００を作製するためのプロセス例を示す。なお、本プロセス例はＧＮＤフィルタ１００を作成するための一例であって、本発明はこれに限定されない。
【００９０】
まず基板１に凹凸部１１となる材料を含む被転写材料を塗布する（図８（ａ））。次に所望の凹凸構造を反転した形状の型９１を用いて、被転写材料に凹凸構造を転写する（図８（ｂ）、（ｃ））。このとき、熱または紫外線照射によるアシストを加えて硬化させる場合もある。
【００９１】
型を離型した後、吸収部１２を形成する。この例では凹凸部１１の上面（凹凸面）に、真空蒸着法により吸収部１２を蒸着する。その際、図８（ｅ）に示すようにマスク９２を挿入して面内方向の膜厚分布を形成する。マスク９２により、中心領域は吸収部１２が形成されず、図１における領域Ｂに相当する領域が形成される。一方、図１における領域Ａに相当する領域では、中心部から周辺部に離れるにつれて、膜厚が厚くなるように膜厚分布が形成される（図８（ｆ））。すなわち、仮に凹凸部１１がない場合には、図８（ｇ）に示すような膜厚分布を有する膜が形成されることになる。
【００９２】
［透過率の分布について］
ＧＮＤフィルタ１００の透過率の分布としては、様々な分布を用いることができる。例えば図９（ａ）、（ｂ）のように、透過率が等しい領域が同心円状に分布するような透過率分布や、図９（ｃ）、（ｄ）のように透過率が面内の一方向に変化するような透過率分布であっても良い。
【００９３】
また、図９や図１に示した透過率の分布は、面内方向に透過率が連続的に変化しているが、必ずしも連続的に変化する必要はなく、透過率が段階的に変化していても良い。上記以外にも用途に応じて様々な透過率の分布が考えられるが、本発明は特定の透過率の分布に限定されず、任意の透過率分布形状に対して用いることができる。また、このような透過率分布は、前述のように、吸収部１２の膜厚または消衰係数を調整することで得ることができる。
【００９４】
なお、上述の実施形態では、透過率分布を有する光学素子について説明したが、本発明はこれに限定されない。透過率が一定である光学素子、すなわち単濃度のＮＤフィルタに本発明を適用することもできる。その場合、吸収部の膜厚は基板上の位置に依らず一定となる。
【００９５】
［実施例１］
続いて、実施例１の光学素子としてのＧＮＤフィルタ１００について説明する。
【００９６】
本実施例のＧＮＤフィルタ１００の構成は、上述した実施形態のＧＮＤフィルタ１００の構成と同様であり、凹凸部１１と吸収部１２を備える凹凸構造体１０を有する。ＧＮＤフィルタ１００の構成を表１に示す。
【００９７】
【表１】
2017167361.tif 000003
【００９８】
表１における屈折率ｎ、消衰係数ｋは、波長５５０ｎｍに対する値を表す。領域１から５は、ＧＮＤフィルタ１００において透過率が高い領域から低い領域の５つの領域を代表して示している。すなわち、表１における領域１〜５は、図５（ａ）に示す領域Ａ１〜Ａ５に相当する。なお、各領域間の透過率は連続的に変化している。
【００９９】
基板１の屈折率は、１．５２である。また、凹凸部１１の構造周期２５０ｎｍで、屈折率１．５２の材料により形成されている。凹凸部１１の凹凸構造の構造高さは３５０ｎｍであり、領域１から５において一定である。凹凸部１１を構成する突起部の底面は直径２５０ｎｍの円となっており、凹凸構造体１０の最底面において正方配置されている。
【０１００】
吸収部１２は、屈折率１．８、消衰係数０．５の材料により形成されている。
【０１０１】
領域１には吸収部１２は形成されておらず、図１における領域Ｂに相当する。領域２から領域５にかけて吸収部１２の膜厚が増大しており、透過率は領域２から領域５にかけて低下している。
【０１０２】
各領域における凹凸部１１、吸収部１２の占有率は、図５（ｂ）に示した通りである。
【０１０３】
各領域における占有率Ｆａ（ｚ）は最大でもおよそ６０％であり、８０％以下に抑制されている。また凹凸構造体１０の最底面における占有率は、Ｆｂ（０）がおよそ７９％、Ｆａ（０）は領域５においてもおよそ２１％であり、Ｆａ（０）は２２％以下であることを満たしている。
【０１０４】
図１０に、実施例１の各領域における分光透過率Ｔおよび分光反射率Ｒ１、Ｒ２を示す。ここで、分光反射率Ｒ１は、光が凹凸構造体１０に対して空気側から入射した際の凹凸構造体１０における反射率を表している。また、分光反射率Ｒ２は、光が凹凸構造体１０に対して基板１側から入射した際の凹凸構造体１０における反射率を表している。
【０１０５】
