[发明专利]光学部件、其制造方法以及使用其的光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及减反射光学部件、其制造方法以及使用其的光学系统。进而，本发明涉及适合在可见区至近红外区中获得高水平的减反射性的光学部件和使用该光学部件的光学系统。

背景技术

已知具有其周期等于或小于可见光区域中的波长的微细周期结构的减反射结构体通过形成具有适当的间距和高度的微细周期结构，在宽波长区域内显示优异的减反射性。形成该微细结构的已知方法为，例如，使其粒径等于或小于可见光区域中的波长的细颗粒分散于其中的膜的涂布。

也已知微细加工法(micromachining method)，其中通过使用微细加工装置(例如电子束描绘装置、激光干涉光刻装置、半导体光刻装置和蚀刻装置)图案化来形成微细周期结构。微细加工法中，可控制微细周期结构的间距和高度。此外，已知可通过微细加工法形成优异的减反射微细周期结构。

除了上述方法以外，已知通过在基材上使作为铝的氢氧化氧化物的勃姆石的不规则结构(irregular structure)生长来获得减反射效果的方法。该方法中，对通过液相法(溶胶-凝胶法)形成的氧化铝膜进行热水浸渍处理以使该膜的表层变为勃姆石，由此形成片状晶体(plate crystal)膜以得到减反射膜(日本专利申请公开No.H09-202649)。

如上所述，寻求显示出优异的减反射性的减反射膜，但常规技术具有以下问题。

例如，关于表面具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的光学部件，在全反射和强光照射的光入射条件下，有时观察到使光学部件雾化的现象。为了在表面上形成由氧化铝晶体制成的不规则结构，对氧化铝的无定形膜进行水蒸汽处理或者热水浸渍处理。通过该处理形成的由氧化铝晶体制成的不规则结构可能具有某种周期。该周期的不规则结构在全反射的光入射条件下产生雾化(fogging，模糊不清)现象。

发明内容

鉴于现有技术的问题而完成了本发明，并且本发明的目的在于提供能够在全反射的条件下防止雾化现象的同时保持高水平的减反射性的光学部件，并且还提供该光学部件的制造方法和使用该光学部件的光学系统。

为了解决上述问题，根据本发明，提供光学部件，其包括：中间层；和层叠在该中间层上的氧化铝层，该氧化铝层有具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的表面，其中该中间层包括空隙(void)。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供光学部件的制造方法，该光学部件包括基材、中间层和在该中间层上层叠的氧化铝层，该氧化铝层有具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的表面，该方法包括：在非活性气体气氛中在该基材上沉积蒸镀材料(evaporating material)以形成该中间层；以及在该中间层上形成含有铝的膜，并且对该膜进行热水处理以形成在该膜的表面上具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的氧化铝层。

为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供光学部件的制造方法，该光学部件包括基材、中间层和在该中间层上层叠的氧化铝层，该氧化铝层有具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的表面，该方法包括：进行在该基材上在相对于该基材的表面倾斜的方向上沉积蒸镀材料的倾斜沉积(oblique deposition)以形成该中间层；以及在该中间层上形成含有铝的膜，并且对该膜进行热水处理以形成在该膜的表面上具有由氧化铝晶体制成的不规则结构的氧化铝层。

为了解决上述问题，根据本发明，提供使用上述光学部件的光学系统。

根据本发明，能够提供能够在全反射的条件下防止雾化现象的同时保持高水平的减反射性的光学部件、该光学部件的制造方法和使用该光学部件的光学系统。

由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明进一步的特点将变得清楚。

附图说明

图1是表示根据本发明的第一实施方案的光学部件的示意图。

图2是表示根据本发明的第二实施方案的光学部件的示意图。

图3A表示根据本发明的光学部件中的柱状结构体的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图3B表示根据本发明的光学部件中的柱状结构体的SEM图像。

图3C表示根据本发明的光学部件中的柱状结构体的SEM图像。

图4是根据本发明的倾斜沉积的说明图。

图5A是表示形成根据本发明的片状晶体层的步骤的示意图。

图5B是表示形成根据本发明的片状晶体层的步骤的示意图。

图5C是表示形成根据本发明的片状晶体层的步骤的示意图。

图5D是表示形成根据本发明的片状晶体层的步骤的示意图。

图6表示白度指数的测定方法。