特許ウォッチ

公開番号2024169306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2024039020
出願日2024-03-13
発明の名称光学素子、光学系、撮像装置、および光学素子の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 1/111 20150101AFI20241128BHJP(光学)
要約【課題】基材の屈折率に関わらず、反射率を十分に低減することが可能な光学素子を提供する。
【解決手段】基材(200)と反射防止膜(100)とを有する光学素子(300)であって、反射防止膜は、基材の上に形成された第1の層(01)と、第1の層の上に形成された第2の層(02)と、第2の層の上に形成された第3の層(03)とからなり、第1乃至第3の層はそれぞれ、有機化合物を含み、波長550nmにおける第3の層の屈折率をn₃とするとき、
1.10≦n₃≦1.28
なる条件式を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材と反射防止膜とを有する光学素子であって、
前記反射防止膜は、前記基材の上に形成された第１の層と、該第１の層の上に形成された第２の層と、該第２の層の上に形成された第３の層とからなり、
前記第１乃至第３の層はそれぞれ、有機化合物を含み、
波長５５０ｎｍにおける前記第３の層の屈折率をｎ
３
とするとき、
１．１０≦ｎ
３
≦１．２８
なる条件式を満足することを特徴とする光学素子。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
基材と反射防止膜とを有する光学素子であって、
前記反射防止膜は、前記基材の上に形成された第１の層と、該第１の層の上に形成された第２の層と、該第２の層の上に形成された第３の層とからなり、
波長５５０ｎｍにおける前記第１の層の屈折率をｎ
１
、波長５５０ｎｍにおける前記第２の層の屈折率をｎ
２
、波長５５０ｎｍにおける前記第３の層の屈折率をｎ
３
、前記第１の層の物理膜厚をｄ
１
（ｎｍ）、前記第２の層の物理膜厚をｄ
２
（ｎｍ）、前記第３の層の物理膜厚をｄ
３
（ｎｍ）とするとき、
１．３０≦ｎ
１
≦１．５０
１．５６≦ｎ
２
≦１．７０
１．１０≦ｎ
３
≦１．２８
１０≦ｎ
１
ｄ
１
≦１５５
１０≦ｎ
２
ｄ
２
≦１５５
１００≦ｎ
３
ｄ
３
≦１５５
２００≦ｎ
１
ｄ
１
＋ｎ
２
ｄ
２
＋ｎ
３
ｄ
３
≦３００
なる条件式を満足することを特徴とする光学素子。
【請求項３】
前記第１乃至第３の層はそれぞれ、有機化合物を含むことを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記基材における前記反射防止膜が形成される光学面の面頂点を通る基準軸と該光学面との交点での前記第１の層の物理膜厚、前記第２の層の物理膜厚、および前記第３の層の物理膜厚をそれぞれｄ
１ｃ
、ｄ
２ｃ
、およびｄ
３ｃ
とし、
前記光学面の有効領域において、前記交点から最も離れた位置での前記第１の層の物理膜厚、前記第２の層の物理膜厚、および前記第３の層の物理膜厚をそれぞれｄ
１ｑ
、ｄ
２ｑ
、およびｄ
３ｑ
とするとき、
１．０＜ｄ
１ｑ
／ｄ
１ｃ
≦１．３
１．０＜ｄ
２ｑ
／ｄ
２ｃ
≦１．３
１．０＜ｄ
３ｑ
／ｄ
３ｃ
≦１．３
なる条件式を満足す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】
前記第１の層および前記第２の層のそれぞれの物理膜厚は、前記反射防止膜の中心において最も小さく、前記中心から離れるほど大きくな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６】
前記第１の層は、アクリル樹脂を含む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７】
前記第１の層は、中実粒子を含む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８】
前記第２の層は、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む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９】
波長５５０ｎｍにおける前記基材の屈折率をｎ
ｓ
とするとき、
１．４５≦ｎ
ｓ
≦２．１０
なる条件式を満足す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１０】
基材と反射防止膜とを有する光学素子であって、
前記反射防止膜は、前記基材の上に形成された第１の層と、該第１の層の上に形成された第２の層と、該第２の層の上に形成された第３の層と、該第３の層の上に形成された第４の層とからなり、
前記第２乃至第４の層はそれぞれ、有機化合物を含み、
波長５５０ｎｍにおける前記第４の層の屈折率をｎ
４
とするとき、
１．１０≦ｎ
４
≦１．２８
なる条件式を満足することを特徴とする光学素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、光学系、撮像装置、および光学素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
光学系に含まれるレンズやフィルターなどの光学素子の表面には、不要な反射によるフレアやゴーストを防止するため、反射防止機能を有する誘電体多層膜（反射防止膜）が形成されることが多い。反射防止膜は、最上層に屈折率の低い材料を使用すれば、高性能な反射防止性能を得ることができる。屈折率の低い材料としては、シリカやフッ化マグネシウム等の無機系材料、シリコン樹脂や非晶質のフッ素樹脂などの有機材料を用いることが知られている。これらの材料は、層内に空隙を形成することにより屈折率を下げることができる。
【０００３】
特許文献１には、屈折率が１．７０から１．９５の基材の上に形成された、アルミナを主成分とした第１層、屈折率１．２７のシリカエアロゲルである第２層からなる２層構成の反射防止膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１６２９８９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に開示されている反射防止膜は、アルミナを主成分とした第１層を蒸着により成膜している。このため、大開角レンズにおいては、レンズ面内に膜ムラが生じ、レンズ面内全域での反射防止性能（反射率の低減）が十分でない。また、最上層である第２層の屈折率が１．２７程度であるため、屈折率がより低い基材を用いた場合には反射防止性能が十分でない。
【０００６】
そこで本発明は、基材の屈折率に関わらず、反射率を十分に低減することが可能な光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学素子は、基材と反射防止膜とを有する光学素子であって、前記反射防止膜は、前記基材の上に形成された第１の層と、該第１の層の上に形成された第２の層と、該第２の層の上に形成された第３の層とからなり、前記第１乃至第３の層はそれぞれ、有機化合物を含み、波長５５０ｎｍにおける前記第３の層の屈折率をｎ
３
とするとき、
１．１０≦ｎ
３
≦１．２８
なる条件式を満足する。
【０００８】
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】
【０００９】
本発明によれば、基材の屈折率に関わらず、反射率を十分に低減することが可能な光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１～１４における光学素子の概略図である。
実施例１、２、５、７、８、１１、１３、比較例１、２における光学素子の概略断面図である。
実施例３、４、６、９、１０、１２、１４における光学素子の概略断面図である。
実施例１における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例３における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例３における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例４における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例４における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例５における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例５における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例６における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例６における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例７における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例７における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例８における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例８における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例９における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例９における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１０における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１０における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１１における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１１における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１２における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１２における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１３における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１３における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１４における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１４における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１５における光学系の断面図である。
実施例１６における撮像装置の外観斜視図である。
比較例１としての光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
比較例１としての光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
比較例２としての光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１７～２５における光学素子の概略図である。
実施例１７、１９、２１、２２、比較例１、２における光学素子の概略断面図である。
実施例１８、２０、２３における光学素子の概略断面図である。
実施例２４における光学素子の概略断面図である。
実施例２５における光学素子の概略断面図である。
実施例１７における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１７における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１８における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１８における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例１９における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例１９における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２０における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２０における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２１における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２１における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２２における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２２における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２３における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２３における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２４における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２４における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
実施例２５における光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
実施例２５における光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
比較例３としての光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
比較例３としての光学素子の位置Ｃ、Ｑでの入射角０度の反射率特性である。
比較例４としての光学素子の位置Ｃでの入射角０、１５、３０、４５、６０度の反射率特性である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許