図１０より、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、Ｒ１とＲ２のいずれについても、１％以下の低い反射率が得られており、凹凸構造体１０における反射率を低減することができている。また、透過率は領域１から領域５にかけて、略１００％から略１０％まで徐々に低減するように変化している。
【０１０６】
また、本実施例においては、凹凸構造体１０は凹凸部１１と吸収部１２を有する。凹凸部１１の高さや構造周期は面内で一様なまま、吸収部１２の膜厚の制御のみで、反射率を低く保ったまま透過率を制御できる。すなわち、簡単な構成でありながら反射率を低減することのできるＧＮＤフィルタを得ることができる。
【０１０７】
［実施例２］
実施例２における光学素子としてのＧＮＤフィルタ２００について説明する。
【０１０８】
実施例２におけるＧＮＤフィルタ２００の構成を示す概略図を図１１に示す。図１１は概略図であるため構造のアスペクト比等を正確に表しているわけではない。
【０１０９】
ＧＮＤフィルタ２００は、基板１と、凹凸構造体２０を有する。ＧＮＤフィルタ２００は、凹凸部２１と吸収部２２の間に、中間屈折率部２３を有する点でＧＮＤフィルタ１００と異なる。
【０１１０】
中間屈折率部２３は、凹凸部２１の屈折率と吸収部２２の屈折率の間の値の屈折率を有する。また、中間屈折率部２３は領域Ａにも領域Ｂにも形成されており、面内方向に均一な膜厚を有している。なお、中間屈折率部２３の膜厚は均一である場合に限定されず、面内方向に膜厚が変化していてもよい。
【０１１１】
凹凸構造体２０がこのような中間屈折率部２３を有することで、凹凸構造体２０の高さ方向における実効的な屈折率の勾配を、より緩やかにすることができる。その結果、反射率をさらに低減することができる。
【０１１２】
ＧＮＤフィルタ２００の構成を表２に示す。領域１から４は、それぞれ透過率が異なる４つの領域を代表して示しているが、各領域間の透過率は連続的に変化している。
【０１１３】
【表２】
2017167361.tif 000004
【０１１４】
ＧＮＤフィルタ２００において、基板１の屈折率は１．４８である。凹凸部２１の構造周期２００ｎｍで、凹凸部２１は屈折率１．４６の材料により構成されている。凹凸部２１の凹凸構造の構造高さは、３００ｎｍであり、領域１〜４において一定である。凹凸部２１を構成する突起部の底面は直径２００ｎｍの円となっており、凹凸構造体２０の最底面において正方配置されている。
【０１１５】
中間屈折率部２３は屈折率１．６３の材料により形成されている。また、吸収部２２は屈折率１．８４、消衰係数２．４７の材料で形成されている。領域１には、吸収部２２は形成されておらず、図１１の領域Ｂに対応する領域である。領域２から領域４は徐々に吸収部２２の膜厚が増大している領域であり、図１１（ｂ）に示すように、透過率は徐々に低下している。
【０１１６】
図１２は、透過率が最も低い領域４における、高さ方向の位置ｚと凹凸部２１の占有率Ｆｂ（ｚ）、中間屈折率部２３の占有率Ｆｂ２（ｚ）、吸収部２２の占有率Ｆａ（ｚ）との関係を示した図である。任意の高さにおける占有率Ｆａ（ｚ）は、８０％以下に抑制されている。また、Ｆａ（ｚ）は山なりの変化を示す。凹凸構造体２０の最底面における吸収部２２の占有率Ｆａは、１．３％であり、Ｆａ（０）は２２％以下となっている。
【０１１７】
図１３に、ＧＮＤフィルタ２００の各領域における分光透過率Ｔおよび分光反射率Ｒ１，Ｒ２を示す。ここで、分光反射率Ｒ１は、光が凹凸構造体２０に対して空気側から入射した際の凹凸構造体２０における反射率を表している。また、分光反射率Ｒ２は、光が凹凸構造体２０に対して基板１側から入射した際の凹凸構造体２０における反射率を表している。
【０１１８】
図１３より、波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、Ｒ１とＲ２のいずれについても、１％以下の低い反射率が得られていることがわかる。特に比視感度の高い波長５００ｎｍ付近の反射率は、図１３に示した全領域において０．５％以下に低減されており、中間屈折率部２３を設けることにより、反射率を更に低減できていることがわかる。
【０１１９】
［光学系］
次に、本発明の実施例としての光学系について述べる。
【０１２０】
図１４（ａ）は本実施例における光学系７０の断面図である。光学系７０は、複数の光学素子としてのレンズを有する。物体からの光は光学系７０を透過して、撮像面ＩＰにおいて結像する。
【０１２１】
ここで、光学系７０の複数のレンズのうち、少なくとも１つは前述した実施例１のＧＮＤフィルタ１００または実施例２のＧＮＤフィルタ２００となっている。
【０１２２】
実施例１または２のＧＮＤフィルタは、凹凸構造体における反射率を低減することができる。そのため、ＧＮＤフィルタに起因するゴーストやフレアの発生を抑制でき、高品位な像を得ることができる。
【０１２３】
光学系７０は共軸回転対称の光学系であり、このような光学系では図９（ａ）、（ｂ）に示すような同心円状の透過率分布が好ましい。また、図１、１１に示すようにＧＮＤフィルタの中心部に吸収部が形成されていない領域を設けることで、ＧＮＤフィルタによる透過光量の減少を抑制することができる。また、その場合、ＧＮＤフィルタの中心部を透過する光束は、ＧＮＤフィルタによる透過率の変調を受けない。そのため、光学系７０を有する撮像装置が位相差方式の自動焦点合わせ機構を有している場合、ＧＮＤフィルタの中心部を透過した光束を用いて自動焦点合わせを行うことができる。
【０１２４】
光学面の中心からの距離ｒ１、ｒ２（ｒ１＜ｒ２）における透過率をＴ（ｒ１）、Ｔ（ｒ２）としたとき、Ｔ（ｒ１）≧Ｔ（ｒ２）となる透過率分布を有するＧＮＤフィルタを光学系７０に配置すると、アポダイゼーション効果により高品位なボケ像が得られる。
【０１２５】
加えて、このようなＧＮＤフィルタを絞りＳＰの光入射側と光出射側に少なくとも１つずつ配置する場合には、軸外光束に対しても有効にアポダイゼーション効果を得ることができ、画面全域に対して品位の高い画像が得ることができる。
【０１２６】
また、ＧＮＤフィルタの中心部に吸収部が形成されていない領域を設けることで、アポダイゼーション効果によるボケ像の改善を行いつつ、ボケ像が小さくなりすぎることを抑制できる。
【０１２７】
反対に、Ｔ（ｒ１）≦Ｔ（ｒ２）となる透過率分布を有するＧＮＤフィルタを光学系７０に配置する場合には、画像の周辺減光を補正することができる。
【０１２８】
次に、本実施例の光学系７０を有する撮像装置について説明する。
【０１２９】
図１４（ｂ）は、本実施例の撮像装置としてのデジタルカメラ８０である。デジタルカメラ８０は、レンズ部８２に前述した実施例の光学系７０を有する。また、光学系７０の結像面ＩＰには、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子８３が、本体部８１に配置される。
【０１３０】
デジタルカメラ８０が光学系７０を有することで、ゴーストやフレアの発生を抑制でき、高品位な画像を得ることができる。
【０１３１】
なお、図１４（ｂ）では、本体部８１とレンズ部８２が一体となった例を示しているが、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ装置に本発明を適用してもよい。このようなレンズ装置は、例えば一眼カメラ用の交換レンズとして用いられる。この場合、図１４（ｂ）は、光学系７０を有するレンズ装置８２が撮像装置本体８１に装着されている状態と見ることもできる。
【０１３２】
なお、本発明の光学系は、デジタルカメラ等の撮像装置や、撮像装置本体に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）以外に適用することもできる。例えば双眼鏡や顕微鏡等に対しても、本発明の光学系を適用しても良い。
【０１３３】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び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】
【０１３４】
１００  ＧＮＤフィルタ（光学素子）
１  基板
１０  凹凸構造体
１１  凹凸部
１２  吸収部
【図１】
2017167361.tif 000005
【図２】
2017167361.tif 000006
【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】
2017167361.tif 000013
【図１０】
2017167361.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2017167361.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2017167361.tif 000019
【図１６】
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