JP2017129643A - Optical component - Google Patents

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遼太 山口
Ryota Yamaguchi
遼太 山口
大久保 総一郎
Soichiro Okubo
総一郎 大久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical component having a relatively large infrared ray transmittance while being capable of preventing scratches.SOLUTION: An optical component according to one embodiment of the present invention includes: a light-transmitting substrate; one or a plurality of intermediate layers deposited on at least one of an incident surface and an exit surface of the substrate; and a surface layer deposited on the outermost layer of the one or the plurality of intermediate layers and essentially comprising diamond-like carbon. The surface layer shows an indentation hardness of 5 GPa or more and 18 GPa or less. It is preferable that the component has the plurality of intermediate layers and that at least one of the plurality of intermediate layers essentially comprises diamond-like carbon. The substrate preferably essentially comprises a sintered body of zinc sulfide.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光学部品に関する。   The present invention relates to an optical component.

赤外線を利用する機器、例えば赤外線センサ等に、赤外線を透過する材料で形成されるレンズ等の光学部品が使用されている。赤外線を利用する機器の効率化及び高性能化に伴い、より赤外線透過率が大きい材料が求められている。   Optical parts such as lenses formed of a material that transmits infrared rays are used in devices that use infrared rays, such as infrared sensors. As efficiency and performance of equipment using infrared rays increase, materials with higher infrared transmittance are required.

赤外線透過材料としては、例えば硫化亜鉛、セレン化亜鉛、フッ化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、フッ化リチウム、酸化ケイ素、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の誘電体や、例えばシリコン、ゲルマニウム等の半導体を挙げることができる。これらの材料のうち、硫化亜鉛は、0.4μm以上14.4μm以下の比較的広い範囲の赤外線を透過すること加え、比較的大きな多結晶バルク材料を得ることができるので赤外線透過材料として注目されている。   Examples of the infrared transmitting material include zinc sulfide, zinc selenide, magnesium fluoride, sodium chloride, potassium chloride, lithium fluoride, silicon oxide, calcium fluoride, barium fluoride, and other dielectric materials such as silicon and germanium. A semiconductor can be mentioned. Among these materials, zinc sulfide is attracting attention as an infrared transmitting material because it can transmit a relatively large range of infrared bulk material in addition to transmitting a relatively wide infrared range of 0.4 μm to 14.4 μm. ing.

しかしながら、硫化亜鉛は比較的硬度が小さいため、例えば対物レンズ等の外部の部材に接触し得る部品に用いると表面が傷付きやすいという欠点を有する。このため、硫化亜鉛から形成される基材の表面に硬度が大きい層を積層することによって傷付きにくくした光学部品が提案されている(特開2015−224177号公報参照)。   However, since zinc sulfide has a relatively small hardness, for example, when used for a component that can come into contact with an external member such as an objective lens, there is a drawback that the surface is easily damaged. For this reason, there has been proposed an optical component that is less likely to be damaged by laminating a layer having a high hardness on the surface of a base material formed of zinc sulfide (see Japanese Patent Laid-Open No. 2015-224177).

上記公報に記載の光学部品は、硫化亜鉛の焼結体を主体とする基材の最外面(入射面又は出射面)にダイヤモンドライクカーボンから形成される表面層を形成することで、傷付きを抑制している。さらに、上記公報に記載の光学部品は、屋外での使用時における紫外線や水分の影響による硫化亜鉛の酸化による赤外線透過率の低下を抑制するために、つまり耐候性を向上するために、基材層と表面層との間に複数の中間層を積層することを開示している。   The optical component described in the above publication is scratched by forming a surface layer formed of diamond-like carbon on the outermost surface (incident surface or outgoing surface) of a base material mainly composed of a zinc sulfide sintered body. Suppressed. Furthermore, the optical component described in the above publication has a base material for suppressing a decrease in infrared transmittance due to oxidation of zinc sulfide due to the influence of ultraviolet rays and moisture during outdoor use, that is, to improve weather resistance. Disclosure of a plurality of intermediate layers between the layer and the surface layer is disclosed.

特開2015−224177号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-224177

上記公報に開示される光学部品は、ヌープ硬度が2000kg/mm(19.6GPa)以上10000kg/mm(98GPa)以下であるダイヤモンドライクカーボンによって表面層を形成している。このようなダイヤモンドライクカーボンは、硫化亜鉛の焼結体と比べると赤外線透過率が小さく、さらなる赤外線透過率の向上が望まれる。 In the optical component disclosed in the above publication, a surface layer is formed of diamond-like carbon having a Knoop hardness of 2000 kg / mm 2 (19.6 GPa) or more and 10,000 kg / mm 2 (98 GPa) or less. Such diamond-like carbon has a low infrared transmittance as compared with a sintered body of zinc sulfide, and further improvement of the infrared transmittance is desired.

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、傷付きを防止可能でありながら赤外線透過率が比較的大きい光学部品を提供することを課題とする。   This invention is made | formed based on the above situations, and makes it a subject to provide the optical component with a comparatively large infrared rays transmittance | permeability, while being able to prevent a damage | wound.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る光学部品は、透光性を有する基材と、この基材の入射面及び出射面の少なくとも一方に積層される1又は複数の中間層と、この1又は複数の中間層の最外層に積層され、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする表面層とを備え、上記表面層のインデンテーション硬度が5GPa以上18GPa以下である。   An optical component according to an aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, includes a base material having translucency and one or more intermediate layers stacked on at least one of an incident surface and an output surface of the base material. And a surface layer mainly composed of diamond-like carbon, which is laminated on the outermost layer of the one or more intermediate layers, and the indentation hardness of the surface layer is 5 GPa or more and 18 GPa or less.

本発明の一態様に係る光学部品は、傷付きを防止可能でありながら赤外線透過率が比較的大きい。   The optical component according to one embodiment of the present invention has relatively high infrared transmittance while being able to prevent damage.

図1は、本発明の一実施形態の光学部品の構成を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical component according to an embodiment of the present invention.

[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る光学部品は、透光性を有する基材と、この基材の入射面及び出射面の少なくとも一方に積層される1又は複数の中間層と、この1又は複数の中間層の最外層に積層され、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする表面層とを備え、上記表面層のインデンテーション硬度が5GPa以上18GPa以下である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
An optical component according to one embodiment of the present invention includes a base material having translucency, one or more intermediate layers stacked on at least one of an incident surface and an output surface of the base material, and the one or more intermediate layers. And a surface layer mainly composed of diamond-like carbon. The indentation hardness of the surface layer is 5 GPa or more and 18 GPa or less.

当該光学部品は、上記表面層のインデンテーション硬度が上記範囲内であることによって、従来のインデンテーション硬度がより大きいダイヤモンドライクカーボンを主成分とする表面層と比べて赤外線透過率が大きい。また、上記表面層のインデンテーション硬度が上記範囲内であるので、一般的な使用において十分な傷付き防止効果が得られる。   Since the indentation hardness of the surface layer is within the above range, the optical component has a higher infrared transmittance than a conventional surface layer mainly composed of diamond-like carbon having a higher indentation hardness. Further, since the indentation hardness of the surface layer is within the above range, a sufficient damage prevention effect can be obtained in general use.

複数の上記中間層を備え、この複数の中間層のうち少なくとも1の中間層がダイヤモンドライクカーボンを主成分とするとよい。このように、複数の上記中間層を備え、この複数の中間層のうち少なくとも1の中間層がダイヤモンドライクカーボンを主成分とすることによって、万が一にも表面層が損傷乃至剥離した場合にも、このダイヤモンドライクカーボンを主成分とする中間層が基材を保護することができるので、過酷な環境下での使用や長期間の使用に際しても、赤外線透過率の低下を効果的に抑制することができる。   A plurality of the intermediate layers are provided, and at least one of the plurality of intermediate layers is preferably composed mainly of diamond-like carbon. As described above, when a plurality of the intermediate layers are provided, and at least one intermediate layer of the plurality of intermediate layers has diamond-like carbon as a main component, the surface layer should be damaged or peeled by any chance. This diamond-like carbon-based intermediate layer can protect the substrate, effectively reducing the decrease in infrared transmittance even when used in harsh environments or for long periods of time. it can.

上記基材が硫化亜鉛の焼結体を主成分とするとよい。このように上記基材が硫化亜鉛の焼結体を主成分とすることによって、赤外線透過率が比較的大きく、また製造が比較的容易となる。   The base material is preferably composed mainly of a zinc sulfide sintered body. Thus, when the base material contains a sintered body of zinc sulfide as a main component, the infrared transmittance is relatively large, and the production becomes relatively easy.

ここで、「透光性」とは、赤外線透過率が60%以上、好ましくは70%以上であることを意味する。なお、「赤外線透過率」とは、波長8μm以上12μm以下の赤外光の平均透過率であって、JIS−B7107(1997)に準じた方法で測定される値である。また、「インデンテーション硬度」とは、JIS−Z2255(2003)に準拠し、試験力(圧子の押圧力)を200mgfとし、この試験力の保持時間を2sとして測定される値である。また、「主成分」とは最も質量含有量が大きい成分を意味し、好ましくは95質量%以上含有する成分を意味する。   Here, “translucent” means that the infrared transmittance is 60% or more, preferably 70% or more. The “infrared transmittance” is an average transmittance of infrared light having a wavelength of 8 μm or more and 12 μm or less, and is a value measured by a method according to JIS-B7107 (1997). The “indentation hardness” is a value measured based on JIS-Z2255 (2003), with the test force (pressing force of the indenter) being 200 mgf, and the holding time of this test force being 2 s. The “main component” means a component having the largest mass content, preferably a component containing 95% by mass or more.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る光学部品の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of an optical component according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示す本発明の一態様に係る光学部品は、光、具体的には赤外光を透過させることを目的とする部材であって、例えばレンズ、光学機器の窓材(光線の入射口又は出射口のカバー)等として用いられる。   The optical component according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a member intended to transmit light, specifically infrared light, and is, for example, a lens, a window material of an optical device (light incident port). Or it is used as a cover of the exit port).

当該光学部品は、透光性を有する基材1と、この基材の入射面又は出射面(通常、当該光学部品を使用する装置の投光部では出射面、受光部では入射面)に積層される1又は複数の中間層2(図1には1層の場合を例示)と、この中間層2の最外層に積層され、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする表面層3とを備える。   The optical component is laminated on a base material 1 having translucency and an incident surface or an emission surface of the substrate (usually, an emission surface in a light projecting unit and an incident surface in a light receiving unit of an apparatus using the optical component). 1 or a plurality of intermediate layers 2 (one case is illustrated in FIG. 1), and a surface layer 3 which is laminated on the outermost layer of the intermediate layer 2 and has diamond-like carbon as a main component.

当該光学部品において、表面層3のインデンテーション硬度の下限としては、5GPaであり、8GPaが好ましく、10GPaがより好ましい。一方、表面層3のインデンテーション硬度の上限としては、18GPaであり、17GPaが好ましく、16GPaがより好ましい。表面層3のインデンテーション硬度が上記下限に満たない場合、外表面が傷付きやすくなるおそれがある。逆に、表面層3のインデンテーション硬度が上記上限を超える場合、赤外線透過率が不十分となるおそれがある。   In the optical component, the lower limit of the indentation hardness of the surface layer 3 is 5 GPa, preferably 8 GPa, and more preferably 10 GPa. On the other hand, the upper limit of the indentation hardness of the surface layer 3 is 18 GPa, preferably 17 GPa, and more preferably 16 GPa. When the indentation hardness of the surface layer 3 is less than the lower limit, the outer surface may be easily damaged. Conversely, when the indentation hardness of the surface layer 3 exceeds the above upper limit, the infrared transmittance may be insufficient.

<基材>
基材1は、当該光学部品の光学的機能を実質的に定める部材であって、機械的な構造体でもある。従って、基材1の形状は、例えば光学的機能、機械的強度、光学機器への取り付け構造等の要求に応じて任意に選択される。
<Base material>
The substrate 1 is a member that substantially defines the optical function of the optical component, and is also a mechanical structure. Therefore, the shape of the base material 1 is arbitrarily selected according to demands such as an optical function, mechanical strength, and an attachment structure to an optical device.

基材1の主成分としては、透光性を有するもの、具体的には赤外線を透過率するものであればよく、例えば硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、フッ化マグネシウム(MgF)、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KCl)、フッ化リチウム(LiF)、酸化ケイ素(SiO)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化バリウム(BaF)等の誘電体や、例えばシリコン、ゲルマニウム等の半導体を用いることができる。中でも、基材1の主成分としては、赤外線透過率が比較的大きい硫化亜鉛が好ましい。 The main component of the substrate 1 may be any material that has translucency, specifically, that transmits infrared rays. For example, zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe), magnesium fluoride (MgF) 2 ), dielectrics such as sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl), lithium fluoride (LiF), silicon oxide (SiO 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), barium fluoride (BaF 2 ), For example, a semiconductor such as silicon or germanium can be used. Especially, as a main component of the base material 1, zinc sulfide with comparatively large infrared transmittance is preferable.

基材1が硫化亜鉛を主成分とする場合、化学蒸着法(CVD:Chemical Vapor Deposition)によって形成してもよいが、比較的安価な硫化亜鉛粉末の焼結によって形成することで、製造コストを抑制することができる。つまり、基材1は、硫化亜鉛を主成分とする材料の焼結体であることが好ましい。換言すると、基材1の主成分としては、硫化亜鉛の焼結体が好ましい。   When the base material 1 is mainly composed of zinc sulfide, it may be formed by chemical vapor deposition (CVD), but by forming it by sintering relatively inexpensive zinc sulfide powder, the manufacturing cost is reduced. Can be suppressed. That is, the base material 1 is preferably a sintered body made of a material mainly composed of zinc sulfide. In other words, as the main component of the substrate 1, a sintered body of zinc sulfide is preferable.

硫化亜鉛の焼結体を主成分とする基材1は、硫化亜鉛粉末を成形する工程と、この成形体を予備焼結する工程と、この予備焼結体を加圧焼結する工程とを備える方法によって形成することができる。   The base material 1 whose main component is a sintered body of zinc sulfide includes a step of forming a zinc sulfide powder, a step of pre-sintering the formed body, and a step of pressure-sintering the pre-sintered body. It can form by the method of providing.

硫化亜鉛の焼結体を形成する硫化亜鉛粉末としては、平均粒径が1μm以上3μm以下、かつ純度が95質量%以上であるものを使用することが好ましい。このような硫化亜鉛粉末は、例えば共沈法等の公知の粉末合成法によって得ることができる。なお、「平均粒径」とは、レーザー回折法により測定される粒子径の分布において体積積算値が50%となる粒子径である。   As the zinc sulfide powder forming the sintered body of zinc sulfide, it is preferable to use one having an average particle size of 1 μm to 3 μm and a purity of 95% by mass or more. Such zinc sulfide powder can be obtained by a known powder synthesis method such as a coprecipitation method. The “average particle size” is a particle size at which the volume integrated value is 50% in the particle size distribution measured by the laser diffraction method.

上記成形工程では、金型を用いたプレス成形によって、最終的に得ようとする光学部品に準じた概略形状を有する成形体を形成する。上記金型は、例えば超硬合金、工具鋼等の硬質の材料から形成される。また、この成形工程は、例えば一軸加圧プレス機等を用いて行うことができる。   In the molding step, a molded body having a schematic shape according to the optical component to be finally obtained is formed by press molding using a mold. The mold is formed of a hard material such as cemented carbide or tool steel. Moreover, this shaping | molding process can be performed using a uniaxial press machine etc., for example.

上記予備焼結工程では、成形工程において作製された成形体を、例えば30Pa以下の真空雰囲気下又は大気圧の窒素ガス等の不活性雰囲気下で加熱する。この予備焼結温度としては、500℃以上1000℃以下とすることができ、予備焼結時間(予備焼結温度の保持時間)としては、0.5時間以上15時間以下とすることができる。この予備焼結工程で得られる予備焼結体は、55%以上80%以下の相対密度を有する。   In the preliminary sintering step, the molded body produced in the molding step is heated, for example, in a vacuum atmosphere of 30 Pa or less or in an inert atmosphere such as nitrogen gas at atmospheric pressure. The presintering temperature can be 500 ° C. or more and 1000 ° C. or less, and the presintering time (presintering temperature holding time) can be 0.5 hours or more and 15 hours or less. The pre-sintered body obtained in this pre-sintering step has a relative density of 55% or more and 80% or less.

上記加圧焼結工程では、予備焼結体をプレス型で加圧しつつ加熱することにより、所望の形状を有する焼結体(基材1)を得る。具体的には、上記プレス型としては、例えばガラス状カーボンから形成され、鏡面研磨された拘束面(キャビティ)を有する1対の型(上型及び下型)を用いることができる。この加圧焼結温度としては、550℃以上1200℃以下が好ましい。また、焼結圧力としては10MPa以上300MPa以下が好ましい。また、焼結時間としては、1分以上60分以下が好ましい。   In the pressure sintering step, the presintered body is heated while being pressed with a press die to obtain a sintered body (base material 1) having a desired shape. Specifically, as the press mold, for example, a pair of molds (upper mold and lower mold) having a constrained surface (cavity) formed of glassy carbon and mirror-polished can be used. The pressure sintering temperature is preferably 550 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower. The sintering pressure is preferably 10 MPa or more and 300 MPa or less. Moreover, as sintering time, 1 minute or more and 60 minutes or less are preferable.

この加圧焼結工程で得られる焼結体は、そのまま基材1として使用してもよいが、必要に応じて例えば入射面や出射面の研磨等の仕上げ加工を行うことにより基材1として使用してもよい。   The sintered body obtained in this pressure sintering step may be used as the base material 1 as it is, but as the base material 1 by performing a finishing process such as polishing of the incident surface and the outgoing surface as necessary. May be used.

<中間層>
中間層2は、基材1と後述する表面層3との間に形成される機能層であって、例えば表面層3の密着性向上、使用波長帯における反射防止、基材1の保護などの目的で形成される層である。また、この中間層2は、基材1の赤外光の入出射を阻害しないよう透光性を有する。
<Intermediate layer>
The intermediate layer 2 is a functional layer formed between the base material 1 and a surface layer 3 to be described later. For example, improvement in adhesion of the surface layer 3, antireflection in the used wavelength band, protection of the base material 1, etc. It is a layer formed for the purpose. In addition, the intermediate layer 2 has a light-transmitting property so as not to inhibit the infrared light incident / exit of the substrate 1.

中間層2の主成分としては、例えばシリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ダイヤモンドライクカーボン、リン化ガリウム(GaP)、リン化ホウ素(BP)、酸化イットリウム(Y)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタン(TiO)、フッ化イットリウム(YF)、フッ化ランタン(LaF)、フッ化セリウム(CeF)、フッ化マグネシウム(MgF)、セレン化亜鉛(ZnSe)、ダイヤモンドライクカーボン等が挙げられる。 Examples of the main component of the intermediate layer 2 include silicon (Si), germanium (Ge), diamond-like carbon, gallium phosphide (GaP), boron phosphide (BP), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), aluminum oxide ( Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), yttrium fluoride (YF 3 ), lanthanum fluoride (LaF 3 ), cerium fluoride (CeF 3 ), magnesium fluoride (MgF 2 ), zinc selenide (ZnSe) ), Diamond-like carbon and the like.

特に、表面層3に隣接する中間層2の主成分としては、比較的密着性及び耐候性に優れるシリコンが好ましい。   In particular, as the main component of the intermediate layer 2 adjacent to the surface layer 3, silicon having relatively excellent adhesion and weather resistance is preferable.

各中間層2の平均厚さの下限としては、5nmが好ましく、50nmがより好ましい。一方、各中間層2の平均厚さの上限としては、200μmが好ましく、5μmがより好ましい。各中間層2の平均厚さが上記下限に満たない場合、製造誤差が大きくなるおそれがある。逆に、中各間層2の平均厚さが上記上限を超える場合、当該光学部品の赤外線透過率が不必要に低下するおそれがある。   The lower limit of the average thickness of each intermediate layer 2 is preferably 5 nm, more preferably 50 nm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of each intermediate layer 2 is preferably 200 μm and more preferably 5 μm. If the average thickness of each intermediate layer 2 is less than the lower limit, the manufacturing error may increase. On the contrary, when the average thickness of each intermediate layer 2 exceeds the upper limit, the infrared transmittance of the optical component may be unnecessarily lowered.

当該光学部品は、複数の中間層2を備えることが好ましい。この場合、複数の中間層2のうち少なくとも1の中間層2がダイヤモンドライクカーボンを主成分とすることが好ましい。ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする中間層2は、万が一にも表面層3が損傷した場合に、表面層3に替わって基材1を保護する機能を果たすことができる。また、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする中間層2は、密着性に優れるシリコンやゲルマニウムを主成分とする中間層2を介して他の層に積層されることが好ましい。   The optical component preferably includes a plurality of intermediate layers 2. In this case, it is preferable that at least one intermediate layer 2 of the plurality of intermediate layers 2 has diamond-like carbon as a main component. The intermediate layer 2 containing diamond-like carbon as a main component can fulfill the function of protecting the substrate 1 in place of the surface layer 3 in the event that the surface layer 3 is damaged. The intermediate layer 2 mainly composed of diamond-like carbon is preferably laminated on another layer via the intermediate layer 2 mainly composed of silicon or germanium having excellent adhesion.

上記中間層2の主成分とされ得るダイヤモンドライクカーボンは、ダイヤモンドの構造であるsp3結合とグラファイトの構造であるsp2結合との両方を有するアモルファス(非晶質)構造の炭素である。   The diamond-like carbon that can be the main component of the intermediate layer 2 is carbon having an amorphous structure having both sp3 bonds that are diamond structures and sp2 bonds that are graphite structures.

ダイヤモンドライクカーボン以外の材料で形成される中間層2は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、プラズマCVD法等の公知の方法により形成することができる。また、ダイヤモンドライクカーボンで形成される中間層2は、例えばプラズマCVD法、熱フィラメント法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、イオンビーム法等の公知の方法により形成することができる。   The intermediate layer 2 formed of a material other than diamond-like carbon can be formed by a known method such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, or a plasma CVD method. The intermediate layer 2 formed of diamond-like carbon can be formed by a known method such as a plasma CVD method, a hot filament method, an ion plating method, a sputtering method, or an ion beam method.

<表面層>
表面層3は、当該光学部品の耐傷性を向上、つまり基材1の損傷を防止するための保護層である。また、この表面層3は、基材1の赤外光の入出射を阻害しないよう透光性を有する。
<Surface layer>
The surface layer 3 is a protective layer for improving the scratch resistance of the optical component, that is, preventing damage to the substrate 1. Further, the surface layer 3 has translucency so as not to inhibit the infrared light incident / exit of the substrate 1.

表面層3の主成分であるダイヤモンドライクカーボンは、ダイヤモンドの構造であるsp3結合とグラファイトの構造であるsp2結合との両方を有するアモルファス(非晶質)構造の炭素である。   The diamond-like carbon that is the main component of the surface layer 3 is an amorphous (amorphous) carbon having both sp3 bonds that are diamond structures and sp2 bonds that are graphite structures.

ダイヤモンドライクカーボンは、その中に含まれるsp3結合とsp2結合の比率、構造中の水素原子の比率、構造中の他の元素の有無等によって、多様な物性を有する材料である。一般的に、ダイヤモンドライクカーボンの物性は、sp3結合の比率が高いほどダイヤモンドに近くなり、sp2結合の比率が高いほどグラファイトに近くなる。また、ダイヤモンドライクカーボンの物性は、含まれる水素原子の比率が高くなると、高分子に近い特性を示すようになる。   Diamond-like carbon is a material having various physical properties depending on the ratio of sp3 bonds and sp2 bonds contained therein, the ratio of hydrogen atoms in the structure, the presence or absence of other elements in the structure, and the like. Generally, the physical properties of diamond-like carbon are closer to diamond as the sp3 bond ratio is higher, and closer to graphite as the sp2 bond ratio is higher. Further, the physical properties of diamond-like carbon show characteristics close to that of a polymer when the ratio of the hydrogen atoms contained is increased.

このようなダイヤモンドライクカーボンは、一般的に、sp3結合、sp2結合及び水素含有量に基づいて、ta−C(テトラへドラルアモルファスカーボン)、a−C(アモルファスカーボン)、ta−C:H(水素化テトラへドラルアモルファスカーボン)及びa−C:H(水素化アモルファスカーボン)に分類することができる。なお、表面層3の主成分とされるダイヤモンドライクカーボンは、中間層2の主成分とされるダイヤモンドライクカーボンと同一でもよく、異なってもよい。   Such diamond-like carbon generally has ta-C (tetrahedral amorphous carbon), a-C (amorphous carbon), ta-C: H (based on sp3 bond, sp2 bond and hydrogen content. Hydrogenated tetrahedral amorphous carbon) and aC: H (hydrogenated amorphous carbon). The diamond-like carbon that is the main component of the surface layer 3 may be the same as or different from the diamond-like carbon that is the main component of the intermediate layer 2.

ダイヤモンドライクカーボン中のsp3結合とsp2結合との比は、JIS−K0137(2010)に準拠したレーザーラマン測定法によって測定されるスペクトルにおけるsp3結合により生じる波数1330cm−1付近のピーク値とsp2結合により生じる波数1550cm−1付近のピーク値との比(以下、ID/IG比という)として測定することができる。 The ratio of sp3 bond to sp2 bond in diamond-like carbon is determined by the peak value near the wave number of 1330 cm −1 generated by sp3 bond in the spectrum measured by the laser Raman measurement method based on JIS-K0137 (2010) and the sp2 bond. It can be measured as a ratio (hereinafter referred to as ID / IG ratio) with the peak value in the vicinity of the generated wave number of 1550 cm −1 .

当該光学部品において、表面層3は、インデンテーション硬度が先に述べた範囲内である。このため、表面層3のID/IG比の上限としては、1.2が好ましく、1.0がより好ましい。つまり、表面層3のID/IG比が上記上限を超える場合、インデンテーション硬度が上記範囲を超過して赤外線透過率が低下するおそれがある。   In the optical component, the surface layer 3 has an indentation hardness in the range described above. For this reason, as an upper limit of ID / IG ratio of the surface layer 3, 1.2 is preferable and 1.0 is more preferable. That is, when the ID / IG ratio of the surface layer 3 exceeds the above upper limit, the indentation hardness may exceed the above range and the infrared transmittance may decrease.

表面層3の平均厚さの下限としては、20nmが好ましく、100nmがさらに好ましい。一方、表面層3の平均厚さの上限としては、200μmが好ましく、10μmがさらに好ましい。表面層3の平均厚さが上記下限に満たない場合、表面層3の強度が不十分となるおそれがある。逆に、表面層3の平均厚さが上記上限を超える場合、当該光学部品の赤外線透過率が不必要に低下するおそれがある。   As a minimum of average thickness of surface layer 3, 20 nm is preferred and 100 nm is still more preferred. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the surface layer 3 is preferably 200 μm, and more preferably 10 μm. If the average thickness of the surface layer 3 is less than the lower limit, the strength of the surface layer 3 may be insufficient. Conversely, when the average thickness of the surface layer 3 exceeds the upper limit, the infrared transmittance of the optical component may be unnecessarily lowered.

表面層3は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、プラズマCVD法等の公知の方法により形成することができる。   The surface layer 3 can be formed by a known method such as a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, a CVD method, or a plasma CVD method.

表面層3のインデンテーション硬度は、表面層3の形成方法、原料等、様々な条件に応じて変化するが、例えばプラズマCVD法における成膜中の装置内圧力や、励起されたイオンを被着材(基材1及び中間層2)に衝突させるバイアス電圧によって調整することができる。   The indentation hardness of the surface layer 3 varies depending on various conditions such as the method of forming the surface layer 3 and the raw material. For example, the pressure in the apparatus during film formation in the plasma CVD method or the deposition of excited ions is applied. It can adjust with the bias voltage made to collide with material (base material 1 and intermediate | middle layer 2).

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The

当該光学部品において、入射面及び出射面の両方に中間層及び表面層が積層されてもよい。また、当該光学部品は、上記以外の構成、例えば光拡散層、反射層、フィルター層、偏光層等をさらに備えてもよい。   In the optical component, an intermediate layer and a surface layer may be laminated on both the entrance surface and the exit surface. The optical component may further include a configuration other than the above, for example, a light diffusion layer, a reflective layer, a filter layer, a polarizing layer, and the like.

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.

当該光学部品の製造例1〜20について説明する。当該光学部品の製造例1〜20は、表1に示す材質及び設計上の厚さを有する基材、複数の中間層及び表面層を備える。   Production examples 1 to 20 of the optical component will be described. Production Examples 1 to 20 of the optical component include a base material having a material and design thickness shown in Table 1, a plurality of intermediate layers, and a surface layer.

Figure 2017129643
Figure 2017129643

<製造例1>
製造例1は、円盤状の硫化亜鉛焼結体からなる基材と、この基材の表面に順番に積層される第1乃至第4中間層と、第4中間層の表面にさらに積層される表面層とを備える。
<Production Example 1>
In Production Example 1, a base material made of a disk-shaped zinc sulfide sintered body, first to fourth intermediate layers sequentially stacked on the surface of the base material, and further stacked on the surface of the fourth intermediate layer A surface layer.

(基材)
基材は、次の手順で作製した。先ず、平均粒径が2μm、純度が98質量%である硫化亜鉛の粉末を一軸式金型プレス(冷間プレス)により成形し、直径20mm、平均厚さ5mmの円盤状の成形体を作製した。次に、得られた成形体を窒素雰囲気中で800℃に加熱し、5時間保持することにより、相対密度約60%の予備焼結体を得た。ガラス状カーボンからなり、鏡面研磨された拘束面を有する1対の型(上型及び下型)の間に上記予備焼結体を配置して、50MPaの圧力で加圧しつつ1000℃に加熱して300秒間保持しすることにより、直径20mm、平均厚さ3mmの基材が得られた。
(Base material)
The base material was produced in the following procedure. First, a zinc sulfide powder having an average particle diameter of 2 μm and a purity of 98% by mass was molded by a uniaxial mold press (cold press) to produce a disk-shaped molded body having a diameter of 20 mm and an average thickness of 5 mm. . Next, the obtained molded body was heated to 800 ° C. in a nitrogen atmosphere and held for 5 hours to obtain a pre-sintered body having a relative density of about 60%. The pre-sintered body is placed between a pair of molds (upper mold and lower mold) made of glassy carbon and having a mirror-polished constraining surface, and heated to 1000 ° C. while being pressurized at a pressure of 50 MPa. For 300 seconds, a substrate having a diameter of 20 mm and an average thickness of 3 mm was obtained.

(第1中間層)
第1中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ289nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(First intermediate layer)
As the first intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 289 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第2中間層)
第2中間層として、メタンガスを原料とし、13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ150nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Second intermediate layer)
As the second intermediate layer, methane gas was used as a raw material, and diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 150 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz.

(第3中間層)
第3中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ70nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(3rd intermediate layer)
As the third intermediate layer, silicon was laminated by setting the conditions such that the average thickness was 70 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第4中間層)
第4中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ837nmとなるよう条件を設定してゲルマニウムを積層した。
(4th intermediate layer)
As the fourth intermediate layer, germanium was laminated under a condition that the average thickness was 837 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(表面層)
表面層として、メタンガスを原料とし、装置内圧力を20Paとした13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ1100nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Surface layer)
As a surface layer, diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 1100 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz using methane gas as a raw material and an internal pressure of 20 Pa.

<製造例2>
製造例2は、表面層の積層時の装置内圧力が10Paである以外は、上記製造例1と同じ条件で試作した。
<Production Example 2>
Production Example 2 was prototyped under the same conditions as in Production Example 1 except that the internal pressure of the apparatus at the time of stacking the surface layers was 10 Pa.

<製造例3>
製造例3は、表面層の積層時の装置内圧力が5Paである以外は、上記製造例1と同じ条件で試作した。
<Production Example 3>
Production Example 3 was prototyped under the same conditions as in Production Example 1 except that the internal pressure of the apparatus when the surface layer was laminated was 5 Pa.

<製造例4>
製造例4は、表面層の積層時の装置内圧力が0.1Paである以外は、上記製造例1と同じ条件で試作した。
<Production Example 4>
Production Example 4 was prototyped under the same conditions as in Production Example 1 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 0.1 Pa.

<製造例5>
製造例5は、製造例1と同様の基材と、この基材の表面に順番に積層される第1乃至第4中間層と、第4中間層の表面に積層される表面層とを備えるものである。
<Production Example 5>
Production Example 5 includes the same base material as in Production Example 1, the first to fourth intermediate layers sequentially laminated on the surface of the base material, and the surface layer laminated on the surface of the fourth intermediate layer. Is.

(第1中間層)
第1中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ200nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(First intermediate layer)
As the first intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 200 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第2中間層)
第2中間層として、メタンガスを原料とし、13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ258nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Second intermediate layer)
As the second intermediate layer, methane gas was used as a raw material, and diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 258 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz.

(第3中間層)
第3中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ866nmとなるよう条件を設定してゲルマニウムを積層した。
(3rd intermediate layer)
As the third intermediate layer, germanium was laminated under a condition that the average thickness was 866 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第4中間層)
第4中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ200nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(4th intermediate layer)
As the fourth intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 200 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(表面層)
表面層として、メタンガスを原料とし、装置内圧力を20Paとした13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ978nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Surface layer)
As a surface layer, diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 978 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz using methane gas as a raw material and an internal pressure of 20 Pa.

<製造例6>
製造例6は、表面層の積層時の装置内圧力が10Paである以外は、上記製造例5と同じ条件で試作した。
<Production Example 6>
Production Example 6 was prototyped under the same conditions as in Production Example 5 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 10 Pa.

<製造例7>
製造例7は、表面層の積層時の装置内圧力が5Paである以外は、上記製造例5と同じ条件で試作した。
<Production Example 7>
Production Example 7 was prototyped under the same conditions as in Production Example 5 except that the internal pressure of the apparatus at the time of stacking the surface layers was 5 Pa.

<製造例8>
製造例8は、表面層の積層時の装置内圧力が0.1Paである以外は、上記製造例5と同じ条件で試作した。
<Production Example 8>
Production Example 8 was prototyped under the same conditions as in Production Example 5 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 0.1 Pa.

<製造例9>
製造例9は、製造例1と同様の基材と、この基材の表面に順番に積層される第1乃至第4中間層と、第4中間層の表面に積層される表面層とを備える。
<Production Example 9>
Production Example 9 includes the same base material as in Production Example 1, the first to fourth intermediate layers sequentially laminated on the surface of the base material, and the surface layer laminated on the surface of the fourth intermediate layer. .

(第1中間層)
第1中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ103nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(First intermediate layer)
As the first intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 103 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第2中間層)
第2中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ70nmとなるよう条件を設定してゲルマニウムを積層した。
(Second intermediate layer)
As the second intermediate layer, germanium was laminated by setting the conditions such that the average thickness was 70 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第3中間層)
第3中間層として、メタンガスを原料とし、13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ150nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(3rd intermediate layer)
As the third intermediate layer, methane gas was used as a raw material, and diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 150 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz.

(第4中間層)
第4中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ70nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(4th intermediate layer)
As the fourth intermediate layer, silicon was stacked under conditions set to an average thickness of 70 nm by vacuum deposition using an electron beam.

(表面層)
表面層として、メタンガスを原料とし、装置内圧力を20Paとした13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ1324nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Surface layer)
As a surface layer, diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness would be 1324 nm by high frequency plasma CVD at 13.56 MHz with methane gas as a raw material and an internal pressure of 20 Pa.

<製造例10>
製造例10は、表面層の積層時の装置内圧力が10Paである以外は、上記製造例9と同じ条件で試作した。
<Production Example 10>
Production Example 10 was prototyped under the same conditions as in Production Example 9 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 10 Pa.

<製造例11>
製造例11は、表面層の積層時の装置内圧力が5Paである以外は、上記製造例9と同じ条件で試作した。
<Production Example 11>
Production Example 11 was prototyped under the same conditions as in Production Example 9 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 5 Pa.

<製造例12>
製造例12は、表面層の積層時の装置内圧力が0.1Paである以外は、上記製造例9と同じ条件で試作した。
<Production Example 12>
Production Example 12 was prototyped under the same conditions as in Production Example 9 except that the internal pressure of the apparatus when the surface layer was laminated was 0.1 Pa.

<製造例13>
製造例13は、製造例1と同様の基材と、この基材の表面に順番に積層される第1乃至第3中間層と、第3中間層の表面に積層される表面層とを備える。
<Production Example 13>
Production Example 13 includes the same base material as in Production Example 1, the first to third intermediate layers sequentially laminated on the surface of the base material, and the surface layer laminated on the surface of the third intermediate layer. .

(第1中間層)
第1中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ267nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(First intermediate layer)
As the first intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 267 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第2中間層)
第2中間層として、メタンガスを原料とし、13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ225nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Second intermediate layer)
As the second intermediate layer, methane gas was used as a raw material, and diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 225 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz.

(第3中間層)
第3中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ863nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(3rd intermediate layer)
As the third intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 863 nm by vacuum deposition using an electron beam.

(表面層)
表面層として、メタンガスを原料とし、装置内圧力を20Paとした13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ1125nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Surface layer)
As a surface layer, diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness would be 1125 nm by high-frequency plasma CVD at 13.56 MHz using methane gas as a raw material and an internal pressure of 20 Pa.

<製造例14>
製造例14は、表面層の積層時の装置内圧力が10Paである以外は、上記製造例13と同じ条件で試作した。
<Production Example 14>
Production Example 14 was prototyped under the same conditions as in Production Example 13 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 10 Pa.

<製造例15>
製造例15は、表面層の積層時の装置内圧力が5Paである以外は、上記製造例13と同じ条件で試作した。
<Production Example 15>
Production Example 15 was prototyped under the same conditions as in Production Example 13 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 5 Pa.

<製造例16>
製造例16は、表面層の積層時の装置内圧力が0.1Paである以外は、上記製造例13と同じ条件で試作した。
<Production Example 16>
Production Example 16 was prototyped under the same conditions as in Production Example 13 except that the internal pressure of the apparatus during lamination of the surface layer was 0.1 Pa.

<製造例17>
製造例17は、製造例1と同様の基材と、この基材の表面に順番に積層される第1乃至第3中間層と、第3中間層の表面に積層される表面層とを備える。
<Production Example 17>
Production Example 17 includes the same base material as in Production Example 1, the first to third intermediate layers sequentially laminated on the surface of the base material, and the surface layer laminated on the surface of the third intermediate layer. .

(第1中間層)
第1中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ644nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(First intermediate layer)
As the first intermediate layer, silicon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 644 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(第2中間層)
第2中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ535nmとなるよう条件を設定してゲルマニウムを積層した。
(Second intermediate layer)
As the second intermediate layer, germanium was laminated by setting conditions such that the average thickness was 535 nm by a vacuum vapor deposition method using an electron beam.

(第3中間層)
第3中間層として、電子ビームを用いた真空蒸着法によって、平均厚さ94nmとなるよう条件を設定してシリコンを積層した。
(3rd intermediate layer)
As the third intermediate layer, silicon was laminated by setting the conditions such that the average thickness was 94 nm by a vacuum deposition method using an electron beam.

(表面層)
表面層として、メタンガスを原料とし、装置内圧力を20Paとした13.56MHzの高周波プラズマCVD法によって、平均厚さ1100nmとなるよう条件を設定してダイヤモンドライクカーボンを積層した。
(Surface layer)
As a surface layer, diamond-like carbon was laminated by setting conditions such that the average thickness was 1100 nm by a high frequency plasma CVD method of 13.56 MHz using methane gas as a raw material and an internal pressure of 20 Pa.

<製造例18>
製造例18は、表面層の積層時の装置内圧力が10Paである以外は、上記製造例17と同じ条件で試作した。
<Production Example 18>
Production Example 18 was prototyped under the same conditions as in Production Example 17 except that the internal pressure of the apparatus when the surface layer was laminated was 10 Pa.

<製造例19>
製造例19は、表面層の積層時の装置内圧力が5Paである以外は、上記製造例17と同じ条件で試作した。
<Production Example 19>
Production Example 19 was prototyped under the same conditions as in Production Example 17 except that the internal pressure of the apparatus at the time of stacking the surface layers was 5 Pa.

<製造例20>
製造例20は、表面層の積層時の装置内圧力が0.1Paである以外は、上記製造例17と同じ条件で試作した。
<Production Example 20>
Production Example 20 was prototyped under the same conditions as in Production Example 17 except that the internal pressure of the apparatus at the time of stacking the surface layers was 0.1 Pa.

<評価>
上記光学部品の製造例1〜20について、表面層のインデンテーション硬度測定、恒温恒湿試験及び耐候性試験を行い、初期状態(試作直後)の赤外線透過率、恒温恒湿試験後の赤外線透過率、及び耐候性試験後の赤外線透過率の測定と、恒温恒湿試験後の表面外観の目視評価と、耐候性試験後の表面外観の目視評価とによって評価した。
<Evaluation>
For the optical component production examples 1 to 20, the surface layer is subjected to indentation hardness measurement, constant temperature and humidity test, and weather resistance test. In addition, the infrared transmittance after the weather resistance test was measured, the surface appearance after the constant temperature and humidity test was visually evaluated, and the surface appearance after the weather resistance test was visually evaluated.

(インデンテーション硬度測定)
インデンテーション硬度は、JIS−Z2255(2003)に準拠し、試験力(圧子の押圧力)を200mgfとし、この試験力の保持時間を2sとして測定した。
(Indentation hardness measurement)
The indentation hardness was measured according to JIS-Z2255 (2003), with the test force (pressing force of the indenter) set to 200 mgf, and the holding time of this test force set to 2 s.

(恒温恒湿試験)
恒温恒湿試験は、JIS−C60068−2−3(1987)に準じて、温度85℃、相対湿度95%で、240時間保持した。
(Constant temperature and humidity test)
The constant temperature and humidity test was held for 240 hours at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 95% in accordance with JIS-C60068-2-3 (1987).

(耐候性試験)
耐候性試験は、JIS−D0205(1987)に準拠して、温度63±3℃、湿度50±5%の環境下で、サンシャインカーボンアーク灯(255W/m)を1000時間照射した。
(Weather resistance test)
In the weather resistance test, a sunshine carbon arc lamp (255 W / m 2 ) was irradiated for 1000 hours in an environment of a temperature of 63 ± 3 ° C. and a humidity of 50 ± 5% in accordance with JIS-D0205 (1987).

(赤外線透過率)
赤外線透過率は、JIS−B7107(1997)に準じた方法により、波長8μm以上12μm以下の赤外光の平均透過率として測定した。
(Infrared transmittance)
The infrared transmittance was measured as an average transmittance of infrared light having a wavelength of 8 μm or more and 12 μm or less by a method according to JIS-B7107 (1997).

(外観目視評価)
外観の目視評価は、目視により、初期状態と比べて特に変化が認められないものを「A」、表面層の斑点状の剥離が確認されるものを「B」、剥離の程度の比較的激しいものを「C」とした。
(Appearance visual evaluation)
As for visual evaluation of the appearance, “A” indicates that there is no particular change compared with the initial state by visual inspection, “B” indicates that speckled peeling of the surface layer is confirmed, and relatively severe peeling. The thing was set to "C".

上記評価結果を、次の表2にまとめて示す。   The evaluation results are summarized in Table 2 below.

Figure 2017129643
Figure 2017129643

表に示すように、表面層のインデンテーション硬度を18GPa以下とすることによって、赤外線透過率が向上することが確認できる。また、中間層にダイヤモンドライクカーボンからなる層が含まれることで耐候性が向上することが確認できる。   As shown in the table, it can be confirmed that the infrared transmittance is improved by setting the indentation hardness of the surface layer to 18 GPa or less. Further, it can be confirmed that the weather resistance is improved by including a layer made of diamond-like carbon in the intermediate layer.

本発明の実施形態に係る光学部品は、例えば赤外線カメラ用対物レンズ等として好適に利用することができる。   The optical component according to the embodiment of the present invention can be suitably used as an objective lens for an infrared camera, for example.

1 基材
2 中間層
3 表面層
1 base material 2 intermediate layer 3 surface layer

Claims (3)

透光性を有する基材と、
この基材の入射面及び出射面の少なくとも一方に積層される1又は複数の中間層と、
この1又は複数の中間層の最外層に積層され、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする表面層と
を備え、
上記表面層のインデンテーション硬度が5GPa以上18GPa以下である光学部品。
A substrate having translucency,
One or more intermediate layers laminated on at least one of the incident surface and the exit surface of the substrate;
Laminated on the outermost layer of the one or more intermediate layers, and a surface layer mainly composed of diamond-like carbon,
An optical component having an indentation hardness of 5 GPa or more and 18 GPa or less of the surface layer.
複数の上記中間層を備え、この複数の中間層のうち少なくとも1の中間層がダイヤモンドライクカーボンを主成分とする請求項1に記載の光学部品。   The optical component according to claim 1, further comprising a plurality of the intermediate layers, wherein at least one of the plurality of intermediate layers includes diamond-like carbon as a main component. 上記基材が硫化亜鉛の焼結体を主成分とする請求項1又は請求項2に記載の光学部品。
The optical component according to claim 1, wherein the base material contains a sintered body of zinc sulfide as a main component.
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