JP2012246373A - Paint for preventing internal reflection of optical element, and optical element - Google Patents

Paint for preventing internal reflection of optical element, and optical element Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease internal reflection even in a lens with a higher refractive index.SOLUTION: A paint 4 for preventing internal reflection of an optical element contains at least one of nanoparticles of titanium oxide and niobium oxide, and carbon black.

Description

本発明は、光学素子用内面反射防止塗料及びこの塗料が塗布されているレンズ、プリズム等の光学素子に関する。   The present invention relates to an inner reflection preventing paint for optical elements and an optical element such as a lens or a prism to which the paint is applied.

レンズ、プリズム等の光学素子においては、光学素子に入射する光の一部が光学素子の外周面において内面反射し、これがフレア、ゴースト等を発生する原因となっている。内面反射は、光学素子の屈折率が高くなる程多くなるので、特に高屈折率ガラスで形成された光学素子では、上記フレア、ゴースト等の有害光による障害が問題となっている。   In optical elements such as lenses and prisms, part of the light incident on the optical element is internally reflected on the outer peripheral surface of the optical element, which causes flare, ghost, and the like. The internal reflection increases as the refractive index of the optical element increases. In particular, the optical element formed of high refractive index glass has a problem due to harmful light such as flare and ghost.

この内面反射を防止するにあたっては、光学素子の外周面に内面反射防止塗料を塗布する方法が知られている。この内面反射防止塗料は、カーボンブラックを主顔料にして黒色度をもたらされた塗料が一般的であるが、塗料自体の屈折率は1.5程度と比較的低い。このため、光学素子を構成するガラスの屈折率が上記内面反射防止塗料の屈折率より高い場合は両者の屈折率の差が大きくなり、光学素子と内面反射防止塗料との界面における反射率が高くなる。反射率が高くなることによって内面反射が多くなり、有害光による障害が顕著になる。   In order to prevent this internal reflection, a method of applying an internal antireflection coating to the outer peripheral surface of the optical element is known. The internal antireflection coating is generally a coating that has carbon black as a main pigment and has a blackness, but the refractive index of the coating itself is relatively low at about 1.5. For this reason, when the refractive index of the glass constituting the optical element is higher than the refractive index of the inner surface antireflection paint, the difference in refractive index between the two becomes large, and the reflectance at the interface between the optical element and the inner surface antireflection paint is high. Become. As the reflectivity increases, internal reflection increases, and damage due to harmful light becomes significant.

特許文献1には、高屈折率のガラスを用いたレンズの内面反射を抑制することができる内面反射防止塗料として、屈折率が1.5以上である酸化ジルコニウムナノ粒子、酸化アルミニウムナノ粒子等の非黒色無機ナノ粒子と黒色顔料を含有したものが記載されている。これにより、屈折率が1.76のガラスとの組み合わせにおいても内面反射を低減させている。   In Patent Document 1, as an internal reflection preventing coating capable of suppressing internal reflection of a lens using a glass having a high refractive index, zirconium oxide nanoparticles, aluminum oxide nanoparticles having a refractive index of 1.5 or more are used. A material containing non-black inorganic nanoparticles and a black pigment is described. Thereby, internal reflection is also reduced in combination with glass having a refractive index of 1.76.

特開平7−82510号公報JP-A-7-82510

しかしながら、特許文献1の技術は、屈折率1.8以上のガラスを用いたレンズにおいては、レンズと内面反射防止塗料の屈折率の差が大きくなってしまい、内部反射の防止効果が低く、フレア、ゴースト等の障害が発生してしまう。   However, in the technique of Patent Document 1, in a lens using a glass having a refractive index of 1.8 or more, the difference in refractive index between the lens and the inner surface antireflection coating becomes large, and the effect of preventing internal reflection is low. Failures such as ghosts will occur.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、より高い屈折率のレンズにおいても、内面反射防止効果の高い内面反射防止塗料を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inner surface antireflection coating having a high inner surface antireflection effect even in a lens having a higher refractive index.

