光学元件、光学系统、和摄像设备技术方案

本发明专利技术涉及光学元件、光学系统和摄像设备。光学元件包括多个基材、将多个基材彼此接合的粘接剂、和设置到光学元件的入射面和出射面中的至少一者的防反射膜。防反射膜包括第一层，该第一层包含具有醚键和酯键中的至少一种、具有4～7个碳原子、具有支化结构的醇。第一层中的醇的含量为0.5mg/cm

Optical components, optical systems, and camera equipment

The present invention relates to optical elements, optical systems and camera equipment. The optical element includes a plurality of substrates, an adhesive bonding the plurality of substrates to each other, and an anti-reflection film for at least one of the incident and exit surfaces of the optical element. The antireflective coating comprises a first layer, which comprises at least one alcohol with ether bond and ester bond, 4-7 carbon atoms and branched structure. The content of alcohol in the first layer is 0.5 mg/cm.

【技术实现步骤摘要】
光学元件、光学系统、和摄像设备
本专利技术涉及各自具有防反射膜的光学元件、光学系统和摄像设备(或成像设备)。
技术介绍
诸如照相机透镜等光学系统用的传统的光学元件的表面具有防反射膜，其用于抑制由于入射光的光量损失降低和反射而引起的诸如闪光(flare)和重影(ghost)等不必要的光。日本专利特开No.(“JP”)2012-078597公开了一种包括具有纳米多孔二氧化硅膜的低折射率层的防反射膜。诸如照相机透镜等光学系统有时使用其中多个透镜通过粘接剂彼此贴合的接合透镜。JP2012-002888公开了一种通过使用湿法在接合透镜上形成防反射膜的方法。在使用JP2012-078597中公开的方法于接合透镜上形成湿膜的尝试中，湿膜涂布后的高温干燥和热处理使接合粘接剂改变或变黄、或者引起透过率变化。另外，两个透镜的玻璃材料之间的线性膨胀系数差可能使粘接剂剥离，或使透镜变形(扭曲)或龟裂等。JP2012-002888公开了用于在通过湿法成膜时防止涂布液溶解透镜接合面上的粘接剂的透镜和夹具的形状，但是关于涂布液的组成和涂布后热处理没有记载。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有能够防止粘接剂改变和剥离并且抑制光学性能劣化的防反射膜的光学元件。根据本专利技术一方面的光学元件包括多个基材、将所述多个基材彼此接合的粘接剂、和设置到所述光学元件的光入射面和光出射面中的至少一者的防反射膜。所述防反射膜包括第一层，所述第一层包含具有醚键和酯键中的至少一种、具有4～7个碳原子、具有支化结构的醇。第一层中的所述醇的含量为0.5mg/cm3～5.0mg/cm3。第一层对于波长为550nm的光的折射率为1.1～1.3。参照附图，本专利技术的进一步特征将从以下示例性实施方案的描述中变得显而易见。附图说明图1是作为根据本专利技术一个实施方案的说明性光学元件的接合透镜的截面图。图2为防反射膜的示意性截面图。图3为低折射率层的示意图。图4为链状颗粒的示意图。图5为根据实施例1的接合透镜的截面图。图6为根据实施例1的低折射率层的电子显微镜照片。图7A和7B为说明根据实施例1的防反射膜的反射率特性的图。图8为根据实施例2的接合透镜的截面图。图9A和9B为说明根据实施例2的防反射膜的反射率特性的图。图10为根据实施例3的接合透镜的截面图。图11A和11B为说明根据实施例3的防反射膜的反射率特性的图。图12为根据实施例4的光学系统的截面图。图13A和13B为说明根据实施例4的防反射膜的反射率特性的图。具体实施方式现在参照附图，将给出本专利技术的实施方案的描述。在各个图中，相同的元件将由相同的附图标记指定，并且将省略其重复的描述。图1是作为根据本专利技术一个实施方案的说明性光学元件的接合透镜10的截面图。接合透镜10为通过将凹弯月形透镜(基材)11和凸弯月形透镜(基材)21经由粘接剂在接合面(或贴合面)31上彼此相互贴合而制成的光学元件。粘接剂可以为丙烯酸系、环氧系和多烯多硫醇系中的任一种。该实施方案形成了光入射面11a上的由电介质薄膜层制成的普通防反射膜12，和光出射面21b上的根据本专利技术的防反射膜22。图2为防反射膜22的示意性截面图。图2中，为简便目的，光出射面21b示出为平面。防反射膜22包括包含单层或多层的电介质薄膜层的基底层(或底层)23，和形成于基底层23上的低折射率层(第一层)24。该实施方案形成了在防反射膜22的最外表面上的低折射率层24。根据凸弯月形透镜21的折射率，基底层23包括单层或多层的电介质薄膜层。单层中，具有与通过将凸弯月形透镜21的折射率乘以低折射率层24的折射率而得的值的平方根接近的折射率的电介质薄膜层可以以光学膜厚(物理膜厚×折射率)为其反射率特别需要减小的波长的四分之一来形成。多层中，电介质薄膜层可以通过适当地使高折射率层和中折射率层彼此组合来形成。高折射率层可以单独地或组合使用氧化锆、氧化钽、氧化铌、氮化硅、氧氮化硅、氧化钛、氧化铈、氧化铪等。中折射率层可以适当地使用氧化铝、氧化硅、氧氮化硅和氟化镁等。通常，经常将氧化硅和氟化镁处理为低折射率层。因为该实施方案使用了折射率为1.1～1.3的低折射率层24，所以中折射率层还可以使用折射率为约1.45的氧化硅和折射率为约1.38的氟化镁。基底层23优选通过诸如真空沉积法和溅射法等物理成膜法来形成，但是本专利技术不限于该方法。例如，基底层23可以通过诸如溶胶-凝胶法等湿法和诸如CVD(ChemicalVaporDeposition)法等化学气相沉积法来形成。在利用这些方法时，基底层23需要为可在80℃以下、40℃以下、或20℃～25℃的温度下形成以便不损害接合面上的粘接剂的膜。基底层23的表面在JISK5600中规定的铅笔硬度试验中的表面硬度为B以上、H以上、或2H以上。低折射率层24包含在0.5mg/cm3～5.0mg/cm3的范围内的、具有醚键和酯键中的至少一种、具有4～7个碳原子、具有支化结构的醇，并且对于波长550nm光的折射率为1.1～1.3。低折射率层24包含空间填充率为25％～85％的多孔材料，并且其表面在JISK5600中规定的铅笔硬度试验中的表面硬度为2B以下。低折射率层24的表面可以是拒水性、拒油性或亲水性的。例如，通过真空沉积、溅射或CVD等以不会给予光学影响的约数nm以下的膜厚施加含氟涂料或硅酮涂料等。现在参照图3，将对低折射率层24中的多孔材料给出描述。图3为低折射率层24的示意图。根据该实施方案，多孔材料包括二次颗粒和具有硅氧烷键的粘结剂，所述二次颗粒是由多个(数个至数十个)平均粒径D为5nm～40nm的氧化硅颗粒为主成分的颗粒彼此连结而成。该实施方案使用平均粒径D为5nm～40nm的多个二氧化硅细颗粒彼此连接的链状颗粒41。代替链状颗粒，可以使用中空的二氧化硅细颗粒和氟化镁颗粒。使用二次颗粒作为通过以弯曲方式连接多个颗粒而制成的链状颗粒可以使本专利技术的效果最大化并且容易制造该颗粒。平均粒径为平均费雷特直径(Feret'sdiameter)。平均费雷特直径可以通过处理透射电子显微镜照片来测量。空隙42在链状颗粒41和另一链状颗粒41之间形成，并且至少部分的链状颗粒41通过粘结剂43彼此连结。位于链状颗粒41的表面上的具有酯键且具有4～7个碳原子的、支化结构的醇44用作链状颗粒41之间的间隔物。低折射率层24包含空隙42或折射率为1.0的空气，并且具有小于不具有空隙42的膜的折射率。在低折射率层24中空隙42可以具有15％～75％的体积比率。因而，链状颗粒41、粘结剂43和醇44可以以25～85％的空间填充率制备。当空间填充率为25％以下时，低折射率层24具有1.1以下的过低的折射率，不能实现良好的防反射特性，并且产生具有明显低的强度和不充分的环境可靠性的膜。当空间填充率为85％以上时，低折射率层24的折射率为1.3以上并且不能实现良好的防反射特性。为了使折射率和强度/环境可靠性调和，空间填充率可以调整至35％～75％或45％～65％。为了在通过粘接剂接合的光学元件的表面(该实施方案中的光出射面21b)上形成低折射率层24，膜形成需要避免高温加热。该实施方案可以通过使醇44在链状颗粒41中取向而获得期望的空隙率并且形成没有高温加热的膜。在以下描述中，"具有醚键或酯键、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件，其包括：多个基材；将所述多个基材彼此接合的粘接剂；和设置到所述光学元件的光入射面和光出射面中的至少一者的防反射膜，其特征在于，所述防反射膜包括第一层，所述第一层包含具有醚键和酯键中的至少一种、具有4～7个碳原子、具有支化结构的醇，其中所述第一层中的所述醇的含量为0.5mg/cm

【技术特征摘要】
2017.10.12 JP 2017-1981571.一种光学元件，其包括：多个基材；将所述多个基材彼此接合的粘接剂；和设置到所述光学元件的光入射面和光出射面中的至少一者的防反射膜，其特征在于，所述防反射膜包括第一层，所述第一层包含具有醚键和酯键中的至少一种、具有4～7个碳原子、具有支化结构的醇，其中所述第一层中的所述醇的含量为0.5mg/cm3～5.0mg/cm3，并且其中所述第一层对波长为550nm的光的折射率为1.1～1.3。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述防反射膜包括其上设置有所述第一层的基底层。3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述基底层包括电介质薄膜层。4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第一层由多孔材料制成。5.根据权利要求4所述的光学元件，其特征在于，所述多孔材料包括氧化硅和氟化镁中的至少一种。6.根据权利要求4所述的光学元件，其特征在于，所述多孔材料包括二次颗粒和具有硅氧烷键的粘结剂，所述二次颗粒是由多个平均粒径为5nm～40nm的以氧化硅颗粒为主成分的颗粒相互连接而成。7.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述醇包括1-丙氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、2-异丙氧基乙醇、3-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、乳酸甲酯和乳酸乙酯中的至少一种。8.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述醇包括1-丙氧基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野丈晴，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP