光学装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在红外线吸收玻璃等可见光穿透性基板的表面上形成有抗反射 膜（AR膜:Anti Reflection)的光学装置。此外，本说明书中所说的折射率为大气中的折 射率。
【背景技术】
[0002] 数码相机等中所使用的CCD、CMOS等成像元件的光谱灵敏度从可见光的区域跨越 至红外光的区域。在成像元件的正前方的光学系统中，若是使用有例如红外线吸收玻璃作 为上述可见光穿透性基板的光学系统，则在入射至成像元件的光中，红外光会被红外线吸 收玻璃吸收，使得成像元件可以对可见光受光，以使成像图像接近于人类的视觉灵敏度。然 后，通过在该红外线吸收玻璃等可见光穿透性基板的表面形成抗反射膜，从而减少了可见 光的反射损失，提高了穿透率。
[0003] 在这种于可见光穿透性基板的表面形成有抗反射膜的光学装置中，若上述的抗反 射膜为单层，则任意波长以外抗反射效果不充分。专利文献1中也提出了一种由折射率不 同的3层构成的抗反射膜的技术，能够防止可见光区域整体即400nm~700nm区域的反射。
[0004] 专利文献1 :日本特开平5-2101号公报。
[0005] 然而，摄影机的使用环境也有高温高湿的环境，因而希望被组装入这种摄影机光 学系统中的光学装置在高温高湿的环境下其光学特性也不会被损害。本发明人对于光学装 置实施了长时间放置在高温高湿环境下的试验，结果，试验前可见光穿透率良好的光学装 置在试验后，水分侵入到基板内部，使基板溶解而造成光散射，因而发生整体看起来呈白雾 状的现象，可见光的穿透率极度降低。因此，本发明人针对上述白雾（白u曇*9 )现象的产 生原因进行了悉心研究，其结果，完成了本发明。
【发明内容】
[0006] 即，本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种光学装置，其是在红外线 吸收玻璃等可见光穿透性基板的面上设置有由折射率不同的多个层压膜所构成的抗反射 膜而成的光学装置，即使在高温高湿环境下长时间放置，也能够防止上述白雾现象的产生， 维持穿透性与试验前相同，且抗气候性优异。
[0007] (1)为了达成上述目的，本发明的光学装置为在可见光穿透性基板的至少1个面 上具备防止可见光反射的抗反射膜的光学装置，其特征在于，所述抗反射膜是通过层压折 射率不同的至少2层以上的折射率层而构成，并且所述至少2层以上的折射率层之中，在除 了折射率低的折射率层之外的至少1层以上的折射率层中，至少含有Al2O3或ZrO2或它们 的混合物来作为其材料，并且所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒径小于25nm。
[0008] 所述抗反射膜可设置于所述可见光穿透性基板的单面，也可设置于双面，任一种 情况皆包含于本发明中。所述抗反射膜的成膜方法并未被限定，优选为利用真空蒸镀法等 物理蒸镀法来形成。只要在所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒径小于25nm，则可为任 何平均粒径，因此可以适当地选择平均粒径。
[0009] 在本发明中，所述抗反射膜的上表面中的粒子平均粒径小于25nm，据此，即使在高 温高湿的环境下长时间放置，也能够防止水分容易地浸入到抗反射膜中，其结果，能够防止 产生白雾，维持可见光的穿透性。在将本发明的光学装置配置于摄影机成像元件的正前方 的情况下，能够提供一种可长期维持良好的成像图像且抗气候性优异的摄影机。
[0010] 再者，可见光穿透性基板只要是可以使可见光穿透的基板即可，并未特别限定。
[0011] (2)本发明的上述（1)中优选的实施方式如下：所述折射率不同的至少2层以上 的折射率层是通过层压于所述可见光穿透性基板的面上而构成，并且至少在从可见光穿透 性基板起算第1层的折射率层中，至少含有Al2O3或ZrO 2或它们的混合物作为其材料。
[0012] 在这种情况下，通过至少从可见光穿透性基板起算第1层的折射率层的材料以至 少含有Al2O3或ZrO2S它们的混合物的材料来构成，而折射率位于1. 6~1. 7的范围的Al 203会形成为中折射率层、或者折射率位于2. 0~2. 4的范围的ZrO2会形成为高折射率层，因 此具有易于进行由多数层构成的抗反射膜的设计这种优点。作为结果，能够获得在可见光 区域整体具有抗反射效果的光谱特性。然而，至少从可见光穿透性基板起算第1层的折射 率层的材料如果至少含有Al2O3或ZrO 2或它们的混合物，则当水分浸入时，会有易于使基板 溶解的作用，以往的问题点将更容易显著地产生。对此，通过与上述结构相组合，能够防止 水分容易地浸入到抗反射膜中，从而能够防止产生白雾，维持可见光的穿透性。
[0013] (3)本发明的上述（1)中优选的实施方式如下：所述可见光穿透性基板的材料为 含有铜尚子的氟磷酸盐系玻璃或者是磷酸盐系玻璃。
[0014] 在这种情况下，若可见光穿透性基板的材料为含有铜离子的氟磷酸盐系玻璃或者 是磷酸盐系玻璃，则可在红外线吸收效果高的状态下使成像元件对可见光受光，从而能够 使成像图像接近于人类的视觉灵敏度。而且，能够降低重影（3 卜）、光斑（7 U 7 ) 的产生原因。然而，可见光穿透性基板的材料如果为含有铜离子的氟磷酸盐系玻璃或者是 磷酸盐系玻璃，则当水分浸入时会发生溶解，以往的问题点将更容易显著地发生。对此，通 过与上述结构相组合，能够防止水分容易地浸入到抗反射膜中，从而能够防止产生白雾，维 持可见光的穿透性。
[0015] 本发明的光学装置是即使在高温高湿的环境下长时间放置也能够防止白雾现象 的产生，因而能够长期维持初期的光学特性且抗气候性优异的光学装置。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施方式所涉及的光学装置的截面图。
[0017] 图2是上述光学装置的波长对反射率的特性图。
[0018] 图3的（a)是比较例的表面中的粒子状态的示意图、图3的（b)是实施方式的表 面中的粒子状态的示意图。
[0019] 图4是本发明的另一实施方式的光学装置的截面图。
[0020] 图5是本发明的又一实施方式的光学装置的截面图。
[0021] 图6是本发明的再一实施方式的光学装置的截面图。
[0022] 图7的（a)是表示在适当温度下制作的光学装置中的抗反射膜的上表面中的粒子 状态的SEM像（扫描型电子显微镜照片图像）、图7的（b)是表示在过量温度下制作的光学 装置中的抗反射膜的上表面中的粒子状态的SEM像。
[0023] 图8的（a)是比较例中高温高湿试验前后的从与光照射面相反的侧拍摄的摄影照 片、图8的（b)是实施方式中高温高湿试验前后的从与光照射面相反的侧拍摄的摄影照片。
【具体实施方式】
[0024] 以下参照附图详细地对本发明的实施方式进行说明。
[0025] 图1是本发明的实施方式所涉及的光学装置的截面图。参照图1，光学装置1具 备：红外线吸收玻璃2、以及在该红外线吸收玻璃2的面上设置的抗反射膜3。
[0026] 红外线吸收玻璃2作为可见光穿透性基板的一例而言，只要能够使可见光穿透并 且吸收红外光，就不会对其玻璃坯料进行特别限制，但可例示出含有铜离子的氟磷酸盐系 玻璃或者含有铜尚子的磷酸盐系玻璃等。
[0027] 抗反射膜3由层压膜构成，该层压膜是通过在红外线吸收玻璃2的面上将第1层、 第2层及第3层依次层压成3层而成。
[0028] 在抗反射膜3中，从红外线吸收玻璃2起算第1层是折射率为上述3层中的中间 的层即中折射率层3a，从红外线吸收玻璃2起算第2层是折射率为上述3层中的最高的层 即高折射率层3b，从红外线吸收玻璃2起算第3层是折射率为上述3层中的最低的层即低 折射率层3c。
[0029] 第1层的中折射率层3a是折射率为1. 6~1. 7的范围且光学膜厚约1/4 λ (其中， λ为光波长520nm左右，以