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の光学素子用内面反射防止塗料は、酸化チタン及び酸化ニオブの少なくとも一方のナノ粒子とカーボンブラックとを含有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The inner surface antireflection coating for optical elements of the present invention is characterized by containing at least one of titanium oxide and niobium oxide nanoparticles and carbon black.

前記酸化チタン及び酸化ニオブの少なくとも一方のナノ粒子の含有量は、20wt%以上、80wt%以下であってもよい。   The content of at least one of the titanium oxide and niobium oxide nanoparticles may be 20 wt% or more and 80 wt% or less.

また、本発明の光学素子用内面反射防止塗料は、チタンブラックを含有しないことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the internal reflection preventing coating for optical elements of the present invention does not contain titanium black.

また、本発明の光学素子は、本発明の光学素子用内面反射防止塗料が塗布されていることを特徴とする。   The optical element of the present invention is characterized in that the inner reflection preventing paint for optical elements of the present invention is applied.

また、本発明の光学素子は、前記光学素子用内面反射防止塗料が塗布されている面において、100μm角あたりの表面積を面積10000μmで除した値が1.8以下であってもよい。 In the optical element of the present invention, a value obtained by dividing the surface area per 100 μm square by the area of 10,000 μm 2 on the surface on which the inner reflection preventing paint for optical elements is applied may be 1.8 or less.

また、前記光学素子用内面反射防止塗料が塗布されている面は、加熱軟化されたガラス素材を成形型でプレス成形することによって形成された面であってもよい。   The surface on which the inner reflection preventing paint for optical elements is applied may be a surface formed by press-molding a heat-softened glass material with a molding die.

本発明の光学素子用内面反射防止塗料によれば、酸化チタン及び酸化ニオブの少なくとも一方のナノ粒子とカーボンブラックとを含むことで、屈折率1.8以上の高屈折率のガラスによって形成された光学素子においても、反射率を抑えることができ、かつ、長期使用も可能となる。   According to the inner surface antireflection coating for an optical element of the present invention, it is formed of high refractive index glass having a refractive index of 1.8 or more by including at least one of titanium oxide and niobium oxide nanoparticles and carbon black. Also in the optical element, the reflectance can be suppressed and long-term use is possible.

本発明の実施形態の内面反射防止塗料を塗布した光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the optical element which apply | coated the inner surface antireflection coating of embodiment of this invention.

以下、本発明の第一の実施形態の内面反射防止塗料について説明する。
図1は、本発明の実施形態の内面反射防止塗料を塗布した光学素子の断面図である。
光学素子1は、ガラスからなるレンズであり、光学面2と外周面3とから構成されている。外周面3には、内面反射防止塗料4が塗布されている。光学素子1への入射光5は、内面反射防止塗料4との界面において、反射光6と屈折光(図示せず)となり、屈折光は、内面反射防止塗料4に吸収される
Hereinafter, the inner surface antireflection coating of the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical element to which an inner surface antireflection coating according to an embodiment of the present invention is applied.
The optical element 1 is a lens made of glass, and includes an optical surface 2 and an outer peripheral surface 3. An inner surface antireflection coating 4 is applied to the outer peripheral surface 3. The incident light 5 to the optical element 1 becomes reflected light 6 and refracted light (not shown) at the interface with the inner surface antireflection coating 4, and the refracted light is absorbed by the inner surface antireflection coating 4.

内面反射防止塗料4は、非黒色無機ナノ粒子である酸化チタンナノ粒子を含有するトルエン分散液と、黒色顔料であるカーボンブラックと樹脂製分とを含有するシンナー溶液と、黒色顔料であるチタンブラックを含有するトルエン分散液とを混合して、溶媒としてトルエンを加えた液体を原料としている。内面反射防止塗料4は、上記原料を光学素子1の外周面3に塗布した後、加熱硬化されたものである。即ち、内面反射防止塗料4には樹脂中に酸化チタンのナノ粒子が分散され、カーボンブラックとチタンブラックとを含有している。
塗料に使用される樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂及びその変性物、これらの混合物など、一般的に塗料に用いられる樹脂を用いることが出来る。また、これらの樹脂は、硬化剤を添加及び加熱されて硬化(高分子化)し塗料となる。ここでは、硬化する前の樹脂を樹脂成分としている。
The inner surface antireflection coating 4 comprises a toluene dispersion containing titanium oxide nanoparticles which are non-black inorganic nanoparticles, a thinner solution containing carbon black which is a black pigment and a resin component, and titanium black which is a black pigment. A liquid in which toluene is added as a solvent by mixing with the contained toluene dispersion is used as a raw material. The inner surface antireflection coating 4 is obtained by applying the above raw material to the outer peripheral surface 3 of the optical element 1 and then heat-curing it. That is, the inner surface antireflection coating 4 has titanium oxide nanoparticles dispersed in a resin and contains carbon black and titanium black.
As the resin used in the coating material, resins generally used in coating materials such as acrylic resin, epoxy resin, melamine resin, alkyd resin and modified products thereof, and mixtures thereof can be used. Also, these resins are cured (polymerized) by adding and heating a curing agent to form a paint. Here, the resin before curing is used as the resin component.

酸化チタンは、透明酸化物の中では高屈折率な成分であるため、内面反射防止塗料4に含有されることによって、内面反射防止塗料4を高屈折率化する。高屈折率な透明酸化物の粒子は、酸化チタンのナノ粒子に限らず、例えば酸化ニオブのナノ粒子を採用することができるが、屈折率の高い酸化チタンがより好適である。また、粒子の粒径は50nm以下とすることが好ましく、本実施形態の酸化チタンは15nmの粒径を有している。   Titanium oxide is a component having a high refractive index in the transparent oxide, so that the inner surface antireflection coating 4 has a high refractive index by being contained in the inner surface antireflection coating 4. The transparent oxide particles having a high refractive index are not limited to nanoparticles of titanium oxide, and for example, niobium oxide nanoparticles can be used, but titanium oxide having a high refractive index is more preferable. The particle diameter of the particles is preferably 50 nm or less, and the titanium oxide of the present embodiment has a particle diameter of 15 nm.

カーボンブラックは、内面反射防止塗料4に黒色度をもたらすための成分である。
ここで、酸化チタン、酸化ニオブ共に、光触媒活性を有するため、これらのナノ粒子が紫外線を吸収することによって、周辺の塗料剤を劣化させる機能を有している。本実施形態の内面反射防止塗料4においては、カーボンブラックが紫外線を吸収するため、酸化チタンと酸化ニオブの光触媒活性を抑えることができる。
Carbon black is a component for providing blackness to the inner surface antireflection coating 4.
Here, since both titanium oxide and niobium oxide have photocatalytic activity, these nanoparticles have a function of deteriorating surrounding paint agents by absorbing ultraviolet rays. In the inner surface antireflection coating 4 of this embodiment, since carbon black absorbs ultraviolet rays, the photocatalytic activity of titanium oxide and niobium oxide can be suppressed.

酸化チタンの含有量は、20wt%以上80wt%以下が好ましく、30wt%以上50wt%以下がより好ましい。含有量が、例えば20wt%以下のように少ないと、内面反射防止塗料4を高屈折率化することができない。また、含有量が、例えば80wt%以上のように多いと、光触媒活性による塗料の劣化を招き、塗料の耐性が悪くなる。即ち、酸化チタンの含有量を上記範囲とすることによって、内面反射防止塗料4の屈折率を高く保ちながら、長期使用による劣化を防止することができる。   The content of titanium oxide is preferably 20 wt% or more and 80 wt% or less, and more preferably 30 wt% or more and 50 wt% or less. If the content is as small as, for example, 20 wt% or less, the inner surface antireflection coating 4 cannot have a high refractive index. On the other hand, if the content is as high as 80 wt% or more, for example, the coating is deteriorated due to photocatalytic activity, and the resistance of the coating is deteriorated. That is, by setting the content of titanium oxide in the above range, it is possible to prevent deterioration due to long-term use while keeping the refractive index of the inner surface antireflection coating 4 high.

また、内面反射防止塗料4は、チタンブラックを含有しない構成とすることが好ましい。これは、チタンブラックはカーボンブラックと比較して紫外線を透過しやすいため、酸化チタン又は酸化ニオブの光触媒活性を充分に抑えられず、内面反射防止塗料4の耐性が不十分となる場合があるためである。即ち、チタンブラックを含有しない構成とすることによって、内面反射防止塗料4の耐性をさらに向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the inner-surface antireflection coating 4 has a configuration not containing titanium black. This is because titanium black is more likely to transmit ultraviolet light than carbon black, so the photocatalytic activity of titanium oxide or niobium oxide cannot be sufficiently suppressed, and the resistance of the internal antireflection coating 4 may be insufficient. It is. That is, by adopting a configuration that does not contain titanium black, the resistance of the inner surface antireflection coating 4 can be further improved.

光学素子1の外周面3における内面反射防止塗料4が塗布されている面は、100μm角(一辺が100μmの正方形の領域)あたりの表面積を面積10000μmで除した(割った)値(表面積/面積)が、1.8以下とされている。つまり、100μm角あたりの表面積が10000μmであった場合、即ち、表面が完全に平ら(鏡面)であった場合は、上記値は1となる。
この値は、外周面3の凹凸の状態を示すものであり、値が大きいほど凹凸が大きいことを示す。また、外周面3の表面に凹凸が存在することは、外周面3(光学素子1)と内面反射防止塗料4との界面が凹凸形状となっていることを意味する。
The surface of the outer peripheral surface 3 of the optical element 1 on which the inner surface antireflection coating 4 is applied is a value obtained by dividing (dividing) the surface area per 100 μm square (a square region having a side of 100 μm) by an area of 10,000 μm 2 (surface area / Area) is 1.8 or less. That is, when the surface area per 100 μm square is 10,000 μm 2 , that is, when the surface is completely flat (mirror surface), the above value is 1.
This value indicates the state of unevenness on the outer peripheral surface 3, and the larger the value, the greater the unevenness. In addition, the presence of irregularities on the surface of the outer peripheral surface 3 means that the interface between the outer peripheral surface 3 (optical element 1) and the inner surface antireflection coating 4 has an irregular shape.

また、光学素子1は、加熱軟化したガラス素材を成形型でプレス成形することによって形成されている。即ち、内面反射防止塗料4が塗布される外周面3においても、プレス成形によって形成されている。   The optical element 1 is formed by press-molding a heat-softened glass material with a mold. That is, the outer peripheral surface 3 to which the inner surface antireflection coating 4 is applied is also formed by press molding.

上記のように、界面の凹凸が1.8以下とされている場合(鏡面に近い場合)、入射する光の反射の散乱が少なくなる。即ち、入射する光の強さの変化が少なく、より強い光が反射されることになり、内面反射防止塗料4の効果がより大きくなる。
具体的には、光学素子1をプレス成形によって形成した場合、界面の凹凸が小さくなるため、内面反射防止塗料4の効果がより発揮される。さらに、光学素子1を製造するための工数を低減することができる。
As described above, when the unevenness of the interface is 1.8 or less (when close to a mirror surface), scattering of reflection of incident light is reduced. That is, there is little change in the intensity of incident light, and stronger light is reflected, and the effect of the inner surface antireflection coating 4 becomes greater.
Specifically, when the optical element 1 is formed by press molding, the unevenness at the interface becomes small, and thus the effect of the inner surface antireflection coating 4 is more exhibited. Furthermore, the man-hour for manufacturing the optical element 1 can be reduced.

