JP2007304466A - 光吸収性反射防止構造体、それを備えた光学ユニット及びレンズ鏡筒ユニット、並びにそれらを備えた光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射が十分に抑制された光吸収性反射防止構造体を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒の内周面１０は入射光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されており、内周面１０には、入射光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部１１が形成されている。微小凹凸部１１は、例えば、略円錐状（頂部が面取り又はＲ面取りされていてもよい）、角錐台状、線状（断面形状が、三角形状、台形状、矩形状等）の凹部又は凸部でもよい。
【選択図】図４

Description

本発明は、光吸収性反射防止構造体、それを備えた光学ユニット及びレンズ鏡筒ユニット、並びにそれらを備えた光学装置に関する。

例えば特許文献１では、黒色材料を基材表面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜をベナードセルを形成させながら乾燥させることにより優れた光吸収性を有する光吸収部材を得ようとしている。

また、本発明者等は、特許文献２において、曲面形状の表面に微細な凹凸構造を形成した，黒色材料からなる光吸収部材を提案している。
特開２００３−２６６５８０号公報 ＷＯ２００５／０８８３５５号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された従来の光吸収部材では、十分に光の反射を抑制することができないという問題がある。詳細に、特許文献２に記載された光吸収部材では、正反射が生じることを除いては高い反射抑制効果が得られるものの、正反射の発生を十分に抑制することができないという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反射が十分に抑制された光吸収性反射防止構造体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る光吸収性反射防止構造体は、所定の波長以上の光の反射を抑制すると共に、反射が抑制される光を吸収する光吸収性反射防止構造体であって、所定の波長よりも大きな表面粗さの粗面を有し、その粗面には、所定の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る光学ユニットは、光学系と、光学系からの光が入射するように配置され、光学系からの光の反射を抑制すると共に、光学系からの光を吸収する光吸収性反射防止構造体とを備えており、光吸収性反射防止構造体は、その光学系からの光が入射する表面が光学系からの光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されており、その表面には、光学系からの光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るレンズ鏡筒ユニットは、光学系と、光学系を内部に収納し、光学系からの光の反射を抑制すると共に、光学系からの光を吸収する鏡筒とを備えており、鏡筒は、その内周面が光学系からの光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されており、その内周面には、光学系からの光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る光学装置は、本発明に係る光学ユニット又はレンズ鏡筒ユニットを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、高い反射抑制効果を実現することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、本発明を実施した光学装置について、撮像装置を例に挙げて説明するが、本発明に係る光学装置は撮像装置に限定されるものではなく、例えば、照明装置やプロジェクタ等の他の光学装置であってもよい。

図１は本実施形態に係る撮像装置１の主要部の構成を表す概略図である。

撮像装置１は、装置本体３と、光学ユニットとしてのレンズ鏡筒ユニット２とを備えている。ここでは、レンズ鏡筒ユニット２が装置本体３に取り付けられている例を説明するが、レンズ鏡筒ユニット２は、例えば、装置本体３に着脱可能に構成されていてもよい。

レンズ鏡筒ユニット２は、筒状（具体的には円筒状）のレンズ鏡筒５と、レンズ鏡筒５の内部に収納された光学系４とを備えている。一方、装置本体３には、光学系４の光軸ＡＸ上に位置するように配置された撮像素子６を備えている。光学系４は、この撮像素子６の撮像面上に光学像を結像するためのものであり、光学系４により撮像面上に結像された光学像は撮像素子６によって電気信号に変換され、例えば、装置本体３内に設けられたメモリ（外付けメモリであってもよい）に記憶されたり、装置本体３に接続されたケーブルを介して他の装置へと出力されるようになっている。尚、撮像素子６は、例えば、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＯＭＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等により構成することができる。

光学系４は撮像素子６の撮像面上に好適に光学像を結像させることができるものであれば特に限定されることはなく、例えば図１に示すように、第１レンズ（群）Ｌ１、第２レンズ（群）Ｌ２、及び第３レンズ（群）Ｌ３の３つのレンズ（群）により構成されていてもよい。また、それら３つのレンズ（群）Ｌ１〜Ｌ３のうちの少なくともいずれかが光軸ＡＸ方向に変位自在であり、フォーカシング及び／又は変倍が可能な構成であってもよい。

図２はレンズ鏡筒５の正面図である。

図３はレンズ鏡筒５の一部を拡大した断面図である。

図４はレンズ鏡筒５の一部をさらに拡大した断面図である。

レンズ鏡筒５は像側から光学系４に入射する光（一般的には、可視光）を吸収するように構成されている。このため、像側からレンズ鏡筒ユニット２に入射する光学系４の包括画角以上の光束や光学系４を構成するレンズ等の表面における反射に起因する迷光はレンズ鏡筒５によって吸収される。従って、本実施形態に係る撮像装置１は、ゴーストやフレア等の発生が抑制され、高い光学性能を有する。

具体的には、光吸収性の材料（例えば、染料や顔料）をレンズ鏡筒５に分散混入させる構成としてもよい。又は、レンズ鏡筒５を実質的に光吸収性の材料により形成してもよい。可視光を吸収する光吸収性の材料としては、シアン、マゼンタ、イエロー等の複数の色素を混合することによって得られる黒色染料（例えば、有本化学工業株式会社製Ｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ８９５０や８９７０）や、カーボンブラックなどが挙げられる。また、それら顔料や染料を分散混入させる母体は、例えば、ガラス、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の樹脂（好ましくは、ガラス転移温度が９０℃以上１７０℃以下の樹脂）やガラス繊維含有樹脂などであってもよい。さらには、レンズ鏡筒５にゴミや塵等が付着するのを抑制する観点から、レンズ鏡筒５は帯電防止材料を含有するものであることが好ましい。また、レンズ鏡筒５は、耐光性（特に紫外光に対する耐光性）が高いものであることが好ましい。

さらに、本実施形態に係る撮像装置１では、レンズ鏡筒５の内周面１０に光の反射を抑制するための微小凹凸部１１が複数形成されている。詳細には、レンズ鏡筒５の内周面１０の全体にわたって所定の波長以下の周期（ここでは光学系４から入射する光、すなわち可視光の波長以下の周期、好ましくは、光学系４から入射する光のうち最も短い波長の光の波長以下の周期である。すなわち、ここで「所定の波長」とは反射を抑制しようとする波長、反射を抑制すべき波長をいう。）で規則的に配列された複数の微小凹凸部１１が形成されている（以下、この微小凹凸部１１が規則的に複数形成された構造を「ＳＷＳ」と略称することがある。）。このため、レンズ鏡筒５と空気層との間の急激な屈折率変化が抑制され、微小凹凸部１１により形成された内周面１０の表層部において屈折率がゆるやかに変化する。従って、図５に示すように、内周面１０に微小凹凸部１１（ＳＷＳ）を形成することによって、レンズ鏡筒５の内周面１０における表面反射がさらに効果的に抑制される。

微小凹凸部１１は、レンズ鏡筒５の内周面１０と空気層との間の界面における屈折率変化をゆるやかにする機能を有するものである限りにおいて特にその形状は限定されるものではなく、例えば、略円錐状（頂部が面取り又はＲ面取りされていてもよい）の凹部又は凸部、角錐台状の凹部又は凸部、線条（断面形状が、三角形状（頂部がＲ面取りされていてもよい、台形状、矩形状等）の凹部又は凸部であってもよい。

また、高い反射抑制効果を実現する観点から、微小凹凸部１１の周期（（粗面に形成されている）内周面１０の基準面の法線方向からの平面視における隣接する微小凹凸部１１の頂部相互間の距離。ここで「基準面」とは、微小凹凸部１１及び粗さ形状を高周波成分としてカットオフして得られる面のことをいう。）は像側からレンズ鏡筒ユニット２に入射する光の波長以下であることが好ましい。一方、微小凹凸部１１の高さ（厳密には、（粗面に形成されている）内周面１０の基準面の法線方向における基準面から頂部までの距離で定義される。）は像側からレンズ鏡筒ユニット２に入射する光の波長の０．４倍以上であることが好ましく、当該波長の１倍以上、さらには３倍以上であることがより好ましい。厳密には、本実施形態のように、ある波長幅をもった光が入射するような場合には、微小凹凸部１１の周期は、入射する光の最短波長以下であることが好ましく、高さは入射する光の最長波長の０．４倍以上（好ましくは１倍以上、さらには３倍以上）であることが好ましい。

尚、撮像装置１の設計上、微小凹凸部１１は入射する光のすべてに対して反射抑制効果を発揮するようなものである必要は必ずしもない。例えば、入射する光の波長が、紫外光、近紫外光、可視光、近赤外光、赤外光と広い波長範囲にわたるものの、撮像素子６が４００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の光のみを検知するようなものである場合には、４００ｎｍ未満の波長の光及び１０００ｎｍよりも大きな波長の光の反射を抑制する必要は必ずしもないため、この場合は、微小凹凸部１１の周期は４００ｎｍ以下であることが好ましい。一方、微小凹凸部１１の高さは１０００ｎｍの０．４倍以上、すなわち４００ｎｍ以上であることが好ましい。

微小凹凸部１１は、その高さが内周面１０の各部（例えば、１ｍｍ四方の大きさの各部）で相互に異なるように形成されていてもよいが、形成容易性の観点から、高さが相互に略同一となるように形成されていることが好ましい。また、例えば、微小凹凸部１１が錐体状の凹部や錐体状の凸部であるような場合には、その錐体の底部中心と頂部とを結んでなる中心軸が相互に略平行となるように形成されていることが好ましい。この場合、射出成形によるレンズ鏡筒５の作製が容易となる。一方、同様の理由により、微小凹凸部１１が断面三角形状の線条凹部又は線条凸部であるような場合には、横断面における底部中心と頂部とを結んでなる中心軸が、各部（例えば、１ｍｍ四方の大きさの各部）において相互に略平行であることが好ましい。

このように、本実施形態において、レンズ鏡筒５は像側からレンズ鏡筒ユニット２に入射する光（厳密にはそのうち反射を抑制すべき波長の光）を吸収するものであり、且つ、その光の反射を抑制するための微小凹凸部１１が内周面１０に複数形成されているために、レンズ鏡筒５の内周面１０における光の反射は大幅に低減される。しかしながら、例えば、内周面１０が滑面であるような場合には、十分に内周面１０における正反射を十分に抑制することができない。

図６は、入射角４５度で入射する光の反射光強度を表すグラフである。

図６に示すように滑面上に微小凹凸部１１を形成した場合は、射出角が約４５度である反射光、すなわち正反射が観測される。このように、微小凹凸部１１が形成されている内周面１０が滑面である場合は、像側からレンズ鏡筒ユニット２に入射する光の正反射を十分に抑制することができない。それに対して、図６に示すように、入射光の波長よりも大きな表面粗さの粗面にＳＷＳを形成した場合は、正反射が実質的に観測されない。ここで、本実施形態では、図３や図４に示すように、レンズ鏡筒５の内周面１０は入射光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されている。詳細には、内周面１０は、ＩＳＯ４２８７：１９９７（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に対応する）で規定される最大高さ粗さＲｚで入射光の波長よりも大きな表面粗さに形成されている。従って、本実施形態におけるレンズ鏡筒５では、内周面１０における正反射もまた十分に抑制される。従って、ゴーストやフレア等の発生が十分に抑制された撮像装置１を実現することができる。但し、この正反射の発生を抑制する効果は、内周面１０の表面粗さがあまりに大きすぎると低下する傾向にある。内周面１０の表面粗さＲｚの好適な範囲は１００μｍ以下である。より好ましくは５０μｍであり、さらに好ましくは３０μｍである。

さらに、微小凹凸部１１を形成する内周面１０を入射光の波長よりも大きな表面粗さの粗面にすることによって、入射角の比較的大きな入射光に対する反射率をも低減することができる。以下、この効果について図５及び図７を参照しながら詳細に説明する。

図７は微小凹凸部１１が形成された面における入射角と反射率との相関を表すグラフである。尚、図７中に示すθは内周面１０の粗さ形状の接平面１３の法線ベクトルＮ₂と内周面１０の基準面１２の法線ベクトルＮ₁とのなす角の大きさ（図９参照）である。

図７に示すように、θが０度（言い換えれば、滑面）である場合は、微小凹凸部１１が形成されていた場合であっても、例えば５０度を超えるような大きな入射角、さらには７０度を超えるような大きな入射角の場合は、入射角の増大と共に反射率が増大する傾向にある。

通常、光を透過させるレンズ等の光学素子においては、このような入射角の大きな入射光の反射は考慮する必要性は小さい。しかしながら、本実施形態のように、光吸収性反射防止構造体（所謂、黒体）の場合は、例えば４５度以上といった比較的小さい入射角の光のみが入射するとは限らないため、入射角の比較的大きな入射光の反射を抑制する構成とすることが好ましい。この入射角の比較的大きな入射光の反射を抑制するという課題は光吸収性反射防止構造体に特有のものである。

このところ、本実施形態においては、内周面１０が粗面に形成されているため、内周面１０が滑面である場合と比較して実質的に入射角が平均的に小さくなる。従って、図５に示すように、本実施形態では、入射角が比較的大きな入射光の反射をも効果的に抑制することができる。一方、図５に示すように、滑面にＳＷＳを形成した場合は、入射角が比較的小さい入射光に対しては、比較的高い反射防止効果を付与できるものの、入射角が比較的大きい入射光に対しては、依然として十分な反射防止効果を付与することができない。すなわち、ＳＷＳを形成する面が滑面である場合は、反射率の角度依存性を十分に抑制することは困難である。

入射角が比較的大きな入射光の反射をさらに効果的に抑制する観点から、図９に示すように、内周面１０の粗さ形状の接平面（詳細には、内周面１０の微小凹凸部１１を含めた形状から高周波成分として微小凹凸部１１をカットオフした形状（粗さ形状）の接平面）１３の法線ベクトルＮ₂と内周面１０の基準面１２の法線ベクトルＮ₁とのなす角の大きさ（θ）が５度以下である部分が占める単位面積（例えば、１ｍｍ四方）当たりの割合が８０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが５度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が２０％以上であることが好ましい。また、θが１０度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が９０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが１０度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が１０％以上であることが好ましい。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約３割以上低減することができる。

より好ましくは、θが５度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が５０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが５度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が５０％以上であることが好ましい。また、θが１０度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が８０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが１０度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が２０％以上であることが好ましい。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約５割以上低減することができる。

さらに好ましくは、θが５度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が３０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが５度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が７０％以上であることが好ましい。また、θが１０度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が５０％未満であることが好ましい。言い換えれば、θが１０度以上である部分が占める単位面積当たりの割合が５０％以上であることが好ましい。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約７割以上低減することができる。

次に、θの平均値（θ_ave）の好ましい範囲について説明する。

図８はθ_aveと反射率との相関を表すグラフである。

図８に示すように、θ_aveが大きくなるにつれて入射角依存性が低下し、入射角が比較的大きな光に対しても高い反射抑制効果が得られるようになる。具体的に、θ_aveが５度以上であることが好ましい。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約３割以上低減することができる。より好ましくは、θ_aveが１０度以上である。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約５割以上低減することができる。さらに好ましくは、θ_aveが１５度以上である。この場合、入射角が８９度の光の反射率を滑面に微小凹凸部１１を形成する場合と比較して約３割以上低減することができる。

また、θの分布のピーク（最も頻度が高いθの値）が０度よりも大きいことが好ましく、２度以上、さらには５度以上であることが好ましい。

尚、製造上の観点からは、図１０に示すように，θが９０度より大きい領域が存在しないことが好ましい。言い換えれば、内周面１０は、その粗さ形状がθ≦９０度である面により実質的に構成されていることが好ましい。図１０のように、θが９０度よりも大きな領域が存在する場合は、凹部１７に面した表面に微小凹凸部１１を形成するのが困難になるからである。

さらに、内周面１０は、入射光から回折光が発生しないように構成することが好ましい。具体的には、内周面１０の粗さ形状が非周期的であることが好ましい。換言すれば、図１１に示すように、内周面１０（内周面１０上に形成されている微小凹凸部１１の形状を含む）の基準面の法線方向における高さ分布をフーリエ変換することにより得られるスペクトルのうち内周面１０の粗さ形状に由来するピーク１６のピーク幅（例えば、ピークの高さの半分の高さにおけるピークの幅）Ｗ₂が微小凹凸部１１に由来するピーク１５の同ピーク幅Ｗ₁よりも広いことが好ましい。例えば、内周面１０の粗さ形状が周期的である場合は、内周面１０へ入射した光から回折光が発生し、その回折光に起因してゴーストやフレア等が生じる虞があるところ、このように構成することによって、回折光の発生、ひいてはゴーストやフレア等の発生を効果的に抑制することができる。尚、粗さ形状とは、内周面１０の微小凹凸部１１を含めた形状から高周波成分として微小凹凸部１１をカットオフした形状をいう（以下、内周面１０の微小凹凸部１１を含めた形状は、単に「内周面１０の形状」と称呼する。）。

発生する回折光の撮像素子６の撮像面上に結像される光学像への影響を効果的に低減する観点から、内周面１０は、その粗さ形状の中心周期（最も度数比率の高い周期）で規格化された周期の分布幅が中心周期の０．４倍以上となるように形成されていることが好ましい。内周面１０の粗さ形状の中心周期で規格化された周期の分布幅が中心周期の０．４倍より小さい場合は、内周面１０において生じる２次回折光が存在する回折角の領域と３次回折光が存在する回折角の領域とが隔離することとなり、生じる回折光にムラが生じる虞がある。一方、内周面１０の粗さ形状の中心周期で規格化された周期の分布幅が中心周期の０．４倍以上である場合は、内周面１０において生じる２次回折光が存在する回折角の領域と３次回折光が存在する回折角の領域とが一部重畳するため、回折光のムラが低減される。

回折光のムラをより低減する観点から、内周面１０の粗さ形状の中心周期で規格化された周期の分布幅が中心周期の２／３倍以上であることが好ましい。この構成によれば、内周面１０において生じる２次回折光が存在する回折角の領域と３次回折光が存在する回折角の領域とが一部重畳すると共に、１次回折光が存在する回折角の領域と２次回折光が存在する回折角の領域とが一部重畳するため、１次回折光と２次回折光との両方が存在しない領域が存在しないことに起因する回折光のムラを低減することができる。

尚、ここでは、レンズ鏡筒５の内周面に直接ＳＷＳが形成されている例について説明したが、レンズ鏡筒の内周面にＳＷＳを形成したシールを貼着又は粘着させることによりレンズ鏡筒５を作成してもよい。言い換えれば、レンズ鏡筒５は一体でなくてもよく、複数の構成部材により構成されているものであってもよい。

また、ここでは、ＳＷＳがレンズ鏡筒５の内周面１０の全面にわたって形成されている例について説明したが、光学系４の構成などの他の条件によっては、ＳＷＳをレンズ鏡筒５の内周面１０の全面にわたって必ずしも設ける必要はなく、必要に応じた箇所のみにＳＷＳを形成してもよい。その場合に、ＳＷＳを設けた箇所のみならず、内周面１０のその他の箇所もＳＷＳを設けた箇所と同等の表面粗さの粗面としても構わず、また、それ以下の表面粗さの滑面としてもよい。さらに、ＳＷＳを設けていない箇所には反射率が比較的低い膜と比較的高い膜との多層膜からなるような他の反射防止構造を形成してもよい。すなわち、光吸収性の基材の光が入射する表面の少なくとも一部が粗面に形成されており、その粗面上にＳＷＳが形成されている限りにおいて、本発明に係る光吸収性反射防止構造体は何ら限定されるものではない。また、ＳＷＳが形成されている領域内においても、必要に応じてＳＷＳの高さや周期（ピッチ）を調節してもよい。

また、レンズ鏡筒５の内周面１０のみならず、光学系４を構成するレンズ（群）Ｌ１〜Ｌ３等のその他の部材の表面にもＳＷＳを形成してもよい。

また、本実施形態のようにレンズ鏡筒５が光を吸収するものである場合は、撮像装置１を長時間使用し続けた場合にレンズ鏡筒５が発熱する虞がある。さらに、発熱が激しくなったり、高温状態が長時間続くような場合はレンズ鏡筒５が熱により劣化してしまう虞がある。この熱による劣化を抑制するために、レンズ鏡筒５の内部に空間を形成し、その空間に冷媒を封入してもよい。また、レンズ鏡筒５の内部空間をラジエーター等に連結し、内部の冷媒を循環しながら順次冷却するようにしてもよい。尚、冷媒としては、ポリエチレングリコールと水からなる不凍液、空気、アルコールと水の混合液等が挙げられる。

以上、ここでは、本発明を実施した光学装置の例として撮像装置を挙げ、円筒状に形成された光吸収性反射防止構造体（レンズ鏡筒５）について特に詳細に説明したが、本発明において、光吸収性反射防止構造体は、このようなレンズ鏡筒５に限定されるものではなく、例えば、平板状、シート状、高さ方向に貫通する貫通孔が形成された円錐台や角錐台状等といった種々の形状を有するものであってもよい。さらには、光吸収性反射防止構造体のＳＷＳが形成されていない面が貼着面や粘着面に構成されていてもよい。具体的に、光吸収性反射防止構造体は、電荷結合素子（ＣＣＤ）等のイメージセンサ、パワーメータ、エネルギーメータ、反射率測定機器等の光計測機器、マイクロレンズアレイ、フォトディテク他等に対して用いられるものであってもよい。

本発明に係る光吸収性反射防止構造体は、高い反射防止抑制効果を奏するものであり、撮像装置、照明装置、光走査装置、光ピックアップ装置、ディスプレイ等の種々の光学機器に有用である。

撮像装置１の主要部の構成を表す概略図である。 レンズ鏡筒５の正面図である。 レンズ鏡筒５の一部を拡大した断面図である。 レンズ鏡筒５の一部をさらに拡大した断面図である。 入射角と反射率の相関を表すグラフである。 入射角４５度で入射する光の反射光強度を表すグラフである。 微小凹凸部１１が形成された面における入射角と反射率との相関を表すグラフである。 θ_aveと反射率との相関を表すグラフである。 内周面１０の図４に示す部分の粗さ形状を表す断面図である。 θが９０度より大きい場合を説明するための断面図である。 内周面１０の形状の基準面の法線方向における高さ分布をフーリエ変換することにより得られるスペクトルである。

符号の説明

１ 撮像装置
２ レンズ鏡筒ユニット
３ 装置本体
４ 光学系
５ レンズ鏡筒
６ 撮像素子
１０ 内周面
１１ 微小凹凸部
Ｌ１〜Ｌ３ レンズ群

Claims (23)

