TW200535449A - Optical system - Google Patents

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TW200535449A TW094109956A TW94109956A TW200535449A TW 200535449 A TW200535449 A TW 200535449A TW 094109956 A TW094109956 A TW 094109956A TW 94109956 A TW94109956 A TW 94109956A TW 200535449 A TW200535449 A TW 200535449A
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Description

200535449 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 、 本^明大體而言係有關提供於一光學構件上具抗反射 塗層之光風、 予糸統,該光學系統適用於例如攝影照相機、雔 筒望遠鏡、置ΛΑ· μ 土 又 早同望遠鏡、顯微鏡及類似裝置之複數個波吾 或頻寬。 Χ 【先前技術】 抗反射塗層係用以減少光學系統中因光學構件介質間 折射率不同造成之反射。若此等反射光線被容許到達成像 平面’則鬼影或閃光便會出㉟,嚴重惡化該系統之光學性 t成年來’光學系統要求更高之光學性能,因此同樣 地要求提供於一光學系統内的光學構件之抗反射塗層,在 車乂以刖更寬之入射角範圍下,需具備更低程度之反射。 為滿足此等要求,多層薄膜設計技術之領域已有進展, /、中不同材料與薄膜厚度係組合運用,以及多層塗層技術 亦有進展(例如,參考曰本公開專利公告號2〇〇〇-3567〇4)。 然而,習知技藝之抗反射塗層有一問題。若光線入射 至具抗反射塗層的光學表面之角度遽增,光線傾斜入射, 則此狀況造成抗反射塗層性質快速變化,且會突然減弱該 抗反射塗層之效果。其結果,便係反射光量增加。在此等 反射面單獨存在之光學系統,反射光會導向待透過該系統 觀祭之物體’因此前述問題不會直接影響該系統之光學表 現。然而’若存在複數個此等表面,該系統則極可能會有 鬼影或閃光,其係導因於該反射光到達成像平面。現在, 5 .200535449 透鏡皆製造成具備大口#,而此製造趨勢促使入射至光學 構件光線之角範圍增加。其結果,便係現今光學系統易於 發生鬼影與閃光。 【發明内容】 考慮上述問題,本發明之一目的便係提供具抗反射塗 層之光學系統,其係在可見光範圍内,對於寬廣範圍之入 射角皆可實現低反射。
為解決上述問題,根據本發明一第一樣貌之光學系統 包括至少—傳光元件與—光圈,該傳光元件具-凹的光學 表面。在此光學系統+,—抗反射塗層提供於相對於該光 圈係凹的光學表面之至少其中之-。此抗反射塗層係1特 殊杬反射塗層,包括至少一個或一個以上由一溶膠—凝膠 法構成之層。 ,此外,根據本發明一第二樣貌之光學系、统包括至少一 傳:元件與一光圈,該傳光元件具一凹的光學表面。在此 光子系、'先中 抗反射塗層提供於相對於該光圈係凹的光 子矛之至/其中之一。此抗反射塗層係一特殊抗反射塗 層,包括至少一個或一個以上之層,其折射率係等於或小 於1·3(例如,以下實施例所描述之第四層1(1)。 根據本發明第-與第二樣貌之光學系統最好滿足以下 方程式: 0 ^ f/rs < 10.0 其中f係焦距’而rs則為具特殊抗反射塗層的光學表 •200535449 面之曲率半徑。若該光學表面相對於該光圈係凹的,則此 rs 具一正值(rs > 〇 )。 對於波長在40〇nm到700llm範圍間之光線 嫩層所在的光學表面,若光線入射角… 犯圍内’其反射率最好等於或小於0.5% ;若光線入射角在 〇到60度的範圍β,其反射率也最好等於或小於“%。
另外’根據本發明第一與第二樣貌之光學系統最。好包 光元件,其折射糊152’且具一特殊抗反射塗 曰二、係包括第—[第二層、第三層、與第四層。在此 列中,5亥弟一層係形成於傳光元件之光學表面,且其具約 1.65之折射率與約〇·27又之光學薄膜厚度,其巾「又」、代 表i麥考光線波長55〇nm。該第二層係形成於第一層上, 且其具約2.12之折射率與約〇〇7λ之光學薄膜厚度。該第 :層係形成於第二層上,且其具約165之折射率與約㈣ 毛之先學薄臈厚度。該第四層係形成於第三層上,且其具 約1·25之折射率與約〇26λ之光學薄膜厚度。 在此例中,該第一層最好係藉真空沈積形成之氧化鋁; 该=二層亦係藉真空沈積形成氧化鈦與氧化錯之混合物; 該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁;而該第四層係藉 溶膠一凝膠法形成之氟化鎂。 曰 〜此外,根據本發明第一與第二樣貌之光學系統最好用 光 '線;皮長範圍係於400nm到700nm之間。 另外,該光學系統最好係用作成像光學系統或觀看光 學系統。 7 .200535449 根據本發明第-與第二樣貌之光學系統係包括上述特 :抗反射塗層,可使可見光範圍(波長400nm〜 700nm)、 見入射角(0〜60纟)之光線達成低反射率。其結果,便 係本發明可減少發生鬼影與閃光。 本毛月更夕之應用耗疇可藉後述詳細說明而顯而易 見。然而,吾人需瞭解該詳細說明、特定範例、與同時表 月本S月之軚佳貫施例’均係用以說明之用,因為藉此詳
細說明,基於本發明精神與範•之各種變動與修改對於熟 習此項技藝者皆係顯而易見。 【實施方式】 —猎在此以下提供之詳細說明與搭配之圖式,本發明可 完全被理解,其中該®式僅係用以說明之,而非用以限 制本發明。 現在’參照圖式,根據本發明之較佳實施例參照圖式 敘述如下。首先,應用於根據本發明實施例的一特殊抗反 射塗層(此後標示為「抗反射塗層1」),參考第丨圖敘 t如下。该抗反射塗層1包括四層,形成在一傳光元件(光 學兀件2)之光學表面。第一層la,其係由氧化鋁形成, 係藉真空沈積塗覆於該光學元件2上;且第二層ib,其係 由氧化鈦與氧化鍅之混合物構成,亦是由真空沈積塗覆於 4弟—層la上;此外,第三層lc,由氧化鋁形成,亦是 由真空沈積塗覆於該第二層lb上;而第四層id,由氣化 叙構成,係藉溶膠—凝膠法塗覆於該第三層1 C上。其結果, 、此四層共同構成第一實施例中之抗反射塗層1。此處, 8 200535449 薄膜形成材料之溶膠 之後藉由將該薄膜浸 溫度與臨界壓力造成 光學元件之光學表面 該溶膠一凝膠法係一製程,藉施用一 (sol)及沈積_凝膠(gel)薄膜, 至一液體,其中此液體係處於一臨界 之臨界狀態以使該薄膜乾燥,而在一 形成一薄膜。 依此万式,該抗反射 J外二續 i a〜1C # 藉屬於乾製程之電子束蒸鍵塗覆形成。然%,屬最上層的
二=ld,卻是由以下程序塗覆’此程序係-渔製程:利 用由'用氫敦酸與醋酸鎖之製程準備而來的溶膠(此製程 在此之後亦稱之為「氫氟酸與醋酸鎂法」)。事先,欲以 :::塗覆之透鏡表面(前述該光學元件2之光學表“ 猎”空金屬化機台依次以氧化鋁塗覆作為第一^ ia 化鈦與氧化錯之混合層塗覆作為第 霜作兔筮-昆 θ b及以虱化鋁塗 ^乍為弟二層lc。在該光學㈣2由真空金屬化機台取出 ^ ’ μ鏡之表面以-溶膠旋轉塗覆,此溶滕係藉 酉夂與醋酸鎂法所製備,而形絲化鎂層作為第四層id。以 下(1)係該氫氟酸與醋酸鎂法之反應式。 + Mg(CH3COO)2
.v^r2 ^ 2CH3CO〇H 义當一溶膠要被用來塗覆時,原料先混合’之後在塗覆 在壓力鋼中以高星與高溫熟成二十四小_。在該光 =2塗覆上第四層1(1後,則在常壓下以加献一 成?以完成該層。在此溶膠—凝膠法中,原子或分子聚隼 子’每個粒子包括幾個到幾十個原子或分子,而粒; 9 200535449 2尺寸範圍則係從幾奈米到幾十奈米。此外,這些粒子聚 集成二次粒子,每個二次粒子包括幾個原本之粒子,然後 這些二次粒子沈積以形成該第四層1 d。 現在,由上述方法形成之該抗反射塗層丨,^光風特 性可參考第2圖說明,此圖顯示對一參考波長…5〇二: 折射率為1.52之光學㈣2的光譜特性。更特定地,在此 例中,具一光學薄膜厚度0.27又的第1 la,其折射率為 .:5,具-光學溥膜厚度0.07又的第二層lb,其折射率為 • 2,具一光學薄膜厚度〇.3〇又的_卜 具-光學薄膜厚度。.2“的第四層ld,其折= =5。由帛2圖可清楚看出’該抗反射塗層}使可見光範 圍(波長400nm〜 700nm)之光線達成可觀之低反射率。 例如’即使在人射角為6G度的情況,反射率仍低於3 . 而在""5度的範圍,則是低於〇 5%。此 該參考波長又向低波長的-侧(接近彻麵)或向長= 側(接近·_),反射率皆係平穩,故該抗反射塗 与在4〇〇nm到700nm之波長範圍,展現一均勻的效果。 風在後述之實施例,該抗反射塗層1提供至一透鏡之光 孥表面,此表面相對於光圈係呈凹面。注意此處採用之該 凹面係包括平面,但最好還是具一曲度。 若具此等光學表面之-光學系統其焦距標示為「f」, =若具該抗反射塗| !之光學表面的曲率半徑標示為 ’則以下條件表示式⑺會成立。在此條件表示式(2) ’若曲率相對於光圈係凹的’則該曲率半徑rs的值係正 (2) 200535449 值(rs>0 )。 0 ^ f/rs < 10.0 以上條件表不式(2)描述具一抗反射塗層1之光學表 面’其曲率半徑rs相對於該光學系統之焦距的最佳範圍。 右4比例超出下限’則該光學表面相對於光圈係凸的。在 ^ h形下,由於此表面不可能產生鬼影,即使在此等表面 提七、杬反射塗層,其抗反射效果無法顯現。另一方面, 右忒比例超出上限’則曲率半徑過小,使該光學表面不致 、鬼y在此h形下’抗反射效果亦無法顯現。因此, 為保也本♦明效果顯j見,該條件表示式⑺之上限最好設定 為6.0。上限更好設定為5 〇,最佳設定為3·5。另一方面, 該條件表示式(2)之下限最好不包括Q。 實施例1 現在,一成像光學系,统10,其係包括具上述抗反射塗 s之一光學構件,參考第3 ®,在此敘述第-個實施例。 該成像光學以1G係作為—相機之變焦透鏡,提供從18_ 到35mm之連續可變焦距。為將一物體成像於一成像平面 I,該成像光學系統1 〇從面對物體側依序包括:一平行平 :板F’作為保護玻璃;一負彎月形透鏡u,其相對於物 :側係凸的…接合透鏡,其係包括-負彎月形透鏡U 人-負彎月形透鏡L3,膠合在一起,凸面皆面向物體;一 雙:面透㉟L4; 一雙ώ面透鏡L5; 一接合透鏡,其係包 括一負彎月形透鏡L6與一雙凸面透鏡L7,膠合在一起, 200535449 該彎月形透鏡L6之凸面面向物體;一光圈p; 一接合透鏡, 其係包括一雙凸面透鏡L8與一雙凹面透鏡L9,膠合在/ 起;一接合透鏡,其係包括一負彎月形透鏡Ll〇與一雙凸 面透鏡L11,膠合在一起,該彎月形透鏡Ll〇之凸面面向 物體;及一雙凸面透鏡⑴。此處注意在該成像光學系統 W中,該負彎月形透鏡L2 S向物體之該表面(表面編號 5 )仏 '一非球狀表面。 该非球狀表面的形狀係
的 …〜工疋義,其中 y」是垂直於光軸方向之高度;「x(y)」係沿光軸從該 非球狀表面頂點之切面至該非球狀表面高冑y的點之間的 距離,「r」係傍軸(paraxial )曲率半徑(基準球面之曲 率半徑);「k」係一圓錐截面常數;❿「c 非球狀係數。 x(y) = (y2/r) / (1 + (1. k(y2/r2))1/2) + cy + Cey6 + Cgy8 + c^y]〇 ⑶ 下列表1歹〗出作為第一實施例之該成像光學系統1 〇其 錢之特性。I 1中之表面編號卜23對應第3圖中之數 二1〜23,該圖係用以描述該成像光學系統1〇。表!中之 係每—透鏡表面之曲率半徑,而「d」則代表該透鏡 :*至依序下—個透鏡表面間之距離。「〜“線之Abbe “支:而「nd」則係該d線之折射率。「f」係焦距,而「別」 貝1係後焦。除非特別指明,否則焦距f 距離d、…列出類似量的單位皆係毫== 位不限於宅米,发 〇 一他適當之早位亦適用,因為任何光學系 12 •200535449 統等比放大或縮小時,皆有等效之光學性能。此外,在表 示該非球狀係數Cn( η二4, 6, 8, 10)時,舉例來說,該「E-09 即代表「xl (Τ9」。在以下表1中,非球狀表面對應之表面 編號旁會標示「*」符號。這些註解亦適用於以下之其他 貫施例。 (表1) f = 18.500 Bf = 38. 272
表面編號 r d vd nd 1 00 3.000 64.1 1.51680 F 2 00 2.500 1.00000 3 50.76 2.500 45.3 1.79500 LI 4 19.41 7.000 1.00000 5* 44.27 0.100 55.6 1.50625 L2 6 28.81 2.000 45.3 1.79500 L3 7 22.20 8.200 1.00000 8 -121.57 1.700 44.8 1.74400 L4 9 49. 85 6.800 1.00000 10 58. 05 4.500 28.6 1.79504 L5 11 -149.17 28. 422 1.00000 12 51.03 1.000 47.4 1.78800 L6 13 23.03 3.800 56.4 1.50137 L7 14 -54. 97 5.166 1.00000 15 00 1.500 8.6 1.00000 P 16 17.65 14.200 59.5 1.53996 L8 17 -27. 28 1.300 45.3 1.79500 L9 18 32.29 0.700 1.00000 19 110.45 1.300 37.4 1.83400 L10 20 14. 03 5.300 82.5 1.49782 Lll 21 -23. 36 0.100 1.00000 22 138. 28 1.600 59.5 1.53996 L12 23 -138.28 1.00000 (該非球狀表面之資料) 表面編號5 K = 5· 435 C4 - 7.1876E-06 C6 = -3. 6412E-09 C8 = 3.9918E-11 C10 = -3· 3225E-14 13 200535449 如第3圖所示,若光線R以45度入射角從物體側進 入該成像光學系統10,此入射角係該光線R與光軸A間 之夾角,則該光線在該負彎月形透鏡L2物體側之表面(表 面編號5之第一鬼影產生面)發生反射。此反射光再次在 該負彎月形透鏡L1成像側之表面(表面編號4之第二鬼 影產生面)發生反射,然後抵達該成像平面j生成一鬼影。 在此第一實施例中,該光圈P係收縮至等同於F值為22 之大】其中F值係透鏡党度之指標。本發明人發現傳光 凡件(亦即透鏡)的表面相對於光圈(虹膜)若係凹的, 則為鬼影產生面。該第一鬼影產生面5與第二鬼影產生面 4相對於光圈Ρ皆係凹的,因此,若分別於這些表面提供 對方、覓入射角度範圍、寬波長範圍之光線皆有效之該抗反 射塗層1,該成像光學系統10之鬼影便可有效降低。 實施例2 如第4圖顯示根據本發明之一成像光學系統2〇作為第 一灵知例。该成像光學系統2〇係用作相機透鏡,其焦距 係14笔米。為將一物體成像於一成像平面丨,該成像光學 系統20從面對物體側依序包括:一負彎月形透鏡[丨,其 凸面面向物體;一正彎月形透鏡L2,凸面亦面向物體;一 負弓月形透鏡L3,其凸面亦係面向物體;一接合透鏡,其 係包括一負彎月形透鏡L4與一負彎月形透鏡L5,膠合在 起’凸面皆面向物體;一負彎月形透鏡L6,其凸面亦係 =向物體,一雙凸面透鏡L7; 一接合透鏡,其係包括一負 弓月形透鏡L8與一雙凸面透鏡,膠合在一起,該彎月 14 200535449 形透鏡L8之凸面面向物體;一雙凹面透鏡L1〇; 一光圈p; 一接合透鏡,其係包括一雙凸面透鏡L 1 1與一彎月形透鏡 L12,膠合在一起,該彎月形透鏡L12之凹面面向物體; 一接合透鏡,其係包括一正彎月形透鏡L13與一雙凹面透 鏡L14,膠合在一起,該彎月形透鏡L13之凹面面向物體; 一正彎月形透鏡L15,其凹面面向物體;一正彎月形透鏡 L 1 6 ’其凹面亦係面向物體。在該成像光學系統2〇中,該 負3月形透鏡L4面向物體之該表面(表面編號7 )、與該 弓月形透鏡L1 2面向影像之該表面(表面編號22 )皆係非 球狀表面。 、 下列表2列出作為第二實施例之該成像光學系統20其 透鏡之特性。表) 〜 2中之表面編號1〜29對應第4圖中之數 字1〜29,該圖係田、 ’、用以描述該成像光學系統2 0。 表面編號 r 1 50. 〇〇 d vd Nd 2 34. 〇〇 3. 0〇〇 37.2 1.83400 LI 3 51 Qn 9.200 L 00000 4 141. 6〇 8.000 50.2 1.72000 L2 5 37. 7〇 0.150 1.00000 6 17. 70 1.200 49.6 1.77250 L3 7* 70.00 7.500 1.00000 8 40. 〇〇 0.200 41.2 1.53610 L4 9 16.10 1.000 50.2 1.72000 L5 10 150. 〇〇 5.600 1.00000 11 20.32 1.000 55.3 1.67790 L6 12 24 3.000 1.00000 13 ~64. 3n 8. 0〇〇 35.3 1.59270 L7 14 31 Rn 4. 764 1.00000 15 9. 94 1.000 49.6 1.77250 L8 8.000 40.8 1.58144 L9 (表2) f = 14,286 Bf " 40.856 15 200535449
16 '19.66 1.000 17 -26. 20 1.000 18 19 98. 〇〇 〇0 1.500 2.000 20 37. 〇〇 7.000 21 〜37· 〇〇 0.200 22* '37. 〇〇 0.500 23 〜57· 52 2.800 24 '21.60 1.500 25 84.37 1.250 26 '79. 70 4.500 27 〜15.18 0.150 ^ —108.30 29 〜27. 30 (該非球狀表面之資料) 3.500 表面編號7 k = 1.000 C4 = 2. 2907E-05 C8 = 7. 7131E-11 表面編號22 k = 1.000 C4 = 4· 6227E-05 C8 = -2.7411Ε - 09 1.00000 46.6 1.80400 1.00000 L10 1.00000 P 47.2 1.54072 L11 41.2 1.53610 1.00000 L12 64.1 1.51633 L13 25.4 1.80518 1.00000 L14 81.6 1.49700 1.00000 L15 65.5 1.60300 1.00000 L16 C6 = -3. 6930E-08 C】〇 =6. 4108E-14 C6 = =3.1878E-10 Cio : =1.9713E -11 如第4圖所示,若光線R以22度 八射用從物體 入该成像光學系統2〇,此入射角係該光線R與光軸A間
之夾角’則該光線在該負彎月形透鏡l3物體側之表面(表 面、、扁號5之第一鬼景》產生面)發生反射。此反射光再次在 孩負穹月形透鏡L1成像側之表面(表面編號2之第二鬼 势產生面)發生反射,然後抵達該成像平面I生成_鬼影。 在此第二實施例中,該光圈P係收縮至等同於?值為: 大:’其"值係透鏡亮度之指標。該第一鬼影產生面5 兴弟一鬼影產生面2相對於光圈P皆係凹的, —、 別於這些表面提供該抗反射塗層丨,該成像光學系統= 16 200535449 鬼影便可有效避免。 實施例3 現在,參考第5與第6圖,包括具上述抗反射塗層i 光學構件之一成像光學系統30被描述出來,以作為光學 系統之第三實施例。該成像光學系統3〇係用作相機透鏡, 其焦距係293.798毫米。為將一物體成像於一成像平面卜 該成像光學系統30從面對物體側依序包括:一平行平面 板F1,作為保護玻璃;一雙凸面透鏡L1 ; 一接合透鏡, 籲其係包括一雙凸面透鏡L2與一雙凹面透鏡L3,膠合在〜 起;一接合透鏡,其係包括一負彎月形透鏡L4與一雙凸 面透鏡L5,膠合在一起,該彎月形透鏡L4之凸面面向物 體;一雙凹面透鏡L6 ; —接合透鏡,其係包括一正彎月形 透叙L7 Μ雙凹面透鏡L8,膠合在一起,該彎月形透鏡 L7之凹面面向物體;一光圈ρ; 一雙凸面透鏡l9; 一負脊 月形透鏡L10,其凹面面向物體;一正彎月形透鏡Μ】, 其凹面面-向物體;及_平行平面板F2,作為保護玻璃。下 鲁列表3列出作為第三實施例之該成像光學系統30其透鏡 之知·丨生表3中之表面編號1〜24對應第5與第ό圖中之 數字1〜24 ’該圖係用以描述該成像光學系統30。 d vd nd 4.000 64.1 1.51680 0.600 1.00000 12.000 82.5 1.49782 0.200 1.〇〇〇〇〇 F1 L1 (表3) f = 293.798 Bf = 75.053 表面編號 1 〇0 2 00 3 173.87 4 '978. 〇6 17 200535449 5 134.20 6 -460. 58 7 332. 91 8 99.36 9 55.69 10 -1333.18 11 -169. 97 12 67. 28 13 -192.93 14 -43· 08 15 83. 89 16 00 17 203.13 18 -99· 77 19 -43· 00 20 -61.85 21 -176· 54 22 -53· 37 23 00 24 00 15.000 82.5 5.000 46. 300 46. 6 3. 500 44.8 15.900 29. 707 82.5 2.700 4.510 64.1 7.000 33.9 2. 800 20.103 1.700 61.3 5.100 3.057 69.9 2.500 9.100 28.5 4. 700 30. 600 69· 9 2.000 75. 053 64.1 1.49782 L2 1.80400 1.00000 L3 1.74400 L4 1.49782 1.00000 L5 1.51680 1.00000 L6 1.80384 L7 1.58913 1.00000 L8 1.00000 P 1.51860 1.00000 L9 1.79504 1.00000 L10 1.51860 1.00000 L11 1.51680 1.00000 F2
如第5圖所示,若光線R以2度入射角從物體側進入 該成像光學系統30,此入射角係該光線R與光軸a間之 夾角,則該光線在該雙凸面透鏡L9成像側之表面(表面 編號1 8之第一鬼影產生面)發生反射。此反射光再次在 •該負彎月形透鏡L4物體側之表面(表面編號8之第二鬼 影產生面)發生反射,然後抵達該成像平面j生成一鬼影。 在此實施例中,該第一鬼影產生面18與第二鬼影產生面8 相對於光圈P皆係凹的。因此,若提供該抗反射塗層丨於 該這些表面中之第一鬼影產生面,鬼影便可有效避免。 同樣,如第6圖所示,若光線R以2度入射角從物體 側進入該成像光學系統30’此入射角係該光線r與光軸a 間之夾角,則該光線在該負彎月形透鏡u〇成像側之表面 (表面編f虎20之第三鬼影產生面)發生反射。此反射光 18 .200535449 再次在該負彎月形透鏡L4 4勿體側之表面(與上述相同表 面編號8之第二鬼影產生面)發生反射,然後抵達該成像 :面1以生成一鬼影。在此例中,該第三鬼影產生面20與 弟二鬼影產生面8相對於光圈p皆係凹的。因此,若提供 該抗反射塗層丨於該這些表面中之第三鬼影產生面,鬼影 便可有效避免。在此第三實施例中(顯示於第5與第6圖), 該光圈P係收縮至等同值為5 6之大小,#中F值係 透鏡亮度之指標。 μ 對實施例1〜3而言’分別用下列數值可以滿足前述條 件表示式(2): —(滿足條件表示式(2)之數值) rs : =19.41 (表面編號4) f/rs : ::0· 953 實施例2 rs : =44. 27 (表面編號5) f/rs : :0·418 rs : =34. 00 (表面編號2) f/rs = =0.420 rs : =37. 70 (表面編號5) f/rs = :0.379 m施例3 rs = :99. 77 (表面編號18) f/rs : =2. 944 rs = 61.85 (表面編號20) f/rs = :4. 750
匕外即使在如述成像光學系統1 0、2 0、與3 0的成 像側刀別提供接目鏡,以使該系統作為觀看用之光學系 統,该抗反射塗層1仍能達成同樣抑制鬼影與閃光之效果, 因而提供該系統銳利影像以供觀看。 上述說明貫施例時提到之該抗反射塗層1可在一寬的 $又範圍與可見光範圍(4〇〇nm〜700nm)提供具低反射之 一光學構件。藉由將此等光學構件應用於一光學系統,本 貧明提供一具高光學性能之光學系統,不為鬼影與閃光影 19 200535449 響。藉由特別在傳光構件(透鏡)面對光圈p的 成一抗反射塗層】,本發明提供一高性能之光 / 齧知光學系統較不易有鬼影與閃光。 ” 本發明因而被描述,报顯然地,同樣的方式 方式變化。此等變化不座士 夕 ^ 文化不應被視為偏離本發明之精神與範 田筹,而所有對熟習此項技蓺去 只议#者係顯而易見之此等修改,比 係欲包含於以下申請專利範圍之範疇。 〃 白 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示根據本發明的抗反射塗層之結構。 第2圖係顯示根據本發明的抗反射塗層之光譜特性。 >第、3圖係顯示成像光學系統之透鏡安排,其係包括具 抗反射塗層之光學構件, * 千以作為根據本發明之第一實施 例0 、 弟4圖係顯示成俊氺興 、 成像先予糸統之透鏡安排,其係包括具 抗反射塗層之光學構件, 作為根據本發明之第二實施 例。 、 第5圖係顯示成傻去與 、 成像光予糸統之透鏡安排,其係包括具 抗反射塗層之光學構件, 作為根據本發明之第三實施 例。在此情形中,於第_争 界衫產生面與於第二鬼影產生面, 入射光皆被反射。 第6圖係顯示成傻氺與 ώ ^ 象先予糸統之透鏡安排,其係包括具 抗反射塗層之光學構件,以 …一二 作為弟二實施例。在此情形中, 於弟二鬼影產生面與於二旦 / 、昂一鬼衫產生面,入射光皆被反 射σ 20 200535449 【主要元件符號說明】 1 抗反射塗層
1 a lb 1 c Id 2 10 > 20 、 30 1〜29 A F 、 FI 、 F2 I LI〜L16 P R
第一層 第二層 第三層 第四層 光學元件 成像光學系統 透鏡表面編號(第三至六圖) 光軸 平行平面板 成像平面 透鏡 光圈 光線
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Claims (1)

  1. .200535449 十、申請專利範圍: 1. 一種光學系統,包括至少一傳光元件與一光圈,其 中: 該傳光元件係形成於一凹面,具面向該光圈之光學表 面; 一抗反射塗層係提供於該光學表面之至少其中之一表 面; 該抗反射塗層包括一特殊抗反射塗層,此特殊抗反射 # 塗層包括至少一層或一層以上由溶膠一凝膠法形成之層。 2·如申請專利範圍第丨項之光學系統,其係滿足一公 式: 〇 ^ f/rs < 10.0 其中该「f」係一焦距,而該「r s」則係具該特殊抗反 射塗層的遠光學表面之曲率半徑;若該光學表面相對於該 光圈係凹的,則該「rs」具一正值(rs〉〇 )。 3·如申請專利範圍第2項之光學系統,其中·· 對於在40〇nm到700nm之一波長範圍内之光線,提供 該特殊抗反射塗層之該光學表面具備: 若該光線入射角在〇到25度之一範圍内,等於或小於 0.5%之反射率; 若該光線入射角在〇到60度之一範圍内,等於或小於 3.5%之反射率。 4·如申請專利範圍第2項之光學系統’其中: 22 .200535449 該傳光元件,其折射率約為152,具該特殊抗反射塗 層,其係包括: 第一層’其係形成於該傳光元件之該光學表面,該第 層具約1.65之折射率,與約〇·27又之光學薄膜厚度; 第二層,其係形成於該第一層上,該第二層具約212 之折射率,與約0·07 λ之光學薄膜厚度; 第三層,其係形成於該第二層上,該第三層具約丨.65 之折射率’與約0_3〇 λ之光學薄膜厚度;及 弟四層其係形成於該第三層上,該第四層具約1 2 5 之折射率,與約〇·26;1之光學薄膜厚度; 該「又」係一參考光線波長55〇nm。 5·如申請專利範圍第1項之光學系統,其中: 對於在40〇nm到7〇〇nm之一波長範圍内之光線,提供 該特殊抗反射塗層之該光學表面具備: 若該光線入射角在〇到25度之一範圍内,等於或小於 〇·5%之反射率; 鲁 若該光線入射角在0到60产之-圍內 巧j月杜u q ου度之一犯圍内,等於或小於 3·5%之反射率。 6·如申請專利範圍第1項之光學系統,其中: 4傳光το件,其折射率約為丨·52,具該特殊抗反射塗 層,其係包括: 第層,其係形成於該傳光元件之該光學表面,該第 —層具約1·65之折射率,與約〇·27λ之光學薄膜厚度; 第層其係形成於該第一層上,該第二層具約2 · 12 23 •200535449 之折射率’與約0.07又之光學薄膜厚度; 第二層,其係形成於該第二層上,該第三層具約丨65 之折射率’與約〇·30 λ之光學薄膜厚度;及 第四層,其係形成於該第三層上,該第四層具約丨·25 之折射率’與約〇·26 λ之光學薄膜厚度; 該「又」係一參考光線波長550nm。 