反射防止膜および光学素子
【課題】ゴーストを有効に低減することができる反射防止膜とこれを備える光学素子を提供する。
【解決手段】光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、反射防止膜は、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、反射率が所定値以下の波長範囲を第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、第１の波長領域と第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、第１の波長領域における反射率を増加させる。
【解決手段】光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、反射防止膜は、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、反射率が所定値以下の波長範囲を第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、第１の波長領域と第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、第１の波長領域における反射率を増加させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止膜とこれを備える光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真用カメラ（デジタルカメラを含む）、放送用カメラ、屋外や車に設置される監視カメラ、天体望遠鏡等に用いられているレンズやカバーガラスの表面には、透過光量の損失を抑制したり、ゴーストやフレアを防止したりするために反射防止膜が設けられている。反射防止膜としては、低屈折率膜と高屈折率膜を積層し、各層の界面で生じた反射光と、各層に入射する光線とが干渉によって相殺し合うように設計された膜構造が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、光学部材の光学面に入射する波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光線に対して、光線の入射角が０度以上２５度以下のときの反射率が０．５％であり、かつ、光線の入射角が０度以上６０度以下のときの反射率が３．５％以下である４層の反射防止膜が開示されている。また、特許文献２には、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において、入射角５度で測定された反射率が１％未満である１２層の反射防止膜が開示されている。また、特許文献３には、１１層の積層膜からなる反射防止膜と、１３層の積層膜からなる反射防止膜が開示されている。
【０００４】
ゴーストやフレアは、レンズに入射した光がレンズ表面で反射し、この反射光が撮像面に入射することによって発生する。このため、ゴーストやフレアを低減するには、人間の目で感知できる可視光域で低い反射率を有する反射防止膜をレンズ表面に設けることが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８４０４０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８２０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年は、光学系に要求される光学性能が高くなっており、これに伴って反射防止膜にも性能の向上が要求されている。また近年では、レンズの大口径化や広角化が進み、これに伴って、レンズに入射する光線の入射角範囲が拡大する傾向にある。光線の入射角範囲が拡大すると、ゴーストが発生しやすくなる。
光学面が球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の曲率が一定であるため、光学面で反射したゴースト光が撮像面に均一に分散する傾向がある。これに対して、光学面が非球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の面角度の変化率または曲率が一様ではないため、光学面で反射したゴースト光が撮像面の一部に集中する傾向がある。このため、球面の凹メニスカスレンズでは反射防止膜の形成によってゴーストが十分に低く抑えられていても、それと同じ分光反射率特性の反射防止膜を非球面の凹メニスカスレンズに形成した場合に、画像の一部に顕著な赤色のゴーストが生じる場合がある。
従来においては、反射防止膜の膜数を多層化したり、各層の構成材料や屈折率、膜厚などのパラメータを適宜設定することにより、可視光域での反射率を一様に低く抑えるようにしている。
【０００７】
しかしながら、可視光域での反射率を一様に低く抑えるだけでは、近年、光学系に要求される光学性能を十分に満足することが困難な場合があった。
【０００８】
本発明の主な目的は、光学面が非球面に形成された、特に凹メニスカスレンズ等の非球面レンズであっても、近年、光学系に要求される光学性能を満たし、ゴーストを有効に低減することができる反射防止膜とこれを備える光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させた、反射防止膜である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、
前記光学部材側から空気側に向かって順に積層される
第１の屈折率を有する第１の層と、
第２の屈折率を有する第２の層と、
第３の屈折率を有する第３の層とを備え、
前記第２の屈折率は前記第１の屈折率より大きく、かつ、前記第１の屈折率は前記第３の屈折率より大きい場合に、前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域における短波長側の反射率の最大値は、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域における長波長側の反射率の最大値よりも大きい、
上記第１の態様に記載の反射防止膜である。
【００１１】
本発明の第３の態様は、
前記第１の層は、前記第２の屈折率を有する少なくとも一の層と前記第３の屈折率を有する少なくとも一の層とを組み合わせた複数の層で構成されている
上記第２の態様に記載の反射防止膜である。
本発明の第４の態様は、
前記最大反射率Ｐ１となる波長が４７０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である
上記第１〜第３の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
本発明の第５の態様は、
前記第１の屈折率は、１．５５〜１．８０であり、
前記第２の屈折率は、１．８０〜２．６０であり、
前記第３の屈折率は、１．３０〜１．５５である
上記第２〜第４の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
本発明の第６の態様は、
前記第１の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなり、
前記第２の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルのいずれかを含む材料からなり、
前記第３の層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなる
上記第２〜第５の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
【００１２】
本発明の第７の態様は、
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子である。
【００１３】
本発明の第８の態様は、
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
上記第７の態様に記載の光学素子である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、より少ない層数の反射防止膜で構成されるため、反射防止膜全体の光学特性のバラつきが少なく、ゴーストを有効に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を示す図である。
【図２】従来の反射防止膜と分光反射率特性と本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を比較した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光学素子の構成例を示す断面図である。
【図４】図３のＫ部（光軸近傍部）拡大図である。
【図５】反射防止膜の具体的な実施例（第一の実施例）を示す図である。
【図６】反射防止膜の第一の実施例の変形例１を示す図である。
【図７】第一の実施例およびその変形例１に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図８】反射防止膜の第一の実施例の変形例２を示す図である。
【図９】第一の実施例の変形例２に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１０】反射防止膜の具体的な第二の実施例を示す図である。
【図１１】第二の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１２】反射防止膜の具体的な第三の実施例を示す図である。
【図１３】第三の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１４】反射防止膜の具体的な第四の実施例を示す図である。
【図１５】第四の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１６】反射防止膜の具体的な第五の実施例を示す図である。
【図１７】第五の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１８】反射防止膜の具体的な第六の実施例を示す図である。
【図１９】第六の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図２０】本発明者によるシミュレーションの結果を示す図（その１）である。
【図２１】本発明者によるシミュレーションの結果を示す図（その２）である。
【図２２】入射角が２０度と３０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【図２３】入射角が４０度と５０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【図２４】入射角が６０度と７０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明がどのような技術思想のもとでなされたかについて記述する。
従来における反射防止膜の設計思想は、可視光域で光線の反射を一様に低く抑えるというものである。また、反射防止膜による光の反射防止効果は、反射防止膜の表面で反射する光と反射防止膜の裏面で反射する光が干渉し、これによって互いの光の波を消し合うことにより得られるものである。このとき、反射防止効果が得られる波長帯は、反射防止膜の構成材料、屈折率、膜厚等のパラメータによって変わる。このため、反射防止膜を多層化すると、より広い波長域で、光線の反射をより低く抑えることが可能となる。したがって、従来の設計思想では、反射防止膜を多層化して所望の反射率特性を得ている。
【００１８】
しかしながら、本発明者による実験の結果では、従来の設計思想のもとで可視光域での光線の反射を低く抑えた反射防止膜を用いても、撮像光学系におけるゴーストの発生を有効に低減することができない現象が認められた。具体的には、凹メニスカスレンズを第１レンズに用いた撮像光学系において、凹面が球面に形成された凹メニスカスレンズと、凹面が非球面に形成された凹メニスカスレンズに対して、それぞれ従来の設計思想に基づく同一特性の反射防止膜を形成し、撮像光学系におけるゴーストの発生状況を確認した。ゴーストの評価は、光学的なデータ（輝度のデータなど）で評価する場合と、撮像した画像を目視で評価する場合があるが、本発明者は目視で評価した。その結果、凹面が球面に形成された凹メニスカスレンズを用いた場合は、レンズの光学面に入射する光線の入射角が変わっても、ゴーストの発生が十分に抑えられていた。これに対して、凹面が非球面に形成された凹メニスカスレンズを用いた場合は、光線の入射角が特定の範囲（３０°〜７０°）にあるときにゴーストの発生が顕著になる現象が認められた。
【００１９】
こうした事実に鑑みて本発明者は、単に可視光域での光線の反射を一様に低く抑えるという従来の設計思想ではなく、実際に撮像光学系で生じるゴーストのカラーバランスまでも考慮して、ゴーストの低減に有効な反射防止膜の光学特性を着想するに至った。以下、説明する。
【００２０】
まず、本発明の主たる技術思想は、光学部材の光学面に形成され、この光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、反射率が所定値以下の波長範囲を第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、第１の波長領域と第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、第１の波長領域における反射率を増加させる、というものである。第１の波長領域は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲内の波長領域であり、光の色で表現すると、黄色〜赤色の波長領域に相当する。第２の波長領域は、６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内の波長領域であり、光の色で表現すると、青色〜緑色の波長領域に相当する。
【００２１】
ゴーストの輝度相違とは、ゴーストの発生要因となる光（以下、「ゴースト光」ともいう）の色ごとの輝度の相違をいう。ゴースト光の色成分のうち、黄色〜赤色、特に赤色の輝度が高くなると、実際に撮像した画像中で実像とゴーストとの色差が顕著になるため、ゴーストが目立ってしまう。そこで、本発明においては、反射防止膜の光学特性として、ゴーストとして目立つ黄色〜赤色の波長領域における反射率を低下させ、そのうえで、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように（好ましくは、当該輝度相違を相殺する程度に）、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させることにより、ゴーストの低減を図った。青色〜緑色の波長領域における反射率をどの程度増加させるかは、たとえば、そのときに画像中に残存しているゴーストの輝度相違をどの程度小さくしたいか、あるいは青色と赤色でどの程度相違しているか、などによって決めればよい。
【００２２】
また、本発明においては、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、反射率が所定値以下の波長範囲を黄色〜赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させた。
【００２３】
また、本発明においては、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たすように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させた。
ここで記述する「入射角」とは、光学面に垂直な軸に対して、光学面に入射する光線のなす角度をいう。このため、たとえば、光学面がレンズの表面であれば、レンズの光軸に対して、レンズの表面に入射する光線のなす角度が入射角となる。
【００２４】
上記光学特性を有する反射防止膜によれば、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させることにより、黄色〜赤色の波長領域のゴーストの輝度が低く抑えられる。これに加えて、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させると、もともと赤色が目立ちやすいゴーストのカラーバランスが補正される。具体的には、青色〜緑色の波長領域（第一の領域）のゴーストによって、黄色〜赤色の波長領域（第二の領域）のゴーストが打ち消される。このため、ゴースト（特に、赤色のゴースト）を目立たない状態にすることができる。なお、相対的に短波長側となる第一の領域と長波長側となる第二の領域は、黄色の波長帯と緑色の波長帯の境界の波長を基準に区分される。
【００２５】
（反射防止膜の光学特性）
以下、本発明の技術思想に基づく反射防止膜の光学特性について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を示す図である。図１においては、光学部材の光学面に形成された反射防止膜に関して、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性を、縦軸に光の反射率（％）、横軸に波長（ｎｍ）をとって、実線カーブで示している。
また、図中の符号は、以下の事項を示している。
Ｗ１：第１の波長領域の波長幅
Ｗ２：第２の波長領域の波長幅
Ｐ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最大反射率
Ｐ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最大反射率
Ｑ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最小反射率
Ｑ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最小反射率
Ｈ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最大反射率Ｐ１と最小反射率Ｑ１との差（反射率差）
Ｈ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最大反射率Ｐ２と最小反射率Ｑ２との差（反射率差）
第１の波長領域としてのＷ１は、分光反射率特性における最も短波長側の極小点から長波長側へ所定の波長幅（５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を有する。Ｗ１の短波長側となる一端（極小点）は、４００ｎｍから５００ｎｍの範囲に含まれる。Ｗ１の長波長側の他端は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に含まれる。
第２の波長領域としてのＷ２は、Ｗ２の短波長側の一端から長波長側へ所定の波長幅（５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を有する。Ｗ２の短波長側の一端は、分光反射率特性におけるＷ１の長波長側の他端と同じである。このため、Ｗ２の短波長側の一端は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に含まれる。Ｗ２の長波長側の他端は、５５０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲に含まれる。
したがって、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端がとり得る波長範囲は、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端がどの位置（波長）になるか、そしてそこからどの程度の波長幅のところに第１の波長領域（Ｗ１）の長波長側の他端および第２の波長領域（Ｗ２）の短波長側の一端が存在し、さらにそこから所定の波長幅のところに第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端が存在するかによって決まる。このため、たとえば、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端が４００ｎｍのところにあり、Ｗ１の波長幅が２００ｎｍ、Ｗ２の波長幅が２００ｎｍであるとすると、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端は、上記の波長範囲の制限により７５０ｎｍのところになる。また、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端が４５０ｎｍのところにあり、Ｗ１の波長幅が５０ｎｍ、Ｗ２の波長幅が１００ｎｍであるとすると、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端は、６００ｎｍのところになる。
【００２６】
（長波長側へのシフト）
図示した反射防止膜の分光反射率特性においては、反射率が所定値以下の波長範囲が、赤色の波長領域よりも長波長側にシフトしている。一例として、所定値を１．０％とすると、反射率が１．０％以下の波長範囲は、おおむね４３０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲になっている。この場合、反射率が１．０％以下の波長範囲の中心波長は約６２５ｎｍとなる。これに対して、可視光域を４００ｎｍ〜７００ｎｍとすると、可視光域の中心波長は５５０ｎｍとなる。このことから、反射率が１．０％以下の波長範囲の中心波長は、可視光域の中心波長よりも長波長側にずれている。具体的には、可視光域の中心波長から５０ｎｍ超の７５ｎｍほどずれている。このため、可視光域を中心にみると、分光反射率特性の特性曲線全体が長波長側にシフトしている。そして、赤色の波長領域（〜７８０ｎｍ）よりも長波長側となる波長８２０ｎｍまでの範囲の反射率が１．０％以下に抑えられている。つまり、反射率が１．０％以下の波長域が赤色の波長領域を超えて長波長側に拡大している。
【００２７】
（短波長側と長波長側の反射率の相対関係）
上記反射防止膜の分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たしている。短波長側の反射率Ｒ１は、波長幅Ｗ１で規定する第１の波長領域における最大反射率に相当し、長波長側の反射率Ｒ２は、波長幅Ｗ２で規定する第２の波長領域における最大反射率に相当する。最大反射率Ｐ１は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲に存在している。最大反射率Ｐ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に存在している。波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長範囲において、反射率が最大となる位置を「最大反射率Ｐ１」とすればよい。波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長範囲に複数の極大値が存在する場合は、相対的に反射率が高いほうの極大値を「最大反射率Ｐ１」とすればよい。同様に、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲において、反射率が最大となる位置を「最大反射率Ｐ２」とすればよい。波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の波長範囲に複数の極大値が存在する場合は、相対的に反射率が高いほうの極大値を「最大反射率Ｐ２」とすればよい。
【００２８】
最大反射率Ｐ１は、好ましくは波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲内、さらに好ましくは波長４７０ｎｍ以上５３０ｎｍ未満の範囲内に存在するのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ１が波長５００ｎｍの近傍に存在している。波長５００ｎｍは、波長別の光の色成分でみると、ちょうど青色と緑色の境界部分に相当する波長になる。最大反射率Ｐ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内において、波長６５０ｎｍの近傍に存在している。波長６５０ｎｍは、波長別の光の色成分でみると、ちょうど赤色成分の波長帯の中間部分に相当する波長になる。
【００２９】
最大反射率Ｐ１は、たとえば、０．５％以上３．０％以下、０．５％以上２．５％以下、好ましくは０．５％以上２．０％以下、さらに好ましくは０．６％以上１．５％以下、さらに好ましくは０．６％以上１．０％以下であるのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ１が約０．７５％になっている。最大反射率Ｐ２は、上述したＲ１≧Ｒ２の関係を満たすことを条件に、たとえば、２．５％以下、好ましくは１．５％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下であるのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ２における反射率が約０．４５％になっている。最大反射率Ｐ１における反射率Ｒ１は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲における最大反射率となっており、最大反射率Ｐ２における反射率Ｒ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲における最大反射率となっている。
【００３０】
反射防止膜の分光反射率特性を示す特性曲線のなかで、最大反射率とは、上側に凸の形状で山形に分布する波形の頂部に対応する反射率を意味する。この頂部が存在しない波長域では、この波長域における最大の反射率を意味する。波形の頂部の数は、反射防止膜の層数で決まる。本実施の形態においては、一例として、３層構造の反射防止膜を想定している。このため、頂部の数が２つになっている。また、本明細書においては、波形の頂部を通って山形に分布する波形を「ピーク波形」と定義し、この定義にしたがって、最大反射率Ｐ１のときの頂部を通って山形に分布する波形をピーク波形１とし、最大反射率Ｐ２のときの頂部を通って山形に分布する波形をピーク波形２とする。ピーク波形１は、短波長側となる第１の波長領域（Ｗ１）に存在し、ピーク波形２は、長波長側となる第２の波長領域（Ｗ２）に存在している。ピーク波形１については、最大反射率Ｐ１のときの頂部を略中心に左右対称な形状になっていることが好ましい。この点は、ピーク波形２についても同様である。また、ピーク波形の分布幅は、ピーク波形の一方（短波長側）のボトム部分から他方（長波長側）のボトム部分までの幅を波長換算で規定するものとし、ピーク波形の高さは、ピーク波形の頂部とボトム部分の高低差を反射率換算で規定するものとする。ピーク波形の高さを規定するときに適用するボトム部分に関しては、相対的に反射率が低いほうのボトム部分を適用する。
【００３１】
第１の波長領域であるＷ１は、たとえば、波長換算で５０ｎｍ以上２００ｎｍ以内の範囲、好ましくは１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以内の範囲とするのがよい。図１に示す本実施の形態では、Ｗ１が約１２０ｎｍになっている。また、第２の波長領域であるＷ２は、Ｗ１よりも大きくなっている。具体的には、Ｗ２が波長換算で約１８０ｎｍになっている。
【００３２】
（Ｐ１−Ｑ１）で示される反射率差Ｈ１は、たとえば、反射率換算で０．３％以上、好ましくは０．４以上、さらに好ましくは０．５％以上とするのがよい。本実施の形態では、反射率差Ｈ１が反射率換算で約０．７％になっている。また、（Ｐ２−Ｑ２）で示される反射率差Ｈ２は、反射率差Ｈ１よりも低くなっている。具体的には、反射率差Ｈ２が反射率換算で約０．４％になっている。
【００３３】
上記反射防止膜の分光反射率特性においては、反射率が所定値以下の波長範囲を赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させている。このため、黄色〜赤色の波長領域のゴーストを軽減することができる。また、上記反射防止膜の分光反射率特性においては、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率を長波長側の反射率以上とすることにより、青色〜緑色の波長領域における反射率を相対的に増加させている。このため、黄色〜赤色の波長領域のゴーストを青色〜緑色の波長領域のゴーストでキャンセルすることができる。
【００３４】
また、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させ、かつ、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させることにより、ゴーストの輝度相違を小さくすれば、ゴーストのカラーバランスの偏りが解消される。このため、ゴーストとして目立ちやすい黄色〜赤色（特に、赤色）のゴーストを大幅に低減することができる。
【００３５】
また、図１に示す本実施の形態に係る反射防止膜は、上記のピーク波形１を有する分光反射率特性を備え、このピーク波形１にしたがって反射率が高くなる色成分の光線を利用してゴーストを打ち消すような構成となっている。このため、可視光域の反射率を一様に低く抑えるために多層化した従来の反射防止膜と比べると、それよりも少ない層数でゴーストを有効に低減することができる。また、同じ層数の反射防止膜で比べた場合は、可視光域での反射率を単に低く抑える設計思想の反射防止膜よりも高いゴースト低減効果が得られる。また、反射防止膜１２の分光反射率特性として、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ１が存在するピーク波形１を含んでいるため、撮像光学系で目立ちやすい黄色〜赤色成分（特に、赤色成分）のゴーストを効果的に低減することができる。その際、最大反射率Ｐ１の存在によって青色〜緑色の波長領域の反射率が増加するが、増加の程度は、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくする程度であればよく、好ましくは相殺する程度とするのがよい。
【００３６】
ここで、比較のために、従来の反射防止膜と分光反射率特性と本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を図２に示す。図２においては、従来の反射防止膜の分光反射率特性を点線で示し、本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を実線で示している。図から分かるように、従来の反射防止膜の分光反射率特性では、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ３が存在するとともに、波長５００ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ４が存在している。ただし、最大反射率Ｐ３における反射率は０．５％よりも低くなっている。また、最大反射率Ｐ３における反射率は、最大反射率Ｐ４における反射率よりも低くなっている。さらに、反射率が１．０％以下の波長範囲（４０５ｎｍ〜７３５ｎｍ）の中心波長（５７０ｎｍ）は、可視光域の中心波長付近に位置している。また、波長７００ｎｍから８００ｎｍにかけて反射率が急激に上昇し、波長８００ｎｍにおける反射率が約３．５％と高くなっている。これに対して、本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性では、波長４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に高い反射率を示す特異な帯域が存在している。また、本発明の反射防止膜の分光反射率特性では、従来の比較して、反射率を１．０％以下に抑えた波長帯域が全体的に長波長側にシフトし、その波長範囲もワイドになっている。
【００３７】
図３は本発明の実施の形態に係る光学素子の構成例を示す断面図であり、図４は図３のＫ部（光軸近傍部）拡大図である。
図示した光学素子１０は、光学部材の一例として凹メニスカスレンズ１１を用いた構成となっている。凹メニスカスレンズ１１は、たとえば、高屈折率（屈折率ｎｄが１.５０以上であればよく、好ましくは１.７０以上であり、更に好ましくは１.８５以上のガラスとする）の光学ガラスをレンズ基材として一体に成形されたものである。凹メニスカスレンズ１１は、それぞれに光学面となる第１面ｒ１と第２面ｒ２を有している。第１面ｒ１は、ほぼフラットな面になっている。ただし、第１面ｒ１は、フラットな状態よりも僅かに突出した非球面形状の凸面、またはフラットな状態よりも僅かにへこんだ非球面形状の凹面になっていてもよい。第２面ｒ２は、フラットな状態から大きくへこんだ凹面になっており、さらに詳しくは非球面形状の凹面になっている。この場合における最大面角度は４０〜７０°とすることができ、以下の実施例においては４３°とした。
【００３８】
凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２（非球面形状）には反射防止膜１２が形成されている。この反射防止膜１２は、上記図１に示す分光反射率特性を有する膜である。この場合の分光反射率特性は、凹メニスカスレンズ１１の光学中心に入射角０度で光線が入射したときに得られるものである。反射防止膜１２は、第１層１２ａ、第２層１２ｂおよび第３層１２ｃからなる３層構造になっている。各層は、凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２に近い側から、第１層１２ａ（第１の屈折率を有する第１の層）、第２層１２ｂ（第２の屈折率を有する第２の層）および第３層１２ｃ（第３の屈折率を有する第３の層）の順に積層されている。各々の層は、互いに異なる構成材料を用いて形成されている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る反射防止膜の基本的な膜構成は、たとえば、上述した３層構造であれば、レンズ基材側から空気側（外側）に向かって、ｘＭ、ｙＨ、ｚＬを順に積層した構造とする。記号Ｍ．Ｈ．Ｌはそれぞれ薄膜材料の屈折率を意味し、Ｍは１．５５〜１．８０（第１の屈折率）であり、Ｈは１．８０〜２．６０（第２の屈折率）であり、Ｌは１．３０〜１．５５（第３の屈折率）とすることができ、Ｍ．Ｈ．Ｌの値が重複しないように設定することができる。また、記号ｘ．ｙ．ｚはそれぞれ光学膜厚を意味し、Ｓｕｂ/ｘＭ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒのように表記することができる。この光学膜厚は、ｎｄ＝ｋ/４×λ０と表せ、ｋは光学膜厚係数である。ここでは、λ０＝５５０ｎｍとする。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ＝０．７０〜２．４０
ｙ＝０．７０〜２．４０
ｚ＝０．７０〜１．３０
また、本発明の実施の形態に係る反射防止膜は等価膜に置き換えることができる。
なお、反射防止膜の層構造は３層に限らず、第１の屈折率Ｍを有する第１の層を、複数の層から構成される等価膜に置き換えることができる。この第１の屈折率Ｍと等価な等価膜は、第１の層と同等の特性を有しており、後述するように４〜７層まで適用可能である。また、各層の膜材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ニオブ、酸化タンタル、フッ化マグネシウム等を適用することができ、例えば、酸化ジルコニウムと酸化チタンを所定の割合で混合し、１層の膜材として使用することができる。より好ましくは、以下の通りである。また、以下の説明においてＡｉｒの屈折率は１．００００であるものとして説明する。
【表１】
なお、上記表１は以下で説明する全ての実施例、及び、変形例において適用されるものとする。
【００４０】
図５に反射防止膜の具体的な第１の実施例（膜構成：Ｓｕｂ/ｘＭ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。図５においては、基準波長λｏを５５０ｎｍとしたときの光の屈折率ｎを表記している。また、各層の膜厚については、膜厚ｄと光学膜厚を並記している。光学膜厚は、数式“ｎｄ＝ｋ／４×λ０”で表現される。ｋは光学膜厚係数を意味する。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦ１０１）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第２層１２ｂはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、第２層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。各層の膜構成については、図５に記載したとおりである。
【００４１】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、周知の成膜方法を適用して形成することができる。たとえば、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法などの物理蒸着法、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などの化学蒸着法、ゾル−ゲル法などを適用することができる。本発明者は、一実施例として、真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００４２】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４３】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４４】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００４５】
