JP2003329806A - 光学機器 - Google Patents
光学機器Info
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- JP2003329806A JP2003329806A JP2002134959A JP2002134959A JP2003329806A JP 2003329806 A JP2003329806 A JP 2003329806A JP 2002134959 A JP2002134959 A JP 2002134959A JP 2002134959 A JP2002134959 A JP 2002134959A JP 2003329806 A JP2003329806 A JP 2003329806A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）を用いた反射
防止素子を備える光学系において、汚れなどが付着した
ときの、清掃が容易にできる事と、外からの力に対して
傷がつきにくい構成とする事を目的とする。 【解決手段】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）を用いた
反射防止素子を複数備える光学系において、外装部分に
は、ＳＷＳを配置せずに、誘電体薄膜による反射防止膜
を蒸着する。
防止素子を備える光学系において、汚れなどが付着した
ときの、清掃が容易にできる事と、外からの力に対して
傷がつきにくい構成とする事を目的とする。 【解決手段】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）を用いた
反射防止素子を複数備える光学系において、外装部分に
は、ＳＷＳを配置せずに、誘電体薄膜による反射防止膜
を蒸着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銀塩カメラおよび
撮像素子にＣＣＤなどを用いたデジタルカメラ、ビデオ
カメラ等の撮影光学機器、ファインダー、双眼鏡、望遠
鏡、顕微鏡などの観察光学機器に用いられる反射防止機
能に関するものである。
撮像素子にＣＣＤなどを用いたデジタルカメラ、ビデオ
カメラ等の撮影光学機器、ファインダー、双眼鏡、望遠
鏡、顕微鏡などの観察光学機器に用いられる反射防止機
能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、複数のレンズを有する光学系
では各面での反射により光量の低下、フレア、ゴースト
の発生を防ぐために反射防止膜がもちいられている。こ
れは，単層あるいは多層の誘電体薄膜を、蒸着したもの
である。
では各面での反射により光量の低下、フレア、ゴースト
の発生を防ぐために反射防止膜がもちいられている。こ
れは，単層あるいは多層の誘電体薄膜を、蒸着したもの
である。
【０００３】一方、蒸着膜のかわりに「ｍｏｔｈ ｅｙ
ｅ」と言われる波長以下の微細構造（ＳＷＳ）が、反射
防止機能を示すことが知られており、それを用いた、反
射防止素子が提案されている。
ｅ」と言われる波長以下の微細構造（ＳＷＳ）が、反射
防止機能を示すことが知られており、それを用いた、反
射防止素子が提案されている。
【０００４】実際の光学系に用いた例としては、特開２
０００−２５８６０７号公報のように、ＢＯＥの表面に
波長以下の微細構造（ＳＷＳ）を用いた反射防止素子の
製法が提案されている。通常の球面、非球面系と違っ
て、ＢＯＥでは、波長オーダーの段差をもつ平らな数層
からなる階段形状をしており、蒸着による反射防止薄膜
が形成しづらいため平面部にＳＷＳ形状での反射防止構
造を用いるもので、それに関する製法が提案されてい
る。ＳＷＳをもちいた反射防止素子では、薄膜での反射
防止に比較して反射防止効果の入射角度特性がよく、ま
た、波長特性も優れているという特徴がある。
０００−２５８６０７号公報のように、ＢＯＥの表面に
波長以下の微細構造（ＳＷＳ）を用いた反射防止素子の
製法が提案されている。通常の球面、非球面系と違っ
て、ＢＯＥでは、波長オーダーの段差をもつ平らな数層
からなる階段形状をしており、蒸着による反射防止薄膜
が形成しづらいため平面部にＳＷＳ形状での反射防止構