なお、光学素子1の製造に際しては、光学面2とともに外周面3もプレス成形によって形成したが、これに限ることはなく、従来の芯とり加工を実施して外周面を研磨してもよい。プレス成形によって外周面3を形成した上記実施形態は、光学素子1の製造工数の低減を実現すると共に、外周面3に高屈折率の内面反射防止塗料4を塗布することによって、より低コストで光学素子1を製造することができる。   In manufacturing the optical element 1, the outer peripheral surface 3 as well as the optical surface 2 are formed by press molding. However, the present invention is not limited to this, and the outer peripheral surface may be polished by performing a conventional centering process. The above-described embodiment in which the outer peripheral surface 3 is formed by press molding realizes a reduction in the number of manufacturing steps of the optical element 1, and at a lower cost by applying the high refractive index inner surface antireflection coating 4 to the outer peripheral surface 3. The optical element 1 can be manufactured.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いた内面反射防止塗料4の作製方法、ガラス表面評価方法、塗料評価方法は以下の通りである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
The production method, the glass surface evaluation method, and the paint evaluation method of the inner surface antireflection coating 4 used in the examples and comparative examples are as follows.

(塗料の作製方法、塗布方法)
[実施例1〜6、比較例1]
(1)カーボンブラック含有溶液(オリジン電気(株)レンズ用黒B No.3 20wt%シンナー溶液)
(2)酸化チタン(粒子径15nm)含有溶液(CIKナノテック(株)TiO 15wt%トルエン分散液)
(3)チタンブラック含有溶液(三菱マテリアル(株)チタンブラックトルエン分散液)
以上3つの溶液を表1に示した配合比で混合した。
即ち、実施例1〜5においては、(1)カーボンブラック含有溶液と(2)酸化チタン含有溶液を混合した。実施例6は、上記(1)、(2)と(3)チタンブラック含有溶液を混合した。比較例1においては、(1)のみを含有する内面反射防止塗料4とした。
さらに、適宜、溶媒としてトルエンを加えよく攪拌した。酸化チタンの粒子径は15nmである。
(Preparation method and coating method)
[Examples 1 to 6, Comparative Example 1]
(1) Carbon black-containing solution (Origin Electric Co., Ltd. Lens Black B No. 3 20 wt% thinner solution)
(2) Titanium oxide (particle size 15 nm) -containing solution (CIK Nanotech Co., Ltd. TiO 2 15 wt% toluene dispersion)
(3) Titanium black-containing solution (Mitsubishi Materials Corporation Titanium Black Toluene Dispersion)
The above three solutions were mixed at the blending ratio shown in Table 1.
That is, in Examples 1 to 5, (1) a carbon black-containing solution and (2) a titanium oxide-containing solution were mixed. In Example 6, the above (1), (2) and (3) titanium black-containing solution were mixed. In the comparative example 1, it was set as the internal-surface antireflection coating 4 containing only (1).
Furthermore, toluene was appropriately added as a solvent and stirred well. The particle diameter of titanium oxide is 15 nm.

Figure 2012246373
Figure 2012246373

内面反射防止塗料4を塗布するガラス平板としては以下の4種類のガラス平板を用いた。
<1>屈折率1.516のガラス平板((株)オハラ L−BSL7)
<2>屈折率1.694のガラス平板((株)オハラ L−LAL13)
<3>屈折率1.806のガラス平板((株)オハラ L−LAH53)
<4>屈折率1.851のガラス平板(光ガラス(株) Q−LASFH18S)
以上の4種類のガラス平板(30mm角、厚み5mm)上に、バーコータを用いて、20μmの厚みとなるように内面反射防止塗料4を塗布し、110℃で1時間、加熱硬化させた。
The following four types of glass flat plates were used as the glass flat plates to which the inner surface antireflection coating 4 was applied.
<1> Glass flat plate having a refractive index of 1.516 (Ohara L-BSL7)
<2> Glass flat plate with a refractive index of 1.694 (OHARA L-LAL13)
<3> Glass flat plate with a refractive index of 1.806 (Ohara L-LAH53)
<4> Glass flat plate with a refractive index of 1.851 (Optical Glass Co., Ltd. Q-LASFH18S)
On the above four types of glass flat plates (30 mm square, 5 mm thickness), the inner surface antireflection coating 4 was applied to a thickness of 20 μm using a bar coater, and heat cured at 110 ° C. for 1 hour.

[実施例7、比較例2]
上記(3)屈折率1.806のガラス平板の一方の面を、表面積/面積=2.0となるように研磨加工すると共に、他方の面を鏡面加工した。次いで、研磨加工した面に内面反射防止塗料4を塗布した。内面反射防止塗料4を構成する溶液は表1に示した配合比で混合した。
即ち、実施例7においては、上記(1)、(2)の溶液を混合し、比較例2においては、(1)のみを含有する内面反射防止塗料4とした。これ以外は、実施例2、比較例1と同様とした。
[Example 7, Comparative Example 2]
(3) One surface of the glass flat plate having a refractive index of 1.806 was polished so that the surface area / area = 2.0, and the other surface was mirror-finished. Next, the inner surface antireflection coating 4 was applied to the polished surface. The solution constituting the inner surface antireflection coating 4 was mixed at the blending ratio shown in Table 1.
That is, in Example 7, the solutions (1) and (2) were mixed, and in Comparative Example 2, the inner surface antireflection coating 4 containing only (1) was obtained. Except this, it was the same as Example 2 and Comparative Example 1.

[比較例3]
(4)エポキシ樹脂(三菱化学(株)エピコート828)
上記エポキシ樹脂に、上記した(2)酸化チタン含有溶液、及び(3)チタンブラック含有溶液の2つの溶液を表1に示した配合比となるように加えて、よく攪拌した。
[Comparative Example 3]
(4) Epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation Epicoat 828)
Two solutions of (2) titanium oxide-containing solution and (3) titanium black-containing solution described above were added to the epoxy resin so as to have a blending ratio shown in Table 1, and stirred well.

次いで、エポキシ樹脂と同量の硬化剤((株)ADEKA アデカハードナーEH551CH)を加えてよく攪拌した後、実施例1と同様にガラス平板(30mm角、厚み5mm)上に、バーコータを用いて、20μmの厚みとなるように内面反射防止塗料4を塗布した。   Next, the same amount of curing agent as the epoxy resin (ADEKA ADEKA HARDNER EH551CH) was added and stirred well. The inner surface antireflection coating 4 was applied so as to have a thickness of 20 μm.

(ガラス表面評価方法)
内面反射防止塗料4を塗布しない状態で、レーザー顕微鏡(オリンパス社 LEXT OLS3500)を用いて100μm角あたりの表面積を測定した。測定した表面積を面積10000μmで除した値(表面積/面積)を表2に示した。即ち、実施例1〜6、比較例1,3においては、表面積/面積=1.0のガラス平板を用い、実施例7及び比較例2においては、表面積/面積=2.0の面を有するガラス平板を用いた。
(Glass surface evaluation method)
The surface area per 100 μm square was measured using a laser microscope (OLYMPUS LEXT OLS3500) without applying the inner surface antireflection coating 4. Table 2 shows values (surface area / area) obtained by dividing the measured surface area by an area of 10,000 μm 2 . That is, in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 3, a glass plate having a surface area / area = 1.0 is used, and in Example 7 and Comparative Example 2, a surface area / area = 2.0 is provided. A glass flat plate was used.

Figure 2012246373
Figure 2012246373

(内面反射防止塗料評価方法)
1.反射率評価
レンズ反射率測定機(オリンパス社 USPM−RU)を用いて、可視光の波長を380〜780nmの範囲で変化させ、ガラス平板/内面反射防止塗料の界面の反射率を測定した。表2には、波長380〜780nmの平均値を示した。
(Internal reflection prevention paint evaluation method)
1. Reflectance Evaluation Using a lens reflectometer (Olympus USPM-RU), the wavelength of visible light was changed in the range of 380 to 780 nm, and the reflectance of the interface between the glass flat plate / inner surface antireflection coating was measured. Table 2 shows the average values at wavelengths of 380 to 780 nm.

2.耐性評価
照度200mW/cmの紫外光を4時間照射した後、再度反射率を測定した。評価方法は、波長380〜780nmの反射率の平均値が紫外光の照射前と比較して、0.1%を超えて高くなっていた場合「不可」、0.1%以下、0.05%以上の変化となっていた場合「可」、0.05%未満の変化となっていた場合「良」とした。評価結果を表3に示した。
2. Tolerance Evaluation After irradiating ultraviolet light with an illuminance of 200 mW / cm 2 for 4 hours, the reflectance was measured again. The evaluation method is “impossible” when the average value of the reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm is higher than 0.1% as compared with that before irradiation with ultraviolet light, 0.1% or less, 0.05 If the change was more than 1%, it was judged as “OK”, and if the change was less than 0.05%, it was judged as “good”. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2012246373
Figure 2012246373

表2から明らかなように、実施例1〜5、即ち、内面反射防止塗料4中に含有される酸化チタンナノ粒子の含有量が、15wt%以上90wt%以下である場合は、圧縮率が高いガラス平板(屈折率1.8以上)を用いた実施例は、酸化チタンナノ粒子が含まれていない比較例1と比較して、反射率が低くなっている。特に、実施例2〜5では、酸化チタンナノ粒子の含有量が20wt%以上であるため、屈折率をより低く抑えることができている。
即ち、高屈折率のガラス平板を用いたレンズにおいても、内面反射を防止することができる。
As is clear from Table 2, when the content of titanium oxide nanoparticles contained in Examples 1 to 5, that is, the inner surface antireflection coating 4, is 15 wt% or more and 90 wt% or less, the glass having a high compression ratio. The Example using a flat plate (refractive index 1.8 or more) has low reflectance compared with the comparative example 1 in which the titanium oxide nanoparticle is not contained. In particular, in Examples 2 to 5, since the content of the titanium oxide nanoparticles is 20 wt% or more, the refractive index can be further suppressed.
That is, internal reflection can be prevented even in a lens using a glass plate having a high refractive index.

表3から明らかなように、実施例5では、酸化チタンナノ粒子の含有量が80wt%を超えているため、耐性がやや悪くなっている。これは、酸化チタンナノ粒子が有する光触媒活性による塗料の劣化に起因するものと思われる。
実施例6では、内面反射防止塗料4にチタンブラックが含まれているため、耐性がやや悪くなっている。これは、チタンブラックが紫外線を透過させていることにより、酸化チタンの光触媒活性を抑えられていないためであると思われる。
As is apparent from Table 3, in Example 5, the content of titanium oxide nanoparticles exceeds 80 wt%, and thus the resistance is slightly deteriorated. This seems to be due to deterioration of the paint due to the photocatalytic activity of the titanium oxide nanoparticles.
In Example 6, since the inner surface antireflection coating 4 contains titanium black, the resistance is slightly deteriorated. This seems to be because the photocatalytic activity of titanium oxide is not suppressed because titanium black transmits ultraviolet rays.

また、表2から明らかなように、比較例1では、内面反射防止塗料4中に酸化チタンナノ粒子が含まれていないため、特に、屈折率が1.8以上のガラス平板を用いた場合、反射率が高くなってしまう。   Further, as is apparent from Table 2, in Comparative Example 1, since the titanium oxide nanoparticles are not included in the inner surface antireflection coating 4, particularly when a glass plate having a refractive index of 1.8 or more is used, the reflection is reduced. The rate will be high.

また、実施例7及び比較例2は、ガラス平板の一方の面を、表面積/面積=2.0とし、この面に内面反射防止塗料4を塗布したものである。
実施例7と比較例2とを比較すると、実施例7において、内面反射防止塗料4に酸化チタンナノ粒子を含有させ高屈折率化を施したものの、反射率の低下は著しいものではない。即ち、表面積/面積=2.0とした凹凸のある界面に内面反射防止塗料4を適用する場合は、凹凸の少ない場合と比較して内面反射防止塗料4の効果は大きくならない。
In Example 7 and Comparative Example 2, one surface of the glass flat plate was set to have a surface area / area = 2.0, and the inner surface antireflection coating 4 was applied to this surface.
When Example 7 and Comparative Example 2 are compared, in Example 7, the inner surface antireflection coating 4 contains titanium oxide nanoparticles to increase the refractive index, but the reflectivity is not significantly reduced. That is, when the inner surface antireflection coating 4 is applied to the uneven interface with the surface area / area = 2.0, the effect of the inner surface antireflection coating 4 does not increase as compared with the case where the unevenness is small.

比較例3では、黒色顔料としてチタンブラックのみを含有し、カーボンブラックを含まない構成としたため、内面反射防止塗料4の耐性が不良となった。即ち、紫外線を4時間照射した後、反射率が0.1%を超えて高くなった。   In Comparative Example 3, since only black was used as a black pigment and carbon black was not included, the resistance of the inner surface antireflection coating 4 was poor. That is, after irradiating with ultraviolet rays for 4 hours, the reflectivity increased beyond 0.1%.

1…光学素子、3…外周面(内面反射防止塗料が塗布されている面)、4…内面反射防止塗料。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical element, 3 ... Outer peripheral surface (surface to which inner surface antireflection coating is applied), 4 ... Inner surface antireflection coating

Claims (6)

酸化チタン及び酸化ニオブの少なくとも一方のナノ粒子とカーボンブラックとを含有することを特徴とする光学素子用内面反射防止塗料。   An inner surface antireflection coating for an optical element, comprising at least one of titanium oxide and niobium oxide nanoparticles and carbon black. 請求項1に記載の光学素子用内面反射防止塗料において、前記酸化チタン及び酸化ニオブの少なくとも一方のナノ粒子の含有量が、20wt%以上、80wt%以下であることを特徴とする光学素子用内面反射防止塗料。   2. The inner surface for an optical element according to claim 1, wherein the content of at least one of the titanium oxide and niobium oxide nanoparticles is 20 wt% or more and 80 wt% or less. Anti-reflective paint. 請求項1又は請求項2に記載の光学素子用内面反射防止塗料において、チタンブラックを含有しないことを特徴とする光学素子用内面反射防止塗料。   The inner reflection preventing paint for optical elements according to claim 1 or 2, which does not contain titanium black. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光学素子用内面反射防止塗料が塗布されていることを特徴とする光学素子。   An optical element, wherein the optical element inner surface antireflection coating according to any one of claims 1 to 3 is applied. 請求項4に記載の光学素子において、前記光学素子用内面反射防止塗料が塗布されている面において、100μm角あたりの表面積を面積10000μmで除した値が1.8以下であることを特徴とする光学素子。 5. The optical element according to claim 4, wherein a value obtained by dividing a surface area per 100 μm square by an area of 10,000 μm 2 is 1.8 or less on the surface on which the inner reflection preventing paint for an optical element is applied. Optical element. 請求項5に記載の光学素子において、前記光学素子用内面反射防止塗料が塗布されている面は、加熱軟化されたガラス素材を成形型でプレス成形することによって形成された面であることを特徴とする光学素子。   6. The optical element according to claim 5, wherein the surface on which the inner reflection preventing paint for an optical element is applied is a surface formed by press-molding a heat-softened glass material with a molding die. An optical element.
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