CN112424654A

CN112424654A - 光学构件

Info

Publication number: CN112424654A
Application number: CN201980047241.2A
Authority: CN
Inventors: 山本宏行; 真下尚洋; 尾山卓司; 田原慎哉; 长岛达雄
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-07-17
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: JPWO2020017495A1; EP3825742A1; CN112424654B; JP7298073B2; EP3825742A4; WO2020017495A1; US20210132273A1

Abstract

一种光学构件，其具有：透明基板，所述透明基板含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且具有700nm以上且1800nm以下的波长范围中的透射率为78％以上的区域；和光干涉膜，所述光干涉膜配置在与上述区域对应的透明基板的主面上，其中，将700nm以上且1800nm以下的波长范围中的规定的波长设为波长λ_s时，在上述的范围中，在入射角为0度以上且60度以下的范围内入射的波长λ_s的光的透射率具有86.5％以上的最小值、并且具有9％以下的最小值与最大值之差。

Description

光学构件

技术领域

本发明涉及光学构件，特别是涉及对于红外区域的光在宽范围的入射角的范围内具有高透射率的光学构件。

背景技术

最近，以实现各种自动行驶移动服务为目标，与自动驾驶相关的技术开发变得活跃。在自动驾驶技术中，需要测定车辆与周围物体的距离。在该距离的测定中，利用使用了红外区域的光的LiDAR(光检测和测距)传感器的技术。

搭载在车内的利用LiDAR传感器等的光的传感器经由窗玻璃(例如车辆的挡风玻璃)进行光信号的发送接收。因此，要求窗玻璃对用于传感器的光具有高透射率。例如，在专利文献1中，公开了一种作为车辆的窗玻璃的夹层玻璃，所述夹层玻璃使用了含有与在传感器中使用的从可见区域到红外区域的光相对应的规定量的铁、二氧化钛、二氧化铈的有色玻璃、并且在400nm～2100nm的波长范围中具有至少30％的透射率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-528968号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1中，仅讨论了夹层玻璃对于入射角为0度的光的透射率，没有考虑对于高入射角的光的透射性，并且对于高入射角的透射率不是足够的值。即，在自动驾驶技术中使用的LiDAR传感器中，对于宽范围的入射角要求红外区域的光(以下称为“红外光”)的高透射性。专利文献1的夹层玻璃不能满足这样的要求。

本发明的目的在于提供一种在宽范围的入射角的范围内对红外光具有高透射率的光学构件。

用于解决问题的手段

本发明的光学构件具有：

透明基板，所述透明基板含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且具有在700nm以上且1800nm以下的波长范围中的透射率为78％以上的红外线高透射区域；和光干涉膜，所述光干涉膜配置在与所述红外线高透射区域对应的所述透明基板的主面上，其中，在与所述透明基板的所述红外线高透射区域对应的所述光学构件的区域中，在700nm以上且1800nm以下的波长范围中的至少一个波长λ_s的光的透射率在入射角为0度以上且60度以下的范围内具有86.5％以上的最小值、并且具有9％以下的最小值与最大值之差。

发明效果

根据本发明，可以得到在宽范围的入射角的范围内对红外光具有高透射率的光学构件。如果将本发明的光学构件例如用作LiDAR传感器的保护构件，则LiDAR传感器在宽的入射角的范围内不会妨碍感测中使用的红外光的透射。此外，在将LiDAR传感器搭载于车内时，在将本发明的光学构件用作窗玻璃的情况下，能够抑制隔着窗玻璃的感测功能的降低。

附图说明

图1A是示意性地示出实施方式的光学构件的一例的截面图。

图1B是示意性地示出实施方式的光学构件(挡风玻璃)的一例的俯视图。

图1C是图1B所示的光学构件(挡风玻璃)的X-X线的截面图。

图1D是示意性地示出图1A所示的光学构件的使用例之一的截面图。

图2A是实施例的例1的光学构件对入射角0度和60度的入射光的光谱透射率曲线。

图2B是实施例的例1的光学构件对入射角0度和60度的入射光的、规定波长λ_s(940nm)附近的光谱透射率曲线。

图3A是实施例的例2的光学构件对入射角0度和60度的入射光的光谱透射率曲线。

图3B是实施例的例2的光学构件对入射角0度和60度的入射光的、规定波长λ_s(940nm)附近的光谱透射率曲线。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

在本说明书中，对于特定的波长范围，透射率例如为78％以上是指在该整个波长范围中透射率不低于78％。同样地，透射率例如为1％以下是指在该整个波长范围中透射率不超过1％。

在本说明书中，对于表示数值范围的“～”，在数值的范围中包含上限值和下限值。

本发明的实施方式的光学构件(以下也称为“本光学构件”)具有：透明基板，所述透明基板含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且具有在700nm以上且1800nm以下的波长范围中的透射率为78％以上的红外线高透射区域(以下也称为“规定的区域”)；和光干涉膜，所述光干涉膜配置在与所述红外线高透射区域对应的该透明基板的主面上，在与透明基板的所述红外线高透射区域对应的光学构件的区域中，满足下述(1)的要件。

以下，将“在透明基板中，含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且在700nm以上且1800nm以下的波长范围中的透射率为78％以上”的要件称为要件(A)。在本说明书中，要件(A)中的透射率是对相对于透明基板的任意一个主面的入射角为0度时的入射光测定的透射率，照射面没有限定。

(1)700nm以上且1800nm以下的波长范围中的至少一个波长λ_s的光的透射率在入射角为0度以上且60度以下的范围内具有86.5％以上的最小值(以下也称为“T_(1)min”)，具有9％以下的最小值与最大值之差(以下也称为“ΔT₍₁₎”)。在下述说明中，有时将波长λ_s简记为“λ_s”。

在(1)中，入射角是指相对于上述规定的区域中的光学构件的主面的入射角。在没有特别说明的情况下，在本说明书中记载的光学特性是关于从光学构件的任意一个主面入射的光的特性，入射面没有限定。

在本说明书中，对于透明基板和光学构件中的特定波长，例如700nm以上且1800nm以下的波长的光的透射率和反射率可以利用入射角可变的分光光度计、例如日立分光公司制造的V-570等进行测定。

本光学构件通过在上述规定的区域中满足(1)的要件，对于700nm以上且1800nm以下的波长的红外光在宽范围的入射角的范围内具有高透射率。在(1)中规定的波长λ_s例如是与本光学构件一起使用的LiDAR传感器的感测中所使用的激光的波长。本光学构件只要具有一个以上满足(1)的要件的规定波长即可，也可以在两个以上的规定波长下满足(1)的要件。在一个实施方式中，波长λ_s处于750nm以上且900nm以下的范围，优选处于775nm以上且875nm以下的范围，进一步优选处于800nm以上且850nm以下的范围。在另一个实施方式中，波长λs处于830nm以上且980nm以下的范围，优选处于855nm以上且955nm以下的范围，进一步优选处于880nm以上且930nm以下的范围。此外，在另一个实施方式中，波长λ_s处于975nm以上且1125nm以下的范围，优选处于1000nm以上且1100nm以下的范围，进一步优选处于1025nm以上且1075nm以下的范围。此外，在另一个实施方式中，波长λ_s处于1475nm以上且1625nm以下的范围，优选处于1500nm以上且1600nm以下的范围，进一步优选处于1525nm以上且1575nm以下的范围。

需要说明的是，在以下说明中，也将T_(1)min≥86.5％称为(1-1)的要件、将ΔT₍₁₎≤9％称为(1-2)的要件。

在(1-1)中，如果T_(1)min为86.5％以上，例如在与LiDAR传感器组合使用的情况下，可以说是足以保持LiDAR传感器的广角扫描的透射率。T_(1)min优选为87％以上，更优选为89％以上，特别优选为90％以上。

在(1-2)中，如果ΔT₍₁₎为9％以下，则在波长λ_s下，入射角0度～60度的范围中的透射率的变动例如对于与LiDAR传感器组合使用而言足够小，该变动成为噪声的可能性小。ΔT₍₁₎优选为8％以下，更优选为7％以下，进一步优选为5％以下，特别优选为3.5％以下。

此外，本光学构件优选在上述规定的区域中具有以下的(2)～(4)的要件中的至少一个，更优选具有(2)～(4)的要件中的两个以上，进一步优选具有(2)～(4)的要件的全部。

(2)以5度的入射角照射的波长λ_s的光的光损失为3％以下。需要说明的是，光损失可以作为从100％减去透射率和反射率而得到的值来计算出。如果本光学构件满足(2)的要件，在将本光学构件与LiDAR传感器组合的情况下，该传感器能够高效地接收入射光，因此是优选的。该光损失更优选为2.5％以下，进一步优选为1.0％以下，特别优选为0.7％以下。

(3)将光学构件在温度60℃、相对湿度80％的环境中暴露48小时前后，对于波长λ_s的光，入射角为0度时的透射率的变化为1％以下。如果满足(3)的要件，本光学构件在高温多湿的使用环境中具有优异的耐久性。

在将本光学构件例如用作安装在车外的LiDAR传感器的保护构件的情况下，本光学构件暴露在外部空气中。另外，即使在车内搭载LiDAR传感器的情况下，有时本光学构件在车内也处于高温多湿的环境中。即使在这样的情况下，如果满足(3)的要件，则能够长时间稳定地使用。在(3)中，透射率的变化更优选为0.8％以下，进一步优选为0.6％以下，特别优选为0.4％以下。

(4)在光学构件的光干涉膜的表面处测定的压入深度50nm下的马氏硬度大于对透明基板的表面处测定的压入深度50nm下的马氏硬度。本说明书中的马氏硬度是利用显微硬度测试仪、使用维氏压头、并将最大载荷到达时间设定为10秒、将蠕变时间设定为5秒、将压入载荷设定为从0.05mN到500mN、将加载速度设定为1mmN/10s、将卸载速度设定为1mmN/10s而进行加载-卸载试验时的、压入深度50nm下的马氏硬度。以下，将上述测定条件下测定的压入深度50nm的马氏硬度简称为“马氏硬度”。

如果满足(4)的要件，则能够得到在光干涉膜的表面具有比透明基板的表面高的马氏硬度的光学构件。即，可以得到耐久性高的光学构件。在本光学构件的光干涉膜的表面处测定的马氏硬度和在本光学构件中使用的透明基板的马氏硬度在后文中具体说明。

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限于本实施方式。

将实施方式的本光学构件的截面图的一例示意性地示于图1中。图1所示的光学构件10A具有：透明基板1和光干涉膜2，所述透明基板1具有彼此相反的第一主面1a和第二主面1b。透明基板1整体满足上述要件(A)，光干涉膜2配置在透明基板1的第一主面1a的整个面上。

具有透明基板1和光干涉膜2的光学构件10A满足上述(1)的要件。在图1所示的例子中，光干涉膜2是从透明基板1侧开始依次层叠了带有符号21、22和23的三层的多层膜。需要说明的是，在本光学构件中，通过与满足要件(A)的透明基板组合而满足要件(1)的光干涉膜的层叠数没有限制。

另外，作为光学构件10A的变形例，可以列举在透明基板1的第二主面1b上具有光干涉膜2的构成、在透明基板1的第一主面1a上和第二主面1b上具有光干涉膜2的构成。这些例子也满足要件(1)，因此也包含在本光学构件的范畴内。

此外，本光学构件也可以是仅在透明基板1的第一主面1a的规定的区域设置有光干涉膜2的构成。在这种情况下，只要在透明基板1的设置有光干涉膜2的区域中满足要件(1)即可，没有干涉膜2的区域可以不满足要件(1)。此外，在没有干涉膜2的区域中，透明基板1也可以不满足要件(A)。与透明基板1的红外线光透射区域以外的区域对应的本光学构件的区域的、根据JIS-R3106：1998测定的能量透射率优选为60％以下，进一步优选为50％以下，特别优选为45％以下，进一步特别优选为40％以下。

例如，在将本光学构件应用于汽车用窗玻璃且在车内侧设置LiDAR传感器的情况下，在以窗玻璃的大小设置的透明基板1中，只有基于LiDAR传感器的激光所透射的区域具有在满足要件(A)的透明基板1的主面上配置光干涉膜2的构成。在这种情况下，光干涉膜2可以配置在透明基板1的车内表面，也可以配置在车外表面，还可以配置在这两者上。

图1B是应用于汽车用挡风玻璃的、实施方式的本光学构件的一例的俯视图。图1C是将图1B所示的挡风玻璃沿着X-X线切割而得到的截面图。

作为本光学构件的挡风玻璃10B具有透明基板1和位于透明基板1的车内表面1a上且沿着透明基板1的外周设置的屏蔽可见光的屏蔽层4。屏蔽层4具有以从透明基板1的上边中央朝向面内方向(下方)突出的方式形成的突出部。突出部在大致中央处具有随着LiDAR传感器的红外激光信号的发送接收而允许该信号透射的开口部3。在开口部3的车内表面1a上设置有光干涉膜2。需要说明的是，图1B是从挡风玻璃10B的车内侧观察的俯视图。

图1B中用虚线示出LiDAR传感器的安装部A。安装部A位于屏蔽层4的开口部3的周围。图1C中用虚线示意性地示出安装在挡风玻璃10B上的LiDAR传感器40的构成。LiDAR传感器40具有LiDAR传感器主体41和容纳该LiDAR传感器主体41的壳体42。LiDAR传感器40例如可以通过经由胶粘层43将壳体42在安装部A处胶粘在屏蔽层4上来安装。

挡风玻璃10B所具有的透明基板1为夹层玻璃。作为透明基板1的夹层玻璃是车内玻璃板1A和车外玻璃板1B经由中间胶粘层1C胶粘而成的构成。构成透明基板1的夹层玻璃是在开口部3内的区域中满足要件(A)的设计。如上所述，挡风玻璃10B在与开口部3对应的透明基板1的车内表面1a上具有光干涉膜2。由此，挡风玻璃10B的开口部3满足上述(1)的要件。而且，抑制通过开口部3发送接收的LiDAR传感器40的红外激光在宽的入射角的范围内的光量的减少，感测功能几乎不降低。

图1D中示出通过使用图1A所示的光学构件10A作为LiDAR传感器的保护构件而安装在了挡风玻璃的车内侧的LiDAR传感器的例子。挡风玻璃20是车内玻璃板21和车外玻璃板22经由中间胶粘层23胶粘的构成。光学构件10A以光干涉膜2位于LiDAR传感器主体41侧的方式设置于LiDAR传感器主体41上。另外，带有光学构件10A的LiDAR传感器主体41通过经由光学胶粘层5将光学构件10A的透明基板1胶粘在挡风玻璃20(夹层玻璃20)的车内表面上而安装在挡风玻璃20上。

在这种情况下，在挡风玻璃20的表层的平面应力分布中，从能够降低传感器安装部的光学畸变的观点考虑，优选在从挡风玻璃20的边缘部起算的仅300mm的内侧的区域的至少一处以上平面应力的最大值与最小值之差为10MPa以下，进一步优选为5MPa以下，最优选为1MPa以下。