（第一の実施例の変形例１）
また、上記第一の実施例の変形例１として、上記第一の実施例における第１層及び第２層を２回に分けて成膜した３層の反射防止膜の膜構成を図６に示すとともに、当該反射防止膜の形成方法を以下に記述する。なお、比較的厚い膜を２回に分けることで、膜厚方向の膜質（屈折率、膜密度など）の均一性を向上でき、成膜膜厚制御性を高めることができるので、所望の膜設計値（光学的膜厚）を有する膜を安定に成膜できる。
【００４６】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は２回にわけて行い、膜構成が等しくなるように行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．５ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４７】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は２回にわけて行い、膜構成が等しくなるように行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４８】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００４９】
図７は第一の実施例およびその変形例１に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約５２０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６３０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約９０ｎｍ、Ｗ２が約１５０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．３％、Ｈ２が約０．２％となっている。
【００５０】
（第一の実施例の変形例２）
また、上記第一の実施例の変形例２として、上記第一の実施例における第１層及び第２層を２回に分け、膜構成は一回目の成膜と二回目の成膜とに差異を設けて光学特性を微調整するように成膜した３層の反射防止膜の膜構成を図８に示すとともに、当該反射防止膜の形成方法を以下に記述する。なお、変形例２において、第１層と第２層を２回に分け、膜構成は差異を設けて成膜する理由は、膜厚方向の膜質変化がある場合に、同じ構成材料において、成膜条件に差異を設けることで、膜厚方向の膜質変化をキャンセルさせることができ、所望の膜設計値（光学的膜厚）を有する膜を安定して成膜することができるからである。つまり、蒸着中の異常粒子成長を抑制でき、均一で光散乱の小さい光学膜を成膜することができる。
【００５１】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は２回にわけて行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．５ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００５２】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は２回にわけて行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００５３】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００５４】
ここで、上述の変形例２のように、凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２に反射防止膜１２の第１層１２ａを形成する場合に、同じ構成材料で２回にわけて成膜することにより、たとえば、膜質のバラつきによって所望の光学特性が得られなかったときに、１回目の成膜と２回目の成膜とで光学膜厚係数ｋもしくは屈折率ｎに差異を設けて光学特性を微調整することができる。この点は、第２層１２ｂや第３層１２ｃを形成する場合も同様である。また、所望の光学特性が得られない場合だけでなく、所望の光学特性が得られた場合であっても二以下以上にわけて成膜しても構わない。
【００５５】
図９は第一の実施例の変形例２に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６６５ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１２５ｎｍ、Ｗ２が約１７０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．７％、Ｈ２が約０．４％となっている。
【００５６】
上述の説明では３層の反射防止膜について、一回又は二回の成膜を行うことにより各層を成膜する例を示したが、以下の説明においては、一回の成膜により１層を成膜することにより得られる４層から７層の反射防止膜の例を示し本発明について説明する。なお、一回の成膜により１層を成膜する例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の１層を二回又は三回以上の成膜により成形してもよい。
【００５７】
（第二の実施例）
図１０に反射防止膜の具体的な第二の実施例（４層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｘ２Ｍ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＢＡＣＤ１２）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第３層１２ｃはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第４層１２ｄはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、第３層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝１．００〜１．６０
ｙ＝０．７０〜２．３０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１０に記載したとおりである。
【００５８】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００５９】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６０】
第２層：Ａｌ２Ｏ３の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６１】
第３層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６２】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６３】
図１１は第二の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６８０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１３５ｎｍ、Ｗ２が約１１５ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．６％、Ｈ２が約０．３％となっている。
【００６４】
（第三の実施例）
図１２に反射防止膜の具体的な第三の実施例（４層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｘ２Ｍ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＢＡＣＤ１２）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２aは酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第３層１２ｃはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第４層１２ｄはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、第３層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝１．００〜１．６０
ｙ＝０．７０〜２．３０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１１に記載したとおりである。
【００６５】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００６６】
第１層：ＳｉＯ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６７】
第２層：Ａｌ２Ｏ３の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６８】
第３層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６９】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７０】
図１３は第三の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約７００ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１３０ｎｍ、Ｗ２が約１５０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．６％、Ｈ２が約０．３％となっている。
【００７１】
上述の実施例における膜構成では、屈折率Ｍを有する第１の層と、屈折率Ｈを有する第２の層と、屈折率Ｌを有する第３の層とを備える３層構造の反射防止膜について説明したが、第１の層は屈折率Ｍを有する複数層から形成される下記の等価膜構成に置き換えることができる。
具体的には、図１４に示すように、反射防止膜の膜構成が５層であって、第１層の屈折率がＬ、第２層の屈折率がＨ、第３層の屈折率がＬ、第４層の屈折率がＨ、第５層の屈折率がＬである。このような場合には、第１層から第３層までを組み合わせた３つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第２層と第３層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすこともできる。
図１６に示すように、反射防止膜の膜構成が６層であって、第１層の屈折率がＨ、第２層の屈折率がＬ、第３層の屈折率がＨ、第４層の屈折率がＬ、第５層の屈折率がＨ、第６層の屈折率がＬである場合は、第１層から第４層までを組み合わせた４つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第１層と第２層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたり、第３層と第４層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたりすることもできる。
図１８に示すように、反射防止膜の膜構成が７層であって、第１層の屈折率がＬ層、第２層の屈折率がＨ、第３層の屈折率がＬ、第４層の屈折率がＨ、第５層の屈折率がＬ、第６層の屈折率がＨ、第７層の屈折率がＬである場合は、第１層から第５層までを組み合わせた５つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第１層から第３層までを組み合わせた３つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたり、第４層と第５層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたりすることもできる。
以下、具体的に記述する。
「第四の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１４に反射防止膜の具体的な第四の実施例（５層の膜構成：Ｓｕｂ/（ｘ１Ｌ/ｙ１Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ２Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号に付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第４層１２ｄは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第５層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．３０〜０．９０
ｙ２＝０．７０〜２．６０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１４に記載したとおりである。
【００７２】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００７３】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７４】
第２層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００７５】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７６】
第４層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００７７】
第５層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７８】
図１５は第四の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４８０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６４０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１２０ｎｍ、Ｗ２が約１７０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．８％、Ｈ２が約０．３５％となっている。
【００７９】
「第五の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１６に反射防止膜の具体的な第五の実施例（６層の膜構成：Ｓｕｂ/ｙ１Ｈ/ｘ１Ｌ/ｙ２Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ３Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第２層１２ｂはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第３層１２ｃは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第４層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第５層は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第６層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．１０〜０．８０
ｙ２＝０．９０〜１．６０
ｙ３＝０．２０〜０．９０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１６に記載したとおりである。
【００８０】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
第１層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８１】
第２層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８２】
第３層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８３】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８４】
第５層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８５】
第６層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第６層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８６】
図１７は第５の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約５１５ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約７５０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約２００ｎｍ、Ｗ２が約１１０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．５％、Ｈ２が約０．２％となっている。
【００８７】
「第六の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１８に反射防止膜の第６の実施例（７層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｙ１Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ２Ｈ/ｘ３Ｌ/ｙ３Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第４層１２ｄは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第５層１２eはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第６層１２fは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第７層１２ｇはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．６０
ｘ３＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．３０〜１．００
ｙ２＝０．８０〜１．５０
ｙ３＝０．４０〜１．００
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１８に記載したとおりである。
【００８８】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００８９】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９０】
第２層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９１】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９２】
第４層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９３】
第５層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９４】
第６層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第６層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９５】
第７層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第７層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９６】
図１９は第六の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４８０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６３０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１１０ｎｍ、Ｗ２が約１８０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．４％、Ｈ２が約０．２％となっている。
なお、上述の第一の実施例〜第三の実施例では、３層の膜構成（第１の層は屈折率Ｍ、第２の層は屈折率Ｈ、第３の層は屈折率Ｌを有する３層の膜構成）について説明したが、上述の第四の実施例〜第六の実施例においては、屈折率Ｍを有する第１の層と等価な３層〜５層の複数の層から形成される等価膜に置き換えた場合について説明した。
第四の実施例については、説明の便宜上、図１４に示される第１層から第５層と記載しているが、図１４に示される第１層から第３層は、屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１４の第４層は第２の層を形成し、そして、図１４の第５層は第３の層を形成している。
第五の実施例については、第四の実施例と同様に、図１６に示される第１層から第４層は、屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１６の第５層は第２の層を形成し、そして、図１６の第６層は第３の層を形成している。
また、第六の実施例については、第四、五の実施例と同様に、図１８に示される第１層から第５層により屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１８の第６層は第２の層を形成し、そして、図１８の第７層は第３の層を形成している。
図１４、図１６、図１８からわかるように、第１の層を形成する各層は、屈折率ＬとＨとが交互に配置されている。そして、第１の層の最表層を形成する層の屈折率Ｌ（図１４の第３層、図１６の第４層、図１８の第５層）は、第２の層の屈折率Ｈ（図１４の第４層、図１６の第５層、図１８の第６層）に対して小さくなっている。
上記において、３層の膜構成として、第１の層は屈折率Ｍ、第２の層は屈折率Ｈ、第３の層は屈折率Ｌを有する膜構成の場合を例に説明したが、第１の層を屈折率Ｍ、第２の層を屈折率Ｌ、第３の層を屈折率Ｈとする膜構成にしてもよい。その場合においても、上述の方法と同じ方法により、屈折率Ｍを有する第１の層を複数の層から形成される等価膜へと置き換えることができる。
【００９７】
（光学特性のシフトによる優位性）
一般に、球面または非球面の光学面に真空蒸着法等によって反射防止膜を形成する場合は、レンズ中心部が所望の膜厚となるように成膜条件を設定しても、レンズ中心部から離れたレンズ周縁部で所望の膜厚が得られないことがある。具体的には、レンズ中心部からレンズ周縁部に変位するにつれて膜厚が徐々に薄くなる傾向がある。その場合、膜厚の変化に伴って、レンズ中心部とレンズ周縁部で反射防止膜の分光反射率特性に差異が生じる。具体的には、反射防止膜の膜厚が薄くなるにつれて低反射の波長域が短波長側にシフトする。特に、上述した光学機能面が非球面形状に成形された凹メニスカスレンズ１１の場合は、その傾向が強くなる。理由は、第２面ｒ２が非球面の凹面になっており、その面角度がレンズ中心部からレンズ周縁部にかけてきつくなっているため、成膜時に膜厚が薄くなるからである。本発明を適用することのできる非球面形状の凹メニスカスレンズの凹面における最大面角度は、例えば４０〜７０°とすることができる。
【００９８】
そうした場合、反射防止膜の分光反射率特性として、反射率が所定値（たとえば、１．０％）以下の波長範囲を赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせておけば、仮に成膜時の膜厚の変化によって低反射の波長域が短波長側にシフトしても、レンズの径方向全域にわたって良好な反射防止効果が得られる。また、球面や非球面に対して均一な膜厚で反射防止膜を形成する技術（以下、「膜厚均一化技術」）もあるが、本発明によれば、そのような技術をわざわざ適用しなくてもレンズ全体の反射率特性を良好に維持することができる。ただし、本発明は膜厚均一化技術を適用した反射防止膜を除外するものではない。
【００９９】
また、光学面が球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の曲率が一定であるため、光学面で反射したゴースト光が撮像面に均一に分散する傾向がある。これに対して、光学面が非球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の面角度が一様ではないため、光学面で反射したゴースト光が撮像面の一部に集中する傾向がある。このため、前者の凹メニスカスレンズでは反射防止膜の形成によってゴーストが十分に低く抑えられていても、それと同じ分光反射率特性の反射防止膜を後者の凹メニスカスレンズに形成した場合に、画像の一部に顕著な赤色のゴーストが生じる場合がある。特に、光学面が凹面でその面角度がレンズ周縁部側できつくなっている凹メニスカスレンズの場合は、レンズの光軸に対して光学面のなす角度がレンズ周縁部側で急に大きくなるため、特定の入射角範囲でゴースト光の集中が起こりやすくなる。このような場合に、本発明に係る反射防止膜を光学面に形成しておけば、光学面が非球面の凹メニスカスレンズで生じるゴーストを、反射防止膜による輝度相違の相殺によって大幅に軽減することができる。ただし、本発明は非球面レンズに限らず、球面レンズへの適用も可能である。
【０１００】
ここで、本発明者によるシミュレーションの結果を図２０および図２１を用いて説明する。
まず、図２０および図２１においては、光線の入射角ごとに、下記の従来例、実施例、比較例の反射防止膜を、それぞれ非球面に成形された凹メニスカスレンズの第２面に形成した場合に得られたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分のゴーストの輝度を示している。また、図中の（Ａ）は広角で撮像した場合、（Ｂ）は標準で撮像した場合、（Ｃ）は望遠で撮像した場合を示している。
（従来例）
上記図２の点線カーブで示す分光反射率特性を有する反射防止膜。
（実施例）
上記図２の実線カーブで示す分光反射率特性を有する反射防止膜。
（比較例）
反射防止膜を９層構造にして低反射の波長帯域を可視光域から赤外線領域までワイドに拡大した分光反射率特性を有する反射防止膜。
【０１０１】
また、図２０（Ａ）〜（Ｃ）においては、従来例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ１」、実施例の反射防止膜を用いた場合に得られるゴーストのＲＧＢの輝度を「Ｌ２」、ＲＧＢ各々の輝度と各々の入射角度について輝度Ｌ１に対する輝度Ｌ２の比率を「ΔＬａ」と表記している。一方、図２１（Ａ）〜（Ｃ）においては、従来例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ１」、比較例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ３」、輝度Ｌ１を１００％としたときの輝度Ｌ３の変化率を「ΔＬｂ」と表記している。
【０１０２】
図示したシミュレーションの結果から分かるように、実施例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、本実施例のゴーストのＲの輝度は従来例のおおむね２０数％ほどに低下している（おおむね８０％ほど低下している）。一方、比較例の反射防止膜を用いた場合も、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、Ｒの輝度がかなり低下しているものの、実施例の場合に比較して低下度合いは小さくなっている。また、実施例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、ＧおよびＢの輝度が若干低下しているものの、おおむね６０％〜１００％の範囲内におさまっている。このため、実施例の反射防止膜を用いた場合は、ゴースト部のカラーバランスの悪化を抑えたうえで、Ｒの輝度の低下によってゴーストを低下させることができる。また、図２０の（Ａ）〜（Ｃ）を対比すると分かるように、Ｒの輝度の低下率は、標準撮影や望遠撮影に比べて、広角撮影のときが最も大きくなっている。このことから、実施例の反射防止膜を用いた場合、特に広角の撮影で顕著な効果を奏することができる。
実際の本発明者が実験した結果でも、入射角４０度〜７０度の範囲で発生していたゴースト（赤色が主体）が、実施例の反射防止膜を形成した後は、目視による評価でゴーストがほとんど目立たないレベルまで改善されていた。
【０１０３】
一方、比較例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、Ｂの輝度が各入射角で１３０％以上、最大でみると２００％以上に増加している。このため、比較例の反射防止膜を用いた場合は、Ｒの輝度の低下によってゴーストの発生を抑えられても、Ｂの過剰な輝度の増加によってゴースト部の青色の輝度が強くなり、画質が著しく低下してしまうと考えられる。また、比較例の反射防止膜を用いた場合は、図２１の（Ｂ）および（Ｃ）で示されるように、標準撮像では入射角４２度、４３度でＧの輝度が過剰に高くなっており、望遠撮影では入射角５４度、５５度でＧの輝度が過剰に高くなっている。この点も画質低下の一因になると考えられる。
【０１０４】
（斜入射の光線に対する分光反射率特性）
上記実施の形態においては、反射防止膜の光学特性として、入射角が０度のときの分光反射率特性を図１に示したが、参考までに、入射角が０度を超える場合の分光反射率特性を以下に示しておく。
【０１０５】
図２２は入射角が２０度と３０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０６】
図２３は入射角が４０度と５０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０７】
図２４は入射角が６０度と７０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０８】
＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【０１０９】
たとえば、反射防止膜の各層を構成する構成材料、屈折率、膜厚等のパラメータや、反射防止膜が形成されるレンズ等の基材を適宜変更してもよい。
【０１１０】
また、本発明は、上述した反射防止膜１２や光学素子１０として具現化するだけでなく、上記の反射防止膜１２を有する光学素子１０を備え、この光学素子１０に入射する光を結像させる結像光学系として具現化したり、この結像光学系によって結像された光を受光する撮像素子を備える撮像光学系として具現化したりしてもよい。その場合、結像光学系の一例としては、カメラ用のレンズユニットなどが考えられる。また、撮像光学系の一例として、写真用カメラなどが考えられる。
また、本発明を適用してもゴーストが残る（気になる）場合には、画像処理やカラーフィルターを併用して、さらなるゴーストの低減を図ってもよい。つまり、本発明は、画像処理やカラーフィルターによってゴーストを低減する技術の適用を除外するものではない。
【０１１１】
（付記）
以下、本発明の好ましい他の形態を付記する。
［付記１］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させた
ことを特徴とする反射防止膜。
［付記２］
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、反射率が所定値以下の波長範囲を黄色〜赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記黄色〜赤色の波長域における反射率を低減させた
ことを特徴とする付記１に記載の反射防止膜。
［付記３］
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たすように、青色〜緑色の波長域における反射率を増加させた
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の反射防止膜。
［付記４］
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子。
［付記５］
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
ことを特徴とする付記４に記載の光学素子。
［付記６］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の設計方法であって、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させた分光反射率特性とする
ことを特徴とする反射防止膜の設計方法。
［付記７］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の製造方法であって、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させた分光反射率特性となるように成膜する
ことを特徴とする反射防止膜の製造方法。
［付記８］
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子を用いた結像光学系であって、
前記反射防止膜は、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする結像光学系。
［付記９］
付記８に記載の結像光学系と、
前記結像光学系によって結像された光を受光する撮像素子と
を備えることを特徴とする撮像光学系。
【符号の説明】
【０１１２】
１，２…ピーク波形
Ｐ１，Ｐ２…最大反射率
１０…光学素子
１１…凹メニスカスレンズ
１２…反射防止膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止膜とこれを備える光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真用カメラ（デジタルカメラを含む）、放送用カメラ、屋外や車に設置される監視カメラ、天体望遠鏡等に用いられているレンズやカバーガラスの表面には、透過光量の損失を抑制したり、ゴーストやフレアを防止したりするために反射防止膜が設けられている。反射防止膜としては、低屈折率膜と高屈折率膜を積層し、各層の界面で生じた反射光と、各層に入射する光線とが干渉によって相殺し合うように設計された膜構造が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、光学部材の光学面に入射する波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光線に対して、光線の入射角が０度以上２５度以下のときの反射率が０．５％であり、かつ、光線の入射角が０度以上６０度以下のときの反射率が３．５％以下である４層の反射防止膜が開示されている。また、特許文献２には、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において、入射角５度で測定された反射率が１％未満である１２層の反射防止膜が開示されている。また、特許文献３には、１１層の積層膜からなる反射防止膜と、１３層の積層膜からなる反射防止膜が開示されている。
【０００４】
ゴーストやフレアは、レンズに入射した光がレンズ表面で反射し、この反射光が撮像面に入射することによって発生する。このため、ゴーストやフレアを低減するには、人間の目で感知できる可視光域で低い反射率を有する反射防止膜をレンズ表面に設けることが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８４０４０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８２０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年は、光学系に要求される光学性能が高くなっており、これに伴って反射防止膜にも性能の向上が要求されている。また近年では、レンズの大口径化や広角化が進み、これに伴って、レンズに入射する光線の入射角範囲が拡大する傾向にある。光線の入射角範囲が拡大すると、ゴーストが発生しやすくなる。
光学面が球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の曲率が一定であるため、光学面で反射したゴースト光が撮像面に均一に分散する傾向がある。これに対して、光学面が非球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の面角度の変化率または曲率が一様ではないため、光学面で反射したゴースト光が撮像面の一部に集中する傾向がある。このため、球面の凹メニスカスレンズでは反射防止膜の形成によってゴーストが十分に低く抑えられていても、それと同じ分光反射率特性の反射防止膜を非球面の凹メニスカスレンズに形成した場合に、画像の一部に顕著な赤色のゴーストが生じる場合がある。
従来においては、反射防止膜の膜数を多層化したり、各層の構成材料や屈折率、膜厚などのパラメータを適宜設定することにより、可視光域での反射率を一様に低く抑えるようにしている。
【０００７】
しかしながら、可視光域での反射率を一様に低く抑えるだけでは、近年、光学系に要求される光学性能を十分に満足することが困難な場合があった。
【０００８】
本発明の主な目的は、光学面が非球面に形成された、特に凹メニスカスレンズ等の非球面レンズであっても、近年、光学系に要求される光学性能を満たし、ゴーストを有効に低減することができる反射防止膜とこれを備える光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させた、反射防止膜である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、
前記光学部材側から空気側に向かって順に積層される
第１の屈折率を有する第１の層と、
第２の屈折率を有する第２の層と、
第３の屈折率を有する第３の層とを備え、
前記第２の屈折率は前記第１の屈折率より大きく、かつ、前記第１の屈折率は前記第３の屈折率より大きい場合に、前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域における短波長側の反射率の最大値は、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域における長波長側の反射率の最大値よりも大きい、
上記第１の態様に記載の反射防止膜である。
【００１１】
本発明の第３の態様は、
前記第１の層は、前記第２の屈折率を有する少なくとも一の層と前記第３の屈折率を有する少なくとも一の層とを組み合わせた複数の層で構成されている
上記第２の態様に記載の反射防止膜である。
本発明の第４の態様は、
前記最大反射率Ｐ１となる波長が４７０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である
上記第１〜第３の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
本発明の第５の態様は、
前記第１の屈折率は、１．５５〜１．８０であり、
前記第２の屈折率は、１．８０〜２．６０であり、
前記第３の屈折率は、１．３０〜１．５５である
上記第２〜第４の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
本発明の第６の態様は、
前記第１の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなり、
前記第２の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルのいずれかを含む材料からなり、
前記第３の層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなる
上記第２〜第５の態様のいずれかに記載の反射防止膜である。
【００１２】
本発明の第７の態様は、
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子である。
【００１３】
本発明の第８の態様は、
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
上記第７の態様に記載の光学素子である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、より少ない層数の反射防止膜で構成されるため、反射防止膜全体の光学特性のバラつきが少なく、ゴーストを有効に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を示す図である。
【図２】従来の反射防止膜と分光反射率特性と本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を比較した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光学素子の構成例を示す断面図である。
【図４】図３のＫ部（光軸近傍部）拡大図である。
【図５】反射防止膜の具体的な実施例（第一の実施例）を示す図である。
【図６】反射防止膜の第一の実施例の変形例１を示す図である。
【図７】第一の実施例およびその変形例１に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図８】反射防止膜の第一の実施例の変形例２を示す図である。
【図９】第一の実施例の変形例２に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１０】反射防止膜の具体的な第二の実施例を示す図である。
【図１１】第二の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１２】反射防止膜の具体的な第三の実施例を示す図である。
【図１３】第三の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１４】反射防止膜の具体的な第四の実施例を示す図である。
【図１５】第四の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１６】反射防止膜の具体的な第五の実施例を示す図である。
【図１７】第五の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図１８】反射防止膜の具体的な第六の実施例を示す図である。
【図１９】第六の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。
【図２０】本発明者によるシミュレーションの結果を示す図（その１）である。
【図２１】本発明者によるシミュレーションの結果を示す図（その２）である。
【図２２】入射角が２０度と３０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【図２３】入射角が４０度と５０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【図２４】入射角が６０度と７０度のときの分光反射率特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明がどのような技術思想のもとでなされたかについて記述する。
従来における反射防止膜の設計思想は、可視光域で光線の反射を一様に低く抑えるというものである。また、反射防止膜による光の反射防止効果は、反射防止膜の表面で反射する光と反射防止膜の裏面で反射する光が干渉し、これによって互いの光の波を消し合うことにより得られるものである。このとき、反射防止効果が得られる波長帯は、反射防止膜の構成材料、屈折率、膜厚等のパラメータによって変わる。このため、反射防止膜を多層化すると、より広い波長域で、光線の反射をより低く抑えることが可能となる。したがって、従来の設計思想では、反射防止膜を多層化して所望の反射率特性を得ている。
【００１８】
しかしながら、本発明者による実験の結果では、従来の設計思想のもとで可視光域での光線の反射を低く抑えた反射防止膜を用いても、撮像光学系におけるゴーストの発生を有効に低減することができない現象が認められた。具体的には、凹メニスカスレンズを第１レンズに用いた撮像光学系において、凹面が球面に形成された凹メニスカスレンズと、凹面が非球面に形成された凹メニスカスレンズに対して、それぞれ従来の設計思想に基づく同一特性の反射防止膜を形成し、撮像光学系におけるゴーストの発生状況を確認した。ゴーストの評価は、光学的なデータ（輝度のデータなど）で評価する場合と、撮像した画像を目視で評価する場合があるが、本発明者は目視で評価した。その結果、凹面が球面に形成された凹メニスカスレンズを用いた場合は、レンズの光学面に入射する光線の入射角が変わっても、ゴーストの発生が十分に抑えられていた。これに対して、凹面が非球面に形成された凹メニスカスレンズを用いた場合は、光線の入射角が特定の範囲（３０°〜７０°）にあるときにゴーストの発生が顕著になる現象が認められた。
【００１９】
こうした事実に鑑みて本発明者は、単に可視光域での光線の反射を一様に低く抑えるという従来の設計思想ではなく、実際に撮像光学系で生じるゴーストのカラーバランスまでも考慮して、ゴーストの低減に有効な反射防止膜の光学特性を着想するに至った。以下、説明する。
【００２０】
まず、本発明の主たる技術思想は、光学部材の光学面に形成され、この光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、反射率が所定値以下の波長範囲を第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、第１の波長領域と第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、第１の波長領域における反射率を増加させる、というものである。第１の波長領域は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲内の波長領域であり、光の色で表現すると、黄色〜赤色の波長領域に相当する。第２の波長領域は、６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内の波長領域であり、光の色で表現すると、青色〜緑色の波長領域に相当する。
【００２１】
ゴーストの輝度相違とは、ゴーストの発生要因となる光（以下、「ゴースト光」ともいう）の色ごとの輝度の相違をいう。ゴースト光の色成分のうち、黄色〜赤色、特に赤色の輝度が高くなると、実際に撮像した画像中で実像とゴーストとの色差が顕著になるため、ゴーストが目立ってしまう。そこで、本発明においては、反射防止膜の光学特性として、ゴーストとして目立つ黄色〜赤色の波長領域における反射率を低下させ、そのうえで、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように（好ましくは、当該輝度相違を相殺する程度に）、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させることにより、ゴーストの低減を図った。青色〜緑色の波長領域における反射率をどの程度増加させるかは、たとえば、そのときに画像中に残存しているゴーストの輝度相違をどの程度小さくしたいか、あるいは青色と赤色でどの程度相違しているか、などによって決めればよい。
【００２２】
また、本発明においては、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、反射率が所定値以下の波長範囲を黄色〜赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させた。
【００２３】
また、本発明においては、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たすように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させた。
ここで記述する「入射角」とは、光学面に垂直な軸に対して、光学面に入射する光線のなす角度をいう。このため、たとえば、光学面がレンズの表面であれば、レンズの光軸に対して、レンズの表面に入射する光線のなす角度が入射角となる。
【００２４】
上記光学特性を有する反射防止膜によれば、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させることにより、黄色〜赤色の波長領域のゴーストの輝度が低く抑えられる。これに加えて、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させると、もともと赤色が目立ちやすいゴーストのカラーバランスが補正される。具体的には、青色〜緑色の波長領域（第一の領域）のゴーストによって、黄色〜赤色の波長領域（第二の領域）のゴーストが打ち消される。このため、ゴースト（特に、赤色のゴースト）を目立たない状態にすることができる。なお、相対的に短波長側となる第一の領域と長波長側となる第二の領域は、黄色の波長帯と緑色の波長帯の境界の波長を基準に区分される。
【００２５】
（反射防止膜の光学特性）
以下、本発明の技術思想に基づく反射防止膜の光学特性について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を示す図である。図１においては、光学部材の光学面に形成された反射防止膜に関して、光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性を、縦軸に光の反射率（％）、横軸に波長（ｎｍ）をとって、実線カーブで示している。
また、図中の符号は、以下の事項を示している。
Ｗ１：第１の波長領域の波長幅
Ｗ２：第２の波長領域の波長幅
Ｐ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最大反射率
Ｐ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最大反射率
Ｑ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最小反射率
Ｑ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最小反射率
Ｈ１：第１の波長領域（Ｗ１）における最大反射率Ｐ１と最小反射率Ｑ１との差（反射率差）
Ｈ２：第２の波長領域（Ｗ２）における最大反射率Ｐ２と最小反射率Ｑ２との差（反射率差）
第１の波長領域としてのＷ１は、分光反射率特性における最も短波長側の極小点から長波長側へ所定の波長幅（５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を有する。Ｗ１の短波長側となる一端（極小点）は、４００ｎｍから５００ｎｍの範囲に含まれる。Ｗ１の長波長側の他端は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に含まれる。
第２の波長領域としてのＷ２は、Ｗ２の短波長側の一端から長波長側へ所定の波長幅（５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を有する。Ｗ２の短波長側の一端は、分光反射率特性におけるＷ１の長波長側の他端と同じである。このため、Ｗ２の短波長側の一端は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に含まれる。Ｗ２の長波長側の他端は、５５０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲に含まれる。
したがって、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端がとり得る波長範囲は、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端がどの位置（波長）になるか、そしてそこからどの程度の波長幅のところに第１の波長領域（Ｗ１）の長波長側の他端および第２の波長領域（Ｗ２）の短波長側の一端が存在し、さらにそこから所定の波長幅のところに第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端が存在するかによって決まる。このため、たとえば、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端が４００ｎｍのところにあり、Ｗ１の波長幅が２００ｎｍ、Ｗ２の波長幅が２００ｎｍであるとすると、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端は、上記の波長範囲の制限により７５０ｎｍのところになる。また、第１の波長領域（Ｗ１）の短波長側の一端が４５０ｎｍのところにあり、Ｗ１の波長幅が５０ｎｍ、Ｗ２の波長幅が１００ｎｍであるとすると、第２の波長領域（Ｗ２）の長波長側の他端は、６００ｎｍのところになる。
【００２６】
（長波長側へのシフト）
図示した反射防止膜の分光反射率特性においては、反射率が所定値以下の波長範囲が、赤色の波長領域よりも長波長側にシフトしている。一例として、所定値を１．０％とすると、反射率が１．０％以下の波長範囲は、おおむね４３０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲になっている。この場合、反射率が１．０％以下の波長範囲の中心波長は約６２５ｎｍとなる。これに対して、可視光域を４００ｎｍ〜７００ｎｍとすると、可視光域の中心波長は５５０ｎｍとなる。このことから、反射率が１．０％以下の波長範囲の中心波長は、可視光域の中心波長よりも長波長側にずれている。具体的には、可視光域の中心波長から５０ｎｍ超の７５ｎｍほどずれている。このため、可視光域を中心にみると、分光反射率特性の特性曲線全体が長波長側にシフトしている。そして、赤色の波長領域（〜７８０ｎｍ）よりも長波長側となる波長８２０ｎｍまでの範囲の反射率が１．０％以下に抑えられている。つまり、反射率が１．０％以下の波長域が赤色の波長領域を超えて長波長側に拡大している。
【００２７】
（短波長側と長波長側の反射率の相対関係）
上記反射防止膜の分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たしている。短波長側の反射率Ｒ１は、波長幅Ｗ１で規定する第１の波長領域における最大反射率に相当し、長波長側の反射率Ｒ２は、波長幅Ｗ２で規定する第２の波長領域における最大反射率に相当する。最大反射率Ｐ１は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲に存在している。最大反射率Ｐ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に存在している。波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長範囲において、反射率が最大となる位置を「最大反射率Ｐ１」とすればよい。波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長範囲に複数の極大値が存在する場合は、相対的に反射率が高いほうの極大値を「最大反射率Ｐ１」とすればよい。同様に、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲において、反射率が最大となる位置を「最大反射率Ｐ２」とすればよい。波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の波長範囲に複数の極大値が存在する場合は、相対的に反射率が高いほうの極大値を「最大反射率Ｐ２」とすればよい。
【００２８】
最大反射率Ｐ１は、好ましくは波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲内、さらに好ましくは波長４７０ｎｍ以上５３０ｎｍ未満の範囲内に存在するのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ１が波長５００ｎｍの近傍に存在している。波長５００ｎｍは、波長別の光の色成分でみると、ちょうど青色と緑色の境界部分に相当する波長になる。最大反射率Ｐ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内において、波長６５０ｎｍの近傍に存在している。波長６５０ｎｍは、波長別の光の色成分でみると、ちょうど赤色成分の波長帯の中間部分に相当する波長になる。
【００２９】
最大反射率Ｐ１は、たとえば、０．５％以上３．０％以下、０．５％以上２．５％以下、好ましくは０．５％以上２．０％以下、さらに好ましくは０．６％以上１．５％以下、さらに好ましくは０．６％以上１．０％以下であるのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ１が約０．７５％になっている。最大反射率Ｐ２は、上述したＲ１≧Ｒ２の関係を満たすことを条件に、たとえば、２．５％以下、好ましくは１．５％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下であるのがよい。本実施の形態においては、最大反射率Ｐ２における反射率が約０．４５％になっている。最大反射率Ｐ１における反射率Ｒ１は、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲における最大反射率となっており、最大反射率Ｐ２における反射率Ｒ２は、波長６００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲における最大反射率となっている。
【００３０】
反射防止膜の分光反射率特性を示す特性曲線のなかで、最大反射率とは、上側に凸の形状で山形に分布する波形の頂部に対応する反射率を意味する。この頂部が存在しない波長域では、この波長域における最大の反射率を意味する。波形の頂部の数は、反射防止膜の層数で決まる。本実施の形態においては、一例として、３層構造の反射防止膜を想定している。このため、頂部の数が２つになっている。また、本明細書においては、波形の頂部を通って山形に分布する波形を「ピーク波形」と定義し、この定義にしたがって、最大反射率Ｐ１のときの頂部を通って山形に分布する波形をピーク波形１とし、最大反射率Ｐ２のときの頂部を通って山形に分布する波形をピーク波形２とする。ピーク波形１は、短波長側となる第１の波長領域（Ｗ１）に存在し、ピーク波形２は、長波長側となる第２の波長領域（Ｗ２）に存在している。ピーク波形１については、最大反射率Ｐ１のときの頂部を略中心に左右対称な形状になっていることが好ましい。この点は、ピーク波形２についても同様である。また、ピーク波形の分布幅は、ピーク波形の一方（短波長側）のボトム部分から他方（長波長側）のボトム部分までの幅を波長換算で規定するものとし、ピーク波形の高さは、ピーク波形の頂部とボトム部分の高低差を反射率換算で規定するものとする。ピーク波形の高さを規定するときに適用するボトム部分に関しては、相対的に反射率が低いほうのボトム部分を適用する。
【００３１】
第１の波長領域であるＷ１は、たとえば、波長換算で５０ｎｍ以上２００ｎｍ以内の範囲、好ましくは１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以内の範囲とするのがよい。図１に示す本実施の形態では、Ｗ１が約１２０ｎｍになっている。また、第２の波長領域であるＷ２は、Ｗ１よりも大きくなっている。具体的には、Ｗ２が波長換算で約１８０ｎｍになっている。
【００３２】
（Ｐ１−Ｑ１）で示される反射率差Ｈ１は、たとえば、反射率換算で０．３％以上、好ましくは０．４以上、さらに好ましくは０．５％以上とするのがよい。本実施の形態では、反射率差Ｈ１が反射率換算で約０．７％になっている。また、（Ｐ２−Ｑ２）で示される反射率差Ｈ２は、反射率差Ｈ１よりも低くなっている。具体的には、反射率差Ｈ２が反射率換算で約０．４％になっている。
【００３３】
上記反射防止膜の分光反射率特性においては、反射率が所定値以下の波長範囲を赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させている。このため、黄色〜赤色の波長領域のゴーストを軽減することができる。また、上記反射防止膜の分光反射率特性においては、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率を長波長側の反射率以上とすることにより、青色〜緑色の波長領域における反射率を相対的に増加させている。このため、黄色〜赤色の波長領域のゴーストを青色〜緑色の波長領域のゴーストでキャンセルすることができる。
【００３４】
また、黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させ、かつ、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させることにより、ゴーストの輝度相違を小さくすれば、ゴーストのカラーバランスの偏りが解消される。このため、ゴーストとして目立ちやすい黄色〜赤色（特に、赤色）のゴーストを大幅に低減することができる。
【００３５】
また、図１に示す本実施の形態に係る反射防止膜は、上記のピーク波形１を有する分光反射率特性を備え、このピーク波形１にしたがって反射率が高くなる色成分の光線を利用してゴーストを打ち消すような構成となっている。このため、可視光域の反射率を一様に低く抑えるために多層化した従来の反射防止膜と比べると、それよりも少ない層数でゴーストを有効に低減することができる。また、同じ層数の反射防止膜で比べた場合は、可視光域での反射率を単に低く抑える設計思想の反射防止膜よりも高いゴースト低減効果が得られる。また、反射防止膜１２の分光反射率特性として、波長４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ１が存在するピーク波形１を含んでいるため、撮像光学系で目立ちやすい黄色〜赤色成分（特に、赤色成分）のゴーストを効果的に低減することができる。その際、最大反射率Ｐ１の存在によって青色〜緑色の波長領域の反射率が増加するが、増加の程度は、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくする程度であればよく、好ましくは相殺する程度とするのがよい。
【００３６】
ここで、比較のために、従来の反射防止膜と分光反射率特性と本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を図２に示す。図２においては、従来の反射防止膜の分光反射率特性を点線で示し、本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性を実線で示している。図から分かるように、従来の反射防止膜の分光反射率特性では、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ３が存在するとともに、波長５００ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の範囲に最大反射率Ｐ４が存在している。ただし、最大反射率Ｐ３における反射率は０．５％よりも低くなっている。また、最大反射率Ｐ３における反射率は、最大反射率Ｐ４における反射率よりも低くなっている。さらに、反射率が１．０％以下の波長範囲（４０５ｎｍ〜７３５ｎｍ）の中心波長（５７０ｎｍ）は、可視光域の中心波長付近に位置している。また、波長７００ｎｍから８００ｎｍにかけて反射率が急激に上昇し、波長８００ｎｍにおける反射率が約３．５％と高くなっている。これに対して、本発明の実施の形態に係る反射防止膜の分光反射率特性では、波長４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に高い反射率を示す特異な帯域が存在している。また、本発明の反射防止膜の分光反射率特性では、従来の比較して、反射率を１．０％以下に抑えた波長帯域が全体的に長波長側にシフトし、その波長範囲もワイドになっている。
【００３７】
図３は本発明の実施の形態に係る光学素子の構成例を示す断面図であり、図４は図３のＫ部（光軸近傍部）拡大図である。
図示した光学素子１０は、光学部材の一例として凹メニスカスレンズ１１を用いた構成となっている。凹メニスカスレンズ１１は、たとえば、高屈折率（屈折率ｎｄが１.５０以上であればよく、好ましくは１.７０以上であり、更に好ましくは１.８５以上のガラスとする）の光学ガラスをレンズ基材として一体に成形されたものである。凹メニスカスレンズ１１は、それぞれに光学面となる第１面ｒ１と第２面ｒ２を有している。第１面ｒ１は、ほぼフラットな面になっている。ただし、第１面ｒ１は、フラットな状態よりも僅かに突出した非球面形状の凸面、またはフラットな状態よりも僅かにへこんだ非球面形状の凹面になっていてもよい。第２面ｒ２は、フラットな状態から大きくへこんだ凹面になっており、さらに詳しくは非球面形状の凹面になっている。この場合における最大面角度は４０〜７０°とすることができ、以下の実施例においては４３°とした。
【００３８】
凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２（非球面形状）には反射防止膜１２が形成されている。この反射防止膜１２は、上記図１に示す分光反射率特性を有する膜である。この場合の分光反射率特性は、凹メニスカスレンズ１１の光学中心に入射角０度で光線が入射したときに得られるものである。反射防止膜１２は、第１層１２ａ、第２層１２ｂおよび第３層１２ｃからなる３層構造になっている。各層は、凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２に近い側から、第１層１２ａ（第１の屈折率を有する第１の層）、第２層１２ｂ（第２の屈折率を有する第２の層）および第３層１２ｃ（第３の屈折率を有する第３の層）の順に積層されている。各々の層は、互いに異なる構成材料を用いて形成されている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る反射防止膜の基本的な膜構成は、たとえば、上述した３層構造であれば、レンズ基材側から空気側（外側）に向かって、ｘＭ、ｙＨ、ｚＬを順に積層した構造とする。記号Ｍ．Ｈ．Ｌはそれぞれ薄膜材料の屈折率を意味し、Ｍは１．５５〜１．８０（第１の屈折率）であり、Ｈは１．８０〜２．６０（第２の屈折率）であり、Ｌは１．３０〜１．５５（第３の屈折率）とすることができ、Ｍ．Ｈ．Ｌの値が重複しないように設定することができる。また、記号ｘ．ｙ．ｚはそれぞれ光学膜厚を意味し、Ｓｕｂ/ｘＭ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒのように表記することができる。この光学膜厚は、ｎｄ＝ｋ/４×λ０と表せ、ｋは光学膜厚係数である。ここでは、λ０＝５５０ｎｍとする。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ＝０．７０〜２．４０
ｙ＝０．７０〜２．４０
ｚ＝０．７０〜１．３０
また、本発明の実施の形態に係る反射防止膜は等価膜に置き換えることができる。
なお、反射防止膜の層構造は３層に限らず、第１の屈折率Ｍを有する第１の層を、複数の層から構成される等価膜に置き換えることができる。この第１の屈折率Ｍと等価な等価膜は、第１の層と同等の特性を有しており、後述するように４〜７層まで適用可能である。また、各層の膜材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ニオブ、酸化タンタル、フッ化マグネシウム等を適用することができ、例えば、酸化ジルコニウムと酸化チタンを所定の割合で混合し、１層の膜材として使用することができる。より好ましくは、以下の通りである。また、以下の説明においてＡｉｒの屈折率は１．００００であるものとして説明する。
【表１】
なお、上記表１は以下で説明する全ての実施例、及び、変形例において適用されるものとする。
【００４０】
図５に反射防止膜の具体的な第１の実施例（膜構成：Ｓｕｂ/ｘＭ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。図５においては、基準波長λｏを５５０ｎｍとしたときの光の屈折率ｎを表記している。また、各層の膜厚については、膜厚ｄと光学膜厚を並記している。光学膜厚は、数式“ｎｄ＝ｋ／４×λ０”で表現される。ｋは光学膜厚係数を意味する。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦ１０１）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第２層１２ｂはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、第２層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。各層の膜構成については、図５に記載したとおりである。
【００４１】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、周知の成膜方法を適用して形成することができる。たとえば、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法などの物理蒸着法、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などの化学蒸着法、ゾル−ゲル法などを適用することができる。本発明者は、一実施例として、真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００４２】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４３】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４４】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００４５】
（第一の実施例の変形例１）
また、上記第一の実施例の変形例１として、上記第一の実施例における第１層及び第２層を２回に分けて成膜した３層の反射防止膜の膜構成を図６に示すとともに、当該反射防止膜の形成方法を以下に記述する。なお、比較的厚い膜を２回に分けることで、膜厚方向の膜質（屈折率、膜密度など）の均一性を向上でき、成膜膜厚制御性を高めることができるので、所望の膜設計値（光学的膜厚）を有する膜を安定に成膜できる。
【００４６】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は２回にわけて行い、膜構成が等しくなるように行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．５ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４７】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は２回にわけて行い、膜構成が等しくなるように行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００４８】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００４９】
図７は第一の実施例およびその変形例１に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約５２０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６３０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約９０ｎｍ、Ｗ２が約１５０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．３％、Ｈ２が約０．２％となっている。
【００５０】
（第一の実施例の変形例２）
また、上記第一の実施例の変形例２として、上記第一の実施例における第１層及び第２層を２回に分け、膜構成は一回目の成膜と二回目の成膜とに差異を設けて光学特性を微調整するように成膜した３層の反射防止膜の膜構成を図８に示すとともに、当該反射防止膜の形成方法を以下に記述する。なお、変形例２において、第１層と第２層を２回に分け、膜構成は差異を設けて成膜する理由は、膜厚方向の膜質変化がある場合に、同じ構成材料において、成膜条件に差異を設けることで、膜厚方向の膜質変化をキャンセルさせることができ、所望の膜設計値（光学的膜厚）を有する膜を安定して成膜することができるからである。つまり、蒸着中の異常粒子成長を抑制でき、均一で光散乱の小さい光学膜を成膜することができる。
【００５１】
第１層：Ａｌ２Ｏ３膜の形成条件
第１層の成膜は２回にわけて行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．５ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００５２】
第２層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合膜の形成条件
第２層の成膜は２回にわけて行った。
（１回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
（２回目の成膜）
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００５３】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００５４】
ここで、上述の変形例２のように、凹メニスカスレンズ１１の第２面ｒ２に反射防止膜１２の第１層１２ａを形成する場合に、同じ構成材料で２回にわけて成膜することにより、たとえば、膜質のバラつきによって所望の光学特性が得られなかったときに、１回目の成膜と２回目の成膜とで光学膜厚係数ｋもしくは屈折率ｎに差異を設けて光学特性を微調整することができる。この点は、第２層１２ｂや第３層１２ｃを形成する場合も同様である。また、所望の光学特性が得られない場合だけでなく、所望の光学特性が得られた場合であっても二以下以上にわけて成膜しても構わない。
【００５５】
図９は第一の実施例の変形例２に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６６５ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１２５ｎｍ、Ｗ２が約１７０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．７％、Ｈ２が約０．４％となっている。
【００５６】
上述の説明では３層の反射防止膜について、一回又は二回の成膜を行うことにより各層を成膜する例を示したが、以下の説明においては、一回の成膜により１層を成膜することにより得られる４層から７層の反射防止膜の例を示し本発明について説明する。なお、一回の成膜により１層を成膜する例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の１層を二回又は三回以上の成膜により成形してもよい。
【００５７】
（第二の実施例）
