[发明专利]光学透明部件和使用该光学透明部件的光学系统

说明书

本专利申请是优先权日为2005年2月18日、申请号为200610009415.0、发明名称为“光学透明部件和使用该光学透明部件的光学系统”的发明专利申请的分案申请，其在此全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有抗反射性能的光学透明部件和使用该光学透明部件的光学系统，更具体地，涉及一种适合于长时间获得从可见区域到近红外区域的高抗反射性能的光学透明部件，以及使用该光学透明部件的光学系统。

特别地，本发明的光学透明部件可以适应于具有任何折射率的透明基底，对可见光显示出极好的抗反射效果，并且具有长期的抗侵蚀能力，因此可以用于文字处理器、计算机、电视、等离子显示板等的各种显示器的光学部件；液晶设备的极化板；太阳眼镜、渐变眼镜镜片、用于照相机的取景器透镜、棱镜、蝇眼透镜、复曲面透镜、以及由各种光学玻璃材料和透明塑料组成的各种滤光器和传感器等；进一步地，使用这些光学部件的图像拾取光学系统的各种光学透镜的光学部件、诸如双筒望远镜的观测光学系统、在液晶投影机中使用的投影光学系统、在激光打印机等中使用的扫描光学系统、各种仪器的表面、以及汽车、电气列车等的窗玻璃。

背景技术

已经公知，使用具有可见光区域波长或较短波长的精细周期性结构的抗反射结构形成具有适当倾斜度和高度的精细周期性结构，从而在宽波长区域中示出了优秀的抗反射性能。作为用于形成精细周期性结构的方法，公知涂覆一种其中散布着微粒直径等于或小于波长的精细微粒的膜(日本专利申请No.03135944)等的方法。

已经公知，通过由精细处理设备(电子束压印设备、激光干涉曝光设备、半导体曝光设备、蚀刻设备等)形成图案而形成精细周期性构造的方法允许要被控制的倾斜度和高度，并且使得可能形成具有优秀抗反射特性的精细周期性结构(日本专利申请公开No.S50-70040)是可能的。

对于与上述方法不同的方法，在基底上生长水软铝石即铝的氢氧化物以获得抗反射效果的方法是公知的。在这些方法中，由真空膜形成工艺(日本专利公开No.S61-48124)或液相工艺(溶胶工艺)(日本专利申请公开No.H9-202649)形成的铝(氧化铝)层经受水蒸气处理或热水浸泡处理，以将表面层形成为水软铝石，以形成精细周期性结构，并从而获得抗反射膜。

然而，在使用精细微粒的技术中，很难控制精细周期性结构的倾斜度和高度，并且如果要获得用于获得足够抗反射效果的高度，倾斜度增加以引起散射，相反，光透射率降低。

通过精细处理设备形成精细图案的方法具有这样的缺点：这种形成图案的方法不仅需要非常大规模的设备，因而需要非常高的资本支出，而且虽然该方法适合于在平坦表面上形成图案，但是很难在诸如曲线表面的复杂形状上形成图案。此外，该方法不适合对通用光学部件的应用，因为吞吐量低并且在大区域上的处理很困难。

在基底上生长水软铝石的方法很便利，并且具有很高的生产率，但是氧化铝和水软铝石是两性化合物，因而容易由酸和碱分解。因此，当基底的碱性离子等迁移到表面，并且由于与空气中的水进行交换作用而使表面成为碱性环境时，由于表面的分解，保持不规则形的形状变得困难，因而性能降低。对于折射率与氧化铝显著不同的基底，基底和铝之间的界面处的折射率的差异如此之大，以至于没有充分表现出抗反射性能。

发明内容

考虑到上述相关技术而做出本发明，且本发明的目的是提供一种对于任何基底能够长时期保持高性能抗反射效果的光学部件，以及使用该光学部件的光学系统。

本发明提供了一种以下面所述方式配置的用于实现上述目的的光学部件。

即，本发明提供了一种光学部件，其在基底上具有：包含相对于其它成分的含量为最大含量摩尔含量等于或大于40％的SiO₂的层、包含摩尔含量等于或大于50％的Al₂O₃的层、以及由包含摩尔含量等于或大于50％的Al₂O₃的片状晶体形成的片状晶体层，其中该片状晶体层的表面由凹凸形状构成。

按照包含相对于其它成分的含量为最大含量的摩尔含量等于或大于40％的SiO₂的层、包含摩尔含量等于或大于50％的Al₂O₃的层、以及由包含摩尔含量等于或大于50％的Al₂O₃的片状晶体形成的片状晶体层的次序在基底上堆叠是优选的。