特許 6971587 光学素子及びその製造方法、光学機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971587

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】光学素子及びその製造方法、光学機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 1/118 20150101AFI20211111BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G02B1/118

   G02B7/02 D

【請求項の数】11

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-34272(P2017-34272)

(22)【出願日】2017年2月27日

(65)【公開番号】特開2018-141822(P2018-141822A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2020年1月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110870

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 芳広

(74)【代理人】

【識別番号】100096828

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 敬介

(72)【発明者】

【氏名】阿部 慶子

【審査官】 中村 説志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７６０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３７２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１０２６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７６０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７１４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６９９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２８５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０６０００３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４１９０３２１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４５７０１６８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ １／１１８

Ｇ０２Ｂ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平滑面である第１面と、前記第１面よりも粗い第２面と、を少なくとも一方の表面に有するレンズ基材と、
前記レンズ基材の前記第１面の上と、前記第２面の上と、に連続して形成され、前記レンズ基材とは反対側の表面に微細凹凸構造を有し、反射防止膜として機能する第１膜と、
少なくとも前記第２面の上と、前記第１面の一部の上と、に連続して形成され、前記第１膜の一部を覆う、遮光膜として機能する不透明な第２膜と、を有する光学素子であって、
前記第１膜のうち前記第１面の上にて前記第２膜で覆われた第１領域における、前記微細凹凸構造の高さが、前記第１膜のうち前記第１面の上にて前記第２膜で覆われていない第２領域における、前記微細凹凸構造の高さよりも小さく、かつ、５０ｎｍ以下であることを特徴とする光学素子。

【請求項2】

前記第２領域における、前記第１膜の厚さが２５１乃至４１３ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。

【請求項3】

前記第１膜のうち前記第２面の上にて前記第２膜で覆われた第３領域における、前記第１膜の厚さが、前記第２領域における、前記第１膜の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。

【請求項4】

前記第２面の上における、前記第２膜の厚さが３乃至５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子。

【請求項5】

前記第１面上の前記第２膜の端部から５０μｍの地点での前記第２膜の膜厚が３μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子。

【請求項6】

前記第１膜の主成分がアルミナであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子。

【請求項7】

前記第２面の算術平均粗さＲａが１乃至５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学素子。

【請求項8】

前記レンズ基材の材料がガラスであることを特徴する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学素子。

【請求項9】

光学素子の製造方法であって、
平滑面である第１面と、前記第１面よりも粗い第２面と、を少なくとも一方の表面に有するレンズ基材の上に、前記第１面と、前記第２面の一部と、に連続して、表面に微細凹凸構造を有する第１膜を形成する工程と、
少なくとも前記第２面の上と、前記第１面の一部の上と、に前記第１膜の一部を覆うように、遮光塗料を塗布する工程と、
前記第１面上の前記第１膜上に塗布された前記遮光塗料に弾性部材を接触させた後、前記遮光塗料を硬化させて第２膜を形成する工程と、を有し、
前記第１膜は反射防止膜として機能し、前記第１面上で前記第１膜と前記第２膜とが重なった領域において、前記微細凹凸構造の高さが５０ｎｍ以下であることを特徴とする光学素子の製造方法。

【請求項10】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学素子を備えたことを特徴とする光学機器。

【請求項11】

前記光学機器が、カメラ、双眼鏡、顕微鏡および半導体露光装置のいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カメラ等の光学機器に用いられている光学素子及びその製造方法、該光学素子を用いてなる光学機器に関する。

【背景技術】

【0002】

カメラやプロジェクター等の光学機器の光学系に用いられているレンズ、プリズム等の光学素子には、結像光束以外の有害光が像面に入射するのを防止するための反射防止手段が設けられている。有害光としては光学素子の光入出射面からの反射光や光学素子の端面のコバ部からの反射光があり、これらの有害光はフレアやゴーストなどの発生原因となる。従来から、このような有害光の発生を防止するために以下のような手段が用いられている。
（イ）光線有効部に、入射した光の透過率を向上させ、反射率を低減する反射防止手段を形成して有害光の発生を防止する。
（ロ）非光線有効部となるコバ部に、光の吸収率を向上させ、反射率を低減する反射防止手段を形成して有害光の発生を防止する。
従来から、（イ）の方法としては、誘電体薄膜を多層積層した、一般にマルチコートと呼ばれる反射防止膜を形成する方法が広く利用されている。それ以外の方法として、アルミニウムの水酸化酸化物であるベーマイトを基材上に成長させて反射防止効果を得ることも知られている。後者の方法では、真空成膜法或いは液相法（ゾルゲル法）により成膜し、乾燥又は焼成して得られた酸化アルミニウム膜を、水蒸気処理或いは温水へ浸漬することにより、表層をベーマイト化して使用波長以下の微細凹凸構造を形成し、反射防止膜を得ている。
（ロ）の方法としては、遮光膜をコバ部に形成する方法が一般的に用いられている。また、散乱による遮光機能アップと遮光膜の密着力アップのために、コバ部を算術平均粗さＲａが１μｍから５０μｍ程度の粗面としている。また、該粗面上に形成される遮光膜の端部と該粗面の端部とを完全に一致させることが実質的に不可能であるため、該遮光膜は、その端部を平滑面の一部にまで延設して形成されている。
また、（イ）の光線有効部と（ロ）の非光線有効部との境界部では反射防止膜と遮光膜の間で膜のない隙間ができてしまうと、強い有害光が発生してしまうため、それを防止するために反射防止膜と遮光膜とが互いに積層するように形成されている。反射防止膜と遮光膜の積層する順番としては、反射防止膜と光学素子の基材との屈折率差を小さくすることでより反射を抑えることができるため、該基材の上に反射防止膜を形成し、その上に遮光膜を形成する方法が一般的に用いられてきた。
近年、更なる反射防止膜の高性能化のために、上記マルチコート反射防止膜ではなく使用波長以下の微細な凹凸構造を有する反射防止膜を形成する方法も利用されるようになってきた。特許文献１には、光線有効部の反射防止手段として表面に微細凹凸構造を有する反射防止膜を備え、光線有効部の周囲の非光線有効部に遮光膜を形成し、該遮光膜の端部を光線有効部にまで延設して反射防止膜の端部上に積層させた構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１７６０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記したように、微細凹凸構造を有する反射防止膜の端部と遮光膜との端部とを互いに積層した光学素子において、この積層領域が平滑面上にある場合、反射防止膜と下地との界面で膜浮きや膜剥がれが起き易い。そしてその結果、係る光学素子を用いた光学機器においてゴーストやフレアが発生してしまうという問題があった。係る現象は特に、高温や低温、高湿といった厳しい環境下でより発生しやすく、経年劣化により使用途中でゴーストやフレアが発生するおそれがあった。このような反射防止膜の膜浮きや膜剥がれを抑制するためには、一般的には基材と反射防止膜との密着力を高めればよい。しかしながら、基材と反射防止膜との未着力を高めるためには、反射防止膜の材料を変更或いは別材料を追加する、基材に別材料からなる下層を設けるなどの手段が必要であり、反射防止性能への影響や、材料コストや製造工程数の増加の観点から望ましくない。
本発明の課題は、上記問題を解決し、微細凹凸構造を有する反射防止膜と遮光膜とを平滑面上で互いの端部が重なるように形成した光学素子において、反射防止膜の膜浮きや膜剥がれを抑制することにある。また、本発明の課題は、係る光学素子を用いることにより、光学機器におけるゴーストやフレアを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第一は、平滑面である第１面と、前記第１面よりも粗い第２面と、を少なくとも一方の表面に有するレンズ基材と、
前記レンズ基材の前記第１面の上と、前記第２面の上と、に連続して形成され、前記レンズ基材とは反対側の表面に微細凹凸構造を有し、反射防止膜として機能する第１膜と、
少なくとも前記第２面の上と、前記第１面の一部の上と、に連続して形成され、前記第１膜の一部を覆う、遮光膜として機能する不透明な第２膜と、を有する光学素子であって、
前記第１膜のうち前記第１面の上にて前記第２膜で覆われた第１領域における、前記微細凹凸構造の高さが、前記第１膜のうち前記第１面の上にて前記第２膜で覆われていない第２領域における、前記微細凹凸構造の高さよりも小さく、かつ、５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明の第二は、光学素子の製造方法であって、
平滑面である第１面と、前記第１面よりも粗い第２面と、を少なくとも一方の表面に有するレンズ基材の上に、前記第１面と、前記第２面の一部と、に連続して、表面に微細凹凸構造を有する第１膜を形成する工程と、
少なくとも前記第２面の上と、前記第１面の一部の上と、に前記第１膜の一部を覆うように、遮光塗料を塗布する工程と、
前記第１面上の前記第１膜上に塗布された前記遮光塗料に弾性部材を接触させた後、前記遮光塗料を硬化させて第２膜を形成する工程と、を有し、
前記第１膜は反射防止膜として機能し、前記第１面上で前記第１膜と前記第２膜とが重なった領域において、前記微細凹凸構造の高さが５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明の第三は、上記本発明の第一の光学素子を備えたことを特徴とする光学機器である。

【発明の効果】

【0006】

本発明においては、平滑面上で遮光膜と重なった反射防止膜の微細凹凸構造の高さが５０ｎｍ以下であるため、遮光膜と反射防止膜との接触面積と、反射防止膜と平滑面との接触面積の差が小さい。よって、遮光膜の引張応力による反射防止膜と平滑面との界面での膜浮きや膜剥がれが抑制される。よって、本発明の光学素子を用いた光学機器において、係る膜浮きや膜剥がれによるゴーストやフレアの発生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の光学素子の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】図１中の光学素子の部分拡大図である。

【図3】図１の光学素子の遮光膜の形成工程を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明について、適宜図面を参照しながら実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また以下の説明において特段説明されていない部分や、図面において特段図示されなかった部分に関しては、当該技術分野の周知或いは公知の技術を適用することができる。

【0009】

図１に、本発明の光学素子の一実施形態の断面模式図を、図２に、図１中の４で示される領域の部分拡大図を示す。
本発明の光学素子は、図１に示すように、レンズ基材（基材）１の一方の表面に平滑面（第１面）１ａと、該平滑面１ａの外周を囲む粗面（第２面）１ｂと、を有する。平滑面１ａは光線有効部であり、粗面１ｂは非光線有効部であるコバ部である。また、図１の実施形態の平面形状は円形である。本発明においては、平滑面１ａと、粗面１ｂの一部と、に連続して反射防止膜（第１膜）３が形成されており、反射防止膜３は、図２に示すように、レンズ基材１とは反対側の表面に微細凹凸構造を有している。また、粗面１ｂと、平滑面１ａの一部と、に連続して遮光膜（第２膜）２が形成されており、該遮光膜２の端部は反射防止膜３の外周縁を覆っている。よって、平滑面上において、反射防止膜３の端部と遮光膜２の端部とが互いに重なっている。尚、本実施形態においては、レンズ基材１の側面も粗面１ｃとし、係る粗面１ｃにも遮光膜２を形成することで、係る側面における有害光の発生を抑制している。

【0010】

図１に示すように、レンズ基材１の平滑面１ａ上に形成された、表面に微細凹凸を有する反射防止膜上に遮光膜２が重なった場合、係る積層領域５において、反射防止膜３がレンズ基材１との界面で膜浮きや膜剥がれを起こしやすい。その理由の一つとして、本発明者は、反射防止膜３と遮光膜２との接触面積と、反射防止膜３とレンズ基材１との接触面積との差に着目した。即ち、反射防止膜３が遮光膜２との界面に微細凹凸構造を有するため、係る界面での接触面積が、反射防止膜３とレンズ基材１との接触面積に対して極端に大きい。その結果、遮光膜２の引張応力が増大して反射防止膜３の下部に剥離力が発生し、結果的に膜浮きや膜剥がれが発生することがわかった。尚、粗面１ｂ上においては、該粗面１ｂによって反射防止膜３とレンズ基材１との接触面積が平滑面１ａよりも広くなるため、反射防止膜３とレンズ基材１との接触面積と、反射防止膜３と遮光膜２との接触面積との差は、平滑面１ａ上よりも小さくなる。そのため、粗面１ｂ上においては、反射防止膜３の膜浮きや膜剥がれは生じにくい。

【0011】

そこで本発明者は、レンズ基材１と反射防止膜３との接触面積に対する反射防止膜３の微細凹凸構造と遮光膜２との接触面積を相対的に小さくすることで、反射防止膜３の膜浮きや膜剥がれを抑制することが可能であることを見出した。即ち、反射防止膜３における微細凹凸構造部分の高さを５０ｎｍ以下とすることにより、レンズ基材１と反射防止膜３との接触面積に対する反射防止膜３の微細凹凸構造と遮光膜２との接触面積を相対的に小さくすることができる。尚、微細凹凸構造部分の高さが５０ｎｍ以下であれば、該微細凹凸構造を含む反射防止膜３の全体の高さ（膜厚）には制約はない。

【0012】

本発明の光学素子は、レンズ基材上に反射防止膜３を形成する工程と、反射防止膜３の外周を覆って遮光塗料を塗布する工程と、該遮光塗料に弾性部材を接触させた後、硬化させて遮光膜２を形成する工程と、を当該順序で行うことにより製造することができる。以下、本発明に係る各部材とその形成工程について説明する。

【0013】

本発明におけるレンズ基材１の材料としては、ガラス、ガラスミラー等が挙げられる。ガラス材料としては、アルカリ含有ガラス、無アルカリガラス、アルミナケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウム系ガラス、ランタン系ガラス、チタン系ガラス、フッ素系ガラスなどが挙げられる。レンズ基材１として、図１においては凹メニスカスレンズの場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両凹レンズ、平凹レンズ、非球面レンズ、自由曲面レンズなどの形状の光学部材でも良い。

【0014】

本発明における反射防止膜３の微細凹凸構造は、アルミニウムを含む膜を温水に浸漬することによって、係る膜の表面が溶解・再析出することにより得られる。係る膜は、表面に微細凹凸構造を有する板状結晶膜として得られる。具体的には、例えば、特開２００６−２５９７１１号公報、特開２００５−２７５３７２号公報等に記載されている方法を用いることができる。アルミニウムを含む膜は、ゾルゲル法等によって形成された酸化アルミニウムを主成分とする膜や、公知のＣＶＤ法、蒸着、スパッタなどのＰＶＤの気相法等を用いて、金属アルミニウムやアルミニウム金属を含む合金、または、酸化物であってもよい。

【0015】

また、反射防止膜３の原料としては、ジルコニウム、シリコン、チタニウム、亜鉛のいずれかの化合物、或いはこれらの化合物の中から少なくとも１種とアルミニウム化合物とを含む混合物も用いることができる。また、上記化合物のうち、酸化物であるジルコニア、シリカ、チタニア、酸化亜鉛、アルミナの原料として、各々の金属アルコキシドや塩化物や硝酸塩などの塩化合物を用いることができる。成膜性の観点から、特にジルコニア、シリカ、チタニアは金属アルコキシドを用いるのが好ましい。

【0016】

本発明における遮光膜２は、使用波長において不透明であり、黒色染料や種々の色の染料及び顔料、不透明粒子、樹脂等を調合して作製した遮光塗料を用いて形成することができる。
遮光膜２の形成方法としては、使用波長において不透明な遮光塗料を塗布、乾燥させ硬化させることで形成する。塗布方法としては、刷毛塗りやインクジェット、ジェットディスペンサー、ダイコート等から適宜選択される。乾燥・硬化方法としては熱プロセスが好ましいが、同様の遮光膜が得られる方法であれば特に限定されない。

【0017】

遮光膜２の膜厚としては、３μｍ以上であれば十分な遮光性能が得られ、問題なくフレアやゴーストの発生を抑えることが可能であり、５０μｍ以下であれば遮光膜２にクラックが発生しにくい。よって、遮光膜２の膜厚は、３乃至５０μｍが好ましい。また、平滑面１ａ側の端部の形状は急峻であることが好ましく、端部から５０μｍの地点において、膜厚が３μｍに達していることが好ましい。

【0018】

本発明において、反射防止膜３の、平滑面１ａ上において遮光膜２と重なった積層領域５における微細凹凸構造の高さを５０ｎｍ以下とする方法としては、遮光膜２の形成時に、先に形成された反射防止膜３の微細凹凸構造を意図的に破損させる方法が挙げられる。具体的には、図３に示すように、反射防止膜３の外周縁と粗面１ｂ、必要に応じて粗面１ｃに遮光塗料７を塗布した後、弾性部材６を図２に示した積層領域５の遮光塗料７に接触させて、該弾性部材６によって遮光塗料７を微細凹凸構造に塗り込む。これにより、反射防止膜３の表面の微細凹凸構造が破損し、その高さが５０ｎｍ以下となる。この後、遮光塗料７を硬化させて遮光膜２を得る。

【0019】

弾性部材６としては、線状の弾性体でもよいし、弾性ブレードでもよい。線状の弾性体を用いる場合は、線状の弾性体に張力を付与させるために少なくとも２点の支持体で支持される必要があり、その２点の支持体の間でレンズに作用させればよい。弾性ブレードを用いる場合には、弾性ブレード単独で用いても良いし、バネや移動ステージを弾性ブレードに接続して用いても良い。弾性部材６の材質としては、反射防止膜３に対する弾性部材６の押圧が所望の範囲になるように構成されればよく、特に限定されるものではない。例えばテフロン（登録商標）やナイロンのような樹脂でもよし、アルミニウム、銅、鋼、タングステンの様な金属でも良い。線状の弾性体を用いる場合は、２点の支持体間で張力を付与して設置すればよく、簡便な装置形態で実現することができる。

【0020】

上記の方法で平滑面１ａの端部にまで遮光塗料７を塗り込むと、弾性部材６の接触によって遮光塗料７が延ばされるため、弾性部材６の非接触部分にも遮光膜２が形成される。但し、この方法で弾性部材６がレンズ基材１の端部に接触する面積は、弾性部材６の材質や形状、塗り込み時の押圧等の条件を調整することで制御することができる。また、遮光塗料７の塗り込み部における弾性部材６の非接触部分（微細凹凸構造の残存部分）は接触部分に比べてわずかであり、膜浮きや膜剥がれにつながるような遮光膜２の応力は発生しないと考えられる。

【0021】

反射防止膜３の膜厚及びその微細凹凸構造の高さは、反射防止膜３の断面をＦＩＢ（集束イオンビーム）加工後にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）、ＳＴＥＭ（走査型透過電子顕微鏡）、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）のいずれかで観察して得られる画像より得られる。以下に手順を示す。
（１）ＳＥＭ、ＳＴＥＭ、ＴＥＭのいずれかの画像より、左から右にかけてレンズ基材１、反射防止膜３の下部、反射防止膜３の上部（微細凹凸構造）、遮光膜２の順に直列で並ぶように該当場所を切り出す。
（２）画像ソフト（Ｉｍａｅｇ Ｊ）を用いて、切り出した画像の輝度値を縦割で平均化し、横軸に長さ（膜厚）、縦軸に平均化された輝度値を取るグラフを得る。
（３）画像とグラフを照らし合わせながら、微細凹凸構造を含む反射防止膜３の全体膜厚と微細凹凸構造部分の高さを算出する。

【0022】

尚、反射防止膜３とレンズ基材１との界面で膜浮きや膜剥がれが生じた場合にも、係る膜浮きや膜剥がれは上記画像において、観察される。

【0023】

本発明の光学素子は、以上説明した部材の他に、各種機能を付与するための膜をさらに設けることができる。例えば、レンズ基材１と反射防止膜３との間に、単層又は複数層の膜を設けることもできる。これにより、さらなる反射防止性能の向上を可能にする。

【0024】

本発明の光学素子は、カメラ、双眼鏡、顕微鏡、半導体露光装置の如き光学機器に用いることが可能である。

【実施例】

【0025】

（実施例１）
図１に示した形状を有するレンズ基材１として、（株）オハラ製「Ｓ−ＬａＨ５３」（屈折率ｎｄ＝１．８）からなり、外径が６６ｍｍ、内径が３４ｍｍ、外周及び側面に算術平均粗さＲａが１乃至５０μｍの粗面１ｂ、１ｃを有するレンズを用いた。係るレンズをアルカリ洗剤中で超音波洗浄した後、オーブン中で乾燥し、その後、該レンズに酸化アルミニウム前駆体ゾルを適量滴下し、回転数を３０００ｒｐｍとして２０秒間スピンコートを行った。その後２−エチルブタノール溶剤をスポンジ（商品名：ソフラス）に染み込ませた後、粗面１ｂの外周縁部を拭き取り、その後１４０℃の熱風循環オーブンで３０分焼成し、非晶性酸化アルミニウム膜を被膜した。その後、７５℃の温水に２０分浸漬することで、微細凹凸構造を有する反射防止膜３を形成した。

【0026】

上記レンズの粗面１ｂ、１ｃ、及び平滑面１ａの一部に、以下に示す遮光塗料を用いて遮光膜２を形成した。
先ず、遮光塗料の主剤について説明する。プロピレングリコールモノメチルエーテル４２．９ｇ、分散剤、屈折率（ｎｄ）が２．２以上のチタニア微粒子（テイカ（株）製「ＭＴ−０５」）１４．３ｇをビーズミル（寿工業（株）製「ウルトラアペックスミル」）と直径５０μｍのビーズを用いて分散させた。これにより、得られた個数平均粒子径が２０ｎｍのチタニア微粒子のスラリー５７．２ｇ、エポキシ樹脂Ａ２１ｇ、カップリング剤１ｇ、着色剤１３ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテル４０ｇをそれぞれ計量してボールミルポットの中に入れた。続いて、ボールミルポットの中に直径２０ｍｍの磁性ボールを５個入れ、ロールコーターにセットし、４８時間攪拌し、遮光塗料の主剤を得た。尚、エポキシ樹脂Ａとしては、４，４’−イソプロピリデンジフェノールと１−クロロ−２，３−エポキシプロパンの重縮合物（三菱化学（株）製「エピコート８２８」）を用いた。カップリング剤はエポキシ系シランカップリング剤（信越シリコーン製「ＫＢＭ４０３」）を用いた。また、着色剤としては、黒色染料、赤色染料、黄色染料、青色染料を混合して用いた。黒色染料については、オリエント化学工業（株）製「ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ １８２１」を、赤色染料については、オリエント化学（株）製「ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ ３３２０」を用いた。黄色染料については、オリエント化学（株）製「ＯＩＬ ＹＥＬＬＯＷ １２９、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ ３１０８」を、青色染料については、オリエント化学（株）製「ＶＡＬＩＦＡＳＴＢＬＵＥ１６０５」を用いた。

【0027】

次に、上記遮光塗料の主剤１３２．２ｇにアミン系硬化剤Ａを１．９ｇ、硬化触媒Ａを１ｇ添加し、ロールコーターで３０分間攪拌を行った。脂肪族アミン系硬化剤であるアミン系硬化剤Ａには（株）アデカ製「アデカハードナ−ＥＨ６０１９」、硬化触媒Ａには２，４，６−トリス（ジアミノメチル）フェノールを用いた。こうして得られた塗料を遮光塗料として用いた。

【0028】

遮光塗料の塗布方法としては、粗面１ｂ、１ｃに対してはジェットディスペンサーを、平滑面１ａの端部を含めたエッジ部分に対しては線状の弾性体を用いて行った。使用した線状の弾性体は材質がナイロンであり、ヤング率Ｅが３ＧＰａで、直径が３３０μｍのワイヤーを使用した。

【0029】

（反射防止膜の膜厚と微細凹凸構造の高さの測定）
得られた光学素子の平滑面１ａの端部において、遮光膜２の端部から粗面１ｂに向けて２００乃至３００ｎｍの位置で画像が取得できた場所における、反射防止膜３の全体膜厚と微細凹凸構造部分の高さをＦＩＢ加工後の断面ＳＴＥＭ画像により測定した。反射防止膜３の全体膜厚は１４１．８ｎｍ、微細凹凸構造部分の高さは４９．６ｎｍであった。また、遮光膜２が積層されていない平滑面１ａ上の反射防止膜３の全体膜厚は３２４ｎｍであり、測定部分における反射防止膜３を含む遮光膜の膜厚は１．２μｍであった。

【0030】

また、平滑面１ａ上の遮光膜２の端部から粗面１ｂに向けて５０μｍの位置を含む画像を取得し、ＦＩＢ加工後の断面ＳＴＥＭ画像より、上記５０μｍの位置における遮光膜２の厚さを測定したところ、４．５μｍであった。

【0031】

（膜浮き・膜剥がれの有無の評価）
得られた光学素子を温度６０℃湿度９０％となる環境下に１０００時間置く高温高湿の信頼性試験を行った後、ＦＩＢ加工後の断面ＳＴＥＭ画像において平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれが共に起きていないことが確認できた。

【0032】

（実施例２）
酸化アルミニウム前駆体ゾルをレンズ上にスピンコートする際の回転数を４５００ｒｐｍにした以外は実施例１と同様の条件で光学素子を作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0033】

（実施例３）
酸化アルミニウム前駆体ゾルをレンズ上にスピンコートする際の回転数を２０００ｒｐｍにした以外は実施例１と同様の条件で光学素子を作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0034】

（実施例４）
遮光塗料としてキヤノン化成（株）製「ＧＴ−７」を用いて、レンズへの塗布時に粗面１ｂ、１ｃに対しては刷毛塗りを行った以外は実施例１と同様の条件で光学素子を作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0035】

（実施例５）
遮光塗料としてキヤノン化成（株）製「ＧＴ−７ＩＩ」を用いた以外は実施例４と同様の条件でレンズを作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0036】

（実施例６）
遮光塗料としてキヤノン化成（株）製「ＧＴ−１０００」を用いた以外は実施例４と同様の条件でレンズを作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0037】

（実施例７）
遮光塗料として大橋化学工業（株）製「ＯＫ−６０２−Ｃ」を用いた以外は実施例４と同様の条件でレンズを作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜浮き・膜剥がれともに起きていないことが確認できた。

【0038】

（比較例１）
レンズへの遮光塗料の塗布方法を刷毛塗りのみで行い、弾性部材を用いなかった以外は実施例１と同様の条件でレンズを作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜剥がれが発見された。

【0039】

（比較例２）
酸化アルミニウム前駆体ゾルをレンズ上にスピンコートする際の回転数を２５００ｒｐｍにした以外は比較例１と同様の条件で光学素子を作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜剥がれが発見された。

【0040】

（比較例３）
酸化アルミニウム前駆体ゾルをレンズ上にスピンコートする際の回転数を４５００ｒｐｍにした以外は比較例１と同様の条件で光学素子を作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜剥がれが発見された。

【0041】

（比較例４）
遮光塗料としてキヤノン化成（株）製「ＧＴ−７ＩＩ」を用いた以外は実施例４と同様の条件でレンズを作製し、実施例１と同様にして各箇所の測定・算出を行った。また、実施例１と同様にして信頼性試験を行い、平滑面１ａの端部を確認したところ、膜剥がれが発見された。

【0042】

上記実施例１乃至７、及び比較例１乃至４の結果を下記表１に示した。

【0043】

【表1】

【符号の説明】

【0044】

１：レンズ基材１ａ：平滑面、１ｂ，１ｃ：粗面、２：遮光膜、３：反射防止膜、６：弾性部材、７：遮光塗料

【図1】

【図2】

【図3】