專(zhuān)利名稱(chēng)：：光學(xué)元件和光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及設(shè)置有具有反射抑制效果(抗反射功能)的結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，并且涉及包含所述光學(xué)元件的光學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
：一般地，在由透明部件形成的光學(xué)元件的至少一個(gè)表面上，通過(guò)使用以氣相沉積和濺射為代表的成膜方法形成具有抗反射功能的薄膜。但是，這樣的成膜方法限制可用于成膜的材料，這使得難以獲得具有任意的折射率的薄膜。日本審查專(zhuān)利公布No.61-51283公開(kāi)了用于通過(guò)選擇性引入具有高折射率的薄膜和具有低折射率的薄膜并通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定引入的薄膜的厚度來(lái)實(shí)際上(virtually)獲得具有中間折射率的薄膜的方法。并且，另一方法在光學(xué)元件的至少一個(gè)表面上形成由各比使用波長(zhǎng)(即，進(jìn)入光學(xué)元件的光的波長(zhǎng))小的多個(gè)結(jié)構(gòu)部分(突起)構(gòu)成的抗反射結(jié)構(gòu)。最著名的抗反射結(jié)構(gòu)是蛾眼結(jié)構(gòu)。由于蛾眼結(jié)構(gòu)特有的微結(jié)構(gòu)，蛾眼結(jié)構(gòu)的表面提供非常低的反射率。在各結(jié)構(gòu)部分比使用波長(zhǎng)小的微結(jié)構(gòu)中，使用波長(zhǎng)的光不能識(shí)別微結(jié)構(gòu)，因此行為好象進(jìn)入均勻的介質(zhì)。微結(jié)構(gòu)具有根據(jù)形成微結(jié)構(gòu)的材料的體積比的折射率。使用它可實(shí)現(xiàn)不能通過(guò)使用通常材料獲得的具有低折射率的微結(jié)構(gòu)。使用這樣的低折射率微結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)更高性能的抗反射功能。日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2005-62674公開(kāi)了通過(guò)上述微結(jié)構(gòu)形成的抗反射結(jié)構(gòu)，其中，突起向著表面?zhèn)?光入射側(cè))具有漸縮(tapered)形狀。在這樣的抗反射結(jié)構(gòu)中，折射率從光學(xué)元件的基底部件(basemember)側(cè)向其表面?zhèn)戎饾u減小。4日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2003-240904公開(kāi)了通過(guò)多個(gè)突起構(gòu)成的微結(jié)構(gòu)，各突起具有在突起的最凸部分與最凹部分的比較中最凸部分比最凹部分尖銳(sharp)的形狀。這樣的突起的形狀使得最表面部分或微結(jié)構(gòu)和基底部件之間的邊界部分處的折射率變化更加緩和，這降低微結(jié)構(gòu)的反射率。但是，在日本審查專(zhuān)利公布No.61-51283中^^開(kāi)的實(shí)際上具有中間折射率的膜在寬帶特性方面較差，因?yàn)樵撃な峭ㄟ^(guò)使用高折射率材料形成的。日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2005-62674雖然公開(kāi)了為了逐漸改變折射率而被形成為漸縮的微結(jié)構(gòu)，但是它沒(méi)有公開(kāi)最佳折射率結(jié)構(gòu)。并且，在日本專(zhuān)利/>開(kāi)No.2003-240904中公開(kāi)的樣i結(jié)構(gòu)僅關(guān)注于邊界表面處的折射率的變化，這產(chǎn)生折射率大大變化的部分，因此不能獲得良好的寬帶特性。因此，在日本審查專(zhuān)利公布No.61-51283中公開(kāi)的膜以及在日本專(zhuān)利^>開(kāi)No.2005-62674和日本專(zhuān)利乂>開(kāi)No.2003-240904中/〉開(kāi)的微結(jié)構(gòu)可在受限制的條件下實(shí)現(xiàn)抗反射功能。但是，在寬帶特性和入射角特性方面，抗反射功能較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供具有在寬帶特性和入射角特性方面優(yōu)異的反射抑制功能(抗反射功能)的光學(xué)元件、和包含所述光學(xué)元件的光學(xué)裝置。本發(fā)明作為其一個(gè)方面提供一種光學(xué)元件，該光學(xué)元件包含基底部件；和第一層，該第一層在基底部件上形成，并且其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)X的折射率沿第一層的厚度方向改變0.05或更大。第一層具有抗反射功能并且滿(mǎn)足以下條件wt=+0.1,(ws-"i)05{"2}—""s-如t)/2)41.0S"i化l5這里，ni表示第一層的最靠近光入射側(cè)的部分對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率，ns表示第一層的最靠近基底部件側(cè)的部分對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率，t(Ht)表示其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率為nt的第一層的光學(xué)膜厚，并且，n(t(nt)/2)表示在光學(xué)膜厚為t(nt)/2的位置處第一層對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率。本發(fā)明作為其另一方面提供包含上述光學(xué)元件的光學(xué)裝置。通過(guò)以下描述和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得明顯。圖1示出本發(fā)明的各實(shí)施例中的遞變層(gradedlayer)的折射率結(jié)構(gòu)。圖2示出各實(shí)施例的光學(xué)元件的基本結(jié)構(gòu)。圖3示出在基底部件上形成具有均勻折射率的層的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)。圖4示出在基底部件上形成均勻折射率層的情況下的折射率結(jié)構(gòu)。圖5示出折射率關(guān)于光學(xué)膜厚均勻變化的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖6示出對(duì)于基底部件添加圖5所示的遞變層的情況下的反射率特性。圖7示出對(duì)于基底部件添加圖1所示的遞變層的情況下的反射率特性。圖8示出在各實(shí)施例中形成遞變層作為微結(jié)構(gòu)層的情況下的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)。圖9示出實(shí)施例1的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖IO示出實(shí)施例1的反射率特性。圖11示出實(shí)施例2的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖12示出實(shí)施例2的光學(xué)元件的折射率結(jié)構(gòu)。圖13示出實(shí)施例2的反射率特性。圖14示出實(shí)施例3的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖15示出實(shí)施例3的光學(xué)元件的折射率結(jié)構(gòu)。圖16示出實(shí)施例3的反射率特性。圖17示出實(shí)施例4的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖18示出實(shí)施例4的反射率特性。圖19示出比較例1的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖20示出比較例1的反射率特性。圖21示出比較例2的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖22示出比較例2的反射率特性。圖23示意性地示出使用各實(shí)施例的光學(xué)元件的數(shù)字照相機(jī)。圖24示出實(shí)施例5的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖25示出實(shí)施例5的反射率特性。圖26示出實(shí)施例6的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖27示出實(shí)施例6的反射率特性。圖28示出比較例3的遞變層的折射率結(jié)構(gòu)。圖29示出比較例3的反射率特性。具體實(shí)施例方式以下參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。首先，在對(duì)后面描述的實(shí)施例(實(shí)施例16)進(jìn)行具體描述之前，對(duì)它們的共同事項(xiàng)進(jìn)行描述。各實(shí)施例描述使用波長(zhǎng)范圍為400700nm或300~1000nm并且其中心波長(zhǎng)(以下稱(chēng)為中心使用波長(zhǎng))為550nm或650nm的例子。但是，使用波長(zhǎng)范圍和中心使用波長(zhǎng)不限于以上的波長(zhǎng)范圍和波長(zhǎng)，并且可以是其它的波長(zhǎng)范圍和波長(zhǎng)。圖2示出實(shí)施例1~6的光學(xué)元件共同的基本配置。附圖標(biāo)記021表示第一層，以下其被稱(chēng)為"遞變層"。遞變層意味著這樣的層，其折射率沿作為該層的厚度方向(也稱(chēng)為"層厚方向"或"膜厚方向")的z方向變化。遞變層021具有反射抑制功能(換句話(huà)說(shuō)，抗反射功能)。附圖標(biāo)記022表示與包含遞變層021的光學(xué)元件的主體(透射部件)對(duì)應(yīng)的基底部件(基材)。圖2示出在基底部件022的一個(gè)表面上形成遞變層021的情況。但是，可以在基底部件022的兩個(gè)表面上形成遞變層021(換句話(huà)說(shuō)，只需要在基底部件的至少一個(gè)表面上形成遞變層)。附圖標(biāo)記023示意性地示出遞變層021的折射率結(jié)構(gòu)。水平軸示出遞變層021的折射率n，垂直軸示出遞變層021的光學(xué)膜厚t。圖1更加詳細(xì)地示出上述的折射率結(jié)構(gòu)023。但是，圖1所示的折射率結(jié)構(gòu)相對(duì)于圖2所示的折射率結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度。圖1中的水平軸示出光學(xué)膜厚t，并且，其中的垂直軸示出折射率n。實(shí)線(xiàn)011示出遞變層021的折射率關(guān)于光學(xué)膜厚的變化。在示出光學(xué)膜厚t的水平軸中，原點(diǎn)O表示基底部件022和遞變層021之間的邊界表面，ti表示遞變層021的總光學(xué)膜厚。當(dāng)從基底部件側(cè)觀(guān)察時(shí)，遞變層021的折射率n從ns變?yōu)閚i。n;表示遞變層021的最靠近表面?zhèn)鹊牟糠?即，最表面(mostsuperficialsurface))對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率。遞變層021的最靠近表面?zhèn)鹊牟糠忠部杀环Q(chēng)為最靠近光入射側(cè)的部分。并且，ns表示遞變層021的最靠近基底部件側(cè)的部分對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率。與在其基底部件側(cè)的部分中相比，遞變層021的折射率在其光入射側(cè)的部分中變化更加緩和。在后面使用的圖9、圖11、圖14、圖17、圖24和圖26中同樣如此。各實(shí)施例通過(guò)使用ns和ni限定nt。a由下式(1)示出?！?t=a+0.1.(ws-(1)各實(shí)施例滿(mǎn)足由下式(2)示出的條件0.5《"丄:〉0.8(2)這里，t(nt)表示其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率為iit的遞變層021的光學(xué)膜厚，并且，n(t(nt)/2)表示在光學(xué)膜厚為t(nt)/2的位置處遞變層021對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率。8由式(2)示出的條件涉及遞變層021的折射率從光學(xué)膜厚為t(nt)的部分(位置)到光學(xué)膜厚為t(nt)/2的部分(位置)的變化程度?？狗瓷涔δ芸捎晒獠ǖ母缮娼忉?。在折射率沿其厚度方向在其內(nèi)部改變的遞變層中同樣如此。在通過(guò)光波干涉進(jìn)行的解釋中，折射率的變化量示出光波的振幅，光學(xué)膜厚示出光波的相位差量。圖3示出沿厚度方向具有均勻的折射率的層的例子。附圖標(biāo)記032表示基底部件，附圖標(biāo)記031表示沿厚度方向具有均勻的折射率的薄膜層。附圖標(biāo)記033示意性地示出薄膜層031的折射率結(jié)構(gòu)。圖4更加詳細(xì)地示出上述的折射率結(jié)構(gòu)033。但是，圖4所示的折射率結(jié)構(gòu)相對(duì)于圖3所示的折射率結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度。圖4中的水平軸示出光學(xué)膜厚t，并且，其中的垂直軸示出折射率n。附圖標(biāo)記041表示薄膜層031的折射率和光學(xué)膜厚。附圖標(biāo)記042示出在薄膜層031的表面處反射的光波，附圖標(biāo)記043示出在薄膜層031和基底部件032之間的邊界表面處反射的光波。圖4示出當(dāng)薄膜層031的光學(xué)膜厚ts為i/4時(shí)光波042和043的干涉。在這種情況下，光波042和043具有約X/2的相位差量，由此相消。結(jié)果，薄膜層031用作抗反射膜。另一方面，圖5示出具有遞變層的光學(xué)元件的折射率結(jié)構(gòu)的例子。圖5示出折射率關(guān)于光學(xué)膜厚均勻變化的情況。附圖標(biāo)記051表示折射率關(guān)于光學(xué)膜厚的變化。附圖標(biāo)記052表示在遞變層上的各自位置處反射的光波(反射波)的一部分。雖然圖5所示的遞變層不包含明確的邊界表面，但是光波在折射率變化的各自部分處被反射。換句話(huà)說(shuō)，無(wú)數(shù)的光在圖5所示的遞變層中被反射，并且，圖5所示的反射波052是所述無(wú)數(shù)的光中的一部分。通過(guò)來(lái)自各自的光學(xué)膜厚的所有反射波052的疊加，獲得這樣的遞變層的抗反射特性。各實(shí)施例以iis和ni之間的差為0.05或更大為條件，換句話(huà)說(shuō)，以遞變層對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率沿厚度方向變化0.05或更大為條件。這是用于通過(guò)遞變層中的光波的干涉提供抗反射特性的條件。并且，該條件還意味著折射率在遞變層中大大變化。折射率的大的變化對(duì)于反射率特性提供大的影響。因此，各實(shí)施例的特征在于滿(mǎn)足由式(1)和(2)示出的條件。在式(1)中，nt示出折射率ns和ni之間的值。式(2)示出nt和ns之間的折射率的梯度(gradient)。式(2)意味著，與表面?zhèn)炔糠种械恼凵渎首兓?n(t(nt)/2卜nt)相比，遞變層的比其表面?zhèn)炔糠指鼉?nèi)側(cè)的基底部件側(cè)部分中的折射率變化(ns-ii(t(nt)/2))提供對(duì)于光波干涉的更大影響。并且，各實(shí)施例的特征在于，遞變層對(duì)于中心使用波長(zhǎng)X的光學(xué)膜厚t(nt)滿(mǎn)足由下式(3)示出的條件魯,)。義(3)比入/4小的遞變層的光學(xué)膜厚t(nt)不在遞變層中導(dǎo)致足夠的光波干涉，使得遞變層不能用作抗反射膜。另一方面，比2X大的光學(xué)膜厚t(nt)使得非常難以形成圖5所示的遞變層。更優(yōu)選式(3)的范圍為人/33人/2的范圍(大于等于V3且小于等于3入/2)。更加優(yōu)選式(3)的范圍為3人/85A74的范圍(大于等于3入/8且小于等于5^/4)。并且，各實(shí)施例的特征在于滿(mǎn)足由下式(4)示出的條件1.0S"i^U(4)當(dāng)ni超過(guò)式(4)的上限時(shí)，圖5所示的遞變層的頂端(tipend)的折射率與空氣的折射率之間的差變大，并且在遞變層和空氣的邊界表面處反射的光由此增加。因此，變得難以在整個(gè)波長(zhǎng)范圍中降低反射率。圖6示出向基底部件添加圖5所示的遞變層的情況下的反射率特性的例子。水平軸示出波長(zhǎng)X,垂直軸示出反射率R。附圖標(biāo)記061表示僅基底部件的反射率特性，附圖標(biāo)記062表示向基底部件添加圖5所示的遞變層的情況下的反射率特性。基底部件的折射率為ns。在圖6所示的情況下，圖5所示的遞變層的式(2)的值為1.0,10這不滿(mǎn)足由式(2)示出的條件。在該反射率特性中，雖然特定波長(zhǎng)的反射率幾乎為0，但是其它波長(zhǎng)中的反射率增加。另一方面，圖7示出向基底部件添加圖2所示的遞變層021的情況下的反射率特性。水平軸示出波長(zhǎng)X，垂直軸示出反射率R。附圖標(biāo)記071表示僅基底部件的反射率特性，附圖標(biāo)記072表示向基底部件添加遞變層021的情況下的反射率特性。基底部件的折射率為ns。在圖7所示的情況下，遞變層021的式(2)的值為0.52，這滿(mǎn)足由式(2)示出的條件。這種情況下的反射率特性具有兩個(gè)極小值(minimumvalue)，其示出與圖6所示的反射率特性相比，在寬的波長(zhǎng)范圍中實(shí)現(xiàn)極低的反射率。滿(mǎn)足由式(1)、式(2)、式(3)和式(4)示出的條件使得能夠獲取具有優(yōu)異的寬帶特性的反射抑制性能(抗反射性能)。另一方面，當(dāng)式(2)的值比0.5小時(shí)，遞變層的比折射率低的表面?zhèn)炔糠指畹幕撞考?cè)部分中的折射率變化變大，這使得難以降低反射率。并且，難以獲得W字形反射率特性，使得寬帶特性劣化。另外，當(dāng)式(2)的值為0.8或更大時(shí)，折射率關(guān)于光學(xué)膜厚幾乎線(xiàn)性變化，因此，寬帶特性劣化。更優(yōu)選式(2)的值的范圍為0.55-0.75的范圍(大于等于0.55且小于等于0.75)。更加優(yōu)選式(2)的值的范圍為0.58-0.7的范圍(大于等于0.58且小于等于0.7)。為了向具有相互不同的折射率的各種玻璃材料添加高性能抗反射功能，必須調(diào)整遞變層的折射率，使得其適于各自的玻璃材料。因此，在各實(shí)施例中，優(yōu)選在作為玻璃材料的基底部件和遞變層之間設(shè)置至少一個(gè)光學(xué)干涉層，以通過(guò)使用遞變層和光學(xué)干涉層形成疊層結(jié)構(gòu)。通過(guò)在這樣的疊層結(jié)構(gòu)中調(diào)整光學(xué)干涉層的折射率和膜厚，可以在不調(diào)整遞變層的折射率的情況下實(shí)現(xiàn)可用于各種玻璃材料的高性能抗反射疊層結(jié)構(gòu)。并且，優(yōu)選上述光學(xué)干涉層中的至少一個(gè)對(duì)于中心使用波長(zhǎng)入的折射率為在基底部件的折射率和ns之間的折射率。這可實(shí)現(xiàn)折射率從基底部件到遞變層的最表面逐漸減小的折射率結(jié)構(gòu)。這樣的折射率結(jié)構(gòu)防止由于光的斜入射導(dǎo)致的光反射的增加，這使得能夠獲得寬帶特性和斜入射特性?xún)?yōu)異的抗反射疊層結(jié)構(gòu)。并且，在各實(shí)施例中，優(yōu)選使遞變層形成為通過(guò)各比中心使用波長(zhǎng)i小的多個(gè)結(jié)構(gòu)部分構(gòu)成的微結(jié)構(gòu)層。圖8示出在基底部件上形成這樣的微結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)的例子。附圖標(biāo)記081表示微結(jié)構(gòu)層(遞變層)，附圖標(biāo)記082表示基底部件。在與中心使用波長(zhǎng)X相比各結(jié)構(gòu)部分足夠小的微結(jié)構(gòu)中，如上所述，進(jìn)入微結(jié)構(gòu)中的光不能識(shí)別微結(jié)構(gòu)自身，因此行為好象進(jìn)入均一的介質(zhì)。在這種情況下，進(jìn)入的光表現(xiàn)出好象微結(jié)構(gòu)被平均化的特性。微結(jié)構(gòu)層081的有效折射率ne由下式(5)示出這里，iim表示形成微結(jié)構(gòu)的材料的折射率，ff表示微結(jié)構(gòu)的體積填充率(填充因子)。這種用于計(jì)算有效折射率ne的方法被稱(chēng)為一階(first-order)有效折射率方法，并且它是用于將微結(jié)構(gòu)(微結(jié)構(gòu)層081)轉(zhuǎn)換成有效折射率的最容易的方法。另一方面，微結(jié)構(gòu)層081的有效折射率根據(jù)微結(jié)構(gòu)的間距(pitch)和三維形狀而改變。例如，在nm為2.3并且ff為0.5的情況下，由式(5)計(jì)算的有效折射率ne約為1.77。與此相對(duì)，當(dāng)在假定微結(jié)構(gòu)的間距從80nm變?yōu)?50nm的情況下通過(guò)使用嚴(yán)格耦合波分析(rigorouscoupledwaveanalysis,RCWA)方法進(jìn)行分析時(shí)，有效折射率ne從1.73變?yōu)?.79。因此，僅從微結(jié)構(gòu)的截面形狀和ff難以精確計(jì)算有效折射率。因此，各實(shí)施例計(jì)算微結(jié)構(gòu)層(遞變層)081關(guān)于其光學(xué)膜厚的有效折射率的變化。使用光語(yǔ)橢圓偏光法(spectralellipsometry)作為用于計(jì)算有效折射率的方法中的一種。光譜橢圓偏光法是這樣一種方法，即，將相互不同波長(zhǎng)的線(xiàn)性偏振光照射到試樣上以測(cè)量偏振反射率的比和相位延遲量，然后，計(jì)算最接近測(cè)量結(jié)果的折射率和膜厚模型。該方法使得即使微結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)不清楚也能夠確認(rèn)微結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)12可以為微結(jié)構(gòu)層。并且，用于獲得各實(shí)施例的遞變層的方法包括在透明溶膠凝膠溶液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡均勻形成的比較稀疏的膜并然后燒結(jié)浸泡膜的方法、和在通過(guò)二元成膜方法進(jìn)行的成膜期間逐漸改變混合比的方法。如果遞變層滿(mǎn)足上述的折射率條件，那么可通過(guò)任何制造工藝來(lái)制造遞變層?？蓪?duì)于各種光學(xué)裝置使用上面形成上述遞變層的光學(xué)元件。圖23示出作為使用各實(shí)施例的光學(xué)元件的光學(xué)裝置的數(shù)字照相機(jī)。附圖標(biāo)記20表示照相機(jī)體，附圖標(biāo)記21表示圖《象拾取光學(xué)系統(tǒng)，其包含作為各實(shí)施例的光學(xué)元件的透鏡。圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)21包含多個(gè)透鏡，并且其至少一個(gè)可以是各實(shí)施例的光學(xué)元件。附圖標(biāo)記22表示接收由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)21形成的對(duì)象圖像的、諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)，該固態(tài)圖像拾取元件22被設(shè)置在照相機(jī)體20中。固態(tài)圖像拾取元件22對(duì)于對(duì)象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生與對(duì)象圖像對(duì)應(yīng)的圖像信息。附圖標(biāo)記23表示其中記錄圖像信息的存儲(chǔ)器。附圖標(biāo)記24表示由液晶顯示板等構(gòu)成的電子取景器，其使得能夠觀(guān)察圖像信息(即，對(duì)象圖4象)。使用各實(shí)施例的光學(xué)元件由此構(gòu)建的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)抑制圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)中的不必要的反射并由此具有高的光學(xué)性能的照相機(jī)。各實(shí)施例的光學(xué)元件還可被用于照相機(jī)的取景器光學(xué)系統(tǒng)、液晶投影儀的照明光學(xué)系統(tǒng)、其投影光學(xué)系統(tǒng)等。具有上述的抗反射結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件可充分增加透射通過(guò)光學(xué)元件的光的量，并且可很好地抑制由于不必要的反射導(dǎo)致的重影(ghost)或閃光(flare)的產(chǎn)生。以下，描述實(shí)施例(模擬例)1~6和比較例13。在實(shí)施例1中，使用由OHARACo.,Ltd制造的S-BSM14(玻璃)作為基底部件。其對(duì)于波長(zhǎng)650nm的折射率為1.6033。在基底部件上形成具有圖9所示的折射率結(jié)構(gòu)的遞變層。ns為1.530，a為1.0,并且ti為350薩。由式(1)，nt為1.053，并且式(2)的值為0.72。圖10示出實(shí)施例l的反射率特性。該反射率特性包含兩個(gè)極小值，并且，在整個(gè)可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍中實(shí)現(xiàn)0.2%或更小的低反射率。在實(shí)施例2中，使用由OHARACo.,Ltd制造的S-BSM14作為基底部件。其對(duì)于波長(zhǎng)550nm的折射率為1.6088。在基底部件上形成光學(xué)千涉層(折射率1.50;光學(xué)膜厚113nm)，并且，進(jìn)一步在基底部件的表面上形成具有圖11所示的折射率結(jié)構(gòu)的遞變層。圖12示出實(shí)施例2的光學(xué)元件的折射率結(jié)構(gòu)。光學(xué)膜厚為負(fù)的部分示出基底部件的折射率。Hs為1.38，Hi為l.O，并且ti為485nm。由式(1)，nt為1.038，并且式(2)的值為0.50。圖13示出實(shí)施例2的反射率特性。該反射率特性包含兩個(gè)極小值，并且，在整個(gè)可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍中實(shí)現(xiàn)0.1%或更小的低反射率。在實(shí)施例6中，使用由OHARACo.，Ltd制造的S-BSM14作為基底部件。其對(duì)于波長(zhǎng)650nm的折射率為1.6033。在基底部件上形成具有圖26所示的折射率結(jié)構(gòu)的遞變層。ns為1.530，ni為1.0，并且ti為500脂。由式(1)，nt為1.053，并且式(2)的值為0.51。圖27示出實(shí)施例6的反射率特性。該反射率特性包含兩個(gè)極小值，并且，在整個(gè)可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍中實(shí)現(xiàn)0.4%或更小的低反射率。在比較例3中，使用由OHARACo.,Ltd制造的S-BSM14作為基底部件。其對(duì)于波長(zhǎng)650nm的折射率為1.6033。在基底部件上形成具有圖28所示的折射率結(jié)構(gòu)的遞變層。iis為1.53，iii為1.0，并且ti為500腿。由式(1)，nt為1.053。式(2)的值為0.48，其不滿(mǎn)足式(2)的條件。圖29示出比較例3的反射率特性。盡管比較例3的光學(xué)膜厚等于實(shí)施例l的光學(xué)膜厚，但是與實(shí)施例l相比，比較例3示出其反射率特性大大改變。表1集體示出實(shí)施例16的數(shù)值，表2集體示出比較例1~3的數(shù)值。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋?zhuān)园行薷?、等同的結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1.一種光學(xué)元件，包含基底部件；和第一層，其在所述基底部件上形成，并且其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)λ的折射率沿所述第一層的厚度方向改變0.05或更大，其特征在于，所述第一層具有抗反射功能并且滿(mǎn)足以下條件nt＝ni+0.1·(ns-ni)<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mn>0.5</mn><mo>&le;</mo><mfrac><mrow><mi>n</mi><mo>{</mo><mi>t</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>}</mo><mo>-</mo><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><mi>n</mi><mo>{</mo><mi>t</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>}</mo></mrow></mfrac><mo>&le;</mo><mn>0.8</mn></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