CN114787666A - 光学构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够比较廉价地制造的轻质的光学构件及其有效的制造方法，该光学构件具有低反射率及对光照射的稳定性和耐磨损性。本发明所涉及的光学构件的特征在于：具有金属基材；形成于金属基材的表面的低反射率处理层；和形成于低反射率处理层的表面的二氧化硅层。二氧化硅层的层厚优选为0.1～10μm。

Description

光学构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种要求降低表面的反射率的光学构件及其制造方法。
背景技术
对于构成数码相机、数码摄像机和带照相机的手机等的光学设备的各种光学部件(壳体、壳体内部的各种支撑部、快门叶片和光圈等)所使用的光学构件而言，不仅要求轻质且高刚性，还要求表面的光反射率低，通常使表面的黑色度变高。其中，由于作为对象的光具有各种波长，因此希望光学构件的光反射率相对于特定波长被最小化。
另外，关于作为光刻工序中所使用的光学部件的防护膜组件用的防护膜框，通过使表面成为黑色或暗色，能够更容易且可靠地进行使用前的异物不附着检查等。即，从检查性的观点考虑，也要求防护膜框的表面为黑色或暗色。
此外，随着近年来的LSI的图案微细化，曝光光源的短波长化得到发展。这些短波长的曝光光源的输出高，光的能量高，因此，在防护膜框表面的阳极氧化覆膜上残留硫酸或磷酸等无机酸时，它们会与曝光气氛中所残留的氨等碱性物质发生反应而形成硫酸铵等反应产物(浑浊)，存在该反应产物在防护膜组件上产生光晕而对图案转印像产生影响的问题。
进一步而言，光学构件进行滑动的情况多，需要对表面赋予优异的耐磨损性，并且需要严格抑制灰尘的产生。即，对光学构件而言，要求轻质性、高刚性、低反射率、对光照射的稳定性、耐环境性和耐磨损性等多种特性。
对此，例如，在专利文献1(日本特开2010－237282号公报)中公开了一种防护膜组件用支撑框的制造方法，其特征在于：该方法用于制造由铝材(该铝材由铝或铝合金所构成)形成、具有光学薄膜体作为防护膜组件使用的防护膜组件用支撑框，该方法利用使用含有酒石酸的碱性水溶液的阳极氧化处理在铝材的表面形成阳极氧化覆膜，在使用有机染料进行染色处理后，利用水蒸气进行封孔处理。
在上述专利文献1所记载的防护膜组件用支撑框的制造方法中，不使用造成浑浊的最大原因物质即硫酸，而使用含有酒石酸的碱性水溶液对铝材进行阳极氧化，从而能够得到耐蚀性和耐久性优异并且尽可能降低了浑浊的发生的防护膜组件用支撑框。
另外，在专利文献2(日本特开平07－43892号公报)中公开了一种防护膜组件，其特征在于：利用电沉积涂装法在防护膜框的侧面或全部表面涂布涂料而形成。
在上述专利文献2所记载的防护膜组件中，利用电沉积涂装法在防护膜框的侧面或全部表面涂布了涂料，因此该涂膜没有如氧化铝膜层那样的凹凸或多孔，涂布表面均匀且光滑，因此，完全防止了因防护膜组件的输送或移动而产生的灰尘。
另外，在专利文献3(日本特开2016－177120号公报)中公开了一种形成为框形状的防护膜框，该防护膜框由杨氏模量为150GPa以上且维氏硬度为800以上的烧结体构成，框形状的角部确保直线部的宽度以上的宽度，角部中的至少1个的宽度比直线部的宽度宽，该防护膜框为陶瓷制、超硬合金制或金属陶瓷制。
在上述专利文献3所记载的防护膜框中，使用了高的杨氏模量和维氏硬度的烧结体，因此，利用将防护膜组件张紧设置于防护膜框时所产生的膜张力，能够抑制防护膜框发生变形。而且，由于至少一个角部的宽度比直线部的宽度宽，因此，角部的强度能够变高，能够进一步抑制防护膜框的变形或损坏。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2010－237282号公报
专利文献2：日本特开平07－43892号公报
专利文献3：日本特开2016－177120号公报
发明内容
[发明所要解决的技术问题]
上述专利文献1所记载的防护膜框具有优异的耐蚀性、耐久性和对光照射的稳定性，上述专利文献2所记载的防护膜框改善了发尘性，但是，其中对低反射率和最外表面(涂料自身)的耐磨损性没有考虑。
另外，上述专利文献3所记载的防护膜框被赋予了高的强度和刚性，但是，对兼具低反射率及对光照射的稳定性和耐磨损性的方法没有研究。即，实际情况是不存在满足多方面要求的适当的光学构件。
鉴于上述的现有技术的问题，本发明的目的在于：提供一种能够比较廉价地制造的轻质的光学构件及其有效的制造方法，该光学构件具有低反射率及对光照射的稳定性和耐磨损性。
[用于解决技术问题的技术方案]
为了实现上述目的，本发明的发明人对光学构件进行了重复的精心研究。结果发现，在金属基材的表面形成适当的低反射率处理层并在该低反射率处理层的表面形成二氧化硅层等是极其有效的，从而完成了本发明。
即，本发明提供一种光学构件，其特征在于，
具有：
金属基材；
形成于上述金属基材的表面的低反射率处理层；和
形成于上述低反射率处理层的表面的二氧化硅层。
在本发明的光学构件中，利用存在于最外表面的二氧化硅层赋予优异的耐磨损性，并且即使在低反射率处理层脆的情况下，也能够有效地抑制由该低反射率处理层产生的灰尘。
另外，在现有一般的光学构件中，通常利用电沉积涂装等在最外表面形成聚酰亚胺或丙烯酸等的树脂层，但树脂层的硬度低，无法赋予充分的耐磨损性。相对于此，作为陶瓷的二氧化硅层具有用于实现光学构件所需的耐磨损性的充分的硬度。
另外，在形成二氧化硅层的情况下，也能够利用低反射率处理层维持低反射率，并且还能够抑制成为浑浊的原因的成分向外部放出。即，本发明的光学构件的最大特征在于，在金属制的光学构件中，在最外表面设置致密的二氧化硅层。
在本发明的光学构件中，优选上述二氧化硅层的层厚为0.1～10μm。通过使二氧化硅层的层厚为0.1μm以上，能够形成均质且厚度一致的二氧化硅层；通过使二氧化硅层的层厚为10μm以下，能够抑制向二氧化硅层导入缺陷，并能够确保韧性。另外，二氧化硅层的膜厚更优选为0.5～1.5μm。其中，只要不损害本发明的效果，则对二氧化硅层的形成方法就没有特别限定，例如，适合使用化学蒸镀法(CVD)。
另外，在本发明的光学构件中，优选为上述金属基材由铝或铝合金构成。通过使金属基材为铝或铝合金，不仅能够确保光学构件的轻质性，由于这些金属还具有优异的成型性和切削加工性，因此，能够实现具有复杂形状的廉价的光学构件。
另外，在本发明的光学构件中，优选上述金属基材由钛或钛合金构成。钛或钛合金的线膨胀系数比铝低，能够有效地抑制升温时的变形。另外，钛或钛合金的比重比钢和超硬合金小，能够使光学构件成为轻质。此外，钛或钛合金是金属材料，与陶瓷和超硬合金相比具有优异的韧性，因此容易处理。进一步而言，由于具有良好的加工性，因此，不仅能够降低制造成本，还能够对光学构件赋予高的尺寸精度。
另外，在本发明的光学构件中，优选上述低反射率处理层为多孔质层。通过使低反射率处理层为多孔质层，无需使用除金属基材所含的元素以外的添加元素，关于耐候性和对光照射的稳定性等，无需实施进一步的处理。其中，在多孔质层中，产生灰尘通常成为问题，但在本发明的光学构件中，利用形成于最外表面的二氧化硅层，极其有效地抑制了灰尘的产生。
进一步而言，在本发明的光学构件中，优选为：上述二氧化硅层所带来的可见光的反射率的增加程度为5％以下。通过使由二氧化硅层所带来的可见光的反射率的增加程度为5％以下，能够将光学构件的反射率设为10％以下。
另外，本发明也提供一种光学构件的制造方法，其特征在于，
包括：
低反射率处理工序，实施对阳极氧化覆膜的染色处理、对阳极氧化覆膜的电解着色处理、阳极氧化覆膜的膜厚控制、低反射率膜的覆盖处理、或蚀刻处理中的任意一种处理，从而在金属基材的表面形成低反射率处理层，其中，在上述蚀刻处理中使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液；和
表面覆盖处理，利用化学蒸镀法在上述低反射率处理层的表面形成厚度为0.1～10μm的二氧化硅层。
在本发明的光学构件的制造方法中，在低反射率处理工序中，实施对阳极氧化覆膜的染色处理、对阳极氧化覆膜的电解着色处理、阳极氧化覆膜的膜厚控制、低反射率膜的覆盖处理、或蚀刻处理(该蚀刻处理中使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液)中的任意一种，从而能够简便地在金属基材的表面形成低反射率处理层。其中，特别是在金属基材为钛或钛合金的情况下，通过使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液实施蚀刻处理，能够抑制导入造成浑浊的原因物质，并且形成多孔质的低反射率处理层。
另外，在本发明的光学构件的制造方法中，通过使用化学蒸镀法(CVD)，能够在低反射率处理层的表面形成厚度为0.1～10μm的均质且致密的缺陷少的二氧化硅层。其中，只要不损害本发明的效果，则对化学蒸镀法的种类和工艺条件没有特别限定，只要适当调整能够形成0.1～10μm的良好的二氧化硅层的条件即可。作为化学蒸镀法，例如可以使用热CVD法、等离子体激发CVD法、光CVD法、大气压CVD法、减压CVD法以及它们的组合。此外，二氧化硅层的形成中也可以使用物理蒸镀法(PVD)、浸渍法、旋涂法和喷涂法。
另外，在本发明的光学构件的制造方法中，优选根据上述二氧化硅层的层厚，将与所希望的波长相对应的可见光的反射率调整至10％以下。对于本发明的光学构件，本发明的发明人评价了总反射率与光的波长之间的关系，明确了在特定的条件下得到的光学构件的总反射率因波长而不同，将纵轴设为总反射率，并且将横轴设为光的波长时，能够制成上下波动的曲线图。另外，观察到了该曲线根据二氧化硅层的膜厚而向横轴(光的波长)方向移动的现象。该结果显示，能够根据二氧化硅层的层厚将任意波长的总反射率调整为低的值。
另外，在本发明的光学构件的制造方法中，优选上述金属基材由铝、铝合金、钛和钛合金中的任一种构成。通过使金属基材为铝或铝合金，不仅能够确保光学构件的轻质性，由于这些金属还具有优异的成型性和切削加工性，因此能够实现具有复杂形状的廉价的光学构件。另外，钛或钛合金具有良好的加工性，因此，不仅能够降低制造成本，还能够对光学构件赋予高的尺寸精度。
[发明效果]
根据本发明能够提供一种能够比较廉价地制造的轻质的光学构件及其有效的制造方法，该光学构件具有低反射率及对光照射的稳定性和耐磨损性。
附图说明
图1是实施方式的光学构件的概略截面图。
图2是表示实施光学构件1的反射率的曲线图。
图3是表示实施光学构件2的反射率的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对有关本发明的光学部件及其制造方法的代表性的实施方式进行详细说明，但本发明并不只限定于这些实施方式。另外，对于实施方式中的构成要素而言，能够适当地组合一部分或全部。其中，在以下的说明中，对相同或相当部分标注相同的符号，有时省略重复的说明。另外，附图用于概念性地说明本发明，所示的各构成要素的尺寸和它们的比例有时与实际不同。
1.光学构件
光学构件具有多种多样的形状和尺寸，对于单纯的板状的情况，图1表示概略截面图。光学构件1具有金属基材2、低反射率处理层4和二氧化硅层6，低反射率处理层4形成于金属基材2的表面，二氧化硅层6形成于低反射率处理层4的表面。
只要不损害本发明的效果，则对金属基材2的材质没有特别限定，可以使用目前公知的各种金属材料，从轻质性、成型性和价格等观点考虑，优选为铝或铝合金，从抑制升温时的变形、刚性和尺寸精度等的观点考虑，优选使用钛或钛合金。
其中，在金属基材2为铝或铝合金的情况下，作为1000系铝，可以例示JIS标准所记载的A1050、A1050A、A1070、A1080、A1085、A1100、A1200、A1N00和A1N30；作为3000系铝合金，可以例示JIS标准所记载的A3003、A3103、A3203、A3004、A3104、A3005和A3105；作为5000系铝合金，可以例示JIS标准所记载的A5005、A5N01、A5021、5N02和A5042；作为6000系铝，可以例示JIS标准所记载的A6101、A6003、A6005、A6N01、A6151和A6063；作为7000系铝合金，可以例示A7001、A7003、A7005、A7010、A7020、A7049、A7050、A7075、A7090、A7091、A7178、A7475和A7N01。
另外，在金属基材2为钛或钛合金的情况下，可以列举各种工业用纯钛(1～4种)、Ti－6Al－4V合金、Ti－6Al－6V－2Sn合金、Ti－6Al－2Sn－4Zr－6Mo合金、Ti－10V－2Fe－3Al合金、Ti－7Al－4Mo合金、Ti－5Al－2.5Sn合金、Ti－6Al－5Zr－0.5Mo－0.2Si合金、Ti－5.5Al－3.5Sn－3Zr－0.3Mo－1Nb－0.3Si合金、Ti－8Al－1Mo－1V合金、Ti－6Al－2Sn－4Zr－2Mo合金、Ti－5Al－2Sn－2Zr－4Mo－4Cr合金、Ti－11.5Mo－6Zr－4.5Sn合金、Ti－15V－3Cr－3Al－3Sn合金、Ti－15Mo－5Zr－3Al合金、Ti－15Mo－5Zr合金、或Ti－13V－11Cr－3Al合金等。
关于低反射率处理层4，在金属基材2为铝或铝合金的情况下，例如，只要在金属基材2的表面形成适当的阳极氧化覆膜，实施电解着色或使用有机染料等的染色即可。另外，也可以是利用适当的方法覆盖具有低反射率的低反射率膜。在金属基材2为钛或钛合金的情况下，例如，可以使用利用金属基材2的表面的多孔质化或具有适当的膜厚的阳极氧化覆膜所形成的光干涉的低反射率处理层4。另外，也可以利用适当的方法覆盖具有低反射率的低反射率膜。即，虽然需要利用低反射率处理层4来实现低反射率，但是从金属基材2的种类和制造成本等观点考虑，只要形成适当的层即可。
二氧化硅层6形成于低反射率处理层4的表面，层厚优选为0.1～10μm。通过使二氧化硅层6的层厚为0.1μm以上，能够成为均质且厚度一致的状态；通过使层厚为10μm以下，能够抑制向二氧化硅层6导入缺陷，并能够确保韧性。
另外，二氧化硅层6决定光学构件1的耐磨损性或耐刮性，因此，二氧化硅层6的硬度优选为250HV以上，更优选为300HV以上，最优选为350HV以上。其中，作为二氧化硅层6的硬度，使用利用微型维氏硬度计从光学构件1的表面测得的值即可。更具体而言，例如，可以采用将压头的施加负荷设为0.05g并将保持时间设为15秒而得到的硬度。
对于作为对象的光，光学构件1的反射率优选为10％以下，更优选为8％以下。通过使反射率为10％以下，能够充分抑制各种光学设备或防护膜框等的光反射。优选为：对于根据光学构件的用途所必要的光的波长，满足上述反射率，例如，在将LED光作为对象的情况下，优选在500～550nm的范围内满足上述反射率。另外，通过抑制包括可见光的反射光，并能够良好地进行使用照相机的光学构件的光学观察。其中，在本说明书中，反射率是指按照实施例所记载的方法测得的值。
另外，光学构件1的明度指数(L*值：基于亨特色差公式的明度指数)优选为50以下，更优选为40以下。通过使表面的明度指数L*值为50以下，能够充分抑制各种光学部件的光反射。另外，在防护膜框的情况下，能够容易且可靠地进行使用前的异物不附着检查等。其中，在本说明书中，明度指数L*值是指按照实施例所记载的方法测得的值。
进一步而言，光学构件1中，用二氧化硅层6覆盖表面，因此，从光学构件1溶出的离子是极微量的。其中，将光学构件1在90℃的纯水100ml中浸渍3小时，测定所溶出的离子浓度，在这样的离子溶出试验中，每50cm2表面积的向纯水100ml中的溶出浓度优选为乙酸根离子100ppb以下、甲酸根离子200ppb以下、氯离子10ppb以下、硝酸根离子10ppb以下、亚硝酸根离子10ppb以下和铵离子10ppb以下。通过控制这些离子的溶出量，能够尽可能地降低浑浊的发生。
作为光学构件1，例如，可以列举防护膜框、透镜架、筒体、遮光罩、反射镜等。
2.光学构件的制造方法
本发明的光学构件的制造方法包括：低反射率处理工序(S01)，对金属基材2实施对阳极氧化覆膜的染色处理、对阳极氧化覆膜的电解着色处理、阳极氧化覆膜的膜厚控制、低反射率膜的覆盖处理、或蚀刻处理中的任意一种，在金属基材2的表面形成低反射率处理层4，其中，在上述蚀刻处理中使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液；和表面覆盖处理(S02)，利用化学蒸镀法在低反射率处理层4的表面形成厚度为0.1～10μm的二氧化硅层6。
(1)低反射率处理工序(S01)
低反射率处理工序(S01)的目的在于：在金属基材2的表面形成低反射率处理层4，降低金属基材2表面的反射率。
只要不损害本发明的效果，则对低反射率处理的方法就没有特别限定，使用现有公知的各种处理方法即可。其中，在金属基材2为钛或钛合金的情况下，利用使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液的蚀刻处理，能够在金属基材2的表面形成多孔质层，并能够实现反射率的降低和黑色化。
另外，作为低反射率处理的前处理，可以实施金属基材2表面的粗糙化、化学研磨。例如，关于粗糙化，可以使用利用适当的介质的喷砂处理等来实施；关于化学研磨，可以使用利用适当的蚀刻溶液的蚀刻处理来实施。
(2)表面覆盖处理(S02)
表面覆盖处理(S02)的目的在于：在光学构件1的最外表面形成二氧化硅层6，对光学构件1赋予优异的耐磨损性和耐刮性，并且抑制从内部溶出离子。另外，此时，需要抑制利用低反射率处理工序(S01)降低了的反射率和明度指数的增加。
通过使用化学蒸镀法(CVD)，能够在低反射率处理层4的表面形成厚度为0.1～10μm的均质且致密的缺陷少的二氧化硅层6。其中，只要不损害本发明的效果，则对化学蒸镀法的种类和工艺条件就没有特别限定，只要适当调整成能够形成0.1～10μm的良好的二氧化硅层6的条件即可。作为化学蒸镀法，例如，可以使用热CVD法、等离子体激发CVD法、光CVD法、大气压CVD法、减压CVD法以及它们的组合。此外，二氧化硅层6的形成中也可以使用物理蒸镀法(PVD)、浸渍法、旋涂法和喷涂法。
另外，如上所述，光学构件1的反射率可以根据二氧化硅层6的厚度来进行调整。二氧化硅层6的厚度可以根据CVD条件而容易地发生变化，例如，只要根据处理时间、处理温度和处理气氛等进行调整即可。其中，在利用CVD法在透镜等上形成二氧化硅层6的情况下，二氧化硅层6的层厚通常被限定于数十nm～数百nm左右，但二氧化硅层6的层厚为0.1～10μm，与现有的一般的CVD条件相比，例如，需要延长处理时间。
以上，对本发明的代表性的实施方式进行了说明，但本发明并不只限定于这些实施方式，能够进行各种设计变更，这些设计变更全部包含在本发明的技术范围内。
实施例
＜实施例1＞
对于由A7075铝合金构成的50mm×50mm×3mm的板材，以0.1MPa的压力喷吹不锈钢制介质，实施表面粗糙化处理。之后，在使用含有酒石酸的溶液形成阳极氧化覆膜后，通过染色处理形成低反射率处理层。关于阳极氧化处理，将溶解有酒石酸钠二水合物(Na2C4H4O6·2H2O)53g/L和氢氧化钠4g/L的碱性水溶液(pH＝13.0)作为电解液，在浴温5℃、电解电压40V的条件下，实施恒定电压电解20分钟。然后，用纯水清洗后，对于形成于A7075铝合金板材的表面的阳极氧化覆膜，利用涡电流式膜厚计(株式会社Fischer Instruments制造)进行确认，膜厚为6.6μm。
另外，关于染色处理，将阳极氧化处理后的A7075铝合金板材放入以10g/L的浓度含有有机染料(奥野制药制造的TAC411)的水溶液中，以温度55℃浸渍10分钟。
接着，利用化学蒸镀法(等离子体CVD法)在低反射率处理层的表面形成二氧化硅层。具体而言，使含有硅烷化合物、氧和自由基捕捉剂的气体状前体物质混合物在A7075铝合金板材附近流通，使气体状前体物质混合物在A7075铝合金板材的表面在约600℃进行反应，形成层厚为1μm的二氧化硅层，得到实施光学构件1。
＜实施例2＞
对于由工业用纯钛(2种)构成的50mm×50mm×1mm的板材，与实施例1同样操作，实施表面粗糙化处理。之后，使用含有氟化物离子和极性非质子性溶剂的水溶液实施240秒的蚀刻处理，形成多孔质的低反射率处理层。
接着，与实施例1同样操作，在低反射率处理层的表面形成层厚为1μm的二氧化硅层，得到实施光学构件2。
＜比较例1＞
在表面粗糙化处理之后，与实施例1同样操作，形成低反射率处理层。接着，通过电沉积涂装在低反射率处理层的表面形成聚酰亚胺层，得到比较光学构件1。其中，关于电沉积涂装的条件，将处理电压设为200V，将处理时间设为3分钟。
＜比较例2＞
通过电沉积涂装在低反射率处理层的表面形成丙烯酸层，除此以外，与比较例1同样操作，得到比较光学构件2。其中，关于电沉积涂装的条件，将处理电压设为100V，将处理时间设为3分钟。。
＜比较例3＞
不形成二氧化硅层，除此以外，与实施例1同样操作，得到比较光学构件3。
＜比较例4＞
不形成二氧化硅层，除此以外，与实施例2同样操作，得到比较光学构件4。
[评价]
1.明度指数
使用明度测定器(日本电色工业公司制造、NF777)，测定实施光学构件1、实施光学构件2和比较光学构件1的明度指数L*。将所得到的结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA0003674132600000121
如表1所示，可知：与形成有树脂层(聚酰亚胺层)的比较光学构件1相比，形成有二氧化硅层的实施光学构件1和实施光学构件2虽然L*值增加了，但得到了40以下的值。
2.反射率
使用反射率测定器(PerkinElmer公司制造、Lambda750)测定实施光学构件1和实施光学构件2的反射率。将实施光学构件1的测定结果示于图2中，将实施光学构件2的测定结果示于图3中。其中，关于实施光学构件1，对于以相同的条件制作的8个试样分别进行了测定，并且作为比较，对于形成二氧化硅层之前的状态也进行了测定。另外，关于实施光学构件2，对于以相同的条件制作的4个试样也分别进行了测定，并且作为比较，对于形成二氧化硅层之前的状态也进行了测定。
如图2所示，关于实施光学构件1的反射率，对象光的波长或测定试样间的偏差小，为10％前后，是低的值。另外，几乎看不到因形成二氧化硅层而增加的反射率。
另外，如图3所示，实施光学构件2的反射率的值相对于对象光的波长发生了变化，在5～30％的范围内增减。另外，该增减的状况因测定试样而不同，但其依赖于二氧化硅层的膜厚，通过稍微改变二氧化硅层的膜厚，能够将对特定波长的反射率调整为低的值(10％以下)。另外，从该观点考虑，几乎看不到因形成二氧化硅层而增加的反射率。
3.发尘性的评价
对实施光学构件1、实施光学构件2和比较光学构件3、比较光学构件4进行了发尘性的评价。具体而言，将它们浸渍在纯水中，进行1分钟的超声波清洗后，利用颗粒计数器(日本电色工业制造的NP500T)测定了该纯水3L中的颗粒数。对于粒径为0.5μm以上的颗粒的数量，作为相对比较示于表2中。其中，对于实施光学构件1与比较光学构件3、实施光学构件2与比较光学构件4而言，分别在有无二氧化硅层方面存在差异，因此，为了明确二氧化硅层的影响，分别显示了将比较光学构件3的颗粒数设为1时的实施光学构件1的颗粒数的相对值、将比较光学构件4的颗粒数设为1时的实施光学构件2的颗粒数的相对值。
[表2]
Figure BDA0003674132600000131
如表2所示，粒径为0.5μm以上的颗粒的数量因形成二氧化硅层而显著减少了，实施光学构件1与比较光学构件3相比减少了三成，实施光学构件2与比较光学构件4相比减少了四成。
4.离子溶出量
对实施光学构件1、实施光学构件2和比较光学构件2进行离子溶出量的评价。具体而言，将它们浸渍在100ml的纯水中，以90℃实施3小时的加热处理。之后，利用离子色谱测定溶出液(纯水)的离子量。将每100ml纯水中的离子溶出量示于表3中。其中，离子溶出量的单位为ppb。
[表3]
Figure BDA0003674132600000132
如表3所示，来自实施光学构件1、实施光学构件2的离子溶出量整体上变少，关于硫酸根离子和NH4离子，也是没有问题的值。其中，在对除了最外表面的形成层不同以外具有相同的结构的实施光学构件1和比较光学构件2进行比较时，可知：最外表面为二氧化硅层的实施光学构件1中，有效地抑制了乙酸和甲酸的溶出。
5.硬度测定
使用微型维氏硬度计(Mitutoyo公司制造、HM－221)，在施加负荷0.05g、保持时间15秒的条件下，测定了实施光学构件1、实施光学构件2和比较光学构件1、比较光学构件2、比较光学构件4的表面的硬度。进行了5次硬度测定，将所得到的结果示于表4中。
[表4]
Figure BDA0003674132600000141
如表4所示，在以A7075铝合金板材为基材的实施光学构件1、比较光学构件1和比较光学构件2中，在对维氏硬度的平均值进行比较时，实施光学构件1为333Hv，比较光学构件1为299Hv，比较光学构件2为256Hv，可知：通过在最外表面设置二氧化硅层，赋予了优异的耐磨损性。
另外，在对以工业用纯钛(2种)板材为基材的实施光学构件2和比较光学构件4的维氏硬度的平均值进行比较时，实施光学构件2为288Hv，比较光学构件4为197Hv，可知：通过在最外表面设置二氧化硅层，赋予了优异的耐磨损性。
其中，在对最外表面设置有二氧化硅层的实施光学构件1和实施光学构件2的维氏硬度的平均值进行比较时，以A7075铝合金板材为基材的实施光学构件1成为更高的硬度，可知：在该测定条件下，即使是在最外表面设置有二氧化硅层的情况下，基材的机械性质也对维氏硬度产生了影响。
[符号说明]
1：光学构件；2：金属基材；4：低反射率处理层；6：二氧化硅层。

Claims (8)

1.一种光学构件，其特征在于，
具有：
金属基材；
形成于所述金属基材的表面的低反射率处理层；和
形成于所述低反射率处理层的表面的二氧化硅层。
2.如权利要求1所述的光学构件，其特征在于：
所述二氧化硅层的层厚为0.1～10μm。
3.如权利要求1或2所述的光学构件，其特征在于：
所述金属基材由铝或铝合金构成。
4.如权利要求1或2所述的光学构件，其特征在于：
所述金属基材由钛或钛合金构成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光学构件，其特征在于：
所述二氧化硅层所带来的可见光的反射率的增加程度为5％以下。
6.一种光学构件的制造方法，其特征在于，
包括：
低反射率处理工序，实施对阳极氧化覆膜的染色处理、对阳极氧化覆膜的电解着色处理、阳极氧化覆膜的膜厚控制、低反射率膜的覆盖处理、或蚀刻处理中的任意一种处理，从而在金属基材的表面形成低反射率处理层，其中，在所述蚀刻处理中使用含有选自氟化物离子、硼氟化物离子和硅氟化物离子中的1种或2种以上的离子和极性非质子性溶剂的水溶液；和
表面覆盖处理，利用化学蒸镀法在所述低反射率处理层的表面形成厚度为0.1～10μm的二氧化硅层。
7.如权利要求6所述的光学构件的制造方法，其特征在于：
根据所述二氧化硅层的层厚，将与所希望的波长相对应的可见光的反射率调整至10％以下。
8.如权利要求6或7所述的光学构件的制造方法，其特征在于：
所述金属基材由铝、铝合金、钛和钛合金中的任一种构成。
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