[发明专利]光学部件及其制造方法

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。