在这种情况下，LiDAR传感器主体41工作时，红外激光在车内侧与车外侧之间经由光学构件10A和夹层玻璃20发送接收。因此，例如，如果使夹层玻璃20的构成为满足要件(A)的设计，则能够充分地发挥光学构件10A的效果，LiDAR传感器主体41所使用的红外激光在宽的入射角的范围内抑制光量的减少，感测几乎不会降低。

以下，对构成本光学构件的透明基板和光干涉膜进行说明。

[透明基板]

在本实施方式中，透明基板1具有彼此相反的第一主面1a和第二主面1b。透明基板1含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且700nm以上且1800nm以下的波长范围中的最小透射率(以下也称为“T_B700-1800”)为78％以上。需要说明的是，如上所述，透明基板1可以根据需要局部地不满足要件(A)，以下，以透明基板1整体满足要件(A)的情况为例进行说明。

如果透明基板的T_B700-1800为78％以上，则本光学构件满足(1)的要件。透明基板的T_B700-1800优选为80％以上，更优选为85％以上，进一步优选为88％以上，特别优选为88.5％以上，最优选为89％以上，进一步最优选为89.5％以上。

需要说明的是，透明基板优选800nm以上且1600nm以下的波长范围中的最小透射率(以下也称为“T_B800-1600”)为79％以上。如果透明基板的T_B800-1600为79％以上，则本光学构件更充分地满足在(1)中特别是在800nm以上且1600nm以下的波长范围中具有波长λ_s的情况下的T_(1)min和ΔT₍₁₎的要件。透明基板的T_B800-1600优选为81％以上，更优选为86％以上，进一步优选为89％以上，特别优选为90.5％以上，最优选为91％以上。

如果T_B700-1800为78％以上，则透明基板1可以仅由玻璃、玻璃陶瓷、硅、蓝宝石中的任一种物质构成，也可以由它们的混合物构成，也可以含有除它们以外的其它材料。透明基板1可以是单板，也可以是层叠体。在透明基板1为层叠体的情况下，透明基板1可以为具有多个玻璃板和配置在它们之间的树脂膜的夹层玻璃。在透明基板1如夹层玻璃那样由多个层构成的情况下，在制成夹层玻璃时对各层的透射率进行调节以使T_B700-1800为78％以上。

透明基板1的形状可以是平板，也可以在整个面或一部分具有曲率。需要说明的是，对于具有曲率的透明基板1，以形成与该透明基板1同等的构成的方式制作平坦的透明基板并测定透射率等光学特性。对于使用了具有曲率的透明基板1的光学构件，制作使用了具有与该光学构件同等的构成的平坦的透明基板的光学构件来测定光学特性。

透明基板1的厚度可以在满足要件(A)的范围内根据用途适当地调节。从基于确保安全性的强度和重量平衡的观点考虑，透明基板1的厚度优选为0.5mm～5mm，更优选为1mm～5mm，进一步优选为1.5mm～4.5mm，特别优选为2mm～4.3mm。在透明基板1为夹层玻璃的情况下，多个玻璃板的厚度与中间膜的厚度的合计为透明基板1的厚度。在透明基板1的表面处测定的马氏硬度优选为4N/mm²以上，更优选为4.5N/mm²以上，进一步优选为5N/mm²以上。

透明基板1优选包含非晶材料，更优选包含玻璃。从成本的观点考虑，特别优选包含能够通过浮法制造的非晶玻璃。非晶玻璃例如以钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱铝硅酸盐玻璃、石英玻璃等作为基本玻璃，其中，优选含有铁的含铁玻璃。作为基本玻璃，优选钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃，特别优选钠钙玻璃。

作为含铁玻璃所含有的铁(Fe)的量，相对于基本玻璃100质量％，以Fe₂O₃换算优选为1质量ppm～500质量ppm，更优选为50质量ppm～300质量ppm，进一步优选为80质量ppm～180质量ppm。当含铁玻璃含有上述的上限值以下的Fe量时，透明基板的T_B700-1800容易调节为78％以上。另外，当含铁玻璃含有上述的下限值以上的Fe量时，制造时能够利用辐射热保持温度，并且能够保持制造特性。当含铁玻璃含有上述的上限值以下的Fe时，容易将T_B700-1800保持在78％以上。

优选含铁玻璃相对于基本玻璃100质量％还含有0.0001质量％～2.5质量％的选自由Cr氧化物、Co氧化物、Mn氧化物、Ce氧化物、Cu氧化物和Se氧化物构成的金属氧化物组中的至少一种金属氧化物。可以单独使用上述的一种金属氧化物，也可以组合使用两种以上金属氧化物。其中，优选选自Cr₂O₃等Cr氧化物和CoO、Co₂O₃、Co₃O₄等Co氧化物中的一种以上金属氧化物，特别优选组合使用Cr₂O₃和Co氧化物。

在含铁玻璃还含有Cr₂O₃和Co氧化物两者的情况下，相对于基本玻璃100质量％，优选含有20质量ppm～500质量ppm的Fe、0.0015质量％～1质量％的Cr₂O₃、0.0001质量％～1质量％的Co氧化物。

相对于基本玻璃100质量％，上述金属氧化物的含量更优选为1质量ppm～200质量ppm，进一步优选为2质量ppm～100质量ppm，最优选为3质量ppm～70质量ppm。当含铁玻璃以上述的含量范围内含有上述金属氧化物时，Redox([以Fe₂O₃换算的二价铁(Fe²⁺)]/[以Fe₂O₃换算的二价铁(Fe²⁺)与三价铁(Fe³⁺)的合计(Fe²⁺+Fe³⁺)]的值变高。由此，在保持制造特性的情况下提高T_B700-1800。

含铁玻璃的基本玻璃为钠钙玻璃，优选以氧化物换算的质量％表示，含有合计为0.1质量％～30质量％的Al₂O₃、MgO和CaO。该含量更优选为5质量％～25质量％，进一步优选为10质量％～20质量％。如果Al₂O₃、MgO和CaO的合计含量在上述范围内，则耐水性、耐酸性、耐侯性良好。以下，对基本玻璃的组成进行说明。在基本玻璃的组成中，只要没有特别说明，“％”表示以氧化物换算的质量％。

含铁玻璃中使用的基本玻璃优选以氧化物换算的质量％表示的以B₂O₃/(B₂O₃+R₂O)表示的比为0.3以下，进一步优选为0.2以下，特别优选为0.05以下。需要说明的是，R₂O表示Na₂O+K₂O。如果该比在上述范围内，能够抑制B₂O₃的挥发所导致的组成变化，即使是无研磨状态的玻璃板也能够应用于本光学构件。

作为含铁玻璃中使用的基本玻璃的组成，优选以质量％换算为下述组成。

SiO₂：55％～85％、

Al₂O₃：0％～30％、

B₂O₃：0％～20％、

CaO：0％～20％、

MgO：0％～15％、

BaO：0％～20％、

Na₂O：0％～25％、

K₂O：0％～20％。

SiO₂是形成玻璃骨架的成分。如果SiO₂的含量为55％以上，则耐热性、化学耐久性、耐候性良好。如果SiO₂的含量为85％以下，则玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好。SiO₂的含量优选为60％以上。SiO₂的含量优选为78％以下，更优选为75％以下。

Al₂O₃不是必需成分，但是当含有Al₂O₃时，耐候性、耐热性、化学耐久性良好，杨氏模量变高。如果Al₂O₃的含量为30％以下，则玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好，不易失透。Al₂O₃的含量优选为18％以下，更优选为6％以下。

B₂O₃不是必需成分，但是当含有B₂O₃时，玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好，不易失透。如果B₂O₃的含量为20％以下，则能够提高玻璃化转变温度，杨氏模量变高。B₂O₃的含量优选为18％以下，更优选为4％以下。

CaO不是必需成分，但是当含有CaO时，玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好，耐候性提高。如果CaO的含量为20％以下，则不易失透。CaO的含量优选为15％以下。

MgO不是必需成分，但是当含有MgO时，玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好，耐候性提高，杨氏模量变高。如果MgO的含量为15％以下，则不易失透。MgO的含量优选为10％以下。

BaO不是必需成分，但是当含有BaO时，玻璃熔融时的粘性不会变得过高，熔融性良好，耐候性提高。如果BaO的含量为20％以下，则不易失透。BaO的含量优选为10％以下，更优选为5％以下。

当含有Na₂O时，熔化温度降低。如果Na₂O的含量为25％以下，则不易失透，成型温度降低，弯曲成型变得容易。Na₂O的含量优选为5％以上且20％以下。优选为10％以上且17％以下。

另外，K₂O不是必需成分，但是当含有K₂O时，熔化温度降低。如果K₂O的含量为20％以下，则不易失透。K₂O的含量优选为10％以下，更优选为5％以下。

含铁玻璃还可以含有例如选自由SnO₂、SO₃和Cl构成的组中的成分作为澄清剂。

为了提高耐候性、熔融性、失透性、紫外线屏蔽性、可见光屏蔽性等，含铁玻璃中还可以含有例如ZnO、Li₂O、WO₃、Nb₂O₅、V₂O₅、Bi₂O₃、MoO₃、P₂O₅、Ga₂O₃、I₂O₅、In₂O₃、Ge₂O₅等。由此，例如，能够如后所述根据用途改变光学构件的可见光透射率等。

当考虑环境影响时，含铁玻璃优选实质上不含有As₂O₃、Sb₂O₃。另外，为了稳定地进行浮法成形，优选实质上不含有ZnO。

本光学构件中使用的包含玻璃的透明基板(以下称为“玻璃基板”)例如通过如下所述的方式得到：以组成成为所期望的范围的方式适量地调配各种原料，进行加热熔融，然后通过脱泡、搅拌等进行均质化，通过公知的浮法、下拉法、压制法或辊压法等成形为板状等、或者进行浇铸而成形为块状，进行缓慢冷却，然后加工成板状而得到。

作为上述玻璃基板，例如优选使用通过浮法成形而得到的玻璃板。另外，玻璃基板优选通过风冷强化(物理强化)、化学强化进行强化处理。通过强化处理，在玻璃基板的表面形成压应力层，对损伤、冲击的强度提高。

在通过物理强化形成压应力层的情况下，构成玻璃基板的玻璃的线性膨胀系数优选为60×10^-7/℃以上，更优选为71×10^-7/℃以上，进一步优选为75×10^-7/℃以上，特别优选为85×10^-7/℃以上。另外，为了提高物理强化后的尺寸精度，玻璃的线性膨胀系数优选为100×10^-6/℃以下，更优选为95×10^-6/℃以下，进一步优选为90×10^-6/℃以下。需要说明的是，本说明书中的线性膨胀系数为50℃～350℃的范围内的平均线性膨胀系数。

进行强化处理后的玻璃基板的表面压应力(CS)例如优选为10MPa以上。表面压应力更优选为30MPa以上，进一步优选为50MPa以上，特别优选为100MPa以上。需要说明的是，表面压应力(CS)按照下述步骤进行测定。

从形成压应力层前的玻璃基板制作整个面为镜面的圆板。使用所制作的圆板，通过圆板压缩法求出光弹性常数。接着，对进行强化处理后的玻璃基板进行切割，然后对切割面进行光学研磨，利用双折射测定装置测定延迟。然后，用延迟的测定值除以上述光弹性常数和玻璃基板的厚度，由此求出产生应力(表面的压应力(CS))。

在本光学构件中使用的玻璃基板为强化玻璃板的情况下，优选在通过根据JIS R3211的方法使玻璃基板破碎时，在50mm×50mm的正方形区域内产生的碎片的数量为40个以上且400个以下。

在本光学构件中使用的玻璃基板为夹层玻璃的情况下，优选通过根据JIS R 3211的方法使玻璃基板破碎时，由玻璃基板的冲击面的相反侧的面产生的剥离碎片的总质量为20g以下。

本光学构件中使用的玻璃基板的大小可以根据用途适当地调节。例如，将通过浮法等得到的玻璃板切割成规定尺寸后使用。出于防止端部或其附近的裂纹等目的，连接玻璃基板的第一主面和第二主面的端面优选进行倒角加工。

在本光学构件中使用的透明基板为如图1B、图1C所示的夹层玻璃的情况下，可以通过例如由上述含铁玻璃构成车内玻璃板1A或车外玻璃板1B，从而透明基板满足要件(A)。更优选通过由上述含铁玻璃构成车内玻璃板1A和车外玻璃板1B，从而透明基板满足要件(A)。在这种情况下，对于中间胶粘层1C，可以没有特别限制地使用以通常的夹层玻璃中使用的聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)、环烯烃聚合物(COP)等热塑性树脂作为主要成分的中间胶粘层。

另外，在对本光学构件进行着色的情况下，例如，如果透明基板是夹层玻璃，则可以在中间胶粘层与玻璃基板之间配置近红外透射树脂膜。在这种情况下，近红外透射树脂膜以涂布膜的形式形成在车内玻璃板或车外玻璃板的中间胶粘层侧的主面上。

[光干涉膜]

光干涉膜2形成在透明基板1的第一主面1a上，发挥使所得到的光学构件10A满足要件(1)的功能。关于光干涉膜2，例如，在所得到的光学构件10A中，对于波长λ_s的光，在入射角0度～60度的范围中与单独使用透明基板1的情况相比使反射率降低，由此发挥使光学构件10A满足要件(1)的功能。光干涉膜2优选还发挥使所得到的光学构件10A满足选自要件(2)～(4)中的一个以上要件的功能。

如果光干涉膜2发挥使光学构件10A满足(1)的要件的功能、优选还发挥使光学构件10A满足(2)～(4)的要件的功能，则还可以赋予例如可见光屏蔽性、紫外线屏蔽性、防污性、防尘性等，也可以是具有提高耐久性等其它功能的膜。

如果光干涉膜2具有上述功能，则构成没有特别限制。如图1所示的光学构件10A那样，光干涉膜2可以为仅设置在透明基板1的第一主面1a上的构成，也可以为仅设置在透明基板1的第二主面1b上的构成，还可以是设置在透明基板1的第一主面1a和第二主面1b两者上的构成。

光干涉膜2的设计在仅设置在透明基板1的第一主面1a上的情况下与仅设置在透明基板1的第二主面1b上的情况下没有差异。在透明基板的两主面上设置光干涉膜的情况下，通过组合两个光干涉膜，从而使所得到的光学构件满足要件(1)，优选以使得进一步满足选自要件(2)～(4)中的一个以上要件的方式设计各个光干涉膜。

在透明基板的两主面上设置光干涉膜的情况下，单独使用各个光干涉膜的情况下的光学构件可以不满足要件(1)。优选在单独使用的情况下，在透明基板的两主面上设置如下光干涉膜：所述光干涉膜使光学构件满足要件(1)、优选使光学构件满足(2)～(4)的要件。在这种情况下，与单独使用各个光干涉膜的情况相比，具有T_(1)min和ΔT₍₁₎提高，(2)中的光损失增大的倾向。光干涉膜的构成根据光学构件所要求的光学特性适当地选择。