1. 所定の波長以上の光の反射を抑制すると共に、該反射が抑制される光を吸収する光吸収性反射防止構造体であって、
   上記所定の波長よりも大きな表面粗さの粗面を有し、該粗面には、上記所定の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
2. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記各微小凹凸部は、略錐体状の凹部又は凸部、若しくは線条凹部又は線条凸部であることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
3. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その表面粗さがＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される最大高さ粗さＲｚで上記所定の波長よりも大きいことを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
4. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その表面粗さがＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される最大高さ粗さＲｚで１００μｍより小さいことを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
5. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その表面粗さがＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される最大高さ粗さＲｚで５０μｍより小さいことを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
6. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その表面粗さがＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される最大高さ粗さＲｚで３０μｍより小さいことを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
7. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記複数の微小凹凸部の上記粗面の基準面の法線方向における高さが相互に略同一であることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
8. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その粗さ形状が非周期的であることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
9. 請求項８に記載された光吸収性反射防止構造体において、
   上記粗面は、その粗さ形状の中心周期で規格化された周期の分布幅が該中心周期の０．４倍以上の広がりを有するように形成されていることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
10. 請求項８に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の中心周期で規格化された周期の分布幅が該中心周期の２／３倍以上の広がりを有するように形成されていることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
11. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面の基準面の法線方向における高さ分布をフーリエ変換することにより得られるスペクトルのうち上記粗面の粗さ形状に由来するピークは、その幅が該スペクトルの上記微小凹凸部に由来するピークの幅よりも広いことを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
12. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の接平面の法線ベクトルと該粗面の基準面の法線ベクトルとのなす角の大きさの平均値が５度以上となるように構成されている光吸収性反射防止構造体。
13. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の接平面の法線ベクトルと該粗面の基準面の法線ベクトルとのなす角の大きさの分布のピークが０度よりも大きくなるように構成されている光吸収性反射防止構造体。
14. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の接平面の法線ベクトルと該粗面の基準面の法線ベクトルとのなす角の大きさが５度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が８０％未満となるように構成されている光吸収性反射防止構造体。
15. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の接平面の法線ベクトルと該粗面の基準面の法線ベクトルとのなす角の大きさが１０度以下である部分が占める単位面積当たりの割合が９０％未満となるように構成されている光吸収性反射防止構造体。
16. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記粗面は、その粗さ形状の接平面の法線ベクトルと該粗面の基準面の法線ベクトルとのなす角度が９０度以下である面により実質的に構成されていることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
17. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記複数の微小凹凸部のそれぞれは、錐体状凹部又は錐体状凸部であり、該複数の微小凹凸部は、その底部の中心と頂部とを結んでなる中心軸が相互に略平行であることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
18. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    上記複数の微小凹凸部のそれぞれは、その高さが上記反射が抑制される光の波長の０．４倍以上であることを特徴とする光吸収性反射防止構造体。
19. 請求項１に記載された光吸収性反射防止構造体において、
    筒状に形成されており、上記複数の微小凹凸部は内周面に形成されていることを特徴とする反射防止凹凸構造体。
20. 光学系と、該光学系からの光が入射するように配置され、該光学系からの光の反射を抑制すると共に、該光学系からの光を吸収する光吸収性反射防止構造体とを備えた光学ユニットであって、
    上記光吸収性反射防止構造体は、その上記光学系からの光が入射する表面が該光学系からの光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されており、該表面には、該光学系からの光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とする光学ユニット。
21. 光学系と、該光学系を内部に収納し、該光学系からの光の反射を抑制すると共に、該光学系からの光を吸収する鏡筒とを備えたレンズ鏡筒ユニットであって、
    上記鏡筒は、その内周面が該光学系からの光の波長よりも大きな表面粗さの粗面に形成されており、該内周面には、該光学系からの光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
22. 請求項２０に記載された光学ユニットを備えた光学装置。
23. 請求項２１に記載されたレンズ鏡筒ユニットを備えた光学装置。

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