光学部件及其制造方法技术

公开了光学部件及其制造方法。该光学部件具有包括光学有效区域和邻接的光学非有效区域的表面，在该光学有效区域上布置了抗反射涂层并且在该光学非有效区域上布置了遮光涂膜。抗反射涂层的边缘部分和遮光涂膜的边缘部分彼此重叠以形成宽度在0.5μm和50μm之间的重叠区域。抗反射涂层被形成为在所述重叠区域中显示出朝向其边缘减小的厚度。

Optical component and manufacturing method thereof

Optical components and manufacturing methods thereof are disclosed. The optical component has optical surface including optical active area and adjacent non effective area, the effective area of the layout of the optical anti reflective coating on the optical and non effective area is arranged on the shading film. The edge portion of the antireflective coating and the edge portion of the shading coating overlap each other to form an overlap region with a width between 0.5 m and 50 m. An antireflective coating is formed to display a thickness decreasing in the overlap region toward its edge.

【技术实现步骤摘要】
光学部件及其制造方法
本专利技术涉及配备有抗反射涂层的光学部件，该抗反射涂层在其光学有效区域上具有小于使用波长的细纹理化结构(或亚波长结构SWS)，并且还涉及光学部件的制造方法。
技术介绍
正在光学设备(包括照相机和投影仪)的光学系统中使用的诸如透镜和棱镜之类的光学部件配备有用于防止成像光束以外的有害射线入射(striking)到光学系统的成像平面的装置。这种有害射线包括从光学部件的光输入/输出表面(光学有效区域)反射的光线，并且还包括从光学部件的光输入/输出表面以外的表面(例如，透镜边缘部分)(光学非有效区域)反射的光线。由于这种有害射线可能引起光斑和重影，所以已经并且正在采用各种手段来防止有害射线发生。用于防止有害射线发生的技术大致分为下列两种。(a)形成抗反射装置以用于提高光在作为光学有效区域的光输入/输出表面上的透射率从而降低其反射率的技术。(b)形成抗反射装置以用于提高光在作为光学非有效区域的端面(例如，透镜边缘部分)上的吸收率从而降低其反射率的技术。作为属于(a)的技术的在光学部件的作为光学有效区域的光输入/输出表面上形成层叠电介质薄膜的抗反射涂层(通常被称为多涂层)的实践已经并仍在继续。作为属于(b)的技术的在光学部件的作为光学非有效区域的端面(例如，透镜侧端的边缘部分)上形成不允许光透射的遮光涂膜的实践已经并仍在继续。在透镜的情况下，当作为光学有效区域的光输入/输出表面(透镜表面)是光滑表面区域时，作为光学非有效区域的外周侧表面(透镜边缘部分)被制成表现出1μm和50μm之间的算术平均粗糙度Ra的粗糙表面以通过光散射来提高其遮光功能并提高遮光涂膜的粘合强度二者。然后，由于实际上不可能使形成在这样的粗糙表面上的遮光涂膜的边缘与粗糙表面区域的边缘完全一致，所以遮光涂膜被形成为以便稍微侵入(ride)作为光学有效区域的光滑表面区域。另外，如果在光学有效区域上形成的抗反射涂层与在光学非有效区域上形成的遮光涂膜之间的边界区域中产生间隙，则在间隙中既没有抗反射涂层也没有遮光涂膜，因此可以在那里产生强有害射线。因此，通常使抗反射涂层和遮光涂膜彼此部分重叠，以防止发生这种不希望的情况。对于首先放置抗反射涂层和遮光涂膜中的哪一个，鉴于期望抗反射涂层减小抗反射涂层的折射率与透镜的折射率之间的差异以便通过其界面使光的反射最小化，通常在透镜基板上直接形成抗反射涂层，然后将遮光涂膜铺在其上。换句话说，通常，在透镜基板1上形成多涂层抗反射涂层5，然后如图1所示的那样在抗反射涂层5上形成遮光涂膜2。更具体地，通常使得遮光涂膜2的边缘覆盖形成在透镜基板的光滑表面区域1b上的多涂层抗反射涂层5的一部分。近年来，如日本专利申请特开No.2006-259711和日本专利申请特开No.2005-275372中所述的使用不大于使用波长的细纹理化结构的抗反射涂层也已经被用于替代多涂层抗反射涂层，以使抗反射涂层达到更高的性能水平。此外，日本专利申请特开No.2015-176016描述了如下的布置，其使用具有这种细纹理化结构的抗反射涂层作为用于光线(光学)有效区域的反射防止装置，并且在光线(光学)非有效区域中形成的遮光涂膜的边缘位于在作为光线(光学)有效区域的光滑表面区域上形成的抗反射涂层上。当遮光涂膜被形成为位于具有细纹理化结构的抗反射涂层上，并且该多层区域位于基板表面的光滑表面区域上时，可能会出现以下问题：沿着抗反射涂层和下面的基板之间的界面发生膜漂浮或膜剥离的现象，从而产生重影，这是因为具有细纹理化结构的抗反射涂层与下面的基板表面之间的粘合强度弱，因此抗反射涂层不能承受在其上的遮光涂膜的拉伸应力。特别地，由于具有细纹理化结构的抗反射涂层仅具有差的环境耐久性，所以他们经常显示出以下现象：由于随着时间的劣化所引起的在操作中的膜漂浮或膜剥离。鉴于上述情况，因此，本专利技术的目的是提供高质量的光学部件以及还有制造这种光学部件的方法，该光学部件即使在形成于具有细纹理化结构的抗反射涂层上的遮光涂膜的边缘位于光学部件的光学有效区域的光滑表面区域上时也没有由于其抗反射涂层的膜漂浮或膜剥离所致的重影。
技术实现思路
根据本专利技术的光学部件具有包括光学有效区域和邻接的光学非有效区域的表面，在该光学有效区域上布置了抗反射涂层并且在该光学非有效区域上布置了遮光涂膜，抗反射涂层的边缘部分和遮光涂膜的边缘部分彼此重叠以形成宽度在0.5μm和50μm之间的重叠区域，抗反射涂层被形成为在所述重叠区域中显示出朝向其边缘减小的厚度。优选地，其上布置了抗反射涂层的光学有效区域显示出光滑表面，而其上布置了遮光涂膜的光学非有效区域显示出粗糙表面，并且所述重叠区域位于所述光滑表面上。优选地，抗反射涂层具有形成在所述光滑表面上的小于使用波长的细纹理化结构，并且遮光涂膜是形成在所述粗糙表面上的不透明涂膜。优选地，抗反射涂层被形成为在其中包含了所述重叠区域的宽度在5μm和1.8mm之间的区域中显示出朝向其边缘减小的厚。根据本专利技术的制造光学部件的方法包括：第一步骤，制备透明基板，该透明基板具有包括光学有效区域和邻接的光学非有效区域的表面；第二步骤，在光学有效区域上形成具有小于使用波长的细纹理化结构的抗反射涂层，以使该抗反射涂层显示出朝向其边缘减小的厚度；以及第三步骤，在光学非有效区域上形成作为不透明涂膜的遮光涂膜，以使该遮光涂膜的边缘部分与抗反射涂层重叠在0.5μm和50μm之间的宽度，并且还使该遮光涂膜的边缘位于抗反射涂层的厚度减小的区域中。优选地，遮光涂膜被形成为在除了位于其边缘50μm以内的区域之外显示出不小于3μm且不大于50μm的膜厚度。优选地，抗反射涂层被形成为在宽度为5μm和1.8mm之间的区域中显示出朝向所述边缘减小的膜厚度。优选地，通过将由溶胶-凝胶法形成的含铝膜浸入热水中或将含铝膜暴露于蒸汽来形成抗反射涂层。从以下参照附图对示例性实施例的描述中，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是已知示例性光学部件的示意性截面图。图2是根据本专利技术的光学部件的实施例的示意性截面图。图3是图2的光学部件的一部分的放大示意性截面图。图4是用于计算地确定细纹理化结构的平均周期的示例性归一化积分功率谱。图5是其中具有细纹理化结构的抗反射涂层和遮光涂膜彼此重叠的区域的一部分的示例性表面SEM图像。具体实施方式现在将根据附图详细描述本专利技术的优选实施例。根据本专利技术的光学部件包括具有表面的透明基板，其中作为光学有效区域的光滑表面区域和作为光学非有效区域的粗糙表面区域被布置为彼此邻接。表述“基板是透明的”意味着基板由透射使用波长的光线的材料制成。光学有效区域是当光学部件操作时光线进入和离开基板的表面区域，而光学非有效区域是除了在操作中光线进入和离开基板的表面区域以外的表面区域。也就是说，光学有效区域是指光输入/输出表面，而光学非有效区域是指光除了输入/输出表面以外的表面区域。通常，当光线通过光输入/输出表面时，光线被折射，并且光学部件通过这种折射来控制光线或光束的路径。因此，光输入/输出表面被称为光学部件的光学有效区域。图2示出了作为根据本专利技术的光学部件的凹弯月形透镜，虽然本专利技术决不限于这种透镜。例如，根据本专利技术的光学部件可以是双凹透镜、平凹透镜、非球面透镜、自由曲面透镜或具有与以上所列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学部件，其特征在于，具有包括光学有效区域和邻接的光学非有效区域的表面，该光学有效区域具有布置在该光学有效区域上的抗反射涂层并且该光学非有效区域具有布置在该光学非有效区域上的遮光涂膜，抗反射涂层的边缘部分和遮光涂膜的边缘部分彼此重叠以形成具有在0.5μm和50μm之间的宽度的重叠区域，抗反射涂层被形成为在所述重叠区域中显示出朝向其边缘减小的厚度。

【技术特征摘要】
2016.04.12 JP 2016-0795141.一种光学部件，其特征在于，具有包括光学有效区域和邻接的光学非有效区域的表面，该光学有效区域具有布置在该光学有效区域上的抗反射涂层并且该光学非有效区域具有布置在该光学非有效区域上的遮光涂膜，抗反射涂层的边缘部分和遮光涂膜的边缘部分彼此重叠以形成具有在0.5μm和50μm之间的宽度的重叠区域，抗反射涂层被形成为在所述重叠区域中显示出朝向其边缘减小的厚度。2.根据权利要求1所述的光学部件，其中其上布置了抗反射涂层的光学有效区域显示出光滑表面，而其上布置了遮光涂膜的光学非有效区域显示出粗糙表面，并且所述重叠区域位于所述光滑表面上。3.根据权利要求2所述的光学部件，其中抗反射涂层具有形成在所述光滑表面上的小于使用波长的细纹理化结构，并且遮光涂膜是形成在所述粗糙表面上的不透明涂膜。4.根据权利要求2所述的光学部件，其中抗反射涂层被形成为在其中包含了所述重叠区域的宽度在5μm和1.8mm之间的区域中显示出朝...

【专利技术属性】
技术研发人员：川﨑纯二，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP