CN103364850A - 光学元件、摄像装置、电子设备以及光学元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学元件、摄像装置、电子设备以及光学元件的制造方法，其能够容易地在无机系材料的硬涂层上进行高品质的防反射层的成膜。该光学元件具备：在无机系的透光性基材的主面上设置的比透光性基材硬的硬涂层；和含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的在硬涂层的主面上设置的有机系防反射层。硬涂层与有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物的至少任意一种为共价键合。由此能够防止在有机系防反射层上产生缺陷。有机系防反射层的防尘效果大于无机系的防反射层，异物或灰尘等难以附着。

Description

光学元件、摄像装置、电子设备以及光学元件的制造方法

技术领域

本发明涉及光学元件、含有光学元件的摄像装置和电子设备、以及光学元件的制造方法。 

背景技术

数码相机等中使用有摄像装置。该摄像装置结构如下：在容器的底部设置有CCD等摄像元件，在容器上安装有与该摄像元件相向配置的盖，光学低通滤波器与盖一起与摄像元件相向配置。 

有的盖或光学低通滤波器等光学元件在由无机系材料构成的透光性基板上形成有防反射膜。 

作为防反射膜，具有由无机材料构成的现有例，所述现有例是将以钛和镧的混合氧化膜为主要成分的层和以硅氧化膜为主要成分的层层积在水晶基材上形成的(专利文献1)。专利文献1中，通过真空蒸镀法将无机系材料的防反射膜成膜在水晶基材上。 

进一步，作为现有例，已知有：在由玻璃或塑料构成的基材的表面上具有由二氧化硅颗粒和有机聚硅氧烷的反应物构成的材料和分散有该材料且使固化性有机硅树脂固化的薄膜这样的防反射膜(专利文献2)；或在树脂制的基材薄膜的一面设置高折射率层，在该高折射率层上设置含有中空二氧化硅的低折射率层这样的防反射薄膜(专利文献3)；或在透明塑料基材的单面上依次层积硬涂膜、含有中空二氧化硅的低折射率层以及防污层，对硬涂膜的表面进行碱处理的防反射薄膜(专利文献4)；或进一步，在由双向延伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的基材薄膜上设置硬涂膜，在该硬涂膜上具有设置了低折射率层这样的防反射膜，所述低折射率层含有利用乙硅烷化合物、硅烷偶联剂处理的中空二氧化硅颗粒(专利文献5)。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开2008-32874号公报 

专利文献2：日本特开2011-88787号公报 

专利文献3：日本特开2011-237802号公报 

专利文献4：日本特开2002-277604号公报 

专利文献5：日本特开2009-157233号公报 

发明内容

发明所要解决的课题 

专利文献1中，为了进行防反射膜的成膜使用了真空蒸镀法，因此需要进行将作为蒸镀对象的基材安装到夹具上、将夹具安装到拱顶上、将拱顶搬入到蒸镀装置内、对蒸镀装置内抽真空、蒸镀无机系防反射膜这一系列的操作。专利文献1中需要这样的一系列复杂繁琐的工序，因此操作上的管理项目增多，成膜很花费功夫，其结果是产生制造成本增加这样的问题。除此之外，还存在下述问题：从将基材安装到夹具上到蒸镀装置内的抽真空为止的操作时产生的颗粒、异物、灰尘等引起所成膜的防反射膜具有缺陷这样的不良情况。进一步存在如下问题：使用由钛和镧混合而成的混合氧化膜作为防反射膜等的材料的情况下，在所述混合氧化膜中有时含有放射性元素铀(U)、钍(Th)等杂质，由于从这些元素放出的放射线(α射线)会导致在摄像元件的受光部产生缺陷等不良情况。进一步存在下述问题：成膜后会产生在构成防反射膜的例如配置在最表层的硅氧化膜上附着有异物或灰尘这样的不良情况，无法维持高品质。 

专利文献2的目的是提高分光特性，而非是解决在专利文献1中产生的所述不良情况的发明。而且，专利文献2是将防反射膜直接设置在基材上这样的构成，并没有以存在硬涂膜为前提。 

专利文献3中，防反射膜是将低折射率层设置在树脂制的薄膜基材上这样的构成，而非在无机系材料的透光性基板上进行成膜得到的防反射膜。 

与专利文献3同样，专利文献4中，防反射膜是将低折射层设置在透明塑料基板上这样的构成，而非在无机系材料的透光性基板上进行成膜得到的防反射膜。 

与专利文献4同样，专利文献5中，防反射膜是将低折射率层设置在由双向延伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的基材薄膜上这样的构成，而非在无机系材料的透光性基板上进行成膜得到的防反射膜。 

本发明的目的在于提供光学元件、摄像装置、电子设备以及光学元件的制造方法， 其能够容易地在无机系材料的硬涂层上进行高品质的防反射层的成膜。 

用于解决课题的方法 

本发明是为了至少解决上述课题的一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。 

[应用例1] 

本应用例的光学元件的特征在于，其具备：无机系的透光性基材；在所述透光性基材的主面上设置的比所述透光性基材硬的无机系硬涂层；含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的在所述硬涂层的主面上设置的有机系防反射层，其中，所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物的至少任意一种形成共价键结合。 

这样构成的本应用例中，硬涂层为无机系，因此在其表面存在-OH基。有机硅化合物或含环氧基有机化合物具有水解反应或缩合反应的反应机理，与所述-OH基能够进行同样的反应，由此与硬涂层形成氢键结合或共价键结合。进一步，设定相对中空二氧化硅的有机系防反射层的比率或尺寸，由此使有机系防反射层的折射率为期望的值。 

因此，本应用例中，有机系防反射层使用有机系材料而非无机系材料，因此为了成膜不需要使用真空蒸镀法。因此，成膜时使异物或灰尘等附着在硬涂层的主面上的主要因素大幅减少，因此能够可靠地进行成膜，防止在防反射膜中产生缺陷。进一步，与无机系材料的防反射层相比，有机系防反射层的接触角较大，因此在成膜后，在有机系防反射层上异物或灰尘等的附着较少，能够形成防尘性能高的材料。另外，有机系防反射层由有机系材料构成，不含钛和镧的混合氧化膜，因此在材料中不含有放射性元素铀(U)、钍(Th)等杂质，由此不会由于从这些元素放出的放射线(α射线)导致对在光学元件附近配置的电子设备带来坏影响带来坏影响，例如对摄像装置带来坏影响。 

[应用例2] 

本应用例的光学元件的特征在于，当以所述有机系防反射层的折射率为n，以透过的光的波长为λ时，所述有机系防反射层的厚度d满足d=λ/(4×n)。 

这样构成的本应用例中，根据d=λ/(4×n)这样的薄膜设计公式对有机系防反射层的厚度进行设定，因此能够提供防反射效果高的有机系防反射层。 

[应用例3] 

本应用例的光学元件的特征在于，所述有机系防反射层的厚度d为：67nm≤d≤151nm。 

对于这样构成的本应用例，考虑在拾取装置、液晶投影仪、相机等各种各样的电子设备中使用的光的波长带，使有机系防反射层的厚度为适合值。 

因此，能够形成在各自的机器中使用的光学元件的防反射效果高的光学元件。 

[应用例4] 

本应用例的光学元件的特征在于，所述透光性基材含有Si基。 

这样构成的本应用例中，在各种各样的光学制品中，选择了含有Si基的材料，例如水晶、铌酸锂以及玻璃这样的容易入手的材料作为透光性基材的无机系材料，因此能够容易地制造光学元件。 

[应用例5] 

本应用例的摄像装置的特征在于，其具备光学元件、摄像元件、和容纳所述摄像元件的容器。 

对于这样构成的本应用例，其使摄像装置构成为具备了具有所述效果的光学元件这样的构成，因此大幅减小了由光学元件的缺陷引起的将缺陷拍入到摄像元件中，能够提供在摄像元件中不会拍入异物或灰尘等这样的高品质的摄像装置。 

[应用例6] 

本应用例的电子设备的特征在于，其具备了光学元件。 

对于这样构成的本应用例，其使电子设备构成为具备了具有所述效果的光学元件这样的构成，因此能够提供不会拍入异物或灰尘等这样的高品质的电子设备。 

[应用例7] 

本应用例的光学元件的制造方法的特征在于，其包括：准备无机系的透光性基材，在所述透光性基材的主面上形成比所述透光性基材硬的无机系硬涂层这样的工序；准备溶液槽的工序，所述溶液槽放入了含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的溶液；将形成了所述硬涂层的所述透光性基材浸渍在所述浴槽内，将所述溶液涂布在所述硬涂层上的工序；对在所述硬涂层上涂布了所述溶液的所述透光性基材进行加热，从而使所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物中的至少任意一种形成共价结合这样的工序。 

这样构成的本应用例中，通过将设置了硬涂层的透光性基材浸渍在溶液中这样的浸渍涂布法，在透光性基材上进行有机系防反射层的成膜，因此与用于进行无机系防反射层的成膜的真空蒸镀法相比，成膜操作的管理等变得简单，能够制造廉价且缺陷少的光学元件。 

[应用例8] 

本应用例的发明的特征在于，其包括：准备无机系的透光性基材，在所述透光性基材的主面上形成比所述透光性基材硬的无机系硬涂层的工序；准备含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的溶液的工序；将所述溶液涂布旋涂在所述硬涂层上的工序；对在所述硬涂层上旋涂有所述溶液的所述透光性基材进行加热，从而使所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物中的至少任意一种形成共价结合的工序。 

这样构成的本应用例中，将溶液滴加到与透光性基材为一体的所述硬涂层上，通过旋涂法在旋转的硬涂层上进行有机系防反射层的成膜，因此与浸渍涂布法一样能够容易地制造廉价且缺陷少的光学元件，而且与浸渍涂布法相比，容易进行有机系防反射层的膜厚调整。 

附图说明

图1是对本发明的实施方式的光学元件的一部分的放大截面图。 

图2是示出有机系防反射层使用的光的波长带的波长λ与反射率R(%)的关系的图表。 

图3是用于说明制造光学元件的一个示例的示意图。 

图4是用于说明制造光学元件的其他示例的示意图。 

图5是示出组装有实施方式的光学元件的摄像装置的示意图。 

图6是示出组装有实施方式的光学元件的电子设备的一个示例的示意图。 

图7是示出组装有实施方式的光学元件的电子设备的一个示例的示意图。 

图8是示出组装有实施方式的光学元件的电子设备的一个示例的示意图。 

具体实施方式

根据附图对本发明的实施方式进行说明。 

图1中示出实施方式的光学元件1的主要部分的截面。 

图1中，所构成的光学元件1具备透光性基材11、在透光性基材11的主面上设置的硬涂层HC、在硬涂层HC的主面上设置的有机系防反射层12。有机系防反射层12设置在透光性基材11的2个主面中的之一或之二。 

本实施方式中，可以在有机系防反射层12上设置防水膜13。 

光学元件1是用于数码相机的摄像装置的双折射板、盖、盖玻片；或用于液晶投影仪以及拾取装置的波长板、防尘玻璃；以及其他光学元件。 

(1.透光性基材) 

透光性基材11是由无机系材料构成的板状部件。 

作为无机系材料，可以示例出水晶、铌酸锂(LiNbO₃)、蓝宝石、BBO、方解石、YVO₄、玻璃中的任意一种。对于玻璃，可以示例出BK7等光学玻璃、白板玻璃、硼硅酸盐玻璃、蓝板玻璃。 

有机系防反射层12含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物、以及中空二氧化硅，其含有具有含硅氧烷(Si-O)键的原子结构的Si骨架和与所述Si骨架结合的脱离基团，所述Si骨架中所述脱离基团脱离了的Si骨架的悬空键成为活性键，以硅氧烷键或共价键与透光性基材11的主面接合。 

(2.硬涂层) 

硬涂层HC在透光性基材11上形成。硬涂层HC至少具有以下的“H1成分”和“H2成分”。 

“H1成分”：含有具有金红石型晶体结构的氧化钛这样的金属氧化物颗粒；“H2成分”：以通式R¹SiX¹ ₃表示的有机硅化合物(式中，R¹是具有能够聚合的反应基且碳数为2以上的有机基，X¹表示水解性基团) 

作为“H1成分”可以举出例如含有由氧化钛和氧化锡构成的或是由氧化钛、氧化锡和氧化硅构成的具有金红石型晶体结构的复合氧化物的平均粒径为1nm以上且200nm以下的无机氧化物微颗粒；“H2成分”可以举出以通式：R¹SiX¹ ₃表示的有机硅化合物(式中，R¹是具有能够聚合的反应基且碳数为2以上的有机基，X¹表示水解性基团)。 

硬涂层HC以抑制干涉条纹为目的而要求有与透光性基材11同样程度的折射率。对应于硬涂层HC等的高折射率化，一般有使用具有高折射率的无机氧化物微颗粒的 方法，具体而言，使用由选自Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Ti中1种或2种以上的金属的氧化物(包括它们的混合物)构成的无色透明无机氧化物微颗粒和/或由含有上述2种以上的金属的复合氧化物构成的无色透明无机氧化物微颗粒。 

其中，从折射率、透明性、分散稳定性等方面出发，一般使用含有氧化钛的无机氧化物微颗粒，氧化钛具有若接受光(紫外线)能则带有活性，通过强氧化分解能力使有机物分解这样的特性，因此在含有氧化钛作为硬涂层的构成成分的情况下，由于光活性导致作为另外一种主要构成成分的硅烷偶联剂等有机物分解，从而导致硬涂层产生裂缝或膜剥落，耐久品质有下降的趋势。因此，本实施方式中，优选使用含有氧化钛的金属氧化物，所述氧化钛具有金红石型晶体结构。使含有氧化钛的金属氧化物的晶体结构为金红石型晶体而代替锐钛矿型晶体，由此耐候性和耐光性更加提高，并且相比于锐钛矿型晶体，金红石型晶体的折射率更高，因此能够得到折射率比较高的无机氧化物微颗粒。 

锐钛矿型氧化钛具有若接受光(紫外线)能则带有活性，通过强氧化分解能力导致有机物分解这样的特性，与此不同，具有金红石型的晶体结构的氧化钛的这样的光活性较低。这是由于：若照射光(紫外线)则氧化钛的价电子带的电子被激发，能够产生OH自由基和HO₂自由基，由于这种强氧化能力导致有机物分解，但相比于锐钛矿型氧化钛，金红石型氧化钛在热能方面稳定，因此自由基的生成量非常少。由此，配合了金红石型晶体结构的氧化钛这样的硬涂层HC的耐候性和耐光性优异，由有机薄膜构成的防反射膜12不会因硬涂层HC而发生变质，能够得到耐候性和耐光性优异的光学元件1。 

作为得到具有金红石型晶体结构的氧化钛的方法，优选形成与氧化锡的复合化合物，进一步添加了氧化硅这样的复合氧化物。加入了与氧化锡的复合化合物的情况下，对于无机氧化物微颗粒中含有的氧化钛和氧化锡的量，当氧化钛以TiO₂换算、氧化锡以SnO₂换算时，期望TiO₂/SnO₂的重量比在1/3以上且20/1以下，优选在1.5/1以上且13/1以下的范围。 

若SnO₂的量比上述重量比的范围少，则晶体结构从金红石型向锐钛矿型偏移，形成含有金红石型的晶体和锐钛矿型的晶体的混晶，或者形成锐钛矿型晶体。另外，若SnO₂的量比上述重量比的范围多，则形成位于氧化钛的金红石晶体和氧化锡的金 红石晶体中间的金红石型晶体结构，即显示为与氧化钛的金红石型晶体不同的晶体机构，而且得到的无机氧化物微颗粒的折射率也会下降。 

在加入了在与氧化锡的复合氧化物中进一步加入了氧化硅这样的复合氧化物的情况下，对于无机氧化物微颗粒中含有的氧化钛、氧化锡、以及氧化硅的量，当氧化钛以TiO₂换算、氧化锡以SnO₂换算、氧化硅以SiO₂换算时，期望TiO₂/SnO₂的重量比在1/3以上且20/1以下，优选在1.5/1以上且13/1以下的范围，且(TiO₂+SnO₂)/SiO₂的重量比在55/45以上且99/1以下，优选在70/30以上且98/2以下的范围。 

SnO₂的含量与加入了与氧化锡的复合氧化物的情况一样，但通过使其中含有氧化硅，能够提高得到的无机氧化物微颗粒的稳定性和分散性。 

对于所述核颗粒中含有的氧化钛和氧化锡的含量或氧化钛、氧化锡和氧化硅的含量，其与上述示出的情况相同，但被覆层中含有的氧化硅和氧化锆以及氧化铝的含量优选根据使用的复合氧化物的组合从以下的(a)～(c)中示出的范围选择。 

(a)被覆层由氧化硅和氧化锆的复合氧化物形成的情况下，对于被覆层中含有的氧化硅和氧化锆的量，当氧化硅以SiO₂换算、氧化锆以ZrO₂换算时，期望SiO₂/ZrO₂的重量比在50/50以上且99/1以下，优选在65/35以上且90/10以下的范围。 

若ZrO₂的量比上述重量比的范围多，则能够捕捉自由基的Zr原子增加，但在被覆层中产生应变而不能形成致密的被覆层，因此由核颗粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面逸出，从而导致有机物的氧化。另外，若ZrO₂的量比上述重量比的范围少，则能够易形成致密的被覆层，但用于捕捉自由基的Zr原子少，因此由核微粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面上逸出，导致有机物的氧化。 

(b)被覆层由氧化硅和氧化铝的复合氧化物形成的情况下，对于被覆层中含有的氧化硅和氧化铝的量，当氧化硅以SiO₂换算，氧化铝以Al₂O₃换算时，期望SiO₂/Al₂O₃的重量比在60/40以上且99/1以下，优选在68/32以上且95/5以下的范围。 

若Al₂O₃的量比上述范围多，则能够捕捉自由基的Al原子增加，但无法形成致密的被覆层，因此由核颗粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面逸出，从而导致有机物的氧化。另外，若Al₂O₃的量比上述重量比的范围少，则能够易形成致密的被覆层，但用于捕捉自由基的Al原子少，因此由核微粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面上逸出，导致有机物的氧化。 

(c)被覆层由氧化硅和氧化锆以及氧化铝的复合氧化物形成的情况下，对于被覆层 中含有的氧化硅和氧化锆以及氧化铝的量，当氧化硅以SiO₂换算、氧化锆以ZrO₂换算、氧化铝以Al₂O₃换算时，期望SiO₂/(ZrO₂+Al₂O₃)的重量比在98/2以上且6/4以下，优选在95/5以上且7/3以下的范围。 

若ZrO₂和Al₂O₃的合计量比上述重量比的范围多，则能够捕捉自由基的Zr原子和Al原子的合计量增加，但无法形成致密的被覆层，因此由核颗粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面逸出，从而导致有机物的氧化。另外，若ZrO₂和Al₂O₃的合计量比上述重量比的范围少，则能够易形成致密的被覆层，但用于捕捉自由基的Zr原子和Al原子的合计量少，因此由核微粒生成的自由基在无机氧化物微颗粒的表面上逸出，导致有机物的氧化。另外，从防止由核颗粒生成的自由基在无机氧化物微粒的表面上逸出，导致有机物的氧化这样的观点出发，被覆层的厚度期望为0.02nm以上且2.27nm以下，优选为0.16nm以上且1.14nm以下。 

需要说明的是，此处所述的构成核颗粒的复合氧化物意思是指由氧化钛和氧化锡构成的复合固溶体氧化物(包括掺杂的复合氧化物)和/或复合氧化物簇，或者由氧化钛、氧化锡以及氧化硅构成的复合固溶体氧化物(包括掺杂的复合氧化物)和/或复合氧化物族。另外，构成核颗粒和/或被覆层的复合氧化物可以是在末端具有OH基的复合含水氧化物，进一步也可以是部分含有复合含水氧化物这样的复合氧化物。 

含有氧化钛的无机氧化物微粒的平均粒径期望在1nm以上且200nm以下，优选在5nm以上且30nm以下的直径的范围。若平均粒径小于1nm，则在用于在塑料镜片上形成硬涂层的干燥过程中，颗粒彼此间桥接化而无法均匀收缩，进一步其收缩率也下降，从而无法得到具有充分膜硬度的硬涂层。另一方面，若平均粒径超过200nm，则硬涂层HC白色化，无法适用于光学部件的用途。 

另外，含有具有金红石型晶体结构的氧化钛的无机氧化物微粒可以单独使用，或者可以与其他无机氧化物颗粒并用。作为其他无机氧化物颗粒，可以示例出由选自Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In中的1种或2种以上的金属的氧化物(包括它们的混合物)，和/或含有上述2种以上的金属的复合氧化物构成的无机氧化物微粒。 

作为无机氧化物微粒的具体示例，为下述的分散介质：平均粒径为1nm以上且200nm以下的含有具有金红石晶体结构的氧化钛的无机氧化物微粒在例如水、醇类或其他有机溶剂中以胶体状分散的分散介质。作为市售品的分散介质，可以举出含有平 均粒径为8nm～10nm的无机氧化物微粒的涂布用的分散溶胶(触媒化成工业(株)公司制造，オプトレイク)等，所述无机氧化物微粒核粒的表面覆盖有被覆层，所述核粒是由氧化钛和氧化锡构成的或由氧化钛、氧化锡和氧化硅构成的具有金红石型晶体结构的复合氧化物，所述被覆层是由氧化硅和氧化锆和/或氧化铝构成的复合氧化物。 

进一步为了提高硬涂层用组合物中的分散稳定性，也可以将这些无机氧化物微粒利用有机硅化合物或胺系化合物，以及酒石酸、苹果酸等羧酸对其表面进行处理后使用。作为此时使用的有机硅化合物，可以举出单官能性硅烷、二官能性硅烷、三官能性硅烷、四官能性硅烷等。另外，在处理时可以未对水解性基团进行处理，或者可以进行水解。进一步水解处理后，优选水解性基团与微粒的-OH基反应后的状态，但即使是部分残存的状态在稳定性方面也没有任何问题。 

另外，作为胺系化合物，可以举出铵；或乙胺、三乙胺、异丙胺、正丙胺等烷基胺；苯基胺等芳烷基胺；哌啶等脂环式胺；单乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺。 

无机氧化物微粒的种类和配合量根据作为目标的硬度或折射率等来决定，但配合量优选为硬涂组合物中的固体成分的5重量%以上且80重量%以下，特别优选的范围是10重量%以上且50重量%以下。若配合量过少，则有时涂布膜的耐磨耗性不充分。另一方面，若配合量过多，则有时在涂布膜上产生裂缝，染色性不充分。 

接着，对“H2成分”进行说明。“H2成分”发挥作为硬涂层HC的粘合剂的作用。“H2成分”的通式中，R¹是具有能够聚合的反应基的有机基，且碳数为2以上。R¹具有乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、1-甲基乙烯基、环氧基、巯基、氰基、异氰基、氨基等能够聚合的反应基。另外，X¹为能够水解的官能基，可以举出例如甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基等烷氧基；氯基、溴基等卤基；酰氧基；等等。 

作为“H2成分”的有机硅化合物，可以举出例如，乙烯基三烷氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、烯丙基三烷氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷、巯丙基三烷氧基硅烷、γ-氨基丙基三烷氧基硅烷等。该“B成分”的有机硅化合物可以混合2种以上使用。 

另外，在将“H1成分”和“H2成分”进行混合来制造硬涂层用组合物时，优选将分散有“H1成分”的溶胶与“H2成分”进行混合。“H1成分”的配合量根据硬涂层HC的硬度、或折射率等来决定，但优选为组合物中的固体成分的5重量%以上且80重量% 以下，特别优选为10重量%以上且60重量%以下。若配合量过少，则硬涂层HC的耐磨耗性不充分，若配合量过多，则有时在硬涂层HC上产生裂缝。 

进一步，可以在硬涂层HC中添加固化催化剂。作为固化催化剂，可以举出例如高氯酸，高氯酸铵、高氯酸镁等高氯酸类；以铜(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Be(Ⅱ)、Ce(Ⅲ)、Ta(Ⅲ)、Ti(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)、La(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、V(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ce(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)、V(Ⅳ)等为中心金属原子的乙酰丙酮盐、胺、甘氨酸等氨基酸、路易斯酸、有机酸金属盐；等等。作为其中优选的固化催化剂，可以举出高氯酸镁；以Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)为中心金属原子的乙酰丙酮。特别是最优选使用以Fe(Ⅲ)为中心金属原子的乙酰丙酮盐。固化催化剂的添加量的范围优选为硬涂液的固体成分浓度的0.01重量%以上且5.0重量%以下。 

如上述得到的硬涂层用组合物可以根据需要稀释在溶剂中使用。作为溶剂可以使用醇类、酯类、酮类、醚类、芳香族类等溶剂。硬涂层形成用的涂布用组合物可以根据需要添加少量的金属螯合化合物；表面活性剂；防带电剂；紫外线吸收剂；抗氧化剂；分散染料；油溶染料；颜料；光致变色化合物；受阻胺、受阻酚系等耐光耐热稳定剂等，对涂布液的涂布性、固化速度以及固化后的被膜性能进行改良。 

需要说明的是，本实施方式中，可以在透光性基材11与硬涂层HC之间设置底漆层。 

(3.有机系防反射层) 

有机系防反射层12直接形成在硬涂层HC的主面上。 

有机系防反射层12是具有比透光性基材11的折射率低0.10以上的折射率的有机薄膜，其至少具有：“A1成分”，以通式X_mR² _3-mSi-Y-SiR² _3-mX_m表示的有机硅化合物(R²是碳数为1～6的一价烃基；Y是含有1个以上氟原子的二价有机基；X是水解性基团；m为1～3的整数)；“A2成分”，分子中含有1个以上环氧基的含环氧基有机化合物；以及“A3成分”，具有平均粒径为20nm以上且150nm以下的二氧化硅系微粒。 

“A1成分”是以通式X_mR² _3-mSi-Y-SiR² _3-mX_m表示的有机硅化合物，式中的Y是含有1个以上氟原子的二价有机基，氟原子的个数优选为4～50个，特别优选为4～24个。特别是，为了良好地表现防反射性、防污性、防水性等各性能，优选大量含有氟原子，但若过多，则架桥密度下降导致有时无法得到充分的耐擦伤性。因此，作为Y 

优选下述的结构的物质。 

-CH₂CH₂(CF₂)_nCH₂CH₂- 

-C₂H₄-CF(CF₃)-(CF₂)_n-CF(CF₃)-C₂H₄- 

作为上述结构中的n，需要其是满足2～20的值，可以更优选满足2～12的范围，特别优选满足4～10的范围。若比上述范围少，则有时无法充分得到防反射性、防污性、防水性等各性能、以及耐化学药品性，若过多，则架桥密度下降导致有时无法得到充分的耐擦伤性。 

需要说明的是，本实施方式中，“A1成分”中也可以是不含有氟原子的物质。 

R²表示碳数为1～6的一价烃基，具体而言，可以示例出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基等烷基；苯基；等等。为了得到良好的耐擦伤性，优选为甲基。 

m为1～3的整数，优选为2或3，特别是为了形成高硬度的被膜，优选m=3。 

X表示水解性基团。作为具体例，可以举出Cl等卤原子；以ORX(RX为碳数1～6的一价烃基)表示的有机氧基，特别是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基等烷氧基；异烯丙氧基等链烯氧基；乙酰氧基等酰氧基；甲基乙基酮肟基等酮肟基；甲氧基乙氧基等烷氧基烷氧基；等等。这些中优选为烷氧基，特别是甲氧基、乙氧基的硅烷化合物容易操作，水解时反应的控制也容易，因此优选。 

作为这样的“A1成分”的具体示例，可以举出例如下述的物质。 

[化学式1] 

相对于形成有机系防反射层12的防反射膜用组合物中的树脂成分总量，所含有的“A1成分”在60重量%以上且99重量%以下的范围，优选在60重量%以上且90重量%以下的范围，由此利用“A1成分”的有机硅化合物能够实现被膜的耐化学药品性 的提高。 

作为“A2成分”即在分子中含有1个以上的环氧基的含环氧基有机化合物，可以使用适当的物质。组合物中，相对于树脂成分总量，所含有的“A2成分”优选在5重量%以上且20重量%以下的范围，若比该范围少则无法充分提高被膜的耐裂缝性以及与透光性基材11的密合性，另外若比该范围多，则可能导致被膜的耐磨耗性下降。 

作为含有环氧基的有机化合物，优选使用选自以通式R³ _nR⁴ _pSiZ_4-〔n+p〕表示的化合物和以下述通式(1)表示的化合物〔R³、R⁴是碳数为1～16的有机基，至少1个含有环氧基。Z为水解性基团。n，p为0～2的整数且1≤n+p≤3)，可以使用这样的化合物中的1种或2种以上。这种情况下，能够不使被膜的耐化学药品性以及耐磨耗性下降，而进一步提高耐裂缝性。这些化合物的合计含量范围优选为树脂成分总量的1重量%以上且20重量%以下，若该含量过小则可能无法充分实现耐裂缝性的提高，另外若含量过剩，则可能导致耐化学药品性以及耐磨耗性下降。 

[化学式2] 

(R⁵～R¹⁶为有机基，且其中至少1个含有环氧基。q、r、s、t为0～12的整数) 

作为上述的以通式R³ _nR⁴ _pSiZ_4-〔n+p〕表示的化合物，可以根据对透光性基材11的附着性、得到的膜的硬度以及低反射性、组合物的寿命等目的来适当选择，可以举出例如环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基苯基二乙氧基硅烷、δ-(3,4-环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷等。 

另外，在以上述通式(1)表示的化合物中，式中的R⁵～R¹⁶可以举出甲基等适当的烃基等有机基。另外，该R⁵～R¹⁶中至少1个含有环氧基，例如可以举出具有下述结构的化合物。 

[化学式3] 

(R是以C_uH_2u表示的烃基。u为1～12的整数) 

作为这样的以通式(1)表示的化合物的具体示例，可以举出例如下述所示的化合物。 

[化学式4] 

[化学式5] 

(POA是聚醚基，优选为-C₃H₆O(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_bR’。a，b为0～12整数。R’为烃基) 

作为含环氧基有机化合物，除了以通式R³ _nR⁴ _pSiZ_4-〔n+p〕和通式(1)表示的化合物之外，也可以使用适当的环氧化合物。作为这样的环氧化合物，可以举出例如下述示出的化合物。 

[化学式6] 

对于“A3成分”的二氧化硅系微粒，为了实现低折射率化，使用例如由在内部形成了空洞或空隙的中空二氧化硅系微粒构成的二氧化硅溶胶。在二氧化硅系微粒的内部空洞内包含比二氧化硅折射率低的气体或溶剂，由此相比于没有空洞的二氧化硅系微粒能够进一步降低折射率，达成有机系防反射层12的低折射率化。 

所使用的内部具有空洞的二氧化硅系微粒的平均粒径为20nm以上且150nm以下，优选为40nm以上且60nm以下，平均粒径的最适值在50nm，且该微粒的折射率n在1.16～1.39范围。若颗粒的平均粒径小于20nm，则颗粒内部的空隙率减小，无法得到期望的低折射率。若平均粒径超过150nm，则有机薄膜的雾度增加，所以不是优选的。 

有机系防反射层12的防反射膜用组合物中，作为微粒，除了“A3成分”以外可以 并用其他微粒。作为这些微粒的添加总量，对于其与其他树脂成分的重量比例没有特别限定，优选按照微粒/其他成分(固体成分)=80/20以上且10/90以下的范围来设定。若微粒多于80，则可能由防反射膜用组合物得到的固化被膜的机械强度下降，相反若中空微粒少于10，则可能使固化被膜表现低折射率的效果减小。 

另外，除了上述成分以外，作为在有机系防反射层12的防反射膜用组合物中能够并用的有机硅化合物，可以举出四乙氧基硅烷等硅酸盐类；甲基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷等烷基硅烷类；苯基三甲氧基硅烷等苯基硅烷类；γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂类；等等各种化合物。 

这些有机硅化合物优选为树脂成分总量的20重量%以下。若该含量过剩，则可能被膜的耐裂缝性下降，亲水性升高，耐化学药品性下降。 

另外，作为其他有机硅化合物，也可以含有以通式RF-SiX₃表示的含有氟化烷基的烷氧基硅烷(RF是含有1个以上氟原子的一价有机基、X为水解性基团)。若含有这样的成分，则能够更加降低所形成的被膜的折射率。 

在通式RF-SiX₃中，优选RF中氟原子的数目为3～25个。其中，如下述的结构单元不含有极性部分，因此特别优选。 

CF₃C₂H₄- 

CF₃(CF₂)₃C₂H₄- 

CF₃(CF₂)₇C₂H₄- 

作为水解性基团的X，其可以与“A1成分”中的基团一样。 

作为这样的以通式RF-SiX₃表示的含有氟化烷基的烷氧基硅烷，可以举出例如下述所示的化合物。 

CF₃C₂H₄-Si(OCH₃)₃

CF₃(CF₂)₃C₂H₄-Si(OCH₃)₃

CF₃(CF₂)₇C₂H₄-Si(OCH₃)₃

以该通式RF-SiX₃表示的含有氟化烷基的烷氧基硅烷和其水解物(部分水解物)的含量可以适当调整，但若添加量过多则被膜的耐擦伤性下降，因此相对于组合物中的树脂成分总量优选在1重量%～30重量%的范围，特别优选为10重量%以下。 

另外，作为其他有机硅化合物，可以举出下述通式中示出的二烷基硅烷氧基系的 水解性有机硅烷。 

[化学式7] 

(R¹、R²、R为烷基，m为1～3的整数，n为2～200的整数) 

作为这样的二烷基硅烷氧基系的水解性有机硅烷，可以举出例如如下所示的结构的物质。 

[化学式8] 

若以n为有机系防反射层12的折射率，以λ为使用的光的波长带的波长，则根据在有机系防反射层12的表面反射的光与在透光性基材11的表面反射的光的相互减弱的条件的式子d=λ/(4×n)来求出有机系防反射层12的厚度d。 

即，在有机系防反射层12的使用的光的波长带的波长λ与反射率R(%)的关系中，选择反射率R最小的波长λ的值λo，将该波长λo和已知的折射率n代入上述式中从而求出厚度d。 

例如，在示出有机系防反射层12的使用的光的波长带的波长λ与反射率R(%)的关系的图2中，反射率R最小的波长λo为490nm。使折射率n为与按照以往的真空蒸镀法成膜的防反射膜相同的折射率1.36，根据所述式子，厚度d为90nm。 

有机防反射层12的厚度d为67nm≤d≤151nm。由于各种各样的光学元件1导致使用的波长带不同，因此具体的范围不同。 

例如，将光学元件1用于液晶投影仪或数码相机的情况下，80nm≤d≤92nm(d=86nm中心±7%)，用于与蓝光对应的拾取装置的情况下，67nm≤d≤77nm(d=72nm中心±7%)，用于与DVD对应的拾取装置的情况下，111nm≤d≤127nm(d=119nm中心±7%)，用于与CD对应的拾取装置的情况下，131nm≤d≤151nm(d=141nm中心±7%)。 

(4.防水膜) 

防水膜13是由含氟有机硅化合物构成的层。含氟有机硅化合物优选使用以下述的通式(2)表示的含氟硅烷化合物。 

[化学式9] 

通式(2)中的RG是碳数为1～16的直链状或支链状全氟烷基，优选为CF₃-，C₂F₅-，C₃F₇-。X为碘或氢；Y为氢或低级烷基；Z为氟或三氟甲基。R¹⁷是能够水解的基团，优选例如卤素、-OR¹⁹、-OCOR¹⁹、-OC(R¹⁹)=C(R²⁰)₂、-ON=C(R¹⁹)₂、-ON=CR²¹。此处，R¹⁹为脂肪族烃基或芳香族烃基；R²⁰为氢或低级脂肪族烃基；R²¹为碳数为3～6的二价脂肪族烃基。 

R¹⁸是氢或惰性的一价有机基，优选为碳数1～4的一价烃基。a、b、c、d为0～200的整数，优选为1～50；e为0或1。m和n为0～2的整数，优选为0。p为1以上的整数，优选为1～10的整数。另外，分子量为5×10²～1×10⁵，更优选为5×10²～1×10⁴。 

另外，作为上述通式(2)所示的含氟硅烷化合物的优选结构的化合物，可以举出在下述通式(3)中示出的化合物。下述式中，q表示1～50的整数，m表示0～2的整 数，r表示1～10的整数。 

[化学式10] 

对于通式(2)或通式(3)表示的含氟硅烷化合物，其溶解在有机溶剂中，调整为规定浓度，可以采用使用所得到的防水处理液涂布在有机系防反射层上的方法。作为涂布方法，可以使用浸渍涂布法、旋涂法、喷雾法、流动法、刮刀(doctor blade)法、辊涂涂装、凹版涂布涂装法、帘式流动涂状、刷毛涂布等。 

作为有机溶剂，优选含氟硅烷化合物的溶解性优异的具有全氟烷基的且碳数为4以上的有机化合物，可以使用例如全氟己烷、全氟环丁烷、全氟辛烷、全氟癸烷、全氟甲基环己烷、全氟-1,3-二甲基环己烷、全氟-4-甲氧基-丁烷、全氟-4-乙氧基丁烷、间二甲苯六氟化物。另外，可以使用全氟醚油、三氟氯乙烯低聚物油。 

利用有机溶剂稀释时的浓度优选为0.03重量%～1重量%。若浓度过低则有时难以形成充分厚度的防污层，无法得到充分防水防油效果，另一方面，若过浓则可能防污层过厚，可能导致为了消除涂布后涂布不均的清洗工作的负担增加。 

对防水膜13的厚度没有特别限定，优选为0.001μm以上且0.5μm以下，更优选为0.001μm以上且0.03μm以下。 

需要说明的是，本实施方式中，可以通过真空蒸镀法进行防水膜的成膜。 

接着，根据图3和图4对光学元件的制造方法的实施方式进行说明。 

首先，根据图3对通过浸渍涂布法进行有机系防反射层12的成膜的实施方式进行说明。 

图3是示意性地示出用于制造光学元件1的生产线的图。 

(成膜准备) 

如图3(A)所示，将预先制造的透光性基材11安装在用于保持的保持夹具2上。透光性基材11的尺寸是纵横为50mm×50mm。 

利用在图3(B)中示出的清洗装置3对用保持夹具2保持的透光性基材11进行清 洗。对透光性基材11进行了碱清洗处理之后，利用清洗装置3进行纯水清洗，之后，干燥，冷却。 

之后，如图3(C)所示，在透光性基材11上涂布硬涂层用组合物。 

(硬涂层用组合物的制备) 

取1000重量份丁基溶纤剂，加入1200重量份γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷进行了充分搅拌后，添加300重量份0.1摩尔/升的盐酸持续搅拌1昼夜，得到了硅烷水解物。在该硅烷水解物中加入30重量份的硅系表面活性剂(日本Unicar公司制造；产品名L-7001)，搅拌1个小时后，加入7300重量份以氧化钛、氧化锡、氧化硅为主体的复合微粒溶胶(金红石型晶体结构，甲醇分散，触媒化成工业公司制造；产品名オプトレイク1120Z8RU-25，A17)，进行了2个小时搅拌混合。接着加入250重量份环氧树脂(Nagase Chemtex公司制造；产品名：Denacol EX-313)，进行了2个小时的搅拌之后，加入20重量份的铁(Ⅲ)乙酰丙酮进行1个小时搅拌，用2μm的过滤器进行过滤，得到了硬涂层用组合物。将制备的硬涂层用组合物容纳在溶液槽41中。 

(硬涂层用组合物的涂布) 

将用保持夹具2保持的透光性基材11浸渍(Dipping)在容纳在溶液槽41中的硬涂层用组合物中，以100mm/min以上且600mm/min以下，例如为150mm/min的拉升速度进行拉升。 

(烧制) 

如图3(D)所示，将涂布有硬涂层组合物的透光性基材11投入在烧制炉42中。在烧制炉42的内部将透光性基材11在规定温度进行加热。该加热温度是考虑到防反射膜用组合物的组成、透光性基材11的耐热性等而决定的，但该加热温度为40℃以上且200℃以下，例如为150℃。透光性基材11间隔规定时间在烧制炉42的内部移动。 

由此，在透光性基材11的主面上形成硬涂层HC。 

之后，如图3(E)所示，在透光性基材11的硬涂层HC上涂布防反射膜用组合物。 

(溶液：防反射层组合物的制备) 

用有机溶剂稀释“A1成分”的有机硅化合物，向其中添加“A2成分”的有机硅化合物。进一步，添加在有机溶剂中以胶体状分散的“A3成分”的二氧化硅系微粒。之后，根据需要，添加固化催化剂、光聚合引发剂、产酸剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等，进行充分搅拌之后，添加硝酸水溶液、或稀盐酸、乙酸等进行水解。 

此时，以固体成分浓度计，相对固化后的固体成分的稀释浓度为0.5重量%～15重量%，例如为2重量%。在固体成分浓度超过了15重量%的情况下，利用浸渍法即使减慢拉升速度，也难以得到规定的膜厚，有机系防反射层12的厚度d达到需要以上的厚度。另外，固体成分浓度小于0.5重量%的情况下，利用浸渍法即使加快拉升速度，厚度d也比需要的薄。 

制备的防反射膜用组合物预先容纳在罐4中。 

(防反射膜用组合物的涂布) 

将用保持夹具2保持的透光性基材浸渍(dipping)在容纳于罐4中的防反射膜用组合物中，以100mm/min以上且600mm/min以下，例如为150mm/min的拉升速度拉升。 

(烧制) 

如图3(F)所示，将涂布了防反射层用组合物的透光性基材11投入在烧制炉5中。在烧制炉5的内部，将透光性基材11在规定温度进行加热。对于该加热温度，考虑到防反射层用组合物的组成、透光性基材11的耐热性等而决定，但该加热温度为50℃以上且200℃以下，例如为150℃。透光性基材11每间隔3分钟到8分钟，例如5分钟在烧制炉5内部移动。即，在透光性基材11上涂布的防反射层用组合物在规定温度例如在150℃，加热规定时间例如5分钟。 

如图3(G)所示，从烧制炉5搬出的透光性基材11在其两主面上形成了有机系防反射层12，作为光学元件1而完成。对完成的光学元件1的有机系防反射层12的对水的接触角进行了测定，该接触角大于80°。与此相对，对由无机系材料构成的以往的防反射膜的接触角进行了测定，其接触角小于15°。 

需要说明的是，本实施方式中，可以根据需要在有机系防反射层12的表面设置防水膜13。 

接着，根据图4对通过旋涂法进行有机系防反射层的成膜的实施方式进行说明。 

图4是示意性地示出用于说明制造光学元件1的方法的图。 

(成膜准备) 

利用在图4(A)中示出的清洗装置3对用保持夹具2保持的透光性基材11进行清洗。即，与浸渍涂布法的情况一样，对透光性基材11进行了碱清洗之后，进行纯水清洗，之后干燥，冷却。 

(硬涂层用组合物的涂布) 

之后，通过旋涂法将与图3的实施方式同样制备的硬涂层用组合物涂布在透光性基材11的主面上。 

即，如图4(B)所示，将透光性基材11载置在旋转台610上，从喷嘴620在透光性基材11的主面上滴加0.5ml以上且1.5ml以下，例如为1ml的作为防反射膜用组合物的溶液，之后，通过旋转台610使透光性基材11以1000rpm以上且2000rpm以下，例如为1500rpm的旋转速度旋转10秒以上且30秒以下，例如20秒。 

(烧制) 

如图4(C)所示，将涂布了硬涂层用组合物的透光性基材11投入至烧制炉42中。烧制条件与浸渍涂布法相同。 

在透光性基材11的两主面上形成有机系防反射层12的情况下，在未形成有硬涂层HC的透光性基材11的主面上，实施如图4(B)中示出的硬涂层用组合物的涂布，图4(C)中示出的烧制。 

从烧制炉42搬出的透光性基材11在其两主面或1个主面上形成了硬涂层HC。 

(防反射膜用组合物的溶液的涂布) 

之后，通过旋涂法将与图3的实施方式同样制备的溶液，即防反射层用组合物涂布在透光性基材11的硬涂层HC的主面上。 

即，如图4(D)所示，将透光性基材11载置在旋转台61上，从喷嘴62在透光性基材11上形成的硬涂层HC的主面上滴加0.5ml以上且1.5ml以下，例如为1ml的防反射膜用组合物，之后，通过旋转台61使透光性基材11以1000rpm以上且2000rpm以下例如为1500rpm的旋转速度进行10秒以上且30秒以下例如20秒旋转。 

(烧制) 

如图4(E)所示，将涂布了防反射膜用组合物的透光性基材11投入至烧制炉5中。烧制条件与浸渍涂布法相同。 

在透光性基材11的两主面上形成有机系防反射层12的情况下，在未形成有机系防反射层12的透光性基材11的主面上，实施图4(D)中示出的防反射膜用组合物的涂布、图4(E)中示出的烧制。 

从烧制炉5搬出的透光性基材11在其两主面或1个主面上形成具有与浸渍涂布法同样的接触角的有机系防反射层12。需要说明的是，可以根据需要在有机系防反 射层12的表面设置防水膜13。 

因此，本实施方式中能够发挥如下作用效果。 

(1)由无机系材料构成的硬涂层HC设置在由无机系材料构成的透光性基材11上，在该硬涂层HC上设置有机系防反射层12，并且使该有机系防反射层12为以硅氧烷键或共价键与透光性基材11的主面接合构成，，由此能够避免为了成膜而使用真空蒸镀法所产生的不良情况，其中，该有机系防反射层12含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅，并且含有具有含硅氧烷键(Si-O)结构的原子结构的Si骨架和与Si骨架结合的脱离基，Si骨架中脱离基脱离了的Si骨架的悬空键变为活性键，从而以硅氧烷键或共价键与透光性基材11的主面接合构成。即，成膜时在透光性基材11的主面上附着异物或灰尘等的因素大幅减少，因此能够防止在光学元件1的有机系防反射层12上产生缺陷，进一步，有机系防反射层12其接触角为大于无机系材料的防反射膜的接触角这样的值，因此防尘效果大于无机系的防反射膜，异物或灰尘等难以附着。另外，在有机系防反射层12中不含钛或镧的混合氧化膜，因此在材料中不含有放射线元素铀(U)、钍(Th)等杂质，不会对与光学元件1邻近配置的电气部件产生坏影响。 

(2)按照满足式d=λ/(4×n)来设置有机系防反射层12的厚度d，由此能够提供防反射效果高的有机系防反射层12。 

(3)在将光学元件1用于液晶投影仪或相机的情况下，使有机系防反射层12的厚度d为80nm≤d≤92nm；将光学元件1用于与蓝光对应的拾取装置的情况下，使有机系防反射层12的厚度d为67nm≤d≤77nm；将光学元件1用于与DVD对应的拾取装置的情况下，使有机系防反射层12的厚度d为111nm≤d≤127nm；将光学元件1用于与CD对应的拾取装置的情况下，使有机系防反射层12的厚度d为131nm≤d≤151nm，由此对应于各种光学制品，有机系防反射层12的防反射效果都很高。 

(4)透光性基材11的无机系材料是容易入手的水晶、铌酸锂和玻璃中的任意一种，因此能够容易地制造光学元件1。 

(5)若将透光性基材11作为双折射板，则能够使双折射板的防尘效果较高。 

(6)与真空蒸镀法相比，若使用浸渍涂布法将由防反射膜用组合物构成的溶液在由无机系材料构成的硬涂层HC上形成有机系防反射层12，其成膜管理简单，能够容易地制造光学元件1。即，仅将形成有硬涂层HC的透光性基材11浸渍在防反射膜 用组合物中即可，由此不需像真空蒸镀法那样需要复杂的工序。 

(7)与浸渍涂布相比，若使用旋涂法将由防反射膜用组合物构成的溶液在由无机系材料构成的硬涂层HC上形成有机系防反射层12，容易进行有机系防反射层12的膜厚调整。即，对透光性基材11的旋转速度、旋转时间、在透光性基材11上滴加的防反射膜用组合物的量进行调整，由此能够容易地控制有机系防反射层12的厚度d。 

(8)与真空蒸镀法相比，若将透光性基材11进行了清洗之后，使用浸渍涂布法或旋转涂布法在透光性基材11上进行硬涂层HC和有机系防反射层12的成膜，其工序数和从清洗到成膜的时间减少，因此在透光性基材11的主面上以不粘有异物或灰尘的状态成膜，从这一点出发，也能够消除有机系防反射膜12的缺陷。 

(9)若在有机系防反射层12上设置氟系的防水膜13，从这一点出发，也能够提高光学元件1的防尘性能。 

根据图5对组装了所述的光学元件1的摄像装置的实施方式进行说明。 

图5中示出组装了本实施方式制造的光学元件的摄像装置。 

图5中，摄像装置100A用于数码相机、摄像机、电子静态相机、其他相机，其具备相互相向配置的摄像组件101和光学低通滤波器组102。 

摄像组件101具备陶瓷制容器103、在该容器103的中央部分设置的板状的摄像元件104、和与该摄像元件104相向配置的与容器103的外缘部接合固定的盖105。摄像元件104由CCD或C-MOS等构成。 

光学低通滤波器组102由双折射板106、红外线吸收玻璃107、1/4波长板108以及双折射板106等构成。 

盖105、双折射板106、红外线吸收玻璃107以及1/4波长板108等构成摄像装置100的部件，进一步，除了摄像装置100以外，在数码相机、其他相机中设置的未图示的光学制品为本实施方式的光学元件1。 

因此，本实施方式中能够挥发如下作用效果。 

(10)具备在透光性基材11的主面上设置了有机系防反射膜12的光学元件1、摄像元件104、容纳摄像元件104的容器103而构成摄像装置100A，由此光学元件1的有机系防反射膜12无缺陷，防尘效果高，由此能够防止缺陷或异物等拍进摄像元件104中。 

根据图6到图8对组装了所述的光学元件1的电子设备的实施方式进行说明。 

图6作为电子设备的一个示例，示意性地示出了电子静态相机、数码摄像机等相机。 

图6中，作为电子设备的相机100包括所述的摄像装置100A、相比该摄像装置100A配置在更靠近光入射侧的透镜100B、在摄像装置100A的出射侧配置的主体部100C而构成。 

本体部100C中包括进行摄像信号修正等的信号处理部、将摄像信号记录在磁带等的记录介质这样的记录部以及对该摄像信号进行播放的播放部、对播放的图像进行显示的显示部等各种构成要素。 

摄像装置100A具备容纳盒109。 

该容纳盒109中设置有所述的摄像组件101和驱动部100D。驱动部100D对摄像元件140进行驱动。 

摄像组件101具备容器103、摄像元件104以及盖105而构成，图6中，在容器103中设置了保持盖105的窗103A。 

图7中示意性地示出了作为电子设备的一个示例的液晶投影仪。 

图7中，投影仪200具备集成照明光学系统110、色分离光学系统120、中继光学系统130、电光学装置140和投影透镜150。 

集成照明光学系统110具备光源111、第1透镜阵列112、第2透镜阵列113、偏光转换元件114、重叠透镜115。该集成照明光学系统110对构成电光学装置140的3张透过型液晶面板141(红、绿、蓝色光分别为液晶面板141R、141G、141B)的图像形成区域进行大致均匀的照明。 

色分离光学系统120具备2片二向色镜121、122和反射镜123。该色分离光学系统120将利用二向色镜121、122从集成照明光学体系110射出的多条部分光束分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)3色的色光。 

二向色镜121以及反射镜123将蓝色光导向透过型液晶面板141B。 

二向色镜122将通过了二向色镜121的红色光和绿色光中的绿色光通过场透镜151导向透过型液晶面板141G。 

中继光学系130将通过了二向色镜122的红色光通过入射侧透镜131、中继透镜133和反射镜132、134，将红色光导向透过型液晶面板141R。 

电光学装置140根据图像信息对入射的光束进行变调从而形成彩色的图像。该电 光学装置140具备：透过型液晶面板141R、141G、141B；设置在各透过型液晶面板141R、141G、141B的光入射面上的作为本实施方式的光学元件的防尘玻璃1；和十字分色棱镜142。 

防尘玻璃1配置在光源111和十字分色棱镜142之间的光路上，十字分色棱镜142对每个色光变调，合成光学图像，从而形成彩色图像。 

投影透镜150将由十字分色棱镜142形成的彩色图像进行放大从而来投影。 

图8中示意性地示出了作为电子设备的一个示例的光拾取装置。 

图8中，光拾取装置300按照下述构成：对作为焦点位置不同的3种光记录介质的光盘(CD301、DVD302、BD303)照射相互波长不同的3种激光束，检测各自规定的信号。 

具体而言，光拾取装置300作为与CD301相关的光学系统，其包括产生激光的激光二极管310、准直透镜311、作为本实施方式的光学元件的偏光光束分离器1、透镜313、二向棱镜314、1/4波长板315、开口过滤器316、对物镜头317、以及信号检测系统318而构成，所述信号检测系统318从CD301的数据坑反射的反射激光进行受光，变换为电信号，由此对在所述数据坑中写入的信号进行检测。 

作为与DVD302相关的光学系统，光拾取装置300包括产生激光束的LD321、透镜322、偏光光束分离器1、以及信号检测系统323而构成，所述信号检测系统323通过激光束对从DVD302的数据坑反射的反射激光进行受光，转变为电信号，由此对写入所述数据坑的信号进行检测。 

作为与BD303相关的光学系统，光拾取装置300包括产生激光束的LD331、透镜332、偏光光束分离器1、透镜333、二向棱镜334以及信号检测系统335而构成，所述信号检测系统335通过激光束对从BD303的数据坑反射的反射激光进行受光，转变为电信号，由此对写入所述数据坑的信号进行检测。 

除了基板的形状以外，偏光光束分离器1的示意构成与图1中示出的光学元件1相同。 

(11)具备在透光性基材11的主面上设置了有机系防反射层12这样的光学元件1而构成了电子设备，即相机100、液晶投影仪200以及光拾取装置300，因此能够提供不会拍进异物等的高品质的电子设备。 

需要说明的是，本发明并不限定于所述的实施方式，其在能够达成本发明的目的 的范围内也包括以下所示的变形。 

例如，在所述实施方式中，透光性基材11为板状，本发明也可以是具有球面的基材。即，本发明的光学元件并不限定于双折射板或盖等平板状材料，也能够适用于用于电子设备的透镜等。 

另外，成膜前实施的透光性基材11的清洗工序可以将多张透光性基材11容纳在筐等中后实施一次。 

进一步，作为硬涂层用组合物的涂布方式，所述实施方法中使用了浸渍涂布法和旋涂法，但本发明也可以使用喷涂法、辊涂法或流涂法。 

工业实用性 

本发明能够用于具有光学元件的数码相机、液晶投影仪、光拾取装置等电子设备中。 

符号说明 

1    光学元件 

11   透光性基材 

12   有机系防反射层 

HC   硬涂层 

100、200、300  电子设备 

100A  摄像装置 

103  容器 

104  摄像元件 

105  盖 

106  双折射板 

107  红外线吸收玻璃 

108  1/4波长板。 

Claims (8)

1.一种光学元件，其具备：

无机系的透光性基材；

设置在所述透光性基材的主面上的无机系硬涂层，其比所述透光性基材硬；

设置在所述硬涂层的主面上的有机系防反射层，其含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅；

其中，所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物的至少任意一种形成共价键结合。

2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，当以所述有机系防反射层的折射率为n，以透过的光的波长为λ时，所述有机系防反射层的厚度d满足d=λ/(4×n)。

3.如权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述有机系防反射层的厚度d为：67nm≤d≤151nm。

4.如权利要求1～权利要求3任一项所述的光学元件，其特征在于，所述透光性基材含有Si基。

5.一种摄像装置，其特征在于，该摄像装置具备：

权利要求1～权利要求3任一项所述的光学元件；

摄像元件；

和容纳所述摄像元件的容器。

6.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具备权利要求1～权利要求3任一项所述的光学元件。

7.一种光学元件的制造方法，其特征在于，该制造方法具备：

准备无机系的透光性基材，在所述透光性基材的主面上形成比所述透光性基材硬的无机系硬涂层的工序；

准备溶液槽的工序，所述溶液槽放入了含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的溶液；

将形成了所述硬涂层的所述透光性基材浸渍在所述浴槽内，将所述溶液涂布在所述硬涂层上的工序；

对在所述硬涂层上涂布了所述溶液的所述透光性基材进行加热，从而使所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物中的至少任意一种形成共价结合的工序。

8.一种光学元件的制造方法，其特征在于，该制造方法具备：

准备无机系的透光性基材，在所述透光性基材的主面上形成比所述透光性基材硬的无机系硬涂层的工序；

准备含有有机硅化合物、含环氧基有机化合物以及中空二氧化硅的溶液的工序；

将所述溶液旋涂在所述硬涂层上的工序；

对在所述硬涂层上旋涂了所述溶液的所述透光性基材进行加热，从而使所述硬涂层与所述有机硅化合物和所述含环氧基有机化合物中的至少任意一种形成共价结合的工序。

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