光干涉膜2可以是仅由一层构成的单层膜，也可以是两层以上层叠而成的多层膜，优选为多层膜。在光干涉膜2为多层膜的情况下，优选由包含低折射率层和高折射率层的两层以上构成的多层膜。从制造成本和薄层化的观点考虑，多层膜的合计层数优选为10层以下，特别优选为4层以下。

在多层膜包含低折射率层和高折射率层的情况下，低折射率层与高折射率层优选彼此邻接地层叠。低折射率层由折射率低的材料(低折射率材料)构成，高折射率层由折射率高的材料(高折射率材料)构成。低折射率层与高折射率层的折射率差、即低折射率材料与高折射率材料的折射率差大于零即可，优选为0.1以上。需要说明的是，本说明书中记载的构成光干涉膜的光学薄膜的折射率全部表示规定的波长λ_s的光的各个材料的折射率。

具有低折射率层和高折射率层的多层膜还可以具有中间折射率层。中间折射率层由折射率比低折射率材料的折射率高、比高折射率材料的折射率低的中间折射率材料构成。在多层膜具有低折射率层、高折射率层和中间折射率层的情况下，优选低折射率层与高折射率层彼此邻接地层叠，中间折射率层以与和低折射率层接触的高折射率层的主面的相反侧的高折射率层的主面接触的方式层叠、或者以与和高折射率层接触的低折射率层的主面的相反侧的低折射率层的主面接触的方式层叠。

光干涉膜2为多层膜的情况下的各层的几何学厚度根据所使用的材料、所要求的光学特性而适当地设定。对于光干涉膜2而言，主要是红外区域的波长范围作为课题，因此优选构成光干涉膜2的层的至少一层的几何学厚度为50nm以上。构成光干涉膜2的各层的几何学厚度(每一层的膜厚)以至少一层为50nm以上为前提，可以设定为5nm～500nm。在光干涉膜2中，通过使每一层的膜厚的上限为500nm，能够抑制光散射所导致的透射率减少。另外，通过使光干涉膜2的每一层的膜厚为5nm以上，光干涉膜2实际上以连续膜的形式存在，能够充分地发挥其功能。

另外，由于主要是红外区域的波长范围作为课题，因此光干涉膜2的几何学总膜厚优选为300nm以上，更优选为400nm以上，进一步优选为500nm以上。另一方面，为了防止光散射所导致的透射率的降低以及透明基板的翘曲，光干涉膜2的几何学总膜厚优选为2000nm以下，更优选为1500nm以下，进一步优选为1200nm以下。

需要说明的是，在透明基板的两主面上设置光干涉膜的情况下，各个光干涉膜可以具有与上述同样的构成。但是，光干涉膜的几何学总膜厚的上限按两个光干涉膜的合计优选为4000nm。当在透明基板的两主面上设置光干涉膜时，光干涉膜的内部应力抑制透明基板的翘曲的产生。

图1中所示的光学构件10A中的光干涉膜2是具有中间折射率层、低折射率层与高折射率层层叠而成的构成的光干涉膜的一例。光干涉膜2具有从透明基板1的主面1a侧依次层叠中间折射率层21、高折射率层22、低折射率层23的构成。

构成低折射率层23的低折射率材料的折射率优选为大于等于1.35且小于1.55。作为低折射率材料，例如可以列举以氧化硅、氟化镁等低折射率物质作为主要成分的材料。需要说明的是，在各折射率层中，“以物质作为主要成分”是指含有50摩尔％以上该物质。低折射率材料只要折射率低、优选将折射率调节至上述范围即可，可以是以至少一种低折射率物质作为主要成分、并且还含有中间折射率物质、高折射率物质的构成。低折射率材料优选仅由低折射率物质构成，更优选仅由一种低折射率物质构成。从成膜性的再现性、稳定性、经济性等观点考虑，优选使用氧化硅作为低折射率物质。

构成高折射率层22的高折射率材料的折射率优选为1.90以上且5.00以下。作为高折射率材料，例如可以列举以氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化铈、硅、氧化铜、锗、氧化钛、氧化铌、氧化钽等高折射率物质作为主要成分的材料。高折射率材料只要折射率高、优选将折射率调节至上述范围即可，可以是以高折射率物质中的至少一种作为主要成分、并且还含有低折射率物质、中间折射率物质的构成。高折射率材料优选仅由高折射率物质构成。

在这些高折射率物质中，从在用于多层膜的情况下得到所期望的光学特性考虑，优选氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铌、氧化锡、氧化铈、硅、氧化铜。此外，从制成多层膜时得到所期望的硬度的观点考虑，优选氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化铈，更优选氮化硅、氧化锆、氮化铝，特别优选氮化硅。

具有曲率的透明基板1可以具有作为多层膜的光干涉膜2。在透明基板1为玻璃板的情况下，可以在将玻璃板弯曲成规定形状后层叠光干涉膜，也可以将光干涉膜层叠在玻璃板上后将玻璃板弯曲成规定形状。将光干涉膜层叠，然后将玻璃板弯曲的情况下能够在平坦的表面上层叠光干涉膜，因此是优选的。但是，为了弯曲玻璃板而将玻璃板加热至软化点附近，因此需要在高温下不变质的光干涉膜。作为这样的光干涉膜，作为构成高折射层的高折射材料，优选氧化锆、氧化铝、氮氧化铝、氧化钽、氮化硅、氮氧化硅、及其混合物、氧化钛与氧化锆的混合物，作为构成低折射层的低折射材料，优选氧化硅。

构成中间折射率层21的中间折射率材料的折射率优选为大于等于1.55且小于1.90。作为中间折射率材料，例如可以列举以氧化铝、氮氧化硅、氮氧化铝、氧化硅与氧化锆的混合物、氧化硅与氮化铝的混合物等中间折射率物质作为主要成分的材料。中间折射率材料只要折射率处于高折射率材料的折射率与低折射率材料的折射率之间、优选将折射率调节至上述范围即可，可以是以至少一种中间折射率物质作为主要成分、并且还含有低折射率物质、高折射率物质的构成。作为优选的中间折射率物质，可以列举氧化硅与氮化铝的混合物。中间折射率材料优选仅由中间折射率物质构成，更优选仅由一种中间折射率物质构成。

作为中间折射率物质，从制成多层膜时得到所期望的光学特性和硬度的观点考虑，优选氧化铝、氮氧化硅、氮氧化铝，特别优选氧化铝、氧化锆与氧化硅的混合物。

需要说明的是，在上述说明的各折射率层中使用的金属化合物中，例如氮化硅不一定必须包含化学计量组成比的氮化硅(Si：N＝3：4)，例如也可以包含组成比偏离的非化学计量组成比的氮化硅。在本说明书中，只要没有特别说明，以氮化+金属名、氧化+金属名、氮氧化+金属名表述的金属的氮化物、氧化物或氮氧化物表示化学计量组成比或非化学计量组成比的氮化物、氧化物或氮氧化物。根据需要，例如，如果是氮化硅，有时也记载为SiN_x。

光干涉膜2中的中间折射率层21、高折射率层22和低折射率层23的几何学厚度根据构成各层的材料、所要求的光学特性而适当地设定。例如，在中间折射率层21由氧化铝构成、高折射率层22由氮化硅构成、以及低折射率层23由氧化硅构成的情况下的各层的厚度以光学膜厚计优选为以下两个组合(i)和(ii)。在下述中，“t₂₁”表示包含氧化铝的中间折射率层21的光学膜厚，“t₂₂”表示包含氮化硅的高折射率层22的光学膜厚，“t₂₃”表示包含氧化硅的低折射率层23的光学膜厚。

(i)t₂₁＝0.354λ_s、t₂₂＝0.164λ_s、t₂₃＝0.341λ_s

(ii)t₂₁＝0.260λ_s、t₂₂＝0.140λ_s、t₂₃＝0.311λ_s

其中，这些系数是代表值，光学膜厚实质上也可以具有这些值的约±5％的范围。以下所示的例子中也是同样。

需要说明的是，在具有两个以上的规定的波长的情况下，具有例如在红外区域的宽范围内实现高透射率的膜构成是有效的。具体而言，例如，在中间折射率层21由氧化铝构成、高折射率层22由氮化硅构成、以及低折射率层23由氧化硅构成的情况下的各层的厚度以光学膜厚计设定为t₂₁＝0.147λ_s、t₂₂＝0.663λ_s、t₂₃＝0.358λ_s即可。此时，例如，在940nm波长与1550nm波长的两个波长下，在入射角度从0度到60度之间的透射率的值为85％以上，并且这些入射角度之间的透射率的最大值与最小值之差为8％以下。

作为光干涉膜2的另一个例子，例如可以列举从透明基板1的主面1a侧依次层叠各一层高折射率层和低折射率层的合计两层的例子。在这种情况下，由氧化铜构成高折射率层、由氧化硅构成低折射率层的情况下的各层的厚度优选以光学膜厚计分别为0.466λ_s和0.155λ_s。另外，由硅构成高折射率层、由氧化硅构成低折射率层的情况下的各层的厚度优选以光学膜厚计分别为0.492λ_s和0.148λ_s。

作为光干涉膜2的另一个例子，例如可以列举高折射率层和低折射率层各两层并且从透明基板1的主面1a侧开始按照高折射率层、低折射率层的顺序交替层叠的合计四层的例子。在这种情况下，由氧化铜构成高折射率层、由氧化硅构成低折射率层的情况下的各层的厚度优选以光学膜厚计从透明基板1的主面1a侧依次分别为0.517λ_s、0.269λ_s、0.467λ_s和0.142λ_s。另外，由硅构成高折射率层、由氧化硅构成低折射率层的情况下的各层的厚度优选以光学膜厚计分别为1.023λ_s、0.296λ_s、0.482λ_s、0.122λ_s。

从减小0度入射与60度入射的传感器波长λ_s的透射率之差的观点考虑，光干涉膜2的透射率优选在使传感器波长λ_s的光与光学物品的入射角度从0度到60度变化时的、入射角度为25度以上时取最大值，更优选在30度以上取最小值，最优选在35度以上取最大值。另外，即使如车辆的挡风玻璃那样，光学物品的表面相对于传感器光倾斜配置的情况下，在上述中优选的范围内，优选传感器波长λ_s下的透射率变高。

对于设置在透明基板1的一个主面上的光干涉膜2，以两层～四层的构成为例进行了说明，但是，层数、层的构成材料、层叠顺序、层的厚度等层叠结构可以根据所要求的光学特性而适当地变更。

作为在透明基板的两个主面上设置光干涉膜的情况下的例子，例如可以列举在两主面上设置如上例示的在透明基板1的一个主面上设置的两层～四层的构成的光干涉膜的构成。在这种情况下，设置在两主面上的光干涉膜的构成可以相同也可以不同。

光干涉膜2可以通过公知的成膜方法形成在透明基板1上。具体而言，使用加热蒸镀法、溅射法、离子辅助蒸镀(IAD：Ion Assisted Deposition)法等成膜法形成。特别是在形成耐刮擦性高的膜作为光干涉膜2的情况下，为了得到致密的膜，优选使用溅射法、离子辅助蒸镀法。

以上，参考图1A～图1D的同时对包含透明基板1和光干涉膜2的光学构件10A进行了说明。对于光学构件10A而言，在不损害本发明效果的范围内，能够变更透明基板1和光干涉膜2的设计。另外，在不损害本发明效果的范围内，光学构件10A可以具有除透明基板1和光干涉膜2以外的任意的构成要素。作为任意的构成要素，可以列举赋予拒水功能、亲水功能、防雾功能等的涂层、低放射性涂层、红外线遮光涂层、可见光遮光涂层、导电性涂层等。

为了满足在光干涉膜的表面处测定的马氏硬度大于在透明基板1的表面处测定的马氏硬度这样的(4)的要件，在本光学构件中，在光干涉膜的表面处测定的马氏硬度优选为4N/mm²以上，更优选为4.5N/mm²以上，进一步优选为5N/mm²以上。该马氏硬度的值可以通过利用上述中在硬度方面优选的材料构成光干涉膜的高折射率材料来实现。

此外，在本光学构件中，例如，在从车外看不到位于车内的LiDAR传感器等的情况下，从设计、安全的观点考虑，以0度的入射角测定的380nm以上且780nm以下的波长范围中的可见光透射率优选为30％以下，更优选为20％以下，特别优选为10％以下。

此外，在本光学构件中，例如，在金属彩色的车辆的车身上安装本光学构件的情况下，从保持车辆外观的统一感的观点考虑，在光干涉膜的表面以5度的入射角测定的、上述波长范围中的可见光反射率优选为60％以上，更优选为70％以上。另外，例如，在安装在亚光色系(艶消し色系)的车辆的车身上的情况下，从不损害车辆的外观的观点考虑，可见光反射率优选为8％以下，更优选为5％以下。

波长λs下的波像差优选为1.0λ_RMS以下。波像差可以根据利用表面形状的测定装置、例如激光干涉式的平坦度仪(例如，Zygo公司制造的Verifire、Mark IV；富士能公司制造的G310S、ToeI公司制造的Fiat Master)、激光位移计、超声波位移计、接触式位移计等得到的表面形状的测定结果来计算。从使用各种测定装置得到的结果中除去倾斜分量(チル卜成分)后的残留物为表面形状，表面形状的最大值与最小值之差为波像差。在本光学构件中，只要在主面的至少与传感器进行红外光的发送接收的部位对应的规定区域中波面像差满足规定的要件即可。或者，本光学构件也可以在主面的整个区域满足规定的要件。λ_s的波像差优选为0.9λ_RMS以下，更优选为0.6λ_RMS以下。更进一步优选为0.3λ_RMS以下。

如上所述，在本光学构件中，优选根据所使用的环境、部位调节可见光区域的透射率和反射率以及透射色和反射色，以使其外观与周围协调。因此，可以组合使用有机墨水、无机墨水等的层作为所使用的光干涉膜的其它要素。在这种情况下，为了保持近红外区域中的透射率，墨水的材料在近红外区域中必须为透明。

在本光学构件中，例如，在车辆的挡风玻璃的车外表面、保护构件等车辆的外侧配置本光学构件的情况下，从防止水的红外线吸收所导致的透射率降低的观点考虑，在光干涉膜的表面处测定的水接触角优选为90度以上，更优选为100度以上。另外，例如，在车辆的挡风玻璃的车内表面配置本光学构件的情况下，从确保透视性的观点考虑，在光干涉膜的表面测定的水接触角优选为20度以下，更优选为10度以下。

本光学构件对红外光在宽的入射角的范围内具有高透射率。如果本光学构件例如例如用作LiDAR传感器的保护部件，则在宽的入射角的范围内不会妨碍LiDAR传感器在感测中使用的红外光的透射。作为在LiDAR传感器上安装本光学构件作为保护构件的方法，例如可以列举经由透射红外光的胶粘剂进行直接粘贴的方法、安装在LiDAR传感器的壳体上的方法等。在本光学构件仅在透明基板的一个主面具有光干涉膜的情况下，优选以使光干涉膜位于LiDAR传感器侧的方式进行配置。

LiDAR传感器搭载在运输工具、例如电车、汽车、船舶、飞机上使用。本光学构件特别适合作为搭载在汽车上的LiDAR传感器的保护部件。LiDAR传感器搭载在汽车上时，例如有时安装在保险杠、后视镜、支柱、内后视镜的背面部分等。本光学构件能够根据应用部位调节强度、美观性，从这一点考虑是有利的。

此外，在将LiDAR传感器搭载在车内的情况下，如果使用本发明的光学构件作为窗玻璃，则能够抑制经由窗玻璃所导致的感测的降低。在本发明的光学构件为汽车用窗玻璃的情况下，能够应用于挡风玻璃、后玻璃、侧玻璃、车顶玻璃等。

实施例

接着，通过实施例更具体地说明本发明。但是，本发明不受以下记载的限制。在图1A所示的构成中，制作根据各例适当变更了光干涉膜的构成的光学构件，并进行了评价。例1～15、23～29为实施例，例16～22为比较例。

[例1～22]

作为透明基板，使用在表1中示出的组成、光学特性和马氏硬度的五种玻璃基板。需要说明的是，玻璃基板的光学特性和马氏硬度通过与后述的光学构件的评价中使用的方法相同的方法进行测定。玻璃基板GA、GB、GC、GE是满足要件(A)的玻璃基板，玻璃基板GD不满足要件(A)，T_B700-1800小于78％。在表1中，玻璃基板GA的组成中的“Co”表示钴(Co)氧化物的成分。

表1

表2表示本实施例中使用的11种光干涉膜IA～IK的构成、具体而言，表示层数、层叠顺序、各层的构成材料和几何学厚度。例1～15、20～29的光学构件是通过如下方式制作：通过以下的方法，根据表3和表4所示的组合，仅在透明基板的第一主面上或者在第一主面和第二主面双方形成表2所示的11种光干涉膜IA～IK中的一个光干涉膜。需要说明的是，对于实施例，例1、2、例5～8、例13中，将波长λ_s设定为940nm，设计了光干涉膜。例3、4、例9～12、例14中，将波长λ_s设定为1550nm，设计了光干涉膜。例15中，将波长λ_s设定为940nm和1550nm两个波长，设计了光干涉膜。对于比较例，例20～22中，将波长λ_s设定为940nm，设计了光干涉膜。比较例中的例16～19的光学构件不具有光干涉膜。

表2示出作为从透明基板侧起依次为第一层、第二层、第三层、第四层的光干涉膜的层构成。在表2中，斜线的栏表示没有层。

表2

光干涉膜的成膜使用溅射装置(RAS1100BII、SHINCRON公司制造)进行。对于光干涉膜IA～ID和光干涉膜II、IK，由作为中间折射率层的氧化铝层构成第一层、由作为高折射率层的氮化硅层构成第二层、由作为低折射率层的氧化硅层构成第三层。除了各层的几何学厚度不同以外，光干涉膜IA～ID和光干涉膜II、IK通过同样的方法进行了成膜。

在作为中间折射率层的氧化铝层的成膜中，使用Al靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用氧气作为反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。氧化铝层的几何学厚度在光干涉膜IA～ID和光干涉膜II、IK中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。

在作为高折射率层的氮化硅层的成膜中，使用Si靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用氮气作为反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。氮化硅层的几何学厚度在光干涉膜IA～ID和光干涉膜II、IK中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。

在作为低折射率层的氧化硅层的成膜中，使用Si靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用氧气作为反应室的气体。成膜时的压力为0.15Pa。氧化硅层的几何学厚度在光干涉膜IA～ID和光干涉膜II、IK中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。

在作为高折射率材料的、含氧化锆的氧化钛层的成膜中使用含有50摩尔％锆的钛靶、在氧化钛层中使用钛靶，在氧化铌层中使用铌靶，在氧化钽层中使用钽靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用氧气作为反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。各高折射率层的几何学厚度在光干涉膜IL～IP中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。

对于光干涉膜IE和IG，从玻璃基板侧起，将作为高折射率层的氧化铜层与作为低折射率层的氧化硅层依次按照各层的几何学厚度成为表2所示的值的方式分别成膜了一次或者分别交替地成膜了两次。

在作为高折射率层的氧化铜层的成膜中，使用Cu靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用氧气作为反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。氧化铜层的几何学厚度在光干涉膜IE和IG中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。作为低折射率层的氧化硅层的成膜与上述同样地进行。在光干涉膜IG中，反复进行氧化铜层的成膜和氧化硅层的成膜，制成了表2所示的构成的光干涉膜。

对于光干涉膜IF和IH，从玻璃基板侧起，将作为高折射率层的硅层和作为低折射率层的氧化硅层依次按照各层的几何学厚度成为表2所示的值的方式分别成膜了一次或者分别交替地成膜了两次。

在作为高折射率层的硅层的成膜中，使用Si靶，使用氩气作为成膜室和反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。硅层的几何学厚度在光干涉膜IF和IH中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。作为低折射率层的氧化硅层的成膜与上述同样地进行。在光干涉膜IH中，反复进行氧化硅层的成膜和硅层的成膜，制成了表2所示的构成的光干涉膜。

对于光干涉膜IJ，从玻璃基板侧起，将作为高折射率层的氮氧化硅层和作为低折射率层的氧化硅层依次按照各层的几何学厚度成为表2所示的值的方式进行了成膜。

在作为高折射率层的氮氧化硅层的成膜中，使用Si靶，使用氩气作为成膜室的放电气体，使用以氧气与氮气的体积比计为1：10的混合气体作为反应室的放电气体。成膜时的压力为0.15Pa。硅层的几何学厚度在光干涉膜IJ中分别以成为表2所示的厚度[nm]的方式进行了调节。作为低折射率层的氧化硅层的成膜与上述同样地进行。

表3和表4中，对于各实施例，将所使用的玻璃基板的代号和在玻璃基板的一个或两个主面上形成的光干涉膜的代号与下述评价结果一起示出。在表3和表4中，将在透明基板(玻璃基板)1的第一主面1a上形成的光干涉膜表示为第一光干涉膜，将在第二主面1b上形成的光干涉膜表示为第二光干涉膜。“-”表示没有形成光干涉膜。

(评价)

(1)光学性能

使用分光光度计(V-570、日本分光公司制作)，测定以下光学特性。对光学构件的第一光干涉膜照射测定光。图2A和图3A分别表示例1的光学构件和例2的光学构件的入射角0度和60度时的光谱透射率曲线。

(1)T_(1)min和ΔT₍₁₎

在200nm～1800nm的波长范围中，从入射角为0度到入射角60度每隔5度测定13的透射率。根据该13的透射率曲线，分别求出波长λ_s下的透射率的最小值和最大值。在表3和表4中，将透射率的最小值和最大值与此时的入射角(θ₂、θ₁)一起表示为T_(1)min(θ₂)、T_(1)max(θ₁)，将它们的差表示为ΔT₍₁₎。需要说明的是，在T_(1)min为入射角为60度时的透射率的情况下，即在θ₂为60度时取最小值的情况下，省略了带括号的角度的记载。同样地，在T_(1)max为入射角为0度时的透射率的情况下、即在θ₁为0度时取最大值的情况下，省略了带括号的角度的记载。

在图2B和图3B中分别示出例1的光学构件和例2的光学构件在入射角为0度和60度时的设定的波长λ_s(940nm)附近的光谱透射率曲线。另外，光谱透射率曲线中示出T_(1)min和T_(1)max的位置以及ΔT₍₁₎。需要说明的是，在例1和例2中，T_(1)min为入射角为60度时的透射率，T_(1)max为入射角为0度时的透射率，因此省略了入射角为5度～55度的光谱透射率曲线的记载。

(2)波长λ_s下的光损失

使用分光光度计和绝对反射夹具，测定入射角为5度时的透射率和反射率。在波长λ_s下，将从100％减去反射率和透射率而得到的值作为光损失。

对于例1～例15、例20～例22，在表3和表4中示出与为了光干涉膜设计而设定的波长λ_s对应的光学特性。在例16～例19中，假定规定的波长λ_s为940nm的情况和规定的波长λ_s为1550nm的情况，对同样的光学特性进行了评价。

(3)基于高温高湿试验的评价

将光学构件在温度60℃、相对湿度80％的环境中暴露48小时前后，对波长λ_s的光的入射角为0度时的透射率的变化(试验前的透射率与试验后的透射率之差)进行了评价。要求透射率的变化为1％以下。

(4)马氏硬度

使用PICODENTOR(HM500、Helmut Fischer公司制造)，在光学构件的第一光干涉膜的表面处测定马氏硬度。将压入深度设定为50nm±10nm，进行15次测定。将15次的平均值作为马氏硬度。对于不具有光干涉膜的例16～19，没有进行测定。

(5)加热试验

将光学构件放入加热至600度和660度的间歇炉中，保持10分钟，然后取出，对波长λ_s的光的入射角为0度时的透射率的变化(试验前的透射率与试验后的透射率之差)进行了评价。要求透射率的变化为1％以下。

(波像差)

根据由激光干涉式的平坦度仪(Zygo公司制造、Verifire MarkIV)得到的表面形状的测定结果，基于除去了倾斜分量(チル卜成分)的残留物求出表面形状，将表面形状的最大值与最小值之差作为波像差。测定对直径φ80mm的范围进行。波像差是对例23～29的光学构件在上述660度的加热试验的前后进行测定。

如表3所示，实施例的光学构件满足(1)、(2)和(4)的要件。此外，实施例的光学构件中除了例10以外都满足(3)的要件。另一方面，对于表4所示的比较例的光学构件，例20～例22的光学构件在940nm的设定波长λ_s下不满足要件(1)，例16～例19的光学构件例如在将940nm、1550nm设定为规定波长λ_s的情况下不满足要件(1)。此外，对于比较例的光学构件，根据在入射角为0度～60度下测定的光谱透射率曲线确认：在将700nm以上且1800nm以下中的任一个波长设定为λ_s的情况下都不满足要件(1)。

本国际专利申请基于2018年7月17日提出的日本专利申请第2018-134363号并要求其优先权，将日本专利申请第2018-134363号的全部内容通过参照而援引于本文中。

标号说明

10A 光学构件

1 透明基板

2 光干涉膜

10B 光学构件(挡风玻璃)

3 开口部

4 屏蔽层

20 挡风玻璃

5 光学胶粘层

40 LiDAR传感器主体

Claims

1.一种光学构件，其具有：

透明基板，所述透明基板含有选自玻璃、玻璃陶瓷、硅和蓝宝石中的至少一种物质，并且具有700nm以上且1800nm以下的波长范围中的光的透射率为78％以上的红外线高透射区域；和

光干涉膜，所述光干涉膜配置在与所述红外线高透射区域对应的所述透明基板的主面上，其中，

在与所述透明基板的所述红外线高透射区域对应的所述光学构件的区域中，在700nm以上且1800nm以下的波长范围中的至少一个波长λ_s的光的透射率在入射角为0度以上且60度以下的范围内具有86.5％以上的最小值、并且具有9％以下的最小值与最大值之差。

2.如权利要求1所述的光学构件，其中，该透明基板包含非晶材料。

3.如权利要求1或2所述的光学构件，其中，在与所述透明基板的所述区域对应的所述光学构件的区域中，以5度的入射角照射的所述波长λ_s的光的光损失为3％以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光学构件，其中，在将所述光学构件在温度60℃、相对湿度80％的环境中暴露48小时前后，在与所述透明基板的所述区域对应的所述光学构件的区域中，所述波长λ_s的光的入射角为0度时的透射率的变化为1％以下。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光学构件，其中，在所述光学构件的所述光干涉膜的表面处测定的压入深度50nm下的马氏硬度大于对所述透明基板的表面处测定的压入深度50nm下的马氏硬度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的光学构件，其中，所述光干涉膜包含含有低折射率层和高折射率层的两层以上。

7.如权利要求6所述的光学构件，其中，所述低折射率层与所述高折射率层彼此邻接，并且邻接的所述低折射率层与所述高折射率层的折射率差为0.1以上。

8.如权利要求6或7所述的光学构件，其中，所述低折射率层以选自氧化硅和氟化镁中的至少一种物质作为主要成分。

9.如权利要求6～8中任一项所述的光学构件，其中，所述高折射率层以选自氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化铈、硅和氧化铜中的至少一种物质作为主要成分。

10.如权利要求6～9中任一项所述的光学构件，其中，所述光干涉膜具有彼此邻接的所述低折射率层和所述高折射率层，还具有中间折射率层。

11.如权利要求10所述的光学构件，其中，所述中间折射率层以选自氧化铝、氮氧化硅、氮氧化铝、氧化硅与氧化锆的混合物、以及氧化硅与氮化铝的混合物中的至少一种物质作为主要成分。

12.如权利要求6～11中任一项所述的光学构件，其中，构成所述光干涉膜的层中的至少一层的几何学厚度为50nm以上。

13.如权利要求1～12中任一项所述的光学构件，其中，所述光干涉膜的几何学总膜厚为300nm以上。

14.如权利要求1～13中任一项所述的光学构件，其中，所述透明基板包含含铁玻璃，并且相对于基本玻璃，所述含铁玻璃含有以三氧化二铁(Fe₂O₃)换算为1质量ppm～500质量ppm的铁(Fe)。

15.如权利要求14所述的光学构件，其中，所述含铁玻璃相对于所述基本玻璃还含有0.0001质量％～2.5质量％的选自由铬(Cr)氧化物、钴(Co)氧化物、锰(Mn)氧化物、铈(Ce)氧化物、铜(Cu)氧化物和硒(Se)氧化物构成的组中的至少一种物质。

16.如权利要求14或15所述的光学构件，其中，所述基本玻璃含有合计为0.1质量％～30质量％的氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)。

17.如权利要求1～16中任一项所述的光学构件，其中，所述透明基板为强化玻璃。

18.如权利要求17所述的光学构件，其中，通过根据JIS R 3211的方法使所述透明基板破碎时，在50mm×50mm的正方形区域内产生的碎片的数量为40个以上且400个以下。

19.如权利要求1～16中任一项所述的光学构件，其中，所述透明基板为夹层玻璃。

20.如权利要求19所述的光学构件，其中，通过根据JIS R 3211的方法使所述透明基板破碎时，由所述透明基板的冲击面的相反侧的面产生的剥离碎片的总质量为20g以下。

21.如权利要求1所述的光学构件，其中，所述透明基板的厚度为1.5mm～4.5mm。

22.如权利要求1所述的光学构件，其中，所述波长λ_s为840nm以上且1000nm以下。

23.如权利要求1所述的光学构件，其中，所述波长λ_s为1400以上且1600nm以下。

24.如权利要求1所述的光学构件，其中，在840nm以上且1000nm以下的范围和1400nm以上且1600nm以下的范围中分别存在一个以上所述波长λ_s。