図１０に反射防止膜の具体的な第二の実施例（４層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｘ２Ｍ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＢＡＣＤ１２）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第３層１２ｃはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第４層１２ｄはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、第３層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝１．００〜１．６０
ｙ＝０．７０〜２．３０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１０に記載したとおりである。
【００５８】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００５９】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６０】
第２層：Ａｌ２Ｏ３の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６１】
第３層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．４５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．５×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６２】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６３】
図１１は第二の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６８０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１３５ｎｍ、Ｗ２が約１１５ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．６％、Ｈ２が約０．３％となっている。
【００６４】
（第三の実施例）
図１２に反射防止膜の具体的な第三の実施例（４層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｘ２Ｍ/ｙＨ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＢＡＣＤ１２）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２aは酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で構成し、第３層１２ｃはキヤノンオプトロン社製の光学膜材料（製品名：ＯＨ−５（酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合膜（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）））で構成し、第４層１２ｄはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、第３層を構成する混合物の比率は、ＺｒＯ２：ＴｉＯ２＝９：１としている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝１．００〜１．６０
ｙ＝０．７０〜２．３０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１１に記載したとおりである。
【００６５】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００６６】
第１層：ＳｉＯ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００６７】
第２層：Ａｌ２Ｏ３の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：７．２×１０-３Ｐａ（ただし、７．１〜７．３×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６８】
第３層：ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入後の成膜時真空度：８．５×１０-３Ｐａ（ただし、８．４〜８．６×１０-３Ｐａの範囲で設定可）
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００６９】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７０】
図１３は第三の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４９０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約７００ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１３０ｎｍ、Ｗ２が約１５０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．６％、Ｈ２が約０．３％となっている。
【００７１】
上述の実施例における膜構成では、屈折率Ｍを有する第１の層と、屈折率Ｈを有する第２の層と、屈折率Ｌを有する第３の層とを備える３層構造の反射防止膜について説明したが、第１の層は屈折率Ｍを有する複数層から形成される下記の等価膜構成に置き換えることができる。
具体的には、図１４に示すように、反射防止膜の膜構成が５層であって、第１層の屈折率がＬ、第２層の屈折率がＨ、第３層の屈折率がＬ、第４層の屈折率がＨ、第５層の屈折率がＬである。このような場合には、第１層から第３層までを組み合わせた３つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第２層と第３層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすこともできる。
図１６に示すように、反射防止膜の膜構成が６層であって、第１層の屈折率がＨ、第２層の屈折率がＬ、第３層の屈折率がＨ、第４層の屈折率がＬ、第５層の屈折率がＨ、第６層の屈折率がＬである場合は、第１層から第４層までを組み合わせた４つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第１層と第２層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたり、第３層と第４層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたりすることもできる。
図１８に示すように、反射防止膜の膜構成が７層であって、第１層の屈折率がＬ層、第２層の屈折率がＨ、第３層の屈折率がＬ、第４層の屈折率がＨ、第５層の屈折率がＬ、第６層の屈折率がＨ、第７層の屈折率がＬである場合は、第１層から第５層までを組み合わせた５つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなすことができる。また、これ以外にも、たとえば、第１層から第３層までを組み合わせた３つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたり、第４層と第５層を組み合わせた２つの層を、等価的に反射率がＭの単層（第１の層）とみなしたりすることもできる。
以下、具体的に記述する。
「第四の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１４に反射防止膜の具体的な第四の実施例（５層の膜構成：Ｓｕｂ/（ｘ１Ｌ/ｙ１Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ２Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号に付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第４層１２ｄは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第５層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．３０〜０．９０
ｙ２＝０．７０〜２．６０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１４に記載したとおりである。
【００７２】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００７３】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７４】
第２層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００７５】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７６】
第４層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００７７】
第５層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００７８】
図１５は第四の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４８０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６４０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１２０ｎｍ、Ｗ２が約１７０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．８％、Ｈ２が約０．３５％となっている。
【００７９】
「第五の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１６に反射防止膜の具体的な第五の実施例（６層の膜構成：Ｓｕｂ/ｙ１Ｈ/ｘ１Ｌ/ｙ２Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ３Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第２層１２ｂはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第３層１２ｃは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第４層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第５層は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第６層はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成している。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．１０〜０．８０
ｙ２＝０．９０〜１．６０
ｙ３＝０．２０〜０．９０
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１６に記載したとおりである。
【００８０】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
第１層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８１】
第２層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８２】
第３層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８３】
第４層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８４】
第５層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００８５】
第６層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第６層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００８６】
図１７は第５の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約５１５ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約７５０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約２００ｎｍ、Ｗ２が約１１０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．５％、Ｈ２が約０．２％となっている。
【００８７】
「第六の実施例（第一の実施例の変形例）」
図１８に反射防止膜の第６の実施例（７層の膜構成：Ｓｕｂ/ｘ１Ｌ/ｙ１Ｈ/ｘ２Ｌ/ｙ２Ｈ/ｘ３Ｌ/ｙ３Ｈ/ｚＬ/Ａｉｒ）を示す（記号付した数字は各記号を識別するために付している）。まず、構成材料について記述すると、凹メニスカスレンズ１１の基材にはＨＯＹＡ株式会社製の光学ガラス（硝種名：Ｍ−ＴＡＦＤ３０５）を用いている。また、反射防止膜を構成する各層のうち、第１層１２ａはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第２層１２ｂは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第３層１２ｃはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第４層１２ｄは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第５層１２eはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成し、第６層１２fは酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で構成し、第７層１２ｇはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）で構成されている。また、記号ｘ．ｙ．ｚの数値は、以下の数値範囲を適用可能である。
ｘ１＝０．０１〜０．５０
ｘ２＝０．０１〜０．６０
ｘ３＝０．０１〜０．５０
ｙ１＝０．３０〜１．００
ｙ２＝０．８０〜１．５０
ｙ３＝０．４０〜１．００
ｚ＝０．７０〜１．３０
各層の膜構成については、図１８に記載したとおりである。
【００８８】
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
（反射防止膜の製造方法）
上記構成の反射防止膜は、上記第一の実施例と同様に真空蒸着法により反射防止膜を形成した。以下に具体的な形成条件を記述する。
【００８９】
第１層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第１層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９０】
第２層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第２層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９１】
第３層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第３層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９２】
第４層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第４層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９３】
第５層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第５層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９４】
第６層：ＺｒＯ２膜の形成条件
第６層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約０．８ｎｍ／ｓｅｃ
【００９５】
第７層：ＭｇＦ２膜の形成条件
第７層の成膜は１回で行った。
・基板加熱温度：約２６０℃（２５０℃〜２７０℃の範囲で設定可）
・酸素導入：なし
・成膜速度：約１．０ｎｍ／ｓｅｃ
【００９６】
図１９は第六の実施例に係る反射防止膜の分光反射特性を示す図である。図示した分光反射特性においては、最大反射率Ｐ１のときの波長が約４８０ｎｍ、Ｐ２のときの波長が約６３０ｎｍ、波長幅Ｗ１が約１１０ｎｍ、Ｗ２が約１８０ｎｍ、反射率差Ｈ１が約０．４％、Ｈ２が約０．２％となっている。
なお、上述の第一の実施例〜第三の実施例では、３層の膜構成（第１の層は屈折率Ｍ、第２の層は屈折率Ｈ、第３の層は屈折率Ｌを有する３層の膜構成）について説明したが、上述の第四の実施例〜第六の実施例においては、屈折率Ｍを有する第１の層と等価な３層〜５層の複数の層から形成される等価膜に置き換えた場合について説明した。
第四の実施例については、説明の便宜上、図１４に示される第１層から第５層と記載しているが、図１４に示される第１層から第３層は、屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１４の第４層は第２の層を形成し、そして、図１４の第５層は第３の層を形成している。
第五の実施例については、第四の実施例と同様に、図１６に示される第１層から第４層は、屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１６の第５層は第２の層を形成し、そして、図１６の第６層は第３の層を形成している。
また、第六の実施例については、第四、五の実施例と同様に、図１８に示される第１層から第５層により屈折率Ｍを有する第１の層の等価膜を形成し、図１８の第６層は第２の層を形成し、そして、図１８の第７層は第３の層を形成している。
図１４、図１６、図１８からわかるように、第１の層を形成する各層は、屈折率ＬとＨとが交互に配置されている。そして、第１の層の最表層を形成する層の屈折率Ｌ（図１４の第３層、図１６の第４層、図１８の第５層）は、第２の層の屈折率Ｈ（図１４の第４層、図１６の第５層、図１８の第６層）に対して小さくなっている。
上記において、３層の膜構成として、第１の層は屈折率Ｍ、第２の層は屈折率Ｈ、第３の層は屈折率Ｌを有する膜構成の場合を例に説明したが、第１の層を屈折率Ｍ、第２の層を屈折率Ｌ、第３の層を屈折率Ｈとする膜構成にしてもよい。その場合においても、上述の方法と同じ方法により、屈折率Ｍを有する第１の層を複数の層から形成される等価膜へと置き換えることができる。
【００９７】
（光学特性のシフトによる優位性）
一般に、球面または非球面の光学面に真空蒸着法等によって反射防止膜を形成する場合は、レンズ中心部が所望の膜厚となるように成膜条件を設定しても、レンズ中心部から離れたレンズ周縁部で所望の膜厚が得られないことがある。具体的には、レンズ中心部からレンズ周縁部に変位するにつれて膜厚が徐々に薄くなる傾向がある。その場合、膜厚の変化に伴って、レンズ中心部とレンズ周縁部で反射防止膜の分光反射率特性に差異が生じる。具体的には、反射防止膜の膜厚が薄くなるにつれて低反射の波長域が短波長側にシフトする。特に、上述した光学機能面が非球面形状に成形された凹メニスカスレンズ１１の場合は、その傾向が強くなる。理由は、第２面ｒ２が非球面の凹面になっており、その面角度がレンズ中心部からレンズ周縁部にかけてきつくなっているため、成膜時に膜厚が薄くなるからである。本発明を適用することのできる非球面形状の凹メニスカスレンズの凹面における最大面角度は、例えば４０〜７０°とすることができる。
【００９８】
そうした場合、反射防止膜の分光反射率特性として、反射率が所定値（たとえば、１．０％）以下の波長範囲を赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせておけば、仮に成膜時の膜厚の変化によって低反射の波長域が短波長側にシフトしても、レンズの径方向全域にわたって良好な反射防止効果が得られる。また、球面や非球面に対して均一な膜厚で反射防止膜を形成する技術（以下、「膜厚均一化技術」）もあるが、本発明によれば、そのような技術をわざわざ適用しなくてもレンズ全体の反射率特性を良好に維持することができる。ただし、本発明は膜厚均一化技術を適用した反射防止膜を除外するものではない。
【００９９】
また、光学面が球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の曲率が一定であるため、光学面で反射したゴースト光が撮像面に均一に分散する傾向がある。これに対して、光学面が非球面の凹メニスカスレンズの場合は、光学面の面角度が一様ではないため、光学面で反射したゴースト光が撮像面の一部に集中する傾向がある。このため、前者の凹メニスカスレンズでは反射防止膜の形成によってゴーストが十分に低く抑えられていても、それと同じ分光反射率特性の反射防止膜を後者の凹メニスカスレンズに形成した場合に、画像の一部に顕著な赤色のゴーストが生じる場合がある。特に、光学面が凹面でその面角度がレンズ周縁部側できつくなっている凹メニスカスレンズの場合は、レンズの光軸に対して光学面のなす角度がレンズ周縁部側で急に大きくなるため、特定の入射角範囲でゴースト光の集中が起こりやすくなる。このような場合に、本発明に係る反射防止膜を光学面に形成しておけば、光学面が非球面の凹メニスカスレンズで生じるゴーストを、反射防止膜による輝度相違の相殺によって大幅に軽減することができる。ただし、本発明は非球面レンズに限らず、球面レンズへの適用も可能である。
【０１００】
ここで、本発明者によるシミュレーションの結果を図２０および図２１を用いて説明する。
まず、図２０および図２１においては、光線の入射角ごとに、下記の従来例、実施例、比較例の反射防止膜を、それぞれ非球面に成形された凹メニスカスレンズの第２面に形成した場合に得られたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分のゴーストの輝度を示している。また、図中の（Ａ）は広角で撮像した場合、（Ｂ）は標準で撮像した場合、（Ｃ）は望遠で撮像した場合を示している。
（従来例）
上記図２の点線カーブで示す分光反射率特性を有する反射防止膜。
（実施例）
上記図２の実線カーブで示す分光反射率特性を有する反射防止膜。
（比較例）
反射防止膜を９層構造にして低反射の波長帯域を可視光域から赤外線領域までワイドに拡大した分光反射率特性を有する反射防止膜。
【０１０１】
また、図２０（Ａ）〜（Ｃ）においては、従来例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ１」、実施例の反射防止膜を用いた場合に得られるゴーストのＲＧＢの輝度を「Ｌ２」、ＲＧＢ各々の輝度と各々の入射角度について輝度Ｌ１に対する輝度Ｌ２の比率を「ΔＬａ」と表記している。一方、図２１（Ａ）〜（Ｃ）においては、従来例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ１」、比較例の反射防止膜を用いた場合に得られるＲＧＢの輝度を「Ｌ３」、輝度Ｌ１を１００％としたときの輝度Ｌ３の変化率を「ΔＬｂ」と表記している。
【０１０２】
図示したシミュレーションの結果から分かるように、実施例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、本実施例のゴーストのＲの輝度は従来例のおおむね２０数％ほどに低下している（おおむね８０％ほど低下している）。一方、比較例の反射防止膜を用いた場合も、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、Ｒの輝度がかなり低下しているものの、実施例の場合に比較して低下度合いは小さくなっている。また、実施例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、ＧおよびＢの輝度が若干低下しているものの、おおむね６０％〜１００％の範囲内におさまっている。このため、実施例の反射防止膜を用いた場合は、ゴースト部のカラーバランスの悪化を抑えたうえで、Ｒの輝度の低下によってゴーストを低下させることができる。また、図２０の（Ａ）〜（Ｃ）を対比すると分かるように、Ｒの輝度の低下率は、標準撮影や望遠撮影に比べて、広角撮影のときが最も大きくなっている。このことから、実施例の反射防止膜を用いた場合、特に広角の撮影で顕著な効果を奏することができる。
実際の本発明者が実験した結果でも、入射角４０度〜７０度の範囲で発生していたゴースト（赤色が主体）が、実施例の反射防止膜を形成した後は、目視による評価でゴーストがほとんど目立たないレベルまで改善されていた。
【０１０３】
一方、比較例の反射防止膜を用いた場合は、従来例の反射防止膜を用いた場合に比べて、Ｂの輝度が各入射角で１３０％以上、最大でみると２００％以上に増加している。このため、比較例の反射防止膜を用いた場合は、Ｒの輝度の低下によってゴーストの発生を抑えられても、Ｂの過剰な輝度の増加によってゴースト部の青色の輝度が強くなり、画質が著しく低下してしまうと考えられる。また、比較例の反射防止膜を用いた場合は、図２１の（Ｂ）および（Ｃ）で示されるように、標準撮像では入射角４２度、４３度でＧの輝度が過剰に高くなっており、望遠撮影では入射角５４度、５５度でＧの輝度が過剰に高くなっている。この点も画質低下の一因になると考えられる。
【０１０４】
（斜入射の光線に対する分光反射率特性）
上記実施の形態においては、反射防止膜の光学特性として、入射角が０度のときの分光反射率特性を図１に示したが、参考までに、入射角が０度を超える場合の分光反射率特性を以下に示しておく。
【０１０５】
図２２は入射角が２０度と３０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０６】
図２３は入射角が４０度と５０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０７】
図２４は入射角が６０度と７０度のときの膜厚分布を考慮した分光反射率特性を示す図である。
【０１０８】
＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【０１０９】
たとえば、反射防止膜の各層を構成する構成材料、屈折率、膜厚等のパラメータや、反射防止膜が形成されるレンズ等の基材を適宜変更してもよい。
【０１１０】
また、本発明は、上述した反射防止膜１２や光学素子１０として具現化するだけでなく、上記の反射防止膜１２を有する光学素子１０を備え、この光学素子１０に入射する光を結像させる結像光学系として具現化したり、この結像光学系によって結像された光を受光する撮像素子を備える撮像光学系として具現化したりしてもよい。その場合、結像光学系の一例としては、カメラ用のレンズユニットなどが考えられる。また、撮像光学系の一例として、写真用カメラなどが考えられる。
また、本発明を適用してもゴーストが残る（気になる）場合には、画像処理やカラーフィルターを併用して、さらなるゴーストの低減を図ってもよい。つまり、本発明は、画像処理やカラーフィルターによってゴーストを低減する技術の適用を除外するものではない。
【０１１１】
（付記）
以下、本発明の好ましい他の形態を付記する。
［付記１］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させた
ことを特徴とする反射防止膜。
［付記２］
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、反射率が所定値以下の波長範囲を黄色〜赤色の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記黄色〜赤色の波長域における反射率を低減させた
ことを特徴とする付記１に記載の反射防止膜。
［付記３］
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、黄色の波長領域よりも短波長側の反射率Ｒ１と、黄色の波長領域よりも長波長側の反射率Ｒ２とが、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たすように、青色〜緑色の波長域における反射率を増加させた
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の反射防止膜。
［付記４］
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
黄色〜赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、黄色〜赤色の波長領域と青色〜緑色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色〜緑色の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子。
［付記５］
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
ことを特徴とする付記４に記載の光学素子。
［付記６］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の設計方法であって、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させた分光反射率特性とする
ことを特徴とする反射防止膜の設計方法。
［付記７］
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜の製造方法であって、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させた分光反射率特性となるように成膜する
ことを特徴とする反射防止膜の製造方法。
［付記８］
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子を用いた結像光学系であって、
前記反射防止膜は、
赤色の波長領域における反射率を低減させるとともに、赤色の波長領域と青色の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、青色の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする結像光学系。
［付記９］
付記８に記載の結像光学系と、
前記結像光学系によって結像された光を受光する撮像素子と
を備えることを特徴とする撮像光学系。
【符号の説明】
【０１１２】
１，２…ピーク波形
Ｐ１，Ｐ２…最大反射率
１０…光学素子
１１…凹メニスカスレンズ
１２…反射防止膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させた、反射防止膜。
【請求項２】
前記光学部材側から空気側に向かって順に積層される
第１の屈折率を有する第１の層と、
第２の屈折率を有する第２の層と、
第３の屈折率を有する第３の層とを備え、
前記第２の屈折率は前記第１の屈折率より大きく、かつ、前記第１の屈折率は前記第３の屈折率より大きい場合に、前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域における短波長側の反射率の最大値は、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域における長波長側の反射率の最大値よりも大きい、
請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項３】
前記第１の層は、前記第２の屈折率を有する少なくとも一の層と前記第３の屈折率を有する少なくとも一の層とを組み合わせた複数の層で構成されている
請求項２に記載の反射防止膜。
【請求項４】
前記最大反射率Ｐ１となる波長が４７０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である
請求項１〜３のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項５】
前記第１の屈折率は、１．５５〜１．８０であり、
前記第２の屈折率は、１．８０〜２．６０であり、
前記第３の屈折率は、１．３０〜１．５５である
請求項２〜４のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項６】
前記第１の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなり、
前記第２の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルのいずれかを含む材料からなり、
前記第３の層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなる
請求項２〜５のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項７】
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子。
【請求項８】
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
請求項７に記載の光学素子。
【請求項１】
光学部材の光学面に形成され、前記光学面に入射した光線の反射を防止する反射防止膜であって、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させた、反射防止膜。
【請求項２】
前記光学部材側から空気側に向かって順に積層される
第１の屈折率を有する第１の層と、
第２の屈折率を有する第２の層と、
第３の屈折率を有する第３の層とを備え、
前記第２の屈折率は前記第１の屈折率より大きく、かつ、前記第１の屈折率は前記第３の屈折率より大きい場合に、前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域における短波長側の反射率の最大値は、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域における長波長側の反射率の最大値よりも大きい、
請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項３】
前記第１の層は、前記第２の屈折率を有する少なくとも一の層と前記第３の屈折率を有する少なくとも一の層とを組み合わせた複数の層で構成されている
請求項２に記載の反射防止膜。
【請求項４】
前記最大反射率Ｐ１となる波長が４７０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である
請求項１〜３のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項５】
前記第１の屈折率は、１．５５〜１．８０であり、
前記第２の屈折率は、１．８０〜２．６０であり、
前記第３の屈折率は、１．３０〜１．５５である
請求項２〜４のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項６】
前記第１の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなり、
前記第２の層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルのいずれかを含む材料からなり、
前記第３の層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコンのいずれかを含む材料からなる
請求項２〜５のいずれかに記載の反射防止膜。
【請求項７】
光学面を有する光学部材と、前記光学面に形成された反射防止膜とを備える光学素子であって、
前記反射防止膜は、
前記光学面に光線が入射角０度で入射したときの分光反射率特性として、第１の波長領域における最大反射率Ｐ１と前記第１の波長領域よりも長波長側となる第２の波長領域における最大反射率Ｐ２とがＰ１＞Ｐ２の関係を満たし、
反射率が所定値以下の波長範囲を前記第２の波長領域よりも長波長側にシフトさせることにより、前記第２の波長領域における反射率を低減させるとともに、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域のゴーストの輝度相違を小さくするように、前記第１の波長領域における反射率を増加させたものである
ことを特徴とする光学素子。
【請求項８】
前記光学部材は、非球面形状の凹面を有する凹メニスカスレンズであり、
前記反射防止膜は、前記凹メニスカスレンズの凹面に形成されている
請求項７に記載の光学素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−１０９３３８（Ｐ２０１３−１０９３３８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３５２０５（Ｐ２０１２−２３５２０５）
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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