防反射膜、透镜以及摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种粘附性优异的防反射膜、透镜以及摄像装置。对光学基材(11)的表面成膜碳氢膜(16)，作为以高折射率层发挥功能的第1层(12)。在第1层(12)上成膜折射率低于第1层(12)的折射率的MgF

Antireflection film, lens, and image pickup device

The present invention provides a antireflective film, lens, and image pickup device excellent in adhesion. A surface formed hydrocarbon film (16) on an optical base material (11) serving as a first layer (12) for functioning as a high refractive index layer. A refractive index of MgF below first layers (12) on a first layer (12)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防反射膜、透镜以及摄像装置
本专利技术涉及一种设置于光学滤光片或透镜等的表面的防反射膜、透镜以及摄像装置。
技术介绍
硫属化物玻璃以硫(S)、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)等为主要成分。该硫属化物玻璃比作为以往材料的Ge晶体的价格便宜，并且能够通过模具成型容易加工成所希望的光学要件的形状。因此，期望作为远红外线(8～14μm(以下，“～”用作包含边界值的范围，与8μm以上且14μm以下的含义相同))透镜或光学滤光片等光学部件。硫属化物玻璃的折射率为2.5～2.6，因此表面反射率高，透射率仅限于60％左右。因此，可知仅加工成透镜等的形状很难获得充分的摄影光量。因此，为了抑制因表面反射产生的光量损失，对硫属化物玻璃制的基材设置防反射膜(参照专利文献1、2)。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-032213号公报专利文献2：日本特开2011-221048号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在上述以往文献中，将作为基材的构成元素的Ge或含有作为与Se同族元素的硫(S)的化合物(硫化物)用作粘附层，构成了防反射膜。基于Ge或硫化物的层与硫属化物玻璃制的基材呈现较高的粘附性，其理由是因为在基材与膜的界面产生如基材以及膜均为Ge的Ge-Ge键或在基材含有Se的情况下形成的Se-S键那样的较强的键。尤其Ge-Ge键是键结力高的共价键(sp3)，从成膜的简便性、装置的维护性的观点来看，比使用硫化物更加优异。只要膜侧的元素与Ge是同族元素，则会产生如Ge-Ge键的高的键结力。例如，基材为Ge且膜为硅(Si)的Ge-Si或基材为Ge且膜为碳(C)的Ge-C等的键结力高。但是，Si在远红外线(8～14μm)中为非透明材料，因此不适合作为成膜材料。另一方面，C只要是金刚石结构(sp3)，则在远红外区域是透明的材料，并且与基材侧的Ge形成共价键(sp3)而呈现高的粘附性。虽然很难将C膜(碳膜)设为完整的金刚石结构，但是能够通过成膜条件的最佳化而设为类金刚石碳(Diamond-LikeCarbon(DLC))结构。DLC膜是以金刚石的sp3与石墨的sp2这两者为C原子的骨架结构的非晶质碳膜。DLC膜是非晶质结构，原子排列不具有如晶体的周期性，原子键角或键长不规则地分布。因此，是应变(内部应力)容易积存的结构。因此，可以确认在成膜厚度为数百nm的DLC膜的情况下，由于内部应力而产生膜破坏。由此，不足以仅将DLC膜形成于包括硫属化物玻璃的基材，需要确保粘附性。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种粘附性优异的防反射膜、透镜以及摄像装置。用于解决技术课题的手段本专利技术的防反射膜设置于包括硫属化物玻璃的基材的表面，从基材侧依次具有多个层，其中，与基材接触的第1层包括碳氢膜。另外，优选碳氢膜的含氢率ch在0[at.％]＜ch≤6.1[at.％]的范围内。尤其优选在0[at.％]＜ch≤1.8[at.％]的范围内。优选具有第2层，所述第2层层叠于第1层，折射率低于第1层的折射率。并且，优选交替地具有多个第1层以及第2层。优选第2层的波长10.5μm中的折射率为1.5以下。并且，优选第2层由MgF2膜构成。优选碳氢膜在含有H2的气体气氛中对碳靶进行溅射处理而成膜。并且，本专利技术的硫属化物玻璃透镜具有上述的防反射膜。本专利技术的摄像装置具备至少1片具有上述的防反射膜的硫属化物玻璃透镜。专利技术效果根据本专利技术，通过由碳氢膜构成与硫属化物玻璃制的基材接触的第1层，能够在基材的表面形成DLC膜。在该DLC膜的形成过程中，DLC膜中的一部分C-C键被C-H键取代并氢化。其结果，一部分C-C键通过氢化而被切断。由此，能够释放通过C-C键积存的应变(应力)，不会产生膜破坏，能够获得粘附性优异的防反射膜。附图说明图1是表示本专利技术的包括4层的防反射膜的剖视图。图2是表示形成防反射膜的溅射装置的概略的主视图。图3是表示包括6层的防反射膜的剖视图。图4是表示具备具有本专利技术的防反射膜的透镜的远红外线相机的概略图。图5是表示碳氢膜的折射率与成膜时的溅射功率的关系的图表。图6表示碳氢膜的FT-IR测量结果，是表示波长数与吸光度的关系的图表。图7是表示在碳原子连接有2个氢原子的C-H2键的说明图。图8是表示在碳原子连接有3个氢原子的C-H3键的说明图。图9是表示碳氢膜的折射率与含氢率的关系的图表。图10是表示基于实施例1的防反射膜的波长与反射率的关系的图表。图11是表示基于实施例2的防反射膜的波长与反射率的关系的图表。图12是表示基于实施例3的防反射膜的波长与反射率的关系的图表。图13是表示基于实施例4的防反射膜的波长与反射率的关系的图表。图14是表示基于实施例5的防反射膜的波长与反射率的关系的图表。具体实施方式如图1所示，本专利技术的硫属化物玻璃用防反射膜(以下，简称为防反射膜)10设置于光学基材11的表面。光学基材11是以硫属化物玻璃为基材形成的透镜或光学滤光片等。在图1中，用1个材料形成了光学基材11，但是也可以在光学基材11例如表面形成偏振分离膜或分色膜等光学功能膜。在该情况下，防反射膜10设置于光学功能膜上。并且，在图1中，光学基材11的表面是平面，但也可以是形成透镜面的曲面。防反射膜10是层叠折射率不同的2种薄膜而形成的多层膜，从光学基材11侧具有第1层12、第2层13、第3层14、第4层15。第1层12、第3层14由碳氢膜16构成，作为高折射率层发挥功能。第2层13、第4层15由氟化镁(MgF2)膜17构成，作为具有低于高折射率层的折射率的低折射率层发挥功能。第4层15暴露于空气界面。优选第2层13、第4层15的波长10.5μm中的折射率为1.5以下。若为1.5以下，则与超过1.5的情况相比，能够实现低反射率，因此优选。形成防反射膜10的碳氢膜16以及MgF2膜17的层数是任意的，例如叠加两层这些膜16、17，由共4层形成。碳氢膜16以及MgF2膜17分别以300nm～3000nm左右的厚度形成，防反射膜10的整体厚度例如为4000nm～6000nm左右。如图2所示，利用RF磁控溅射装置(Radio-FrequencyMagnetronSputteringEquipment：以下简称为溅射装置)21通过溅射处理而成膜碳氢膜16以及MgF2膜17。该溅射装置21具备真空槽22、真空泵23、电源24等。在真空槽22的内部具有基材保持架25、保持架移位机构26、加热器27、靶保持架28、29、真空仪(未图示)、膜厚仪(未图示)等。真空槽22经由气体导入口22a与气体供给源30连接。真空泵23对真空槽22进行真空抽取。气体供给源30将氩(Ar)与氢(H)的混合气体(Ar+H2)或氩气体(Ar)输送至真空槽22。在成膜碳氢膜16时，向真空槽22供给(Ar+H2)的混合气体，在成膜MgF2膜17时，供给Ar气体，在这些气体气氛中进行溅射处理。基材保持架25将成膜防反射膜10的光学基材11进行保持。保持架移位机构26使基材保持架25沿着水平方向移动，使光学基材11选择性地位于各靶保持架28、29的上方。在靶保持架28、29中的一个靶保持架保持有碳靶32，在另一靶保持架保持有MgF2靶33。各靶保持架28、29具有省略图示的永磁铁，并与电源24连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防反射膜，其设置于包括硫属化物玻璃的基材的表面，从所述基材侧依次具有多个层，与所述基材接触的第1层包括碳氢膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-2026551.一种防反射膜，其设置于包括硫属化物玻璃的基材的表面，从所述基材侧依次具有多个层，与所述基材接触的第1层包括碳氢膜。2.根据权利要求1所述的防反射膜，其中，所述碳氢膜的含氢率ch在0[at.％]＜ch≤6.1[at.％]的范围内。3.根据权利要求1或2所述的防反射膜，所述防反射膜具有第2层，所述第2层层叠于所述第1层，折射率低于所述第1层的折射率。4.根据权利要求3所述的防反...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，饭田毅，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP