光學(xué)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在紅外線吸收玻璃等可見光穿透性基板的表面上形成有抗反射 膜（AR膜:Anti Reflection)的光學(xué)裝置。此外，本說明書中所說的折射率為大氣中的折 射率。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)碼相機(jī)等中所使用的CCD、CMOS等成像元件的光譜靈敏度從可見光的區(qū)域跨越 至紅外光的區(qū)域。在成像元件的正前方的光學(xué)系統(tǒng)中，若是使用有例如紅外線吸收玻璃作 為上述可見光穿透性基板的光學(xué)系統(tǒng)，則在入射至成像元件的光中，紅外光會(huì)被紅外線吸 收玻璃吸收，使得成像元件可以對可見光受光，以使成像圖像接近于人類的視覺靈敏度。然 后，通過在該紅外線吸收玻璃等可見光穿透性基板的表面形成抗反射膜，從而減少了可見 光的反射損失，提高了穿透率。
[0003] 在這種于可見光穿透性基板的表面形成有抗反射膜的光學(xué)裝置中，若上述的抗反 射膜為單層，則任意波長以外抗反射效果不充分。專利文獻(xiàn)1中也提出了一種由折射率不 同的3層構(gòu)成的抗反射膜的技術(shù)，能夠防止可見光區(qū)域整體即400nm~700nm區(qū)域的反射。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平5-2101號公報(bào)。
[0005] 然而，攝影機(jī)的使用環(huán)境也有高溫高濕的環(huán)境，因而希望被組裝入這種攝影機(jī)光 學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)裝置在高溫高濕的環(huán)境下其光學(xué)特性也不會(huì)被損害。本發(fā)明人對于光學(xué)裝 置實(shí)施了長時(shí)間放置在高溫高濕環(huán)境下的試驗(yàn)，結(jié)果，試驗(yàn)前可見光穿透率良好的光學(xué)裝 置在試驗(yàn)后，水分侵入到基板內(nèi)部，使基板溶解而造成光散射，因而發(fā)生整體看起來呈白霧 狀的現(xiàn)象，可見光的穿透率極度降低。因此，本發(fā)明人針對上述白霧（白u(yù)曇*9 )現(xiàn)象的產(chǎn) 生原因進(jìn)行了悉心研究，其結(jié)果，完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 即，本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種光學(xué)裝置，其是在紅外線 吸收玻璃等可見光穿透性基板的面上設(shè)置有由折射率不同的多個(gè)層壓膜所構(gòu)成的抗反射 膜而成的光學(xué)裝置，即使在高溫高濕環(huán)境下長時(shí)間放置，也能夠防止上述白霧現(xiàn)象的產(chǎn)生， 維持穿透性與試驗(yàn)前相同，且抗氣候性優(yōu)異。
[0007] (1)為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的光學(xué)裝置為在可見光穿透性基板的至少1個(gè)面 上具備防止可見光反射的抗反射膜的光學(xué)裝置，其特征在于，所述抗反射膜是通過層壓折 射率不同的至少2層以上的折射率層而構(gòu)成，并且所述至少2層以上的折射率層之中，在除 了折射率低的折射率層之外的至少1層以上的折射率層中，至少含有Al2O3或ZrO2或它們 的混合物來作為其材料，并且所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒徑小于25nm。
[0008] 所述抗反射膜可設(shè)置于所述可見光穿透性基板的單面，也可設(shè)置于雙面，任一種 情況皆包含于本發(fā)明中。所述抗反射膜的成膜方法并未被限定，優(yōu)選為利用真空蒸鍍法等 物理蒸鍍法來形成。只要在所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒徑小于25nm，則可為任 何平均粒徑，因此可以適當(dāng)?shù)剡x擇平均粒徑。
[0009] 在本發(fā)明中，所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒徑小于25nm，據(jù)此，即使在高 溫高濕的環(huán)境下長時(shí)間放置，也能夠防止水分容易地浸入到抗反射膜中，其結(jié)果，能夠防止 產(chǎn)生白霧，維持可見光的穿透性。在將本發(fā)明的光學(xué)裝置配置于攝影機(jī)成像元件的正前方 的情況下，能夠提供一種可長期維持良好的成像圖像且抗氣候性優(yōu)異的攝影機(jī)。
[0010] 再者，可見光穿透性基板只要是可以使可見光穿透的基板即可，并未特別限定。
[0011] (2)本發(fā)明的上述（1)中優(yōu)選的實(shí)施方式如下：所述折射率不同的至少2層以上 的折射率層是通過層壓于所述可見光穿透性基板的面上而構(gòu)成，并且至少在從可見光穿透 性基板起算第1層的折射率層中，至少含有Al2O3或ZrO 2或它們的混合物作為其材料。
[0012] 在這種情況下，通過至少從可見光穿透性基板起算第1層的折射率層的材料以至 少含有Al2O3或ZrO2S它們的混合物的材料來構(gòu)成，而折射率位于1. 6~1. 7的范圍的Al 203會(huì)形成為中折射率層、或者折射率位于2. 0~2. 4的范圍的ZrO2會(huì)形成為高折射率層，因 此具有易于進(jìn)行由多數(shù)層構(gòu)成的抗反射膜的設(shè)計(jì)這種優(yōu)點(diǎn)。作為結(jié)果，能夠獲得在可見光 區(qū)域整體具有抗反射效果的光譜特性。然而，至少從可見光穿透性基板起算第1層的折射 率層的材料如果至少含有Al2O3或ZrO 2或它們的混合物，則當(dāng)水分浸入時(shí)，會(huì)有易于使基板 溶解的作用，以往的問題點(diǎn)將更容易顯著地產(chǎn)生。對此，通過與上述結(jié)構(gòu)相組合，能夠防止 水分容易地浸入到抗反射膜中，從而能夠防止產(chǎn)生白霧，維持可見光的穿透性。
[0013] (3)本發(fā)明的上述（1)中優(yōu)選的實(shí)施方式如下：所述可見光穿透性基板的材料為 含有銅尚子的氟磷酸鹽系玻璃或者是磷酸鹽系玻璃。
[0014] 在這種情況下，若可見光穿透性基板的材料為含有銅離子的氟磷酸鹽系玻璃或者 是磷酸鹽系玻璃，則可在紅外線吸收效果高的狀態(tài)下使成像元件對可見光受光，從而能夠 使成像圖像接近于人類的視覺靈敏度。而且，能夠降低重影（3 卜）、光斑（7 U 7 ) 的產(chǎn)生原因。然而，可見光穿透性基板的材料如果為含有銅離子的氟磷酸鹽系玻璃或者是 磷酸鹽系玻璃，則當(dāng)水分浸入時(shí)會(huì)發(fā)生溶解，以往的問題點(diǎn)將更容易顯著地發(fā)生。對此，通 過與上述結(jié)構(gòu)相組合，能夠防止水分容易地浸入到抗反射膜中，從而能夠防止產(chǎn)生白霧，維 持可見光的穿透性。
[0015] 本發(fā)明的光學(xué)裝置是即使在高溫高濕的環(huán)境下長時(shí)間放置也能夠防止白霧現(xiàn)象 的產(chǎn)生，因而能夠長期維持初期的光學(xué)特性且抗氣候性優(yōu)異的光學(xué)裝置。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的光學(xué)裝置的截面圖。
[0017] 圖2是上述光學(xué)裝置的波長對反射率的特性圖。
[0018] 圖3的（a)是比較例的表面中的粒子狀態(tài)的示意圖、圖3的（b)是實(shí)施方式的表 面中的粒子狀態(tài)的示意圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的光學(xué)裝置的截面圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的光學(xué)裝置的截面圖。
[0021] 圖6是本發(fā)明的再一實(shí)施方式的光學(xué)裝置的截面圖。
[0022] 圖7的（a)是表示在適當(dāng)溫度下制作的光學(xué)裝置中的抗反射膜的上表面中的粒子 狀態(tài)的SEM像（掃描型電子顯微鏡照片圖像）、圖7的（b)是表示在過量溫度下制作的光學(xué) 裝置中的抗反射膜的上表面中的粒子狀態(tài)的SEM像。
[0023] 圖8的（a)是比較例中高溫高濕試驗(yàn)前后的從與光照射面相反的側(cè)拍攝的攝影照 片、圖8的（b)是實(shí)施方式中高溫高濕試驗(yàn)前后的從與光照射面相反的側(cè)拍攝的攝影照片。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下參照附圖詳細(xì)地對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0025] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光學(xué)裝置的截面圖。參照圖1，光學(xué)裝置1具 備：紅外線吸收玻璃2、以及在該紅外線吸收玻璃2的面上設(shè)置的抗反射膜3。
[0026] 紅外線吸收玻璃2作為可見光穿透性基板的一例而言，只要能夠使可見光穿透并 且吸收紅外光，就不會(huì)對其玻璃坯料進(jìn)行特別限制，但可例示出含有銅離子的氟磷酸鹽系 玻璃或者含有銅尚子的磷酸鹽系玻璃等。
[0027] 抗反射膜3由層壓膜構(gòu)成，該層壓膜是通過在紅外線吸收玻璃2的面上將第1層、 第2層及第3層依次層壓成3層而成。
[0028] 在抗反射膜3中，從紅外線吸收玻璃2起算第1層是折射率為上述3層中的中間 的層即中折射率層3a，從紅外線吸收玻璃2起算第2層是折射率為上述3層中的最高的層 即高折射率層3b，從紅外線吸收玻璃2起算第3層是折射率為上述3層中的最低的層即低 折射率層3c。
[0029] 第1層的中折射率層3a是折射率為1. 6~1. 7的范圍且光學(xué)膜厚約1/4 λ (其中， λ為光波長520nm左右，以