CN112020570B - 透明部件和透明部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供透明部件,是至少具备基材或者在该基材上具备层的透明部件,具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分。
Description
技术领域
本发明涉及透明部件和透明部件的制造方法,特别是,涉及能够以简便的方法除去表面的水滴,在用于透镜的情况下能够清晰地维持拍摄图像的透明部件等。
背景技术
例如,为了车辆的驾驶辅助,在车辆搭载车载照相机。更具体而言,将拍摄车辆的后方或侧方的照相机搭载于汽车的车体,通过将该照相机所拍摄的影像显示于驾驶员能够视觉确认的位置,而减少死角,由此能够有助于安全驾驶。
然而,多数情况下车载照相机安装于车外,在该透镜上由于雨等而经常附着水滴。根据附着于透镜的水滴的程度,有可能在照相机所拍摄的图像中产生形变,导致可视性恶化。
以往,作为输送微量液滴的技术,公开了如下的技术,通过以楔形配置疏水面不同的区域,从而向疏水面较弱、面积较大的一方输送液滴(例如,参照专利文献1。)。然而,若将该技术应用于拍摄系统的透镜,则在接触角不同的区域存在边界,因此存在光学特性急剧变化、图像紊乱的问题。另外,为了应对图案尺寸以下的微小水滴,需要半导体工序等,生产性显著降低,很难输送这样的微小水滴。
另外,公开了如下的技术,对透镜的表面实施亲水涂覆和疏水涂覆,在同一表面设置接触角不同的区域,将水滴集中地引导到该区域的边界部的位于引导部的1点(例如,参照专利文献2。)。然而,水滴的除去依赖于自重(重量),透镜表面本身没有使水滴移动的力,亲水涂覆和疏水涂覆始终是控制水滴自然落下时的移动方向的引导的作用。
专利文献1:日本特开2005-331410号公报
专利文献2:日本特开2015-018106号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题、状况而完成的,其解决课题在于,提供能够以简便的方法除去表面的水滴、在用于透镜的情况下能够清晰地维持拍摄图像的透明部件和透明部件的制造方法。
本发明者为了解决上述课题,在对上述问题的原因等进行研究的过程中,发现了如下,能够提供通过形成相对于水的接触角连续地变化的表面部分,能够简便地除去附着于表面的水滴,能够清晰地维持拍摄图像的透明部件等,从而完成本发明。
即,本发明的上述课题通过以下的方式来解决。
1.一种透明部件,是至少具备基材或者在该基材上具备层的透明部件,该透明部件具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分。
2.根据第1项所记载的透明部件,上述表面部分包含于疏水层。
3.根据第2项所记载的透明部件,上述疏水层的厚度连续地变化。
4.根据第2项或第3项所记载的透明部件,上述疏水层含有氟化物。
5.根据第2项至第4项中任一项所记载的透明部件,在上述疏水层的背面具有反射防止层。
6.根据第1项至第5项中任一项所记载的透明部件,上述表面部分的表面粗糙度连续地变化。
7.根据第1项至第6项中任一项所记载的透明部件,该透明部件用于车载用的光学部件或者室外用的光学部件。
8.根据第7项所记载的透明部件,上述光学部件为光学透镜。
9.一种第1项至第8项中任一项所记载的透明部件的制造方法,具备将疏水材料成膜而形成疏水层的工序,在上述工序中,形成为上述疏水层的厚度连续地变化。
10.根据第9项所记载的透明部件的制造方法,在上述工序中,使用蒸镀法、涂覆法中的任意方法。
通过本发明的上述方式,提供透明部件和透明部件的制造方法,能够利用简便的方法除去表面的水滴,在用于透镜的情况下能够清晰地维持拍摄图像。
关于本发明的效果的发现机构或者作用机构,虽然不明确,但推测为如下。
由于具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分,因此在上述表面部分,与接触角的变化量无关地作用使水滴移动的力(驱动力)。因此,在水滴附着于该表面部分的情况下,水滴向接触角变小的方向自然地滑落,水滴被从表面部分除去。因此,在将这样的透明部件例如用于车载用照相机或监视用照相机等在室外使用的透镜的情况下,所拍摄的图像不会产生形变,可视性变得良好。另外,水滴不容易附着于透镜,即使在恶劣天气时也能够维持良好的可视性。
附图说明
图1A是示出接触角变化的图案例的透明部件(透镜)的表面部分的俯视图。
图1B是示出接触角变化的图案例的透明部件(透镜)的表面部分的俯视图。
图2是示出接触角变化的图案例的图。
图3是本发明的透明部件的剖视图。
图4是示出本发明的蒸镀装置的概略结构的剖视图。
图5是放大地示出图2的A部的剖视图。
图6是示出蒸镀装置内的各基材和与任意的基材对应的掩模板的俯视图。
图7A是示出对通过掩模板而在基材上成膜的疏水层赋予膜厚梯度的原理的说明图(基材与掩模板的间隙T较窄的情况(间隙T=Ta))。
图7B是示出对通过掩模板而在基材上成膜的疏水层赋予膜厚梯度的原理的说明图(基材与掩模板的间隙T较窄的情况(间隙T=Tb>Ta))。
图8是示出与图7A和图7B所示的例子不同的另一例的说明图。
具体实施方式
本发明的透明部件至少是具备基材或者该基材上具备层而成的透明部件,具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分,控制附着于该表面部分的水的流动方向。
该特征是与下述各实施方式共用或者对应的技术特征。
作为本发明的实施方式,从水滴除去优异的方面出发,优选上述表面部分包含于疏水层。
另外,从能够更简便地除去水滴的方面出发,优选上述疏水层的厚度连续地变化。
从容易调整相对于水的接触角、能够增大接触角的方面出发,优选上述疏水层含有氟化物。
从光学性能优异的方面出发,优选在上述疏水层的背面具有反射防止层。
从使表面能量变化而控制水的流动方向的方面出发,优选上述表面部分的表面粗糙度连续地变化。
从防止由雨天等引起的水滴的附着、并且得到良好的可视性的方面出发,优选用于车载用的光学部件或者室外用的光学部件。特别是,优选光学部件为光学透镜。
本发明的透明部件的制造方法具备将疏水材料成膜而形成疏水层的工序,在上述工序中,形成为上述疏水层的厚度连续地变化。
在上述工序中,从能够更简便地除去水滴的方面出发,优选使用蒸镀法、涂覆法中的任意方法。
以下,对本发明及其构成要素以及用于实施本发明的形态、方式进行说明。此外,在本申请中,“~”以包含其前后记载的数值来作为下限值和上限值的意思使用。
[透明部件的概况]
本发明的透明部件至少是具备基材或者在该基材上具备层而成的透明部件,具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分。
在本发明中,所谓“连续地变化”,优选在特定区域中接触角的最大值与最小值的接触角之差为10°以上,若为10°以上则作用使水滴充分地移动的力(驱动力)。特别是,在将本发明的透明部件用于车载照相机用的透镜的情况下,优选为40°以上。
另外,接触角的变化量越大则使水滴移动的力越大,变化量越小则使水滴移动的力越小,但在接触角连续地变化的区域中,与变化量无关地作用有使水滴移动的力。
在本发明的透明部件以圆形透镜的方式使用的情况下,例如优选设定为,从透镜的中心朝向外侧(半径方向)的变化量尽可能大。也可以是,最大接触角本身不一定要大(即,也可以不是疏水表面。)。另外,出于水滴除去的目的,接触角的变化量也可以不恒定。
接触角连续地变化的区域所需的宽度优选为1mm以上。小于1mm时,担心光学特性的急剧的变化。
在将本发明的透明部件用于车载照相机用透镜的情况下,优选在希望除去水滴的部分、即透镜的光学性的有效径区域整体使接触角变化,在将除了有效径之外的透镜表面整面设为接触角的变化的区域的情况下,能够从透镜表面完全地除去水滴,因此更优选。
具体地,在图1中示出接触角变化的图案例。图1A和图1B是作为透明部件的透镜的表面部分的俯视图。
在图1A中,接触角从透镜的中心朝向外侧(半径方向)以连续地变小的方式变化。在该情况下,能够使水滴朝向透镜的半径方向移动而除去,与现有的透镜相同,能够不限制透镜的朝向而直接替换使用。
在图1B中,接触角从透镜的外周中的一端部朝向与该一端部对置的另一端部以连续地变小的方式变化。在该情况下,能够使水滴向透镜的上述另一端部移动而除去。在将透镜倾斜设置的情况下,能够在1个方向上除去水滴。
此外,在图2中示出其他的接触角变化的图案例。
在图2中,横轴表示观察透明部件的水滴移动方向的剖面时的表面位置(水滴移动的部分的与水滴的开始地点相距的距离),纵轴表示相对于水的接触角。
另外,作为像上述那样接触角连续地变化的表面部分的形成方法,后述说明,但由于接触角取决于厚度,因此优选以使构成表面部分的疏水层的厚度连续地变化的方式赋予倾斜(角度)。
<接触角的测定法>
接触角能够通过公知的方法来测定。例如,依据按照JISR3257规定的方法来测定。测定条件为温度25±5℃、湿度50±10%,作为具体的操作的顺序,在透明部件上滴下约1.5μL的水(蒸馏水),通过固液界面解析装置(DropMaster500,协和界面科学株式会社制)来测定透明部件上的5个部位,通过测定值的平均而得到平均接触角。直到接触角测定为止的时间为滴下水之后1分内测定。
<透明部件的结构>
本发明的透明部件至少是具备基材或者该基材上具备层而成的。即,也可以是在基材本身具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分的结构,也可以是在基材上具备的层具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分的结构。
在本发明的透明部件中,优选上述表面部分包含于疏水层,优选该疏水层设置在上述基材上。
另外,本发明的透明部件优选在基材与疏水层之间具有将低折射率层和高折射率层层叠而成的反射防止层。
作为本发明的透明部件的优选的结构,如图3所示,采用在基材101上,从该基材101侧依次设置有反射防止层201和疏水层104的结构。此外,疏水层104的表面侧(露出面侧)为与空气接触的一侧。
(基材)
作为基材,列举玻璃、树脂等。作为树脂,列举聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂等。
(疏水层)
疏水层设置在基材上,具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分。
即,由于相对于水的接触角取决于厚度,因此优选具有表面部分的上述疏水层的厚度连续地变化。
并且,更优选为,作为上述表面部分的疏水层的表面粗糙度连续地变化。
在作为疏水层的构成材料使用例如氟化物的情况下,疏水层相对于水的接触角优选处于基材相对于水的接触角以上且120°以下的范围内。而且,为了成为这样的接触角,优选例如使位于基材的中心的疏水层的厚度为16nm,形成为疏水层的厚度朝向基材的半径方向连续地变薄,形成为基材的端部上的疏水层的厚度为0nm。
疏水层的中心的厚度优选处于16~50nm的范围内,疏水层的半径方向端部侧的厚度优选处于0~15nm的范围内,能够充分地确保疏水性能。
疏水层的表面的算术平均粗糙度Ra在0.1~3nm的范围内连续地变化,但从良好地除去水滴的方面出发是优选的。为了成为这样的表面粗糙度,例如能够通过后述的蚀刻、喷砂法等而形成。
上述算术平均粗糙度是依据JISB0601:2001,使用AFM(原子间力显微镜)进行测定而得的值。具体而言,使用Buruker社制的DimensionIcon,测定区域为10μm×10μm。
从容易调整相对于水的接触角、特别是容易确保较高的接触角的方面出发,作为疏水层的构成材料,优选为氟化物。作为氟化物,列举氟树脂材料等。作为出售品,优选为SURFCLEAR100(SC-100)(Canon Optical株式会社)的平板形状的结构。除此之外,除了平板形状以外,也可以是液体状。
(反射防止层)
反射防止层优选具有将高折射率层和低折射率层交替地层叠的多层构造。
本发明的高折射率层是具有比基材的折射率高的折射率的层,本发明的低折射率层是具有比基材的折射率低的折射率的层。
高折射率相对于波长587.56nm的折射率优选处于1.9~2.45的范围内,作为低折射率相对于波长587.56nm的折射率,优选处于1.3~1.5的范围内。
作为本发明的反射防止层(高折射率层、低折射率层)所使用的材料,优选列举电介质材料,例如Ti、Ta、Nb、Zr、Ce、La、Al、Si、Hf等氧化物、或者将它们组合而得的氧化化合物是适合的。通过将不同的电介质材料层叠多层,能够添加降低整个可视域的反射率的功能。
层叠数虽然基于所要求的光学性能,但通过进行大致3~5层左右的层叠,能够降低可视域整体的反射率,从能够防止膜的应力变大而膜剥离的方面出发,作为上限数,优选为12层以下。
作为本发明的反射防止层的具体的结构,优选从基材侧起依次为低折射率层、高折射率层、低折射率层、高折射率层、低折射率层。优选在反射防止层的最上层的低折射率层上设置疏水层,但不限于它们的层结构。
上述低折射率层由折射率比基材低的材料构成,例如优选为SiO2、或除此之外为SiO2与Al2O3的混合物等。特别是,从使SiO2与疏水层中的氟化物稳固地结合的方面出发,优选在疏水层的正下方的层设置由SiO2构成的层。
上述低折射率层能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子照射法等公知的方法而在基材上成膜,然而特别是优选利用真空蒸镀法成膜。另外,在真空蒸镀法中,也可以使用IAD(Ion Assisted Deposition)(以下,也简称为“IAD”。),由此耐伤性提高。
上述高折射率层由折射率比基材高的材料构成,例如优选为Ta的氧化物与Ti的氧化物的混合物、或除此之外为Ti的氧化物、Ta的氧化物、La的氧化物与Ti的氧化物的混合物等。作为Ta的氧化物与Ti的氧化物的混合物(Ta2O5+TiO2)的出售品,列举OA-600(CanonOptical社制)等。
上述高折射率层能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子照射法等公知的方法而在基材上成膜,然而特别是优选利用真空蒸镀法成膜。另外,在真空蒸镀法中,也可以使用IAD,由此耐伤性提高。
另外,反射防止层的层厚(在层叠了多层的情况下为整体的厚度)优选处于50nm~5μm的范围内。如果层厚为50nm以上,则能够发挥防止反射的光学特性,如果层厚为5μm以下,则能够防止由于反射防止层本身的层应力而产生面变形。
[透明部件的制造方法]
本发明的透明部件的制造方法具备将疏水材料成膜而形成疏水层的工序,在上述工序中,上述疏水层的厚度形成为连续地变化。
<形成疏水层的工序>
在形成上述疏水层的工序中,由于疏水层相对于水的接触角取决于疏水层的厚度,因此优选疏水层的厚度连续地变化。另外,也可以是,在如上述那样控制疏水层的厚度的基础上、或者不控制疏水层的厚度,而疏水层的表面粗糙度形成为连续地变化。
作为将疏水层的厚度形成为连续地变化的方式,例如在涂布基于掩模板的疏水材料时,能够利用遮挡而对厚度赋予倾斜(膜厚梯度)。在该情况下,优选像后述那样,使用真空蒸镀法等。
另外,能够根据位置而将开口面积不同的掩模板配置在基材的跟前从而进行疏水材料的涂布,赋予膜厚梯度。在该情况下,优选使用真空蒸镀法或喷射法等。
另外,也可以通过在均匀的疏水层上将掩模材料进行倾斜成膜,并进行蚀刻而将疏水层的厚度形成为连续地变化。
另一方面,作为将疏水层的表面粗糙度形成连续地变化的方式,列举蚀刻、喷砂法等。具体而言,通过以周期、深度逐渐变化的方式形成微小的凹凸图案并进行蚀刻,能够使表面粗糙度连续地变化。另外,通过利用喷砂法以使喷射量、速度逐渐变化的方式进行处理,能够使表面粗糙度连续地变化。
此外,除了使上述疏水层的厚度或表面粗糙度变化之外,作为使疏水层的接触角连续地变化的方式,通过照射氧等离子体、臭氧等而使接触角降低,因此通过一边改变照射强度一边进行照射,也能够制成接触角的倾斜。
以下,关于在真空蒸镀法中,利用遮挡而形成具有膜厚梯度的疏水层的方法进行说明。
(真空蒸镀法)
关于使用了上述真空蒸镀法的成膜方法,以下与真空蒸镀装置的说明一同进行说明。
如图4所示,本发明的真空蒸镀装置1具备腔室2、圆顶3、监视系统5。
在腔室2的底部配置有多个蒸发源6。这里,作为蒸发源6,示出2个蒸发源6a、6b,但蒸发源6的个数也可以是一个,也可以是三个以上。通过对蒸发源6的成膜材料(例如,疏水材料)进行加热并使其蒸发,使成膜材料附着于在腔室2内设置的基材101(例如玻璃板),由此将由成膜材料构成的层7(例如,疏水层)(参照图5)在基材101上成膜。
作为在各蒸发源6中使成膜材料蒸发时的加热方式,存在电阻加热、电子束加热、高频感应加热、激光束加热等,但也可以是任意的方式。另外,在腔室2设置有未图示的真空排气系统,由此将腔室2内抽真空。
此外,在腔室2内设置有掩模板12,但关于它们的详细情况后述说明。
圆顶3保持至少一个对基材101和掩模板12进行保持的支架21(参照图5),也称为蒸镀伞。该圆顶3为剖面圆弧状,通过连结圆弧的两端的弦的中心,成为以与该弦垂直的轴AX为旋转对称轴而进行旋转的旋转对称形状。圆顶3以轴AX为中心例如以恒定速度进行旋转,由此经由支架21而保持于圆顶3的基材101和掩模板12绕轴AX以一定速度进行公转。
该圆顶3能够在旋转半径方向(公转半径方向)和旋转方向(公转方向)上将多个支架21排列保持。由此,能够在多个支架21所保持的多个基材101上同时成膜,能够提高光学元件的制造效率。
监视系统5是通过对在真空成膜中从各蒸发源6蒸发而附着于自身(监视系统5)的层进行监视,而对在基材101上成膜的层的特性进行监视的系统。通过该监视系统5,能够掌握在基材101上成膜的层的光学特性(例如透过率、反射率、光学层厚等)。另外,监视系统5还包含水晶层厚监视器,也能够对在基材101上成膜的层的物理层厚进行监视。该监视系统5还作为与层的监视结果对应地控制多个蒸发源6的接通/断开的切换等的控制部发挥功能。
图5是放大地示出图4的A部的剖视图。上述的支架21是保持基材101和掩模板12的保持部件。支架21具有保持基材101的保持板22、轴23。轴23贯通于设置于保持板22的孔(未图示)、设置于掩模板12的孔(未图示)。保持板22由螺母24、24夹持而固定于轴23。掩模板12由螺母25、25夹持而固定于轴23。
通过转动螺母24、24或者螺母25、25,能够使掩模板12相对于基材101在轴23的轴向上相对地移动。由此,能够调整基材101与掩模板12的距离(间隙T)。此外,若掩模板12相对于基材101的位置被支架21暂时固定(若间隙T被设定为规定的值),则在成膜中(成膜工序),不会变更掩模板12的位置(即间隙T)。
接下来,对上述的掩模板12的详细情况进行说明。
(掩模板)
掩模板12相对于基材101位于多个蒸发源6侧,并且以在与基材101的一部分之间形成间隙T的状态下与基材101一同公转的方式,由上述的支架21保持在腔室2内。
图6是示出将保持着基材101和掩模板12的支架21在公转半径方向和公转方向上排列并保持于圆顶3时的各基材101、与任意的基材101对应的掩模板12的俯视图。此外,为了使掩模板12的形状清晰,在图6中,为了方便对掩模板12标注阴影(在其他的附图中也相同)。如该图所示,掩模板12的公转方向的宽度在公转半径方向上恒定,掩模板12的平面形状为长方形。
通过如上述那样将掩模板12保持在腔室2内,能够对从蒸发源6蒸发而附着在基材101上的成膜材料所构成的层7(疏水层)赋予与间隙T对应的膜厚梯度。若对这一点更详细地说明,则如下。
图7A和图7B示意性地示出通过掩模板12而对在基材101上成膜的层7(疏水层)赋予膜厚梯度的原理。
若掩模板12相对于基材101位于蒸发源6侧,则在基材101和掩模板12的公转方向的各位置,从各蒸发源6朝向基材101的成膜材料的一部分由掩模板12遮挡。此时,在基材101与掩模板12的间隙T较窄的情况下(将此时的间隙T设为Ta),朝向基材101的成膜材料在基材101与掩模板12之间不容易进入到深处(到基材101的端部)。因此,在基材101上成膜的层7的膜厚梯度变陡(参照图7A。)。
另一方面,如图7B所示,在基材101与掩模板12的间隙T较宽的情况下(若将此时的间隙T设为Tb,则Tb>Ta),不会由掩模板12遮挡而朝向基材101的成膜材料在基材101与掩模板12之间容易进入到深处。因此,在基材101上成膜的层7的膜厚梯度变缓。
因此,通过与基材101的一部分隔着间隙T而配置掩模板12,能够对在基材101上成膜的层7赋予与上述间隙T对应的膜厚梯度。
在本发明中,通过使用上述的蒸镀装置,在基材上蒸镀疏水材料,从而通过掩模板进行遮挡而形成赋予了膜厚梯度的疏水层。
在本发明中,基材101与掩模板12之间的间隙T优选处于1~50mm的范围内,更优选处于1~10mm的范围内。在光学部件较大的情况下,膜厚梯度的区域越大越好,因此优选间隙T也越大。在光学部件较小的情况下,膜厚梯度的区域也可以较小,因此优选适当地设定间隙T。
此外,在图5中,上述掩模板12被配置为,保持于支架21的一端部侧,覆盖基材的半面,但并不局限于此,例如也可以如图8所示,构成为使用在中心用冲头或钻头等开孔的掩模板12A,将其保持于支架(未图示)的两端部。在该情况下,从蒸发源6朝向基材101的成膜材料的一部分由掩模板12遮挡。此时,基材101的除了中心部分的部分(基材101的端部侧)被掩模板12覆盖,因此以基材101的中心部分最厚、朝向基材101的端部侧而厚度逐渐变薄的方式形成膜厚梯度。
另外,与像这样使用了在中心部分开孔的掩模板12A的情况同样,在基材101与掩模板12的间隙T较窄的情况下,膜厚梯度变陡,在间隙T较宽的情况下,膜厚梯度变缓。
并且,在中心部分开设的孔的大小(开口面积)只要与疏水层的希望形成的膜厚梯度的区域大小对应地适当变更即可。具体而言,在使用了直径10mm的基材的情况下,优选使用在中心部分形成了直径2~8mm的孔的掩模板。此外,上述孔的形状也可以不是正圆,另外,也可以在形成孔的周面上形成凹凸等。
(涂覆法)
本发明的涂覆法优选在基材上以疏水层的厚度连续地变化的方式涂覆疏水材料。
作为涂覆法,列举旋转涂覆、浸渍涂覆、喷射法等,其中,从容易将疏水层的厚度连续地倾斜形成的方面出发,优选为喷射法。
(喷射法)
本发明的喷射法是利用喷射来涂覆疏水材料的方法。能够利用喷射的照射时间而任意地控制疏水层的厚度。另外,与蒸镀法同样,即使是在喷射时使用掩模的方法,也能够使厚度连续地变化。
此外,在形成上述疏水层的工序前,也可以设置在基材上形成反射防止层的工序。
在形成反射防止层的工序中,能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子照射法等公知的方法而在基材上成膜,但特别是,优选利用真空蒸镀法成膜。另外,在真空蒸镀法中,也可以使用IAD,由此耐伤性提高。
在使用IAD的情况下,只要在上述的蒸镀装置内设置离子枪、在成膜时将离子枪的驱动接通而成膜即可。
[车载用或者室外用的光学部件]
本发明的透明部件用于车载用的光学部件或者室外用的光学部件。
作为本发明的车载用光学部件,例如列举搭载于车载照相机的透镜单元等。
“车载照相机”是指设置在汽车的车体的外侧的照相机,设置在车体的后方部而用于后方确认、或者设置在车体的前方部而用于前方确认或者用于侧方确认,作为与前车的距离的确认用等而使用。
这样的车载照相机用的透镜单元由多个透镜构成,详细地说,由配置在物体侧的物体侧透镜和配置在像侧的像侧透镜组构成。像侧透镜组具备多个透镜和设置在透镜间的光圈。
这样的多个透镜中的、物体侧透镜成为在外部空气露出的露出面,作为具有该露出面的透镜,适合使用本发明的透明部件。
作为上述室外用的光学部件,列举室外设置型的监视照相机等,作为构成该监视照相机的透镜中的、具有在外部空气露出的露出面的透镜,适合使用本发明的透明部件。
实施例
以下,列举实施例而具体地说明本发明,但本发明不限于此。
[实施例1]
作为赋予了接触角连续地变化的表面部分的制成例,采用了通过真空蒸镀法将疏水材料蒸镀而对疏水层的厚度赋予倾斜的方法。
基材:玻璃基材(HOYA社制的TAF1)
真空蒸镀装置:成膜装置BES-1300(株式会社SPCLON制)
疏水材料的蒸发源:电阻加热方式
疏水材料:SURFCLEAR100(SC-100)平板形状(Canon Optical株式会社制)
将上述的基材设置在真空蒸镀装置,而在蒸发源与基材之间覆盖基材的一半,并且以与基材平行的方式配置掩模板,利用掩模板将涂布遮挡,从而在蒸镀后的基材上将疏水层的厚度制成为连续地变化。另外,为了疏水层的稳定化,在成膜后在室温下放置了半日以上。
在基材与掩模板之间的距离为3mm和10mm的情况下,分别进行成膜,得到在基材上形成了疏水层的二个透明部件。
若对于所得到的各透明部件,附着7μL的水滴,则像下述那样确认如下,水滴分别从未配置掩模板的部分(疏水层的厚度较厚的部分)朝向配置有掩模板的部分(疏水层的厚度较薄的部分)移动。此时,在基材与掩模板之间的距离较小(3mm)的情况下,与基材与掩模板之间的距离较大(10mm)的情况相比,确认了水滴的移动速度较快。另外,在基材与掩模板之间的距离较大(10mm)的情况下,与基材与掩模板之间的距离较小(3mm)的情况相比,确认了水滴的移动距离较长。
另外,在确认了各透明部件的疏水层的厚度的情况下,基材与掩模板之间的距离为3mm、10mm时形成16nm~0nm的连续的膜厚梯度的区域的水滴移动的方向的长度分别为4mm、9mm。疏水层的厚度为16nm的区域的接触角为120°,厚度为0nm的区域的接触角为30°。
[实施例2]
在基材与蒸发源之间将形成有孔的掩模板设置为该孔位于基材的中心部,与上述实施例1同样地成膜。此外,作为基材,使用凸形状透镜(直径12mm),掩模板的孔的直径为6mm,基材与掩模板之间的距离被设定为3mm。若对于所得到的透明部件,附着水滴,则确认了如下,水滴从配置有掩模板的孔部的部分(基材的中心部分)朝向配置有掩模板的部分的径向移动。另外,确认了在基材的大部分,水滴向基材的外侧方向移动。
此外,在上述实施例1和实施例2中,对在基材形成有疏水层的透明部件进行实验,在基材上形成反射防止层(从基材侧依次层叠了SiO2(低折射率层)、OA-600(高折射率层)、SiO2(低折射率层)、OA-600(高折射率层)、SiO2(低折射率层)而得的层),在该反射防止层上利用与上述实施例1和实施例2相同的方法形成疏水层的情况下也是,确认了水滴同样地移动。
产业上的可利用性
本发明能够用于透明部件及其制造方法,能够以简便的方法除去表面的水滴,在用于透镜的情况下能够清晰地维持拍摄图像。
附图标记的说明
1…蒸镀装置;2…腔室;3…圆顶;5…监视系统;6、6a、6b…蒸发源;7…层;12、12A…掩模板;21…支架;22…保持板;23…轴;24、25…螺母;AX…轴;101…基材;104…疏水层;201…反射防止层。
Claims (7)
1.一种透明部件,是至少具备基材或者在该基材上具备层的透明部件,
该透明部件具有相对于水的接触角连续地变化的表面部分,
所述表面部分包含于疏水层,
所述疏水层的厚度连续地变化,
所述透明部件为光学透镜,所述光学透镜的光学性的有效径区域整体接触角连续地变化。
2.根据权利要求1所述的透明部件,其中,
所述疏水层含有氟化物。
3.根据权利要求1或者2所述的透明部件,其中,
在所述疏水层的背面具有反射防止层。
4.根据权利要求1或者2所述的透明部件,其中,
所述表面部分的表面粗糙度连续地变化。
5.根据权利要求1或者2所述的透明部件,其中,
该透明部件用于车载用光学部件或者室外用的光学部件。
6.一种权利要求1至5中任一项所述的透明部件的制造方法,其中,
具备将疏水材料成膜而形成疏水层的工序,
在所述工序中,形成为所述疏水层的厚度连续地变化。
7.根据权利要求6所述的透明部件的制造方法,其中,
在所述工序中,使用蒸镀法、涂覆法中的任意方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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