CN1627103A - 塑料制光学零件 - Google Patents

Abstract

提供一种塑料制光学零件，除具有重量轻、成本低、适合大量生产等优越特性外还具有优越的防湿性能，即便受到其所存在环境中水分的影响，折射率等光学性能的变化也非常小。通过具有塑料制光学零件主体和在其整个表面上设置的、满足下面式(1)的透明防湿覆膜解决上述问题。 (D1/d)×(L/D2)＜10 (1)。这里，构成防湿覆膜的原材料的水扩散系数为D1(mm²/s)、其厚度为d(mm)、构成光学零件主体的原材料的水扩散系数为D2(mm²/s)、其光学面的平均厚度为L(mm)。

Description

塑料制光学零件

发明领域

本发明涉及塑料制透镜、棱镜等光学零件的技术领域，具体说，涉及吸湿对光学性能变化非常小的塑料制光学零件。

背景技术

以往，照相机的透镜、取景器、复印设备、打印机、投影仪、光通信等中使用的各种透镜、棱镜、眼睛透镜、接触透镜、放大镜等光学零件大多以玻璃为材料制造。

但是，随着近年来塑料原材料和塑料成型技术的进步，作为廉价光学零件，由于塑料的原材料便宜、重量轻并且适合大量生产，开始用塑料制造透镜、棱镜等的光学零件。

然而，塑料由于吸湿使得折射率等光学性能变化，因此在高级单反照相机用的透镜等的要求高分辨率等高精度的用途中依然使用玻璃透镜。

为解决这个问题，通过聚合物结构的设计等，进行了具有高防湿性的，即吸湿性低的塑料原材料本身的开发，但却存在其成本升高，塑料的成本优点反而消失的问题。

此外，为得到具有防湿性的塑料制光学零件，在光学零件成型阶段等过程中通过或添加疏水性物质、或用非透湿性阻挡膜覆盖光学零件，在光学零件的防放射膜的上表面设置去水去油处理了的防反射层覆盖层来进行(例如参考专利文献1)。

另外，为提高塑料制光学零件的湿度稳定性，已知仅在门切(gate cut)部形成吸湿调整膜(参考专利文献2)。

进而，可在光学系统中设置由低吸湿材料构成的光学块，光学补偿由于吸湿造成的性能变化(参考专利文献3)。

【专利文献1】特开2002-148402号公报

【专利文献2】特开平11-109107号公报

【专利文献3】特开2000-137166号公报

但是，上述已有技术的方法得到的防湿性塑料制光学零件和具有专利文献1记载的阻挡膜和防反射层以及防反射层覆盖层的塑料制光学零件不能得到充分的防湿性，存在不能防止由于吸湿引起的折射率等变化的问题。

此外，专利文献2中记载的技术中，仅门部分设置吸湿调整膜，使来自周围的吸湿速度恒定实际上很困难的，考虑来自表面的吸湿，不能避免透镜内部产生光学上不好的折射率分布及其偏差。

另外，专利文献3记载的技术中，光学系统复杂，成本升高。

发明内容

本发明的课题是提供一种塑料制光学零件，除具有塑料制光学零件所持有的重量轻、成本低、适合大量生产等优越特性外还具有优越的防湿性能，即便受到其所存在环境中水分的影响，折射率等光学性能的变化也非常小。

为解决上述问题，本发明的发明者们对塑料制光学零件的吸湿对光学性能的变化重点进行了锐意研究，结果发现塑料制透镜的吸湿对光学性能的变化主要是由吸湿或脱湿过程中透镜内部严重的水分分布偏差引起的折射率分布偏差造成的，从而得到了本发明。

即，本发明提供一种塑料制光学零件，其特征在于，具有塑料制光学零件主体和在其整个表面上设置的、满足下面式(1)的透明防湿覆膜，

(D1/d)×(L/D2)＜10                          (1)

其中，构成上述防湿覆膜的原材料的水扩散系数为D1(mm²/s)、其厚度为d(mm)、构成上述塑料制光学零件主体的原材料的水扩散系数为D2(mm²/s)、其光学面的平均厚度为L(mm)。

这里，上述防湿覆膜更优选是由SiO₂构成的玻璃质膜或偏氯化乙烯膜。

根据本发明，效果是可容易实现并提供仍维持重量轻、成本低、生产性优越的塑料制光学零件的性能，并且具有优越防湿性能，即便受到其所存在环境中水分的影响，折射率等光学性能的变化也非常小的塑料制光学零件。

附图说明

图1(a)是概念性表示本发明的塑料制光学零件的一个实施例的截面图，(b)是概念性表示图1所示的塑料制光学零件的透镜部的放大截面图；

图2是概念性表示本发明的实施例中使用的、使用图1(a)和(b)所示的塑料制光学零件的透镜单元的一个构成例子的截面图。

图中：10-塑料制光学零件，12-(光学零件)主体，12a-透镜部，12b-凸缘部，14-防湿覆膜，20-透镜单元，22、24、26-透镜

具体实施方式

下面根据附图所示的最佳实施例详细说明本发明的塑料制光学零件。

实施例1

图1(a)和(b)中表示出本发明的塑料制光学零件的一个实施例的概念图。

图1(a)所示的塑料制光学零件(下面叫光学零件)10是将本发明适用于透镜中，具有光学零件主体(下面叫主体)12和在主体12上形成的透明防湿覆膜14。

主体12是通常的塑料制的透镜，即所谓的塑料透镜，由透镜部12a和透镜部12a外侧的凸缘部12b构成。这里，图1(b)中仅部分放大表示出透镜部12a。

本发明的光学零件10中使用的主体12不限定于图中例子所示的塑料透镜，只要是塑料制品，除透镜外，具有除此以外的各种形状和功能的透镜等光学元件当然也可以组装到例如棱镜、光学滤波器、光学屏幕、偏转元件、偏光元件、光反射部件、取景器、眼镜、接触透镜、反射镜、曲面镜等光学元件，或照相机(银盐照相机、数字照相机、摄像机等)等的摄像装置的摄影光学系统中或复印机或打印机等的图像形成装置、投影仪、望远镜或双眼镜或放大镜等的各种光学仪器中组合，或者单独进行使用，可以举出发挥光学性能的各种部件、零件等的公知光学元件。

因此，本发明的塑料制光学零件当然可用作具有上述种种功能的光学元件。

主体12的形成材料也不限定，可利用公知的光学元件、通常的光学元件中可使用的各种塑料材料(树脂材料)。作为一个例子，可举出甲基丙烯树脂(例如PMMA等)、丙烯基树脂、聚碳酸酯树脂、芳香族聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈苯乙烯(AS)树脂、包含环十二烷的树脂、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、苯乙烯·丁二烯共聚物、具有芴基的聚酯、环烯烃系树脂等。

尤其，成像光学系统中为得到消色效果，需要分散特性不同的至少2种材料。其一是具有由于吸湿折射率变化小、光学失真小的特性的环烯烃系树脂作为候补得到的原材料，其阿贝(Abbe)数为55左右。作为其中组合的原材料，优选是光学设计上阿贝(Abbe)数为30左右的聚碳酸酯树脂、芳香族聚酯树脂。

此外，主体12的形成方法不特别限定，对应使用的塑料材料，射出成型、射出压缩成性、压缩成性等的公知的塑料成型方法全部可以使用。

此外，主体12的形状和大小(长度、直径和厚度)也不特别限定，对应上述光学零件的用途适当选择。

图示例子的光学零件10中，具有设计称覆盖该主体12的整个表面的透明防湿覆膜14。

这里，防湿覆膜14需要满足下式(1)

(D1/d)×(L/D2)＜10                   (1)

即(D1/d)×(L/D2)需要小于10，较好是小于等于5，更优选是小于等于2。

这里，D1(mm²/s)为构成防湿覆膜14的原材料的水扩散系数、d(mm)为防湿覆膜14的构成原材料的厚度、D2(mm²/s)为构成主体12的原材料的水扩散系数、L(mm)为主体12的构成原材料的光学面，图中的例子中是透镜光学面，即透镜部12a的平均厚度。

但是，本发明中，防湿覆膜14的构成原材料的水扩散系数D1(mm²/s)和厚度d(mm)的比D1/d如下求出：按与主体12的构成原材料相同的原材料作成平板样品，对于向该平板样品中附加上希望的防湿覆膜14的带防湿覆膜样品，由JISK7209(相当于IS062)测定吸湿速度，对于作为未带有防湿覆膜的平板样品的未带防湿覆膜样品，测定吸湿速度，从二者的吸湿速度差异求出。

主体12的构成原材料的水扩散系数D2(mm²/s)如下求出：按与主体12的构成原材料相同的原材料作成平板样品，对于该平板样品，根据JISK7209(相当于ISO62)记载的方法求出。

另外，主体12的构成原材料的光学面的平均厚度L(mm)可从主体12的构成原材料的光学作用的光学面的形状和尺寸正确的求出，但在透镜等形状变化一定的光学元件的情况下，作为主体12的构成原材料的光学面，图示的例子中是透镜部12a的最大厚度与最小厚度的算术平均求出。

防湿覆膜14设置在主体12的整个表面上，并且通过满足上述式(1)，用作非常优秀的防湿膜，例如即便主体12由具有吸湿性原材料构成，也能表现出优良的防湿性能，相反，即便有环境中存在的水分引起的对主体12的吸湿或脱湿，主体12内部的水分分布不产生偏差，从而不会导致主体12的折射率分布等偏差等的光学性能恶化，由于环境中存在的水分引起的主体12的特性变化，即折射率等光学性能变化非常小。

因此，这种防湿覆膜14覆盖主体12的整个面构成的本发明的光学零件10发现有非常优秀的防湿性(耐湿性)，即便暴露于高湿度环境中而吸湿，不会在主体内部产生水分分布的偏差，环境中存在的水分引起的光学性能变化非常小。

本发明的光学零件10中，防湿覆膜14并非旨在完全防止环境中存在的水分吸湿到主体12中或从那里脱湿，相反，通过防湿覆膜14，即便环境中存在的水分产生向主体的吸湿和脱湿，也能用作环境中存在水分引起的光学性能变化非常小的光学零件。但是，为此如图1(a)所示，需要防湿覆膜14不仅设置在主体12的透镜部12a，还设置在包含凸缘部12b的主体12的整个表面上。

这里，将防湿覆膜14限定于满足上述式(1)是由于如果防湿覆膜14不满足上述式(1)，则产生通过防湿覆膜14到主体12的防湿或脱湿时，塑料制透镜等的主体12，尤其是透镜部12a内部产生吸湿或脱湿过程的严重的水分分布偏差，该显著的水分分布偏差引起的折射率分布偏差在透镜等主体12上产生，尤其在透镜部12a内部产生，由于主体12的吸湿或脱湿产生的光学性能的变化增大，作为光学零件10的光学性能恶化。

此外，防湿覆膜14需要设置在主体12的整个表面上是由于如果主体12的表面上有不设置防湿覆膜14的部分，则由于防湿覆膜14的有无增大了主体12的吸湿和脱湿的差别，在主体12内部产生严重的水分分布偏差，其结果是产生折射率分布偏差，主体12，其结果是光学零件10的光学性能变化增大。

防湿覆膜14的厚度d不特别限定，如果得到上述防湿效果，则对应覆膜膜质适当设定以满足上述式(1)。关于对应防湿覆膜14的膜质的膜厚d的最佳范围，在后面说明。

本发明的光学零件10为通过这种防湿覆膜14覆盖透镜等主体12的结构，因此如果可成膜，则对应光学特性不同的各种主体12的原材料(塑料材料)，可以实现优越防湿性的光学零件10，例如，通过用于透镜与光学特性不同的透镜组合，可实现防湿性优越且没有色差等的高精度的成像光学系统。

这里，如果防湿覆膜14满足上述式(1)，则可以是单层膜或多层膜。单层膜可以是无机覆膜也可以是有机覆膜。此外，多层膜也可以是无机覆膜的多层膜或有机覆膜的多层膜，还可以是无机覆膜与有机覆膜的复合膜。而且，在多层膜的情况下，防湿覆膜14的水扩散系数D1和厚度d表示多层膜整体上的水扩散系数和厚度。

本发明的光学零件10中，在防湿覆膜14中用作单层膜或用作多层膜或多层复合膜的一部分的无机覆膜不特别限定，只要具有充分的透明性并且透湿性低或不表现出透湿性，则可利用以无机材料为主成分的各种薄膜。

作为较好的无机材料的例子，可举出由SiO₂，SiO，ZrO₂，TiO₂，TiO，Ti₂O₃，Al₂O₃，Ta₂O₅，CeO₂，MgO，Y₂O₃，SnO₂，MgF₂，WO₃，In和Sn的混合氧化物构成的混合物。

不管哪种覆膜，无机覆膜优选是具有尽可能致密的结构并且对目的波长的光线吸收少的覆膜。

这里，防湿覆膜14使用无机覆膜的情况下，优选是由SiO构成的玻璃质膜。即，在防湿覆膜14中使用无机覆膜作为单层膜或作为多层膜或多层复合膜的一部分的情况下，无机覆膜优选是由SiO构成的玻璃质膜。

防湿覆膜14使用无机覆膜的情况下，只要防湿覆膜14的膜厚满足上述式(1)，不特别限定无机覆膜的膜厚，对应无机覆膜的组合、用作单层膜还是多层膜、与有机覆膜组合用作多层复合膜，可适当设定可确保必要的透明性并且可发挥作为目的的防湿性能的膜厚。

将无机覆膜用作防湿覆膜14的情况下的膜厚，优选在10nm～1000nm(1微米)。该膜厚尤其是指无机覆膜的单层膜或无机覆膜的多层膜的膜厚、或者与有机覆膜的多层复合膜的情况下的仅无机覆膜的总厚度。该膜厚在该范围，则对防湿性能产生影响的针孔少。即，将无机覆膜的膜厚限定在上述范围的理由是膜厚薄于10nm是担心产生针孔，而厚于1000nm时从防湿性观点看，其贡献最早很少，随着膜厚加厚，生产性降低，尤其是干式成膜法中生产性降低，残余应力容易产生裂纹。

这种无机覆膜的形成方法不特别限定，能够使用真空蒸镀、溅射、离子电镀、CVD(化学气相沉积)等各种干式成膜法或溶胶凝胶法等的各种湿式成膜法，对应形成的无机系覆膜的组成和膜厚等适当选择。尤其，干式成膜法得到的无机覆膜的膜厚优选是上述的10nm～1微米。其原因是上述限定理由更明显。

此外，利用溶胶凝胶法等的湿式成膜法时的溶液的涂布方法也不特别限定，可以使用浸渍涂布、喷射涂布、旋涂等各种涂布方法，但在容易将溶液涂布到主体12的整个面，即可成膜无机覆膜等方面看，优选表示出浸渍涂布(浸渍涂布)。

溶胶凝胶法的情况下，无机覆膜通过例如加水分解烷氧基硅烷化合物得到，但可以使用市售产品日本ダクロシヤムロツク公司制造的ソルガ一ド(SolGard)^TM等。

另外，本发明的光学零件10中，在防湿覆膜14中用作单层膜或用作多层膜或多层复合膜的一部分的有机覆膜不特别限定，只要具有充分的透明性并且透湿性低或不表现出透湿性，则可以利用以有机材料为主成分的各种薄膜。

作为较好的无机材料的例子，可例示出以聚偏氯化乙烯或偏氯乙烯-氯化乙烯共聚体等为主成分的覆膜、以日本ゼオン公司制作的ゼオネツクス(ZEONEX)^TM等的环烯烃系树脂为主成分的覆膜、以旭硝子公司制作的サイトツプ(CYTOP)^TM和デユポン(杜邦)公司制作的特富龙(注册商标)AF(TeflonAF)等的非晶氟树脂(非晶氟代聚合物)为主成分的覆膜、以住友3M公司制作的ノベツク(Novec)^TM等的氟系树脂为主成分的覆膜、以信越化学工业的信越シリユ一KR251，KR400，KR114A等的硅系树脂为主成分的覆膜等。

这里防湿覆膜14使用有机覆膜的情况下，更优选是偏氯乙烯膜。即，在防湿覆膜14中使用有机覆膜作为单层膜或用作多层膜或多层复合膜的一部分的情况下，有机覆膜优选是偏氯乙烯膜。

另外，防湿覆膜14使用有机覆膜的情况下，只要防湿覆膜14的膜厚满足上述式(1)，不特别限定有机覆膜的膜厚，对应有机覆膜的组合、用作单层膜还是多层膜、与无机覆膜组合用作多层复合膜，可以适当设定可确保必要的透明性并且可发挥作为目的的防湿性能的膜厚。

将有机覆膜用作防湿覆膜14的情况下的膜厚优选在100nm～10000nm(10微米)。该膜厚尤其是指有机覆膜的单层膜或有机覆膜的多层膜的膜厚、或者与无机覆膜的多层复合膜的情况下的仅有机覆膜的总厚度。该膜厚在该范围，则对防湿性能产生影响的针孔少。即，将有机覆膜的膜厚限定在上述范围的理由是膜厚薄于100nm是容易产生针孔，而厚于10微米时从防湿性观点看，其贡献最早很少，非常厚时，容易产生不均匀，光学性能降低。

此外，作为有机覆膜的光学特性，优选是光线透过性良好、折射率低。因为折射率低时，入射光的表面反射产生的损失少，结果光线透过性提高。适当进行光学设计，本发明的防湿覆膜可兼有防功能反射、硬涂层(hardcoat)等功能。

这种有机覆膜的形成方法不特别限定，可利用调整溶解或分散成为覆膜的树脂成分而成的涂料进行涂布/干燥的成膜法等的各种湿式成膜法和等离子体聚合、CVD等的各种干式成膜法，对应形成的覆膜的组成和膜厚等可适当选择。

使用涂料的湿式成膜法中，涂料的涂布方法不特别限定，能够利用喷射涂布、刷毛的涂布、浸渍涂布等各种方法，与前面同样，容易在主体12的整个面上涂布溶液，即可成膜有机覆膜等方面看，例示出优选是浸渍涂布。

尤其，涂布成膜法形成的无机覆膜的膜厚更优选为上述的100nm～10微米。其理由是上述限定理由更显著。

另外，作为本发明的防湿覆膜14，使用无机覆膜和有机覆膜的复合膜的情况下，在有机覆膜成膜之前，根据需要，为提高无机覆膜与有机覆膜的密接性，在无机覆膜的表面上实施结合层(anchor coat)等的密接性提高处理。

本发明的光学零件10中，防湿覆膜14的膜厚，即形成防湿覆膜的无机覆膜和/或有机覆膜的膜厚优选是均匀的，但不特别限定，如果是在整个面上设置覆膜，有主体12，尤其是透镜部12a内部不产生水分分布偏差的防湿性，则不一定是均匀的，如果可得到作为目的的防湿性，基本上可以仅透镜部12a等的光学作用的区域为对应光学特性的所定膜厚，例如，凸缘部12b等的与光线透过无关的边缘和端部区域的膜厚与其他区域相比更厚或更薄等的结构都是可以的。防湿覆膜14的膜厚在透镜部12a等的光学作用的区域也未必是均匀膜厚，只要是可对应要求的光学特性，则也可以具有某种程度的膜厚分布。防湿覆膜14具有膜厚分布时，其厚度d(mm)可设为主体12的整个表面上的防湿覆膜14的平均厚度。

本发明中，作为防湿覆膜14，使用兼用了无机覆膜和有机覆膜的多层膜的情况下，发现了尤其优越的防湿性。其理由尚不一定，但无机覆膜和有机覆膜二者具有彼此不同的层叠原理和覆膜构成，因此互相填埋或互补彼此的缺陷和缺点，同时相乘地得到各自的覆膜具有的防湿性能，其结果是认为可以得到非常优越的耐湿性。

另外，一般而言，无机覆膜质硬且针孔和裂纹多，相反有机覆膜具有一定程度的弹性。因此，将多层膜用作防湿覆膜14的情况下，通过下层中设置无机覆膜、上层中设置有机覆膜，有机覆膜很好地填埋无机覆膜的针孔等，结果形成无缺陷的覆膜，发现完全产生无机覆膜的防湿性能的非常高的防湿性能。而且，具有弹性的有机覆膜也用作具有对来自外部的应力有忍耐性、保护无机覆膜免受热等引起的主体12的膨胀/收缩的保护膜，因此还可以确保强度，长期发挥良好的耐湿性。

以上举出实施例详细说明了本发明的塑料制光学零件，但本发明不限定于上述实施例，在不背离本发明的宗旨的范围中当然可进行各种改进或变更。

例如，以上例子中，主体12上直接形成防湿覆膜14，但本发明不限定于此，在主体12和防湿覆膜14之间也可以具有折射率调整用的覆膜、防反射膜、提高密接性的覆膜等。而且覆盖防湿覆膜14，也可以具有防反射膜、折射率调整用覆膜、提高密接性用的覆膜、防损伤用的阻挡膜等。即，本发明的塑料制光学零件中，如果用防湿覆膜14覆盖主体12的整个面，则能够利用形成各种覆膜而构成的层结构。

【实施例】

下面举出本发明的塑料制光学零件的具体实施例，更具体说明本发明。

为评价本发明的塑料制光学零件的光学性能，使用图2所示的透镜结构的光学单元20。

光学单元20是从光入射侧依次为透镜22、透镜24、由作为透镜的本发明的光学零件10和透镜26的4个透镜所构成的组合透镜。透镜26是光射出侧的透镜。光学零件10与图10(b)同样，仅表示出透镜部12a，但如图1(a)所示，具有凸缘部12b。另外，透镜22，24和26也具有未示出的凸缘部。

这里，透镜22，24和26的原材料是ゼオネツクス((ZEONEX)^TM：日本ゼオン公司制造)，光学零件10的原材料是聚碳酸酯树脂。

该光学(透镜)单元20的分辨率在温度25℃、湿度30％的环境下放置1周后测定时，对比度50％的MTF(调制传递函数)，在光轴中心为160根/mm、周边部的平均为75根/mm。

但是，已知作为透镜22，24和16的原材料的ゼオネツクス吸湿非常少，实际上湿度造成的光学性能的变化识别不出来，所以，仅作为具有吸湿性的聚碳酸酯制造的透镜的光学零件主体12上附加防湿覆膜14，如后述的实施例1和实施例2那样，制作本发明的光学零件10。防湿覆膜14，组合溅射法、涂布法和其组合，在主体12的整个表面上作成的。

这里，实施例中使用的主体12的透镜部12a和其光学面的形状与尺寸如下所示。

图1(b)所示的主体12的透镜部12a的直径为2.00mm，下端部的厚度为1.185mm，其光学面的形状通过下面的非球面式(2)的各系数定义。

【数学式1】

$z=\frac{\mathrm{cv}{r}^2}{1+\sqrt{1-c{v}^2(\mathrm{cc}+1)r^2}}+\mathrm{as}0+\mathrm{as}1H+\mathrm{sd}2H^2+\mathrm{as}3H^3+\mathrm{as}4H^4+\·\·\·\·\·+\mathrm{as}10H^{10}$

$H=\sqrt{x^2+y^2}---\left(2\right)$

这里，z为光学面的形状，cv是基准球面的曲率(mm)，cc是圆锥系数(mm)，r是离开基准球中心的距离(mm)。

定义图1(b)所示的透镜部12a的光学面的A面和B面的形状的系数在表1中表示。

表1

	A面	B面
			CV	-1.225	2.375
CC	-0.150	0
			as0	0	0
as1	0	0
			as2	-0.0026	0
as3	0	0
			as4	0.1147	0
as5	0	0
			as6	-0.0479	0
as7	0	0
			as8	0.0878	0
as9	0	0
			as10	-0.0088	0

图1(a)所示的主体12的尺寸是凸缘部12b的直径为3.79mm、其厚度(透镜部12a的最大厚度)为1.85mm，透镜部12a的中心厚度(最小厚度)为0.79mm，其光学面的A面的曲面直径为1.74mm、B面的直径为2.00mm。

组装了作为透镜的主体12上附加了防湿覆膜14的光学零件10的透镜单元20在25℃、湿度30％的环境下放置1周后移入25℃、湿度90％的环境中，测定第2天、第5天、第10天的分辨率。

光学零件10的主体12的平均厚度L为1.00mm，其原材料的水扩散系数D2为5×10^-6mm²/sec。

(实施例1)

作为光学零件主体12，上述形状和尺寸的聚碳酸酯制透镜通过射出成型制作。

在该主体12上使用溅射法在整个面上附加由Si和O构成的厚度约100nm的防湿覆膜14，制作本发明的光学零件10。成膜时的溅射靶使用了硅板。溅射中，压力到达7×10^-4Pa的时刻导入Ar，在处理压力0.3Pa下放电5分钟，进行主体12的透镜表面的等离子体处理。接着，进行3分钟的Si靶的预溅射。之后，将放电压力提高到4倍，导入O₂作为反应气体，在压力0.3Pa下进行向作为聚碳酸酯制透镜的主体12的成膜处理，得到厚度100nm的透明的防湿覆膜14。

得到这样得到的主体12和防湿覆膜14构成的实施例1的光学零件10，用于透镜单元20中。

(实施例2)

在与实施例1同样制作的作为聚碳酸酯制透镜的主体12的整个面上涂布底涂剂(WS-5000：三井武田化学公司制作)后，在80℃下干燥30分钟。接着，涂布偏氯乙烯胶乳(L551B；旭化成公司制作)，在110℃下干燥30分钟。之后，在35下放置2天，得到透明的防湿覆膜14。包含底涂层的防湿覆膜14的厚度为8微米。

得到这样得到的主体12和防湿覆膜14构成的实施例1的光学零件10，用于透镜单元20中。

(比较例1)

将与实施例1同样制作的作为聚碳酸酯制透镜的主体12原样替代本发明的光学零件10，作为当作未处理的透镜的比较例1的光学零件用于透镜单元20中。

(比较例2)

在与实施例1同样制作的作为聚碳酸酯制透镜的主体12的整个面上，作为用于附加含氟聚合物的覆膜的底涂剂，涂布异丙醇和用醋酸异丁基稀释的サイトツププライマ-CT-P10(旭硝子公司制造)并干燥，接着，涂布作为氟系聚合物的サイトツプCTL-110A，在120℃下干燥2小时，形成由氟系聚合物构成的厚度为5微米的透明覆膜，得到比较例2的光学零件，替代本发明的光学零件10，用于透镜单元20中。

(比较例3)

在与实施例1同样制作的作为聚碳酸酯制透镜的主体12上，将与实施例1同质的SiO防湿覆膜14仅附加在主体12的透镜部12a的表里面(A面和B面)上，凸缘部12b的端面保持未处理，这样得到比较例3的光学零件，替代本发明的光学零件10，用于透镜单元20中。

(防湿性能评价)

在150mm×150mm×1mm的聚碳酸酯制板上附加实施例1和2的防湿覆膜14以及比较例2和3的防湿覆膜。这些板(相当于光学零件)和无处理的板(相当于光学零件)在50℃的干燥机中干燥7天，装入相对湿度90％、温度25℃的恒温高湿槽中，求出吸湿造成的重量增加速度。通过JISK7209从无处理光学零件的数据求出D2，接着，从无处理光学零件的吸湿速度和处理光学零件的吸湿速度的差异求出D1/d。该板状样品中，L＝1.00mm，求出(D1/d)×(L/D2)。

在本实施例1和2以及比较例2和3中使用的主体12的原材料的聚碳酸酯的D2为5×10^-6mm²/sec。

这样得到的(D1/d)×(L/D2)的值表示于表1中。

表2

	(D1/d)×(L/D2)
		实施例1	5
实施例2	2
		比较例2	20
比较例3	5

从表2可知，本实施例1和2以及比较例3满足上述式(1)，但比较例2不满足上述式(1)。比较例3满足上述式(1)，但未在主体12的整个表面上设置防湿覆膜14。

(光学性能评价)

将各个透镜(光学零件)装入50℃的干燥机中7天进行充分干燥。将该透镜(光学零件)与其他3种镁铝硅酸盐(zeonex)制透镜22、24和26一起装入未示出的镜筒中组装透镜单元20。微调整透镜的方向和各透镜间隔，分别得到所定的分辨率。接着，放置在相对湿度90％、温度25℃的条件下，测定分辨率的随时间变化。分辨率测定中使用トライオプデイツクス公司制的MTF测定器。作为对比度50％的MTF测定分辨率。周边部的分辨率按切线(tangential)方向和弧矢(sagital)方向的MTF的平均值表示。

其结果表示在表3中。

表3

		开始	第2天	第5天	第10天
						实施例1	中心分辨率	170	169	170	170
周边分辨率	35	35	34	35
					实施例2		中心分辨率	169	170	170	170
周边分辨率	34	35	34	35
						比较例1	中心分辨率	170	162	165	170
周边分辨率	35	32	33	35
					比较例2		中心分辨率	170	165	162	168
周边分辨率	34	33	30	33
						比较例3	中心分辨率	170	141	134	150
周边分辨率	35	28	25	30

从表3可知，得到实施例1和2即便从开始时刻经过了时间，透镜单元20的中心部、周边部中分辨率的变化，即降低非常少的良好结果。

与此不同，比较例1和2中，经过所谓10天的长时间，透镜单元20的中心部、周边部都返回到开始时刻的分辨率，或者返回到接近开始时刻的分辨率，第2天和第5天中，透镜单元20的中心部、周边部中都观察到有从开始时刻的分辨率开始的明显的降低。

另外，比较例3中，经过所谓的10天的长时间，可发现若干恢复，任一期间中，透镜单元20的中心部、周边部都发现有从开始时刻的分辨率开始的明显的分辨率降低。

从表3所示的结果可知，主体12的整个表面用防湿覆膜14覆盖的本发明的实施例1和2的光学零件(透镜)10与比较例1、2和3的光学零件(透镜)相比，吸湿后的分辨率的变化和降低非常少，即，发现非常优越的防湿性，是环境水分的特性，尤其是光学性能变化非常少的光学零件。

通过以上结果，本发明的效果不言自明。

Claims (3)

1.一种塑料制光学零件，其特征在于具有塑料制光学零件主体和在其整个表面上设置的、满足下面式(1)的透明防湿覆膜，

(D1/d)×(L/D2)＜10                  (1)

其中，构成上述防湿覆膜的原材料的水扩散系数为D1(mm²/s)、其厚度为d(mm)、构成上述塑料制光学零件主体的原材料的水扩散系数为D2(mm²/s)、其光学面的平均厚度为L(mm)。

2.根据权利要求1所述的塑料制光学零件，上述防湿覆膜是由SiO₂构成的玻璃质膜。

3.根据权利要求1所述的塑料制光学零件，上述防湿覆膜是偏氯乙烯膜。

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