JP2986521B2 - Synthetic resin reflector - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂製反射鏡に係り、特に高精度を要
求される光学部品において、形状安定性の良い合成樹脂
製反射鏡に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synthetic resin reflecting mirror, and more particularly to a synthetic resin reflecting mirror having good shape stability in an optical component requiring high accuracy.
［従来の技術］ 合成樹脂製反射鏡は、従来より用いられてきたガラス
製反射鏡に比較して軽量であり、形状の自由度も大きい
などの理由から光学部品として用いられつつある。[Related Art] A synthetic resin reflecting mirror is being used as an optical component because it is lighter in weight and has a greater degree of freedom in shape than a conventionally used glass reflecting mirror.
従来、このような合成樹脂製反射鏡は、アクリル樹脂
あるいはポリカーボネイト樹脂などを射出成形したもの
の表面にアルミニウムなどの金属膜を真空蒸着によって
成膜し、さらにこの合成樹脂製反射鏡に耐擦傷性や耐腐
食性をもたせるために、金属膜上に二酸化ケイ素などの
誘電体よりなる保護膜が形成される。Conventionally, such a synthetic resin reflecting mirror is formed by vacuum-depositing a metal film such as aluminum on the surface of an injection-molded acrylic resin or a polycarbonate resin. To provide corrosion resistance, a protective film made of a dielectric such as silicon dioxide is formed on the metal film.
ところが、合成樹脂ではガラスと異なり熱による線膨
張も大きく、吸水性もあるため、使用する環境の温度・
湿度の影響を受けて形状が変形する。特に、合成樹脂
は、反射面を構成する金属または誘電体との膨張係数の
差異が大きいため、高精度な形状精度を維持することが
非常に困難であった。However, unlike synthetic glass, synthetic resin has large linear expansion due to heat and absorbs water, so the temperature and
The shape is deformed under the influence of humidity. In particular, since synthetic resins have a large difference in expansion coefficient from the metal or dielectric constituting the reflection surface, it has been extremely difficult to maintain high-precision shape accuracy.
そこで、従来は、環境の湿度変化の影響を受けないよ
うに、特公平２−11666号公報に開示されるように、軟
質合成樹脂により裏面コート膜（バックコート膜）を形
成する方法が行われている。Therefore, conventionally, a method of forming a back coat film (back coat film) using a soft synthetic resin as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-11666 has been performed so as not to be affected by a change in environmental humidity. ing.
［発明が解決しようとする課題］ しかし、軟質合成樹脂により裏面コート膜を形成する
上記従来の方法においても、樹脂層からの透湿は存在す
るため吸湿による極微少な影響は抑えきれず、また、裏
面コート膜の温度線膨張率も基板のそれと近いため、温
度による変形には全く効果がなかった。[Problems to be Solved by the Invention] However, even in the above-mentioned conventional method of forming a back coat film using a soft synthetic resin, since there is moisture permeation from the resin layer, the minimal effect due to moisture absorption cannot be suppressed, and Since the coefficient of linear thermal expansion of the back coat film was close to that of the substrate, there was no effect on deformation due to temperature.
合成樹脂製反射鏡、特に第６図に示すようなダハ形状
の合成樹脂製基板１、具体的には、２つの平面板が所定
の角度を形成して成形されたダハ形状の合成樹脂製基板
１においては、面精度、特にダハ角度が非常に高いレベ
ルで要求されることが多い。例えば、カメラのような製
品においては、−10℃〜＋40℃の雰囲気および70℃,80
％雰囲気放置後においても、ダハ角度が90±15″以内と
いった高精度を要求されている。しかし、従来の設計あ
るいは製造方法では、こうした高いレベルの要求には応
え切れていない実態にあった。Reflector made of synthetic resin, especially synthetic resin substrate 1 having a roof shape as shown in FIG. 6, specifically, a synthetic resin substrate having a roof shape formed by forming two plane plates at a predetermined angle. In 1, the surface accuracy, particularly the roof angle, is often required at a very high level. For example, in a product such as a camera, an atmosphere of −10 ° C. to + 40 ° C. and 70 ° C., 80 ° C.
Even after being left in a% atmosphere, high accuracy is required such that the roof angle is within 90 ± 15 ″. However, the conventional design or manufacturing method has not been able to meet such a high level of demand.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、高精度な形状を維持することが要求されるダハ形状
の光学部品において、設計に特別の配慮を施すことな
く、温湿度による形状の変化がない合成樹脂製反射鏡を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and in a roof-shaped optical component that is required to maintain a high-precision shape, the shape by temperature and humidity without giving special consideration to design. It is an object of the present invention to provide a synthetic resin reflecting mirror having no change in the characteristic.
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、ダハ形状に成
形した合成樹脂製基板の一方の面に金属と誘電体の組み
合わせからなる反射膜を形成し、前記基板の他方の面に
金属もしくは誘電体またはそれらの組み合わせからなる
裏面コート膜を形成して合成樹脂製反射鏡を構成した。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a synthetic resin substrate formed in a roof shape on one surface of which is formed a reflective film made of a combination of a metal and a dielectric, A reflective mirror made of synthetic resin was formed by forming a back coat film made of a metal, a dielectric, or a combination thereof on the other surface of the substrate.
前記金属はAlまたはAgが適しており、前記誘電体はSi
O,SiO2,MgF2,CeF3,Al2O3,ZrO2,Ta2O5,CeO2,TiO2のうち
の少なくとも１種が適している。前記金属および誘電体
は、それぞれの膜厚が100Å〜1100Åであることが適し
ている。The metal is suitably Al or Ag, and the dielectric is Si
O, SiO 2, MgF 2, CeF 3, Al 2 O 3, ZrO 2, Ta 2 O 5, CeO 2, at least one of TiO 2 are suitable. The metal and the dielectric preferably have a thickness of 100 to 1100 °.
［作用］ すなわち、本発明では、ダハ形状の合成樹脂製基板が
膜材料である金属または誘電体との湿度あるいは熱線膨
張係数の違いによって変形が引き起こされることに着目
し、合成樹脂製反射鏡の表面だけでなく裏面にも金属も
しくは誘電体またはそれらの組み合わせからなる膜を形
成することにより、合成樹脂製基板の変形を抑え込み、
これによって基板の温度・湿度による変形をニュートン
干渉縞による観測のレベルでなくすことができる。[Function] In other words, the present invention focuses on the fact that the roof-shaped synthetic resin substrate is deformed due to a difference in humidity or coefficient of linear thermal expansion from the metal or dielectric material as the film material. By forming a film made of metal or dielectric or a combination of them on the back as well as the front, the deformation of the synthetic resin substrate is suppressed,
Thereby, the deformation of the substrate due to the temperature and humidity can be eliminated at the level of the observation by Newton interference fringes.
したがって、あらかじめ温湿度による変化量を見込ん
での光学系の組み込み設計を行う必要がないため、光学
設計の自由度も非常に大きくなる。Therefore, since it is not necessary to design the optical system in consideration of the amount of change due to temperature and humidity in advance, the degree of freedom in optical design is greatly increased.
［実施例］ （第１実施例） 第１図は本発明による第１実施例を示す。Embodiment (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention.
アクリル樹脂からなるダハ形状の合成樹脂製基板１の
表面には、真空蒸着法を用いて密着層のSiO層２、反射
層のAl層３、保護層のSiO2層４が順次成膜されている。
また、裏面には、同じく真空蒸着法を用いてSiO層２、S
iO2層４の裏面コートが成膜されている。An SiO layer 2 as an adhesion layer, an Al layer 3 as a reflective layer, and an SiO 2 layer 4 as a protective layer are sequentially formed on the surface of a synthetic resin substrate 1 having a roof shape made of an acrylic resin by using a vacuum evaporation method. I have.
On the back side, the SiO layer 2 and S
The back coat of the iO 2 layer 4 is formed.
表面に反射膜を形成するそれぞれのSiO層2,Al層3,SiO
2層４の各膜厚は、それぞれ100Å,800Å,300Åである。
裏面に裏面コート膜を形成するSiO層2,SiO2層４の各膜
厚は、それぞれ100Å,800Åである。Each SiO layer 2, Al layer 3, SiO forming a reflective film on the surface
The thicknesses of the two layers 4 are 100 °, 800 °, and 300 °, respectively.
The thickness of each of the SiO layer 2 and the SiO 2 layer 4 forming the back coat film on the back is 100 ° and 800 °, respectively.
本実施例の合成樹脂製反射鏡を製造するには、真空槽
内を１×10-5Torrまで排気した後、合成樹脂製基板１に
SiO層２を抵抗加熱法によって蒸着し、続いて電子ビー
ム蒸着によってAl層３を成膜し、さらにSiO2層４を電子
ビーム蒸着した。それに引き続いて合成樹脂製基板１を
反転させ、それぞれ抵抗加熱、電子ビーム蒸着でSiO層
2,SiO2層４を蒸着した。To manufacture the synthetic resin reflecting mirror of this embodiment, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Torr, and
The SiO layer 2 was deposited by a resistance heating method, subsequently, an Al layer 3 was formed by electron beam evaporation, and the SiO 2 layer 4 was further evaporated by electron beam. Subsequently, the synthetic resin substrate 1 is inverted, and the SiO layer is formed by resistance heating and electron beam evaporation, respectively.
2, it was deposited SiO 2 layer 4.
（第２実施例） 第２図は本発明による第２実施例を示す。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment according to the present invention.
ポリカーボネイト樹脂からなるダハ形状の合成樹脂製
基板１の表面には、真空蒸着法を用いて反射層のAg層
５、保護層と増反射層を兼ねるMgF2層６およびTiO2層７
が成膜されている。また、裏面には、同じく真空蒸着法
を用いてMgF2層６の裏面コートが成膜されている。On the surface of the roof-shaped synthetic resin substrate 1 made of polycarbonate resin, an Ag layer 5 as a reflective layer, an MgF 2 layer 6 and a TiO 2 layer 7 which also serve as a protective layer and a reflection-enhancing layer are formed on the surface of the substrate 1 made of a synthetic resin made of polycarbonate resin.
Is formed. Also, on the back surface, a back surface coat of the MgF 2 layer 6 is formed by the same vacuum evaporation method.
表面に反射膜を形成するそれぞれのAg層5,MgF2層6,Ti
O2層７の各膜厚は、それぞれ800Å,1100Å,800Åであ
る。裏面の裏面コート膜となるMgF2層６の膜厚は800Å
である。Ag layer 5, MgF 2 layer 6, Ti layer to form a reflective film on the surface
The thicknesses of the O 2 layer 7 are 800 °, 1100 °, and 800 °, respectively. The thickness of the MgF 2 layer 6 to be the back coat film on the back surface is 800 Å
It is.
本実施例の合成樹脂製反射鏡を製造するには、真空槽
内を１×10-5Torrまで排気した後、合成樹脂製基板１に
電子ビーム蒸着によってAg層５を成膜し、さらにMgF2層
6,TiO2層７を電子ビーム蒸着した。それに引き続いて合
成樹脂製基板１を反転させ、電子ビーム蒸着でMgF2層６
を蒸着した。In order to manufacture the synthetic resin reflecting mirror of the present embodiment, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Torr, and then the Ag layer 5 was formed on the synthetic resin substrate 1 by electron beam evaporation. 2 layers
6, TiO 2 layer 7 was electron beam evaporated. Subsequently, the synthetic resin substrate 1 is inverted, and the MgF 2 layer 6 is formed by electron beam evaporation.
Was deposited.
（第３実施例） 第３図は本発明による第３実施例を示す。Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment according to the present invention.
ポリカーボネイト樹脂からなるダハ形状の合成樹脂製
基板１の表面には、真空蒸着法を用いて反射層のAl層
３、保護層と増反射層を兼ねるMgF2層6,ZrO2層8,SiO2層
４が成膜されている。また裏面には、同じく真空蒸着法
を用いてAl層３の裏面コートが成膜されている。The surface of the roof-shaped synthetic resin substrate 1 made of polycarbonate resin is formed on the surface of the Al layer 3 of the reflective layer, the MgF 2 layer 6, the ZrO 2 layer 8, and the SiO 2 Layer 4 has been deposited. Also, on the back surface, a back surface coat of the Al layer 3 is formed by the same vacuum evaporation method.
表面に反射膜を形成するそれぞれのAl層3,MgF2層6,Zr
O2層8,SiO2層４の各膜厚は、それぞれ800Å,800Å,300
Å,800Åである。裏面の裏面コート膜となるAl層３の膜
厚は800Åである。Each Al layer 3, MgF 2 layer 6, Zr to form a reflective film on the surface
The thickness of each of the O 2 layer 8 and the SiO 2 layer 4 is 800, 800, and 300, respectively.
Å, 800Å. The thickness of the Al layer 3 serving as the back coat film on the back surface is 800 °.
本実施例の合成樹脂製反射鏡を製造するには、真空槽
内を１×10-5Torrまで排気した後、合成樹脂製基板１に
Al層3,MgF2層6,ZrO2層8,SiO2層４を電子ビーム蒸着によ
って蒸着した。それに引き続いて合成樹脂製基板１を反
転させ、電子ビーム蒸着でAl層３を蒸着した。To manufacture the synthetic resin reflecting mirror of this embodiment, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Torr, and
The Al layer 3, the MgF 2 layer 6, the ZrO 2 layer 8, and the SiO 2 layer 4 were deposited by electron beam evaporation. Subsequently, the synthetic resin substrate 1 was inverted, and the Al layer 3 was deposited by electron beam evaporation.
（第４実施例） 第４図は本発明による第４実施例を示す。(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a fourth embodiment according to the present invention.
ポリカーボネイト樹脂からなるダハ形状の合成樹脂製
基板１の表面には、真空蒸着法を用いて反射層のAl層
３、保護層と増反射層を兼ねるMgF2層6,ZrO2層8,SiO2層
４を成膜されている。また、裏面には、同じく真空蒸着
法を用いてMgF2層6,ZrO2層８の裏面コートが成膜されて
いる。The surface of the roof-shaped synthetic resin substrate 1 made of polycarbonate resin is formed on the surface of the Al layer 3 of the reflective layer, the MgF 2 layer 6, the ZrO 2 layer 8, and the SiO 2 Layer 4 has been deposited. Also, on the back surface, a back surface coat of the MgF 2 layer 6 and the ZrO 2 layer 8 is formed by the same vacuum evaporation method.
表面に反射膜を形成するそれぞれのAl層3,MgF2層6,Zr
O2層8,SiO2層４の各膜厚は、それぞれ800Å,800Å,300
Å,800Åである。裏面に裏面コート膜を形成するMgF2層
6,ZrO2層８の各膜厚は、それぞれ500Å,500Åである。Each Al layer 3, MgF 2 layer 6, Zr to form a reflective film on the surface
The thickness of each of the O 2 layer 8 and the SiO 2 layer 4 is 800, 800, and 300, respectively.
Å, 800Å. MgF 2 layer to form a back coat film on the back
6. The thicknesses of the ZrO 2 layers 8 are 500 ° and 500 °, respectively.
本実施例の合成樹脂製反射鏡を製造するには、真空槽
内を１×10-5Torrまで排気した後、合成樹脂製基板１に
Al層3,MgF2層6,ZrO2層8,SiO2層４を電子ビーム蒸着によ
って蒸着した。それに引き続いて合成樹脂製基板１を反
転させ、電子ビーム蒸着でMgF2層6,ZrO2層８を蒸着し
た。To manufacture the synthetic resin reflecting mirror of this embodiment, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Torr, and
The Al layer 3, the MgF 2 layer 6, the ZrO 2 layer 8, and the SiO 2 layer 4 were deposited by electron beam evaporation. Subsequently, the synthetic resin substrate 1 was inverted, and the MgF 2 layer 6 and the ZrO 2 layer 8 were deposited by electron beam evaporation.
（第５実施例） 第５図は本発明による第５実施例を示す。(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a fifth embodiment according to the present invention.
ポリカーボネイト樹脂からなるダハ形状の合成樹脂製
基板１の表面には、スパッタリング法を用いて反射層の
Al層３、保護層のSiO2層４が成膜されている。また、裏
面には、同じくスパッタリング法を用いてSiO2層４が成
膜されている。On the surface of the roof-shaped synthetic resin substrate 1 made of polycarbonate resin, a reflective layer is formed by sputtering.
An Al layer 3 and a SiO 2 layer 4 as a protective layer are formed. An SiO 2 layer 4 is also formed on the back surface by using the sputtering method.
表面に反射膜を形成するAl層3,SiO2層４の各膜厚は、
それぞれ800Å,300Åである。裏面の裏面コート膜とな
るSiO2層４の膜厚は800Åである。The thickness of each of the Al layer 3 and the SiO 2 layer 4 forming the reflection film on the surface is
They are 800Å and 300Å respectively. The film thickness of the SiO 2 layer 4 to be the back coat film on the back is 800 °.
本実施例の合成樹脂製反射鏡を製造するには、真空槽
内を１×10-5Torrまで排気し、その後排気を続けながら
Arガスを導入して真空度を３×10-3Torrに保つ。この状
態でAl層３をDCスパッタリング法、SiO2層４をRFスパッ
タリング法によって順次成膜した。これに引き続き合成
樹脂製基板１を反転させ、反射面と同様にして今度はSi
O2層４のみをRFスパッタリング法により成膜した。In order to manufacture the synthetic resin reflecting mirror of this embodiment, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Torr, and then the evacuation was continued.
The degree of vacuum is maintained at 3 × 10 −3 Torr by introducing Ar gas. In this state, the Al layer 3 was sequentially formed by the DC sputtering method and the SiO 2 layer 4 was formed by the RF sputtering method. Subsequently, the synthetic resin substrate 1 is turned over, and in the same manner as the reflection surface,
Only the O 2 layer 4 was formed by RF sputtering.
本発明による第１から第５実施例の場合と、従来のよ
うに裏面のコートを行わなかった場合との、ダハ角度の
温湿度による変化の様子を次表に挙げた。The following table shows how the roof angle changes depending on the temperature and humidity between the cases of the first to fifth embodiments according to the present invention and the case where the back surface is not coated as in the related art.
高温高湿試験は、70℃、80％100hr後に反射鏡の温度
が室温に戻った時点で測定した。The high-temperature and high-humidity test was performed when the temperature of the reflector returned to room temperature after 100 hours at 70 ° C. and 80%.
なお、この発明の反射鏡は、上記実施例においてダハ
形状基板を対象として説明しているが、形状は他のもの
でもよく、特に光学的に精度を求められる反射鏡に対し
て有効である。 Although the reflecting mirror according to the present invention has been described with reference to the roof-shaped substrate in the above embodiment, the reflecting mirror may have another shape, and is particularly effective for a reflecting mirror that requires optical precision.
また、手法についても真空蒸着法、スパッタリング法
だけでなく、イオンプレーティング法などでも有効なこ
とはいうまでもない。In addition, it goes without saying that not only the vacuum deposition method and the sputtering method but also the ion plating method are effective.
［発明の効果］ 以上のように、本発明の合成樹脂製反射鏡によれば、
高精度を要求されるようなダハ形状の合成樹脂製反射鏡
において、特殊な加工法あるいは特殊な加工条件を用い
ずに、すなわち生産性を犠牲にすることなしに、温度あ
るいは湿度による形状の変化、特にダハ角度の変化を抑
えてダハ角度を高い精度で保