mfrac><mi>&lambda;</mi><mn>4</mn></mfrac><mo>&le;</mo><mi>t</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&le;</mo><mn>2</mn><mi>&lambda;</mi></mrow>]]></math></maths>1.0≤ni≤1.1這里，ni表示所述第一層的最靠近光入射側(cè)的部分對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率，ns表示所述第一層的最靠近基底部件側(cè)的部分對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率，t(nt)表示其對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率為nt的所述第一層的光學(xué)膜厚，并且，n{t(nt)/2}表示在光學(xué)膜厚為t(nt)/2的位置處所述第一層對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率。2.根據(jù)權(quán)利要求l的光學(xué)元件，其中，在所述基底部件和所述第一層之間形成至少一個(gè)光學(xué)干涉層。3.根據(jù)權(quán)利要求2的光學(xué)元件，其中，所述光學(xué)干涉層中的至少一個(gè)對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率處于所述基底部件的折射率和Ds之間。4.根據(jù)權(quán)利要求l的光學(xué)元件，其中，所述第一層的折射率在光入射側(cè)比在基底部件側(cè)變化更緩和。5.根據(jù)權(quán)利要求l的光學(xué)元件，其中，所述第一層是通過(guò)多個(gè)結(jié)構(gòu)部分形成的，每一個(gè)結(jié)構(gòu)部分比所述中心使用波長(zhǎng)小。6.—種光學(xué)裝置，包括光學(xué)元件，所述光學(xué)元件包含基底部件；和笫一層，其在所述基底部件上形成，并且其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)入的折射率沿所述第一層的厚度方向改變0.05或更大，其特征在于，所述第一層具有抗反射功能并且滿(mǎn)足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>這里，ni表示所述第一層的最靠近光入射側(cè)的部分對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率，Hs表示所述第一層的最靠近基底部件側(cè)的部分對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率，t(nt)表示其對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率為nt的所述第一層的光學(xué)膜厚，并且，n(t(Ht)/2)表示在光學(xué)膜厚為t(nt)/2的位置處所述第一層對(duì)于所述中心使用波長(zhǎng)的折射率。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種光學(xué)元件和光學(xué)裝置。所述光學(xué)元件包含基底部件；和第一層，其在基底部件上形成，并且其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)λ的折射率沿第一層的厚度方向改變0.05或更大。第一層具有抗反射功能并且滿(mǎn)足n_t＝n_i+0.1(n_s-n_i)，0.5≤[n{t(n_t)/2}-n_t]/[n_s-n{t(n_t)/2}]≤0.8，λ/4≤t(n_t)≤2λ和1.0≤n_i≤1.1。這里，n_i表示第一層的最靠近光入射側(cè)的部分對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率，n_s表示第一層的最靠近基底部件側(cè)的部分對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率，t(n_t)表示其對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率為n_t的第一層的光學(xué)膜厚，并且，n{t(n_t)/2}表示在光學(xué)膜厚為t(n_t)/2的位置處第一層對(duì)于中心使用波長(zhǎng)的折射率。文檔編號(hào)G02B1/11GK101661118SQ200910167480公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年8月25日優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日發(fā)明者佐野大介申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社