7·如申請專利範圍第6項之光學系統,其中: 1亥第一層係藉真空沈積形成之氧化鋁; 第層亦係藉真空沈積形成之氧化鈦與氧化錯之混 $物; 該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁;及 該第四層係藉溶膠一凝膠法形成之氟化鎮。 8. 如申請專利範圍帛}項之光學系統,係用於光線波 \範圍在40〇nm到7〇〇nm之間。 9. 如申請專利範圍帛!項之光學系統,係用作—成像 光學系統。 1〇·如申請專利範圍第1項之光學系統,係用作一觀看 光學系統。 中η·一種光學系統,包括至少一傳光元件與一光圈,其 該傳光元件係形成於一凹面,具面向該光圈之光學 面; t 抗反射塗層係提供於該光學表面之至少其中之一表 24 .200535449 此特殊抗反射塗 」、於1 · 3之層。 ‘ ’其係滿足一 該抗反射塗層係一特殊抗反射塗層, 層包括至少一層或一層以上折射率等於或 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之光學夺、 公式: 0 ^ f/rs < 10.0 其中該「f」係一 "^該「rs」則係具該特殊抗反 射塗層的該光學表面之曲率半徑;若該光
    +表面相對於該 光圈係凹的,則该「rs」具一正值(rs〉〇) 13·如申請專利範圍第12項之光學系統,其中· 對於在400nm到700nm之一波長範圍内 二 、元綠,提供 該特殊抗反射塗層之該光學表面具備: —若該光線入射角在0到25度之一範圍内, n co/ ) 寺於或小於 0 · 5 /ί>之反射率; 若該光線入射角在〇到60度之一範圍 3.5%之反射率。 4於或小於 14·如申請專利範圍第12項之光學系統,其中: 該傳光元件,其折射率約為且 既^ 钓丹邊特殊抗反射塗 層’其係包括: 該第 9 2.12 1.65 第層,其係形成於該傳光元件之該光學表面, 層具約1.65之折射率,與約〇·27λ之光學薄膜厚度 第二層,其係形成於該第一層上,該第二層具約 之折射率,與約〇.07λ之光學薄膜厚度; … 第三層,其係形成於該第二層上,該第三層具約 25 .200535449 之折射率,與約0.30 λ之光學薄膜厚度;及 第四層’其係形成於該第三層上,該第四層具約125 之折射率,與約〇·26λ之光學薄膜厚度; 該「λ」係一參考光線波長55〇nm。 15·如申請專利範圍第u工員之光學系、统,其中: 對於在·_到·nm之—波長範圍内之光線,提供 μ知·殊抗反射塗層之該光學表面具備: 寺於或小於 若該光線入射角在〇到25度之一範圍内 0.5%之反射率; 專於或小於 右該光線入射角在〇到6〇度之一範圍内 3.5%之反射率。 16.如申請專利範圍第u項之光學系統,其中: 該傳光元件,其折射率約為152,具、. 層,其係包括: 寺殊抗反射塗 -二:65其?形成於該傳光元件之該光學表面,該第 W 折射率,與約〇.27又之光學薄膜厚度; 之折二:係形成於該第一層上,該第二層具約m 、率舁約〇·〇7 A之光學薄膜厚度; 之折=層:其係形成於該第二層上,該第三層具約1_65 "’與約0.30又之光學薄膜厚度;及 之』:層’其係形成於該第三層上’該第四層具約L25 之折射率,與約〇·26λ之光學薄膜厚度; 该「又」係一參考光線波長550nm。 1人如申請專利範圍第16項之光學系統,其中· 26 200535449 '該第一層係藉真空沈積形成之氧化鋁; 該第二層亦係藉真空沈積形成之氧化鈦與氧化锆之混 合物; 該第三層亦係藉真空沈積形成之氧化鋁;及 該第四層係藉溶膠一凝膠法形成之氟化鎂。 1 8.如申請專利範圍第11項之光學系統,係用於光線 波長範圍在400nm到700nm之間。 1 9.如申請專利範圍第1 1項之光學系統,係用作一成 φ 像光學系統。 20.如申請專利範圍第1 1項之光學系統,係用作一觀 看光學系統。 十一、圖式: 如次頁。
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