JP2002350611A - 高反射性銀鏡及び反射型光学部品 - Google Patents

高反射性銀鏡及び反射型光学部品

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JP2002350611A JP2001156613A JP2001156613A JP2002350611A JP 2002350611 A JP2002350611 A JP 2002350611A JP 2001156613 A JP2001156613 A JP 2001156613A JP 2001156613 A JP2001156613 A JP 2001156613A JP 2002350611 A JP2002350611 A JP 2002350611A
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Masanobu Okane
政信 大金
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴーストやフレア等に起因する画質の低下を
防いで高い反射率を示す高反射性銀鏡を提供すること。 【構成】 基材21上に少なくとも銀23から成る高反
射膜を成膜して構成された高反射性銀鏡において、少な
くとも反射に用いられる光学有効面には直接又は光学有
効面外の一部或は全面に予め遮光性物質から成る遮光膜
(黒色エポキシ樹脂22)を形成し、該遮光膜上に前記
高反射膜を湿式成膜法によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明基材を用いた
高反射性銀鏡及び該銀鏡を用いた反射鏡、プリズム、レ
ンズ等の反射型光学部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ミラー等の反射面に形成される反
射層としては、アルミニウム、銀等の高い反射率を有す
る金属薄膜層が用いられる。特に、銀は可視域において
極めて高い反射率を示すことから多用されている。
【0003】従来、アルミニウムや銀等の金属薄膜層を
形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法等が一般的に用いられてい
る。又、特に銀の成膜法としては、銀鏡反応に代表され
る湿式成膜法が用いられることもある。
【0004】更に、銀鏡に用いられる金属薄膜は金属の
単層で用いられたり、金属薄膜の酸化を防止する酸化防
止層や金属薄膜の反射特性を向上させるための増反射膜
等と積層されて使用される場合もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高反射性銀鏡には以下のような問題があった。
【0006】即ち、従来より銀鏡に使用される金属薄膜
層による反射膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等の真空乾式成膜法を用いて成膜
されるのが一般的である。そのため、複雑な形状への対
応が困難であったり、又、可能であったとしても、成膜
に必要な設備や工程が複雑化し、それに伴って成膜コス
トの上昇を余儀なくされるという課題があった。
【0007】又、成膜のコストダウンを目的として、銀
鏡反応や自己触媒型無電解メッキ等の湿式成膜法の検討
も行われているが、この湿式成膜法は浸漬面が全面成膜
されてしまうため、反射型光学素子の周辺部、縁、稜部
等、乱反射や散乱による迷光(結像に関与する光束以外
の光)を生じ易い。この迷光は、画像のゴーストやフレ
アーを起こすため、画質低下の原因の1つになるという
問題があった。
【0008】更に、この迷光による光学性能への悪影響
を回避するため、反射型光学素子の周辺部や縁、稜部等
の荒ずり面に、墨やガラス用の黒色塗料等の迷光を吸収
して内面反射を防止するための黒い塗料を塗布すること
も良く行われているが、湿式成膜法においては銀層が反
射型光学素子の周辺部や縁、稜部等の荒ずり面に成膜さ
れてしまうために不可能となってしまう。
【0009】反射型光学素子の縁端面に黒の塗料や墨を
塗る方法として一般的に行われているのは、筆、刷毛等
により作業者が手作業で行う方法である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、筆、刷
毛等による塗装方法の場合、手作業のために塗装に時間
が掛かるとともに、はみ出し、塗りむら等による不良が
発生し易いため、作業には熟練を要するという問題があ
った。
【0011】又、ゴーストやフレアーを無くすために反
射膜をレジスト等を用いて選択的に成膜する方法等もあ
るが、設備や工程が複雑化し、それに伴って成膜コスト
の上昇を余儀なくされる。逆に設備や工程を簡素化する
ためにテープによるマスキング手法も用いられるが、複
雑な形状への対応が困難となってしまうという問題があ
った。
【0012】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、ゴーストやフレア等に起因す
る画質の低下を防いで高い反射率を示す高反射性銀鏡及
び反射型光学部を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、基材上に少なくとも銀から
成る高反射膜を成膜して構成された高反射性銀鏡におい
て、少なくとも反射に用いられる光学有効面には直接又
は光学有効面外の一部或は全面に予め遮光性物質から成
る遮光膜を形成し、該遮光膜上に前記高反射膜を湿式成
膜法によって形成したことを特徴とする。
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記遮光膜をスプレー塗布法によって形成
することを特徴とする。
【0015】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記湿式成膜法が自己触媒型の無電解メッ
キであることを特徴とする。
【0016】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、少なくとも反射に用いられる光学有効面
に、基材と銀膜の間に少なくとも基材側から高屈折薄
膜、低屈折薄膜の順に積層された中間層を有することを
特徴とする。
【0017】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記銀薄膜の裏面の反射率(R%)が8
9.0%<R<99.5%(430nm〜700nm)
の範囲にあり、且つ、前記銀薄膜の膜厚(d)が0.1
μm<d<1μmの範囲にあることを特徴とする。
【0018】請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何
れかに記載の高反射性銀鏡を含んで反射型光学部品を構
成したことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0020】透明基材上において、少なくとも銀層から
成る高反射膜を成膜して形成される高反射性銀鏡におい
て、銀層から成る高反射膜が反射に用いられる光学有効
面には光学有効面外の透明基材上に直接積層された遮光
性物質から成る遮光膜上に湿式成膜法により成膜するこ
とにより達成される。
【0021】本発明によれば、反射型光学部品の周辺
部、縁、稜部等に銀膜を成膜する前に遮光膜を成膜して
おくことにより反射型光学部品の周辺部、縁、稜部等に
銀膜が直接成膜されないで済む。その結果、光学有効面
外に銀層が直接成膜されるため、強く起こるゴーストや
フレアを抑えることが可能となる。
【0022】又、上記遮光膜をスプレー塗布法で成膜す
ることにより作業時間が短縮されるとともに、はみ出
し、塗りむら等の不良発生が防がれる。スプレー塗布法
では、均一膜厚の塗布が複雑な形状の塗布面にも適用可
能であるためである。
【0023】本発明において主に用いた自己触媒型無電
解メッキ法は、光学基材上で銀析出反応を起こすことが
可能であり、更にメッキ浴の組成によりその反応速度の
制御も可能であり、メッキ浴の無駄が生じることがな
く、又、形成する銀層の膜厚も極めて均一となり、結果
として反射特性の分布が均一な銀層が得られる。
【0024】一般的に自己触媒型の無電解メッキ法は、
基材上にメッキ浴の金属析出反応を進行させるための触
媒性金属又は触媒性金属イオンを付与した後、触媒が付
与された基材をメッキ浴に浸潰することにより、基材上
で金属析出反応が起こり、メッキが施される。
【0025】基材上でのメッキ浴の金属析出反応を進行
させるための触媒性金属又は触媒性金属イオンとして
は、銀無電解メッキ浴の銀析出反応を進行させることが
できるものであれば特に制約はないが、金、銀、銅、パ
ラジウム、コバルト、スズ、ニッケル等の金属又はそれ
らの金属イオン或はそれらの金属及び金属イオンを含む
コロイド等を用いることができる。
【0026】又、前記触媒性金属又は触媒性金属イオン
を均一に付与するために、光学素子基材表面に前処理を
施しても良い。光学素子基材表面の前処理方法として
は、酸・アルカリエッチング、UV−O3 処理、コロナ
放電処理、エキシマ照射処理等の基材の表面エネルギー
を低下させるための各種処理、界面活性剤に代表される
極性基を有する物質による基材表面の親水化処理、又は
前記各種処理の併用により光学素子を触媒性金属及び触
媒性金属イオンを均一に付与することができる。
【0027】又、前記触媒性金属イオンは光学基材上へ
