JP2008152014A

JP2008152014A - 光学的ローパスフィルタ及びその防汚コート方法

Info

Publication number: JP2008152014A
Application number: JP2006339883A
Authority: JP
Inventors: Takuro Okubo; 大久保拓朗; Tatsuya Kojima; 小嶋龍也; Takashi Takahashi; 崇高橋
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】汚れ難く、拭き取りやすく、また防汚効果の耐久性が良く、ガラス、金属等の基板との密着性が良い光学的ローパスフィルタと、光学的ローパスフィルタの防汚コート方法を提供する。
【解決手段】光学的ローパスフィルタにおいて、光学的ローパスフィルタの上に反射防止膜および導電膜が順に積層されており、その上にフッ素系化合物がコートされている。光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、導電膜上にフッ素系化合物をコートするフッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物である。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフカメラ、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、プロジェクタ投影装置、監視カメラ、車載カメラ、赤外線センサ、金属反射鏡などの光学装置に装着される光学的ローパスフィルタと、光学的ローパスフィルタを防汚処理するための光学的ローパスフィルタの防汚コート方法に関する。

従来から、大気プラズマ法により、光学部品（例えばローパスフィルタ等）の基材上に有機フッ素化合物、有機珪素化合物等をコーティングする表面処理方法及びそのようなコーティングを有する光学部品が知られている（例えば、特許文献１の段落００３３、００７７〜００７８、００８１）。

また、例えばガラス板などの光学部材に直接コーティングされるか、あるいはスパッタで形成されるか、あるいは、接着剤などの方法で支持層上に反射防止膜、透明導電膜、電気化学的な透過率可変層、透明導電膜、反射防止膜、接着層がこの順に設けられている光学素子が知られている（例えば、特許文献２の段落００２５、００２６と、図１１）。
特開２００４−７０３０１号公報特開２００５−７７８２５号公報

しかしながら、積層された反射防止膜上に特許文献２に記載された帯電防止膜を成膜した場合、埃、ゴミのなどの付着は一時的に抑えることができるが、付着が起きた場合、ヤケ、シミなどにより却って重大な汚れの原因となることがある。

そこで、本発明は、汚れ難く、拭き取りやすく、また防汚効果の耐久性が良く、ガラス、金属等の基板との密着性が良い光学的ローパスフィルタと、光学的ローパスフィルタの防汚コート方法を提供することを目的とする。

本発明の解決手段を例示すると、特許請求の範囲の各請求項に記載された光学的ローパスフィルタとその防汚コート方法である。すなわち、
（１）光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜および導電膜が順に積層されており、その導電膜の上にフッ素系化合物が積層されていることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。

（２）光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜が積層されており、その反射防止膜の上にフッ素系化合物が積層されていることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。

（３）前述の光学的ローパスフィルタにおいて、
フッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物であることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。

（４）光学的ローパスフィルタの裏面に反射防止膜が積層されていることを特徴とする前述の光学的ローパスフィルタ。

（５）光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２で形成されており、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されていることを特徴とする前述の光学的ローパスフィルタ。

（６）光学的ローパスフィルタの表面と裏面の両方に反射防止膜を積層し、光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜に導電膜を積層し、その状態で光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、導電膜の上にフッ素系化合物をコートすることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。

（７）光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２で形成されており、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されていることを特徴とする前述の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。

（８）光学的ローパスフィルタの上に反射防止膜を積層し、その状態で光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、反射防止膜の上にフッ素系化合物をコートすることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。

（９）光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＳｉＯ_２で形成され、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されることを特徴とする前述の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。

（１０）前述の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法において、フッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物であることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。

本発明によれば、光学的ローパスフィルタの表面が汚れ難く、拭き取りやすく、また防汚効果の耐久性が良く、ガラス、金属等の基板との密着性が良い光学的ローパスフィルタを製造することができる。

発明を実施するための態様

本発明の１つの態様においては、光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜および導電膜が順に積層されており、その上にフッ素系化合物が積層されている。ここで、反射防止膜の材料として、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２などがあげられる。

本発明の別の態様においては、光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜が積層されており、その上にフッ素系化合物が積層されている。ここで、反射防止膜の材料として、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２などがあげられる。

好ましくは、フッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物である。

前述の光学的ローパスフィルタの好ましい１つの製造方法は、光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜および導電膜を順に積層し、その状態で光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、導電膜の上にフッ素系化合物をコートする方法である。その際、ＭｇＦ_２の反射防止膜が、フッ素系化合物であるフルオロアルキルシラン系化合物と反応する反応基を有していないという特性を利用して、導電層が積層された面とは反対側の光学的ローパスフィルタの裏面には、反射防止膜としてＭｇＦ_２を積層しておけば、光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬しても、光学的ローパスフィルタの裏面側にはフッ素系化合物が積層されない。こうすれば、製造効率が良い。

これと同じ方法において、導電膜を省略して、反射防止膜の上に直接フッ素化合物を成膜してもよい。その場合には、光学的ローパスフィルタの表面にＳｉＯ_２の反射防止膜を積層し、光学的ローパスフィルタの裏面にＭｇＦ_２の反射防止膜を積層することが好ましい。この場合、光学的ローパスフィルタの裏面にフッ素系化合物が積層されることはない。

好ましくは、可溶性のフッ素系化合物の溶液に積層状態の光学的ローパスフィルタ浸漬させるとき、引き上げ速度を可変にすること（例えば、0.01mm/sec〜10.00mm/sec）が好ましい。さらに、ある程度時間をかけて（例えば、5.0sec〜1800sec）、光学的ローパスフィルタを引き上げることにより、フッ素系化合物をコートし、汚れ難く、拭き取りやすく、また防汚効果の耐久性が良く、ガラス、金属等の基板との密着性が良い光学的ローパスフィルタとするのがより好ましい。

本発明の第１実施例を説明する。

図１に示すように、ガラス光学部品や、金属反射鏡等に設けられる光学的ローパスフィルタ１の表面に反射防止膜２を形成し、その上に導電膜３を形成し、さらにその上にフルオロアルキルシラン系化合物等のフッ素系化合物４を積層する。

フルオロアルキルシラン系化合物等のフッ素系化合物４は、ガラス、金属等の基板（図示せず）との密着性が高く、かつ、導電膜３（ＩＴＯ膜）との相性も良いため、そのような基板に装着しても容易にはがれることがない。

このため、図１に示す光学的ローパスフィルタは、汚れ難く、拭き取りやすく、また防汚効果の耐久性が良く、ガラス、金属等の基板との密着性が良い光学的ローパスフィルタである。

フッ素系化合物にコート（コーティング）する方法としては、いろいろな方法を採用できるが、好ましくは、光学的ローパスフィルタ１の表面上に反射防止膜２を形成し、その上に導電膜３を形成した状態で、フルオロアルキルシラン系化合物等の可溶性のフッ素系化合物の溶液に浸漬させ、引き上げ速度を可変にして、ある程度時間をかけて引き上げ、導電膜３の表面にフッ素系化合物４をコートする。その際、ＭｇＦ_２からなる反射防止膜は、フッ素系化合物であるフルオロアルキルシラン系化合物と反応する反応基を有していないため、導電層３が積層された表面側とは反対側の光学的ローパスフィルタ１の裏面に反射防止膜５としてＭｇＦ_２の膜を積層しておけば、光学的ローパスフィルタ１の裏面側にフッ素系化合物が積層することはない。

光学ローパスフィルタ１の表側の反射防止膜２は、ＭｇＦ_２以外の材料、例えばＳｉＯ_２でもよい。

フッ素系化合物４の膜厚は、数μｍ程度にするのが好ましい。

引き上げ速度は、１分間に数ｃｍ程度で引き上げるのが好ましい。

図２は、本発明による光学的ローパスフィルタの防汚コート効果を示すガラス光学部品の写真である。

図２において、写真の右側部分は、防汚コートがされていない部分であり、写真の左側部分は、防湿コートがされている部分を表す。写真右側の部分では、汚れの原因であるインクや絵の具等が弾き飛ばされており、汚れがつきにくくなっていることがわかる。液体に対して撥水性を示すこともわかる。

図３は、本発明の第２実施例を示す。

図３に示す光学的ローパスフィルタは、ガラス、金属等の基板（図示せず）である光学的ローパスフィルタ１上に反射防止膜２を形成し、その上に直に、フルオロアルキルシラン系化合物等のフッ素系化合物４を積層した光学的ローパスフィルタである。

光学的ローパスフィルタ１の表面にＳｉＯ_２の反射防止膜２を積層し、光学的ローパスフィルタ１の裏面にはＭｇＦ_２の反射防止膜６を積層する。この場合、ＭｇＦ_２の反射防止膜６が存在するため、光学的ローパスフィルタ１の裏面側にフッ素系化合物が積層されることはない。

変形例

なお、上述した光学的ローパスフィルタは、ガラス光学部品や金属反射鏡に用いられるものに限定されず、一眼レフカメラ、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、プロジェクタ投影装置、監視カメラ、車載カメラ、赤外線センサなどの光学部品に用いられるものであってもよい。

本発明の第１実施例に係る光学的ローパスフィルタ、とくに赤外反射防止膜、導電膜（ＩＴＯ膜）、フッ素系化合物の順に積層した光学的ローパスフィルタを示す概略説明図。本発明による図１に示す光学的ローパスフィルタの防汚コートの効果を示すガラス光学部品の写真である。写真の右側部分は、防汚コートされていない部分であり、左側部分は、防湿コートされている部分を表す。本発明の第２実施例に係る光学的ローパスフィルタ、とくに赤外反射防止膜、フッ素系化合物の順に積層した光学的ローパスフィルタを示す概略説明図。

符号の説明

１光学的ローパスフィルタ
２反射防止膜
３導電膜
４フッ素系化合物
６反射防止膜

Claims

光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜および導電膜が順に積層されており、その導電膜の上にフッ素系化合物が積層されていることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。
光学的ローパスフィルタの表面に反射防止膜が積層されており、その反射防止膜の上にフッ素系化合物が積層されていることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。
請求項１又は２に記載の光学的ローパスフィルタにおいて、
フッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物であることを特徴とする光学的ローパスフィルタ。
光学的ローパスフィルタの裏面に反射防止膜が積層されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学的ローパスフィルタ。
光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２で形成されており、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学的ローパスフィルタ。
光学的ローパスフィルタの表面と裏面の両方に反射防止膜を積層し、光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜に導電膜を積層し、その状態で光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、導電膜の上にフッ素系化合物をコートすることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。
光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２で形成されており、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。
光学的ローパスフィルタの上に反射防止膜を積層し、その状態で光学的ローパスフィルタをフッ素系化合物の溶液中に浸漬し、反射防止膜の上にフッ素系化合物をコートすることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。
光学的ローパスフィルタの表面側の反射防止膜がＳｉＯ_２で形成され、光学的ローパスフィルタの裏面側の反射防止膜がＭｇＦ_２で形成されることを特徴とする請求項８に記載の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。
請求項６〜９のいずれか１項に記載の光学的ローパスフィルタの防汚コート方法において、
フッ素系化合物は、フルオロアルキルシラン系化合物であることを特徴とする光学的ローパスフィルタの防汚コート方法。