造を用いるもので、それに関する製法が提案されてい
る。ＳＷＳをもちいた反射防止素子では、薄膜での反射
防止に比較して反射防止効果の入射角度特性がよく、ま
た、波長特性も優れているという特徴がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＷＳ
反射防止構造は、表面に微細な凹凸を有するため、汚れ
などが付着したときに、洗浄が困難である。
反射防止構造は、表面に微細な凹凸を有するため、汚れ
などが付着したときに、洗浄が困難である。
【０００６】例えば、通常の繊維は、せいぜい１０μｍ
の太さであり、眼鏡拭き用の高級クリーニングクロスで
さえ１，２μｍの太さである。一方、ＳＷＳの反射防止
素子の構造は約２００ｎｍくらいのオーダーであり、拭
き取るどころか、繊維が溝に入ることすらできない。
の太さであり、眼鏡拭き用の高級クリーニングクロスで
さえ１，２μｍの太さである。一方、ＳＷＳの反射防止
素子の構造は約２００ｎｍくらいのオーダーであり、拭
き取るどころか、繊維が溝に入ることすらできない。
【０００７】さらに、超音波洗浄など薬液浸漬洗浄法で
は、単レンズの部品などでは効果的だが、複数の光学面
を有するような光学機器の製品形態では不可能である。
は、単レンズの部品などでは効果的だが、複数の光学面
を有するような光学機器の製品形態では不可能である。
【０００８】また、凹凸形状は高さが波長程度、間隔が
波長の半分程度であるため、アスペクト比が高く、外部
からの圧力に関しての機械的強度が弱いため、外装部品
としては不向きである。
波長の半分程度であるため、アスペクト比が高く、外部
からの圧力に関しての機械的強度が弱いため、外装部品
としては不向きである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、波長以下の
微細構造（ＳＷＳ）による反射防止機能を複数の面に備
えた光学系において、少なくとも、物体側の第１面に反
射防止ＳＷＳを配置しない構成により、上記問題点を克
服したものである。
微細構造（ＳＷＳ）による反射防止機能を複数の面に備
えた光学系において、少なくとも、物体側の第１面に反
射防止ＳＷＳを配置しない構成により、上記問題点を克
服したものである。
【００１０】そして、本発明では、波長以下の微細構造
（ＳＷＳ）による反射防止機能を複数の面に備えた接眼
光学系において、少なくとも一番アイポイント側の面に
反射防止ＳＷＳを配置しない構成としている。
（ＳＷＳ）による反射防止機能を複数の面に備えた接眼
光学系において、少なくとも一番アイポイント側の面に
反射防止ＳＷＳを配置しない構成としている。
【００１１】また、波長以下の微細構造（ＳＷＳ）によ
る反射防止機能を複数の面に備えた交換レンズにおい
て、少なくとも、一番像側のレンズ面に反射防止ＳＷＳ
を配置しない構成とする。
る反射防止機能を複数の面に備えた交換レンズにおい
て、少なくとも、一番像側のレンズ面に反射防止ＳＷＳ
を配置しない構成とする。
【００１２】さらに、波長以下の微細構造（ＳＷＳ）に
よる反射防止機能を複数の面に備えた光学系において、
モールドレンズ以外には、反射防止ＳＷＳを配置しない
構成としている。
よる反射防止機能を複数の面に備えた光学系において、
モールドレンズ以外には、反射防止ＳＷＳを配置しない
構成としている。
【００１３】さらに、以上の構成において、最大入射角
が３０°以上の面に対して、前記反射防止ＳＷＳを少な
くとも１面備える構成とするとで、反射防止膜の角度特
性によるゴースト発生をより効果的に抑制することがで
きる。
が３０°以上の面に対して、前記反射防止ＳＷＳを少な
くとも１面備える構成とするとで、反射防止膜の角度特
性によるゴースト発生をより効果的に抑制することがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】第１図は本発明、第１実施例のＳ
ＷＳ反射防止素子を焦点距離５０ｍｍＦＮｏ．１．８程
度の単焦点レンズに用いたときの光学断面図である。第
１図において、１−１の第１レンズには多層膜による反
射防止コートが施してあり、１−２〜１−６のレンズ面
にはＳＷＳによる反射防止素子が備えられている。いわ
ゆるガウスタイプのレンズ系では、各面への光線の入射
角度の差が大きいため、誘電体薄膜による反射防止膜で
は、角度特性の影響を受けやすく、ゴーストが完全には
除去できない。実施例１では、第２〜６レンズ面にＳＷ
Ｓによる反射防止素子を配置することで、入射角度に寄
らず、良好な反射防止性能を得ることができるために、
面反射によるゴーストの発生が防げる。また、第１レン
ズ面には多層膜による反射防止膜を配置することで、汚
れの付着に対しも、簡易に洗浄することが可能である。
ＷＳ反射防止素子を焦点距離５０ｍｍＦＮｏ．１．８程
度の単焦点レンズに用いたときの光学断面図である。第
１図において、１−１の第１レンズには多層膜による反
射防止コートが施してあり、１−２〜１−６のレンズ面
にはＳＷＳによる反射防止素子が備えられている。いわ
ゆるガウスタイプのレンズ系では、各面への光線の入射
角度の差が大きいため、誘電体薄膜による反射防止膜で
は、角度特性の影響を受けやすく、ゴーストが完全には
除去できない。実施例１では、第２〜６レンズ面にＳＷ
Ｓによる反射防止素子を配置することで、入射角度に寄
らず、良好な反射防止性能を得ることができるために、
面反射によるゴーストの発生が防げる。また、第１レン
ズ面には多層膜による反射防止膜を配置することで、汚
れの付着に対しも、簡易に洗浄することが可能である。
【００１５】第２図は本発明、第２実施例のＳＷＳ反射
防止素子を一眼レフカメラのファインダーに用いたとき
の光学断面図である。第２図において、２−１は撮像レ
ンズ、２−２はクイックリターンミラー、２−３はピン
ト板（フレネルレンズ）、２−４はピント板（マット
面）、２−５はペンタプリズム、２−６は接眼レンズで
ある。２−６の接眼レンズのうち一番アイポイント側の
レンズ面に多層膜による反射防止膜を蒸着し、接眼レン
ズの他の面はＳＷＳの反射防止素子とした。
防止素子を一眼レフカメラのファインダーに用いたとき
の光学断面図である。第２図において、２−１は撮像レ
ンズ、２−２はクイックリターンミラー、２−３はピン
ト板（フレネルレンズ）、２−４はピント板（マット
面）、２−５はペンタプリズム、２−６は接眼レンズで
ある。２−６の接眼レンズのうち一番アイポイント側の
レンズ面に多層膜による反射防止膜を蒸着し、接眼レン
ズの他の面はＳＷＳの反射防止素子とした。
【００１６】第３図は本発明、第３実施例のＳＷＳ反射
防止を配置した双眼鏡のレンズ断面図である。紙面左側
より、３−１対物レンズ、３−２防振用可変頂角プリズ
ム、３−３正立プリズム、３−４接眼レンズからなる構
成である。対物レンズ、防振用可変頂角プリズム、正立
プリズムには誘電体薄膜の蒸着による反射防止膜が施さ
れ、接眼レンズの一番アイポイント側のレンズ以外はＳ
ＷＳの反射防止素子が配置されている。そして、接眼レ
ンズの一番アイポイント側のレンズには誘電体薄膜の反
射防止膜が蒸着されている。外部からの汚れの付着にか
んして、対物側、アイポイント側ともに、簡易に除去が
可能である。
防止を配置した双眼鏡のレンズ断面図である。紙面左側
より、３−１対物レンズ、３−２防振用可変頂角プリズ
ム、３−３正立プリズム、３−４接眼レンズからなる構
成である。対物レンズ、防振用可変頂角プリズム、正立
プリズムには誘電体薄膜の蒸着による反射防止膜が施さ
れ、接眼レンズの一番アイポイント側のレンズ以外はＳ
ＷＳの反射防止素子が配置されている。そして、接眼レ
ンズの一番アイポイント側のレンズには誘電体薄膜の反
射防止膜が蒸着されている。外部からの汚れの付着にか
んして、対物側、アイポイント側ともに、簡易に除去が
可能である。
【００１７】双眼鏡では対物レンズ、可変頂角プリズ
ム、正立プリズムへの入射光の角度変化は比較的小さ
く、そのため、従来の誘電体薄膜を用いても、反射防止
の効果が大きい。一方、接眼レンズでは、面の半径が比
較的小さいために、各面の組み合わせによりゴーストの
発生する可能性が多く、また、予想が困難である。不要
光の反射による光線は面への入射角度もまちまちであ
り、反射防止薄膜では、角度依存性が高いために十分な
ゴースト防止効果が得られない。そのため、ＳＷＳによ
る反射防止素子を配置し良好にゴーストを除去した。
ム、正立プリズムへの入射光の角度変化は比較的小さ