の吸着力が低く、メッキ浴中に落下し、メッキ浴の分解
を促進してしまう場合がある。そのような現象が起こる
場合は、前記触媒性金属イオンを還元して触媒性金属と
して基材上に固定化することが好ましい。その際に用い
る還元剤には特に制約はない。
【0028】更に、無電解メッキ浴は、銀の可溶性イオ
ン及び銀イオンを還元し、光学素子基材上に析出するた
めの還元剤及び銀イオンとキレートを形成し、メッキ浴
の安定化を図るためのキレート剤及び還元剤の酸化反応
による水素イオンの増大に伴うメッキ反応の駆動力の低
下を防ぐためのpH調整剤によって構成される。
【0029】ここで、還元剤としてはメッキ浴中に溶解
する銀イオンを還元することができる物質であれば特に
制約はないが、ホルムアルデヒド、ロッシェル塩、ヒド
ラジン、ヒドラジンボラン等が用いられるのが一般的で
ある。又、HU201360B公報に記載のように硫酸
コバルトを用いることもできる。
【0030】又、キレート剤としてはメッキ浴中に溶解
する銀イオンとキレートを生成し、メッキ浴中での銀の
析出反応を抑制し、且つ、基材上に付与された触媒によ
り容易に銀を基材上に析出できれば特に制約はないが、
シアン等を用いることができる。
【0031】しかしながら、シアンは大変危険な物質で
あるために工業用としては好ましくない。そこで、HU
201360B公報に記載のようにアンモニヤをキレー
ト剤として用いたり、アンモニア誘導体をキレート剤と
して用いることもできる。
【0032】又、前記湿式成膜法により形成された銀鏡
の裏面の反射率はより良い光学特性を得るために、 89.0%〜99.5%(430nm〜900nm) の範囲にあることが好ましく、更に反射率を最適に保
ち、成膜時のクラツク発生を抑制するために、上記銀薄
膜の膜厚は 0.1μm〜1μm の範囲内にあることが好ましい。
【0033】[実施例]以下に本発明の実施例について
説明する。
【0034】<実施例1>本実施例の光学素子断面によ
る層構成模式図を図2に示す。
【0035】非晶質ポリオレフィン樹脂で成形されたof
f-Axial 光学素子基材(図1)21の反射に用いられる
光学有効面外に2液性の黒色エポキシ樹脂22をはけに
より塗装したものを実施例(図2(a):断面模式図)
として、塗装しないものを比較例(図2(b):断面模
式図)として挙げる。
【0036】上記2種の基材上の光人出射部にテープに
よりマスキングを行い、銀鏡反応により銀層23(15
0nm)のコーティングを行い、高反射性銀鏡の作製を
試みた。銀鏡反応は表1の組成で浸積法を用いてコーテ
ィングした。ここでの浸積法は表1の銀液に先ず基材を
浸積させ、還元剤を滴下していく手法である。
【0037】比較例により得られた高反射性の銀鏡を成
膜した光学素子はフレアが生じたが、実施例では高反射
性銀鏡を成膜したゴーストやフレアが生じない光学素子
を得ることができた。
【0038】 <実施例2>前記実施例1と同様の成形基材上に二液性
の黒色エポキシ樹脂をスプレー塗布により成膜した。エ
ポキシ樹脂を成膜した基材へ実施例1と同様の方法で銀
鏡反応により銀層(150nm)のコーティングを行
い、高反射性銀鏡を成膜したゴーストやフレアの無い光
学素子を得た。
【0039】<実施例3>前記実施例1と同様の基材を
実施例2と同様の方法で黒色エポキシ樹脂をスプレー塗
布により成膜された基材に、無電解メッキ法により銀層
(150nm)のコーティングを行い、高反射性銀鏡の
作製を試みた。
【0040】無電解メッキ法により銀層を積層するに当
たっては図3に示す工程に従って行った。図3について
詳細な説明をする。
【0041】前記黒色エポキシ樹脂を成膜した基材の銀
を成膜しない光入出射箇所にマスキング3aを行った
後、春日電機社製コロナ放電処理3bを用いて表面処理
した。その後、界面活性剤(プリディップネオガント
B、アトテック ジャパン社製)3cを20ml/l水
溶液中に1分間浸漬し、Pd触媒付与3dを行うために
アンチベーターネオガント 834(アトテック ジャ
パン社製)50ml/l水溶液35度中に5分間浸漬し
た。処理後、2分間水洗を行って還元3eを行う。この
際、還元剤としてはリデゥーサーネオガント(アトテッ
ク ジャパン社製)5ml/l水溶液中に5分間浸漬し
た。再度水洗を2分間行った後、表2の組成を有する無
電解銀メッキ浴に15分間浸漬し、無電解銀メッキ3f
を行い、3aで行ったマスキングを除去し、高反射性銀
鏡を成膜したゴースト及びフレアの無い光学素子を得
た。
【0042】 <実施例4>本実施例の光学素子断面による層構成模式
図を図4に示す。
【0043】前記実施例1と同様の基材41上二液性の
黒色エポキシ樹脂42をスプレー塗布により成膜した。
エポキシ樹脂を成膜した基材へ蒸着によりTiO2 層4
3(100nm)の成膜を行った。T102を成膜した基材
43上にディツピング法により非晶性フツ素樹脂44
(100nm)を成膜した。このときのコート溶液とし
ては1%−CYTOP CTL801M 溶液(溶媒CT-Solv.180 /旭
硝子製)を用い、基材の引き上げ速度は80mm/mi
nで引き上げた。更に、非晶性フッ素樹脂をコートした
基材を100℃で30min焼成を行った。前記非晶性
フッ素樹脂をコートした基材を前記実施例3と同様の方
法で無電解メッキ法により銀層45(150nm)のコ
ーティングを行い、高反射性銀鏡を成膜したゴースト及
びフレアの無い光学素子を得た。
【0044】<実施例5>本実施例の光学素子の光学有
効面断面による層構成模式図を図5に示す。
【0045】前記実施例1と同様の基材51上に二色性
の黒色エポキシ樹脂52をスプレー塗布により成膜し
た。エポキシ樹脂を成膜した基材上に前記実施例3と同
様に無電解銀メッキ法によりAg膜53(a:30n
m、b:150nm、c:1100nm)を形成し、本
実施例の銀鏡5a,5b,5cを得た。
【0046】本実施例により作製した銀鏡5a,5b,
5cに対する反射率及び膜形態結果を表3に示す。
【0047】反射率において膜厚の薄い5aにおいては
請求する反射率を持った光学素子が得られなかったが、
膜厚の厚い5b,5cにおいては所望の反射率を持つ光
学素子が得られた。又、逆に膜形態において膜厚の厚い
5cにおいては膜にクラックの発生が見られたが、膜厚
が薄い状態の5a,5bは均一な銀膜が形成された。
【0048】 反射率:日立分光光度計5°入射で測定 反射率請求項内○、請求項外× 膜形態:実体顕微鏡による確認 クラック発生無し○、クラック発生有り×
【0049】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、基材上に少なくとも銀から成る高反射膜を成膜
して構成された高反射性銀鏡において、少なくとも反射
に用いられる光学有効面には直接又は光学有効面外の一
部或は全面に予め遮光性物質から成る遮光膜を形成し、
該遮光膜上に前記高反射膜を湿式成膜法によって形成す
るようにしたため、ゴーストやフレア等に起因する画質
の低下を防いで高い反射率を示す高反射性銀鏡及び反射
型光学部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光学素子基材の構成図である。
【図2】光学素子の層構成を示す模式的断面図である。
【図3】無電解銀メッキ工程を示す図である。
【図4】本発明の実施例4に係る光学素子の層構成を示
す模式断面図である。
【図5】本発明の実施例5に係る光学素子反射有効面の
層構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
21,41,51 基材 22,42 黒色エポキシ樹脂 23,45,53 銀 43 TiO2 44 非晶性フッ素樹脂

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材上に少なくとも銀から成る高反射膜
    を成膜して構成された高反射性銀鏡において、 少なくとも反射に用いられる光学有効面には直接又は光
    学有効面外の一部或は全面に予め遮光性物質から成る遮
    光膜を形成し、該遮光膜上に前記高反射膜を湿式成膜法
    によって形成したことを特徴とする高反射性銀鏡。
  2. 【請求項2】 前記遮光膜をスプレー塗布法によって形
    成することを特徴とする請求項1記載の高反射性銀鏡。
  3. 【請求項3】 前記湿式成膜法が自己触媒型の無電解メ
    ッキであることを特徴とする請求項1記載の高反射性銀
    鏡。
  4. 【請求項4】 少なくとも反射に用いられる光学有効面
    に、基材と銀膜の間に少なくとも基材側から高屈折薄
    膜、低屈折薄膜の順に積層された中間層を有することを
    特徴とする請求項1に記載の高反射性銀鏡。
  5. 【請求項5】 前記銀薄膜の裏面の反射率(R%)が8
    9.0%<R<99.5%(430nm〜700nm)
    の範囲にあり、且つ、前記銀薄膜の膜厚(d)が0.1
    μm<d<1μmの範囲にあることを特徴とする請求項
    1記載の高反射性銀鏡。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れかに記載の高反射性
    銀鏡を含んで構成されることを特徴とする反射型光学部
    品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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