く、そのため、従来の誘電体薄膜を用いても、反射防止
の効果が大きい。一方、接眼レンズでは、面の半径が比
較的小さいために、各面の組み合わせによりゴーストの
発生する可能性が多く、また、予想が困難である。不要
光の反射による光線は面への入射角度もまちまちであ
り、反射防止薄膜では、角度依存性が高いために十分な
ゴースト防止効果が得られない。そのため、ＳＷＳによ
る反射防止素子を配置し良好にゴーストを除去した。
【００１８】第４図は本発明、第４実施例のＳＷＳ反射
防止素子を配置したコンパクトカメラの撮影レンズ系の
断面図である。対物側より数えて第５番目のレンズにガ
ラスモールドを用いており、そこにＳＷＳの反射防止素
子を配置している。これは、モールドレンズの成型と同
時にＳＷＳ構造を形成するものである。他のレンズは球
面研磨により作成されたもので、多層膜による反射防止
膜が蒸着されている。
防止素子を配置したコンパクトカメラの撮影レンズ系の
断面図である。対物側より数えて第５番目のレンズにガ
ラスモールドを用いており、そこにＳＷＳの反射防止素
子を配置している。これは、モールドレンズの成型と同
時にＳＷＳ構造を形成するものである。他のレンズは球
面研磨により作成されたもので、多層膜による反射防止
膜が蒸着されている。
【００１９】第５図は本発明、第５実施例のＳＷＳ反射
防止素子を配置した一眼レフカメラ用交換レンズの断面
図である。これは焦点距離２００ｍｍ、Ｆｎｏ１．８の
望遠レンズ交換レンズである。全ての球面にＳＷＳの反
射防止素子を配置している。撮影レンズの一番物体側の
面は保護レンズとなっており、多層膜の反射防止膜が蒸
着されている。また、一番像側の面はドロップインフィ
ルターとなっており、多層膜の反射防止膜か、あるいは
各種フィルターとなっている。この２面に関してはＳＷ
Ｓの反射防止素子を配置しないことで、汚れの付着に対
して清掃が簡易になること。そして、外部からの圧力で
ＳＷＳ反射防止素子が変形することを防ぐことが可能と
なる。
防止素子を配置した一眼レフカメラ用交換レンズの断面
図である。これは焦点距離２００ｍｍ、Ｆｎｏ１．８の
望遠レンズ交換レンズである。全ての球面にＳＷＳの反
射防止素子を配置している。撮影レンズの一番物体側の
面は保護レンズとなっており、多層膜の反射防止膜が蒸
着されている。また、一番像側の面はドロップインフィ
ルターとなっており、多層膜の反射防止膜か、あるいは
各種フィルターとなっている。この２面に関してはＳＷ
Ｓの反射防止素子を配置しないことで、汚れの付着に対
して清掃が簡易になること。そして、外部からの圧力で
ＳＷＳ反射防止素子が変形することを防ぐことが可能と
なる。
【００２０】第６図は、本発明に使われる円柱型ＳＷＳ
反射防止素子の模式図である。６−１の基盤の媒質上に
６−２の円柱型の突起部が略等しい間隔で無数に配置さ
れている。ａは各円柱の隣との間隔であり、波長の１／
２程度の大きさが望ましい。また、ｂは円柱の太さを示
しておりこれにより、微細素子の充填率が決まる。この
値はａの５割〜８割程度をとることが好ましい。ｃは円
柱の高さを示しており、波長の数倍程度が望ましいとさ
れている。
反射防止素子の模式図である。６−１の基盤の媒質上に
６−２の円柱型の突起部が略等しい間隔で無数に配置さ
れている。ａは各円柱の隣との間隔であり、波長の１／
２程度の大きさが望ましい。また、ｂは円柱の太さを示
しておりこれにより、微細素子の充填率が決まる。この
値はａの５割〜８割程度をとることが好ましい。ｃは円
柱の高さを示しており、波長の数倍程度が望ましいとさ
れている。
【００２１】この３つの変数を最適にとることで、所望
の波長に対しての反射防止効率を上げることが可能であ
る。
の波長に対しての反射防止効率を上げることが可能であ
る。
【００２２】第７図は、本発明に使われる円錐型ＳＷＳ
反射防止素子の模式図である。７−１の基盤の媒質上に
７−２の円錐型の突起部が略等しい間隔で無数に配置さ
れている。ａは各円錐の隣との間隔であり、波長の１／
２程度の大きさが望ましい。また、ｂは円錐の底面の大
きさを示しておりこれにより、微細素子の充填率が決ま
る。この値はａの５割〜１０割程度をとることが好まし
い。ｃは円柱の高さを示しており、波長の数倍程度が望
ましい。
反射防止素子の模式図である。７−１の基盤の媒質上に
７−２の円錐型の突起部が略等しい間隔で無数に配置さ
れている。ａは各円錐の隣との間隔であり、波長の１／
２程度の大きさが望ましい。また、ｂは円錐の底面の大
きさを示しておりこれにより、微細素子の充填率が決ま
る。この値はａの５割〜１０割程度をとることが好まし
い。ｃは円柱の高さを示しており、波長の数倍程度が望
ましい。
【００２３】この３つの変数を最適にとることで、所望
の波長に対しての反射防止効率を上げることが可能であ
る。この２種類のいずれか、あるいは両方を上記の光学
系のＳＷＳ反射防止素子として用いることで、ゴースト
などを良好に除去するとともに、汚れなどの付着時に、
簡易に清掃などの手入れが可能であり、外からの力によ
り、傷などがつきにくい光学系とすることが可能であ
る。ＳＷＳ反射防止素子に関しては、上記の２種に限ら
ず、適用することが可能である。
の波長に対しての反射防止効率を上げることが可能であ
る。この２種類のいずれか、あるいは両方を上記の光学
系のＳＷＳ反射防止素子として用いることで、ゴースト
などを良好に除去するとともに、汚れなどの付着時に、
簡易に清掃などの手入れが可能であり、外からの力によ
り、傷などがつきにくい光学系とすることが可能であ
る。ＳＷＳ反射防止素子に関しては、上記の２種に限ら
ず、適用することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、前述のように、ＳＷＳ
反射防止素子を複数用いた光学系に関して、素子面への
汚れの付着や、素子面の機械的損傷を防ぐことができ、
比較的簡易な構成で反射防止効果を保持し、入射光線の
角度依存性が良好な光学機器を実現することができると
いう効果がある。
反射防止素子を複数用いた光学系に関して、素子面への
汚れの付着や、素子面の機械的損傷を防ぐことができ、
比較的簡易な構成で反射防止効果を保持し、入射光線の
角度依存性が良好な光学機器を実現することができると
いう効果がある。
【図１】 本発明の第１実施例に対応する反射防止素子
配置の撮影レンズ構成図
配置の撮影レンズ構成図
【図２】 本発明の第２実施例に対応する反射防止素子
配置の一眼レフファインダー構成図
配置の一眼レフファインダー構成図
【図３】 本発明の第３実施例に対応する反射防止素子
配置の双眼鏡レンズ構成図
配置の双眼鏡レンズ構成図
【図４】 本発明の第４実施例に対応する反射防止素子
配置のコンパクトカメラ撮影レンズ構成図
配置のコンパクトカメラ撮影レンズ構成図
【図５】 本発明の第５実施例に対応する反射防止素子
配置の望遠撮影レンズ構成図
配置の望遠撮影レンズ構成図
【図６】 本発明に配置された円柱型ＳＷＳ反射防止素
子の模式図
子の模式図
【図７】 本発明に配置された円錐型ＳＷＳ反射防止素
子の模式図
子の模式図
１−１：第１レンズ， １−２：第２レンズ， １−
３：第３レンズ，１−４：第４レンズ， １−５：第５
レンズ， １−６：第６レンズ，２−１：撮像レンズ，
２−２：クイックリターンミラー，２−３：ピント板
（フレネル）， ２−４：ピント板（マット面），２−
５：ペンタプリズム， ２−６：接眼レンズ ３−１：対物レンズ，３−２：可変頂角プリズム，３−
３：正立プリズム，３−４：接眼レンズ，６−１：基盤
媒質 ６−２：円柱型突起部 ７−１：基盤媒質 ７−２：円錐形突起部
３：第３レンズ，１−４：第４レンズ， １−５：第５
レンズ， １−６：第６レンズ，２−１：撮像レンズ，
２−２：クイックリターンミラー，２−３：ピント板
（フレネル）， ２−４：ピント板（マット面），２−
５：ペンタプリズム， ２−６：接眼レンズ ３−１：対物レンズ，３−２：可変頂角プリズム，３−
３：正立プリズム，３−４：接眼レンズ，６−１：基盤
媒質 ６−２：円柱型突起部 ７−１：基盤媒質 ７−２：円錐形突起部
Claims (9)
- 【請求項１】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）による反
射防止機能を複数の面に備えた光学系において、少なく
とも、物体側の第１面に反射防止ＳＷＳを配置しないこ
とを特徴とする光学機器。 - 【請求項２】 物体側の第１面に反射防止薄膜をつけた
ことを特徴とする請求項１記載の光学機器。 - 【請求項３】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）による反
射防止機能を複数の面に備えた接眼光学系において、少
なくとも一番アイポイント側の面を反射防止ＳＷＳを配
置しないことを特徴とする光学機器。 - 【請求項４】 一番アイポイント側の面に反射防止薄膜
をつけたことを特徴とする請求項３記載の光学機器。 - 【請求項５】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）による反
射防止機能を複数の面に備えた交換レンズにおいて、少
なくとも、一番像側のレンズ面に反射防止ＳＷＳを配置
しないことを特徴とする光学機器。 - 【請求項６】 一番像側のレンズ面に反射防止薄膜をつ
けたことを特徴とする請求項５記載の光学機器。 - 【請求項７】 波長以下の微細構造（ＳＷＳ）による反
射防止機能を複数の面に備えた光学系において、モール
ドレンズ以外には、反射防止ＳＷＳを配置しないことを
特徴とする光学機器。 - 【請求項８】 前記反射防止ＳＷＳを配置していない面
のうち少なくとも１面は反射防止膜をつけたことを特徴
とする請求項７記載の光学機器。 - 【請求項９】 最大入射角が３０°以上の面に対して、
前記反射防止ＳＷＳを少なくとも１面備えていることを
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
機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002134959A JP2003329806A (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 光学機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002134959A JP2003329806A (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 光学機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003329806A true JP2003329806A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29697406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002134959A Pending JP2003329806A (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 光学機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003329806A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2007018149A1 (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 撮像光学系 |
| JP2009139775A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Canon Inc | 光学系及びそれを有する光学機器 |
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| JP2016515445A (ja) * | 2013-04-22 | 2016-05-30 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 注射デバイスに取り付けるための補助デバイス |
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2002
- 2002-05-10 JP JP2002134959A patent/JP2003329806A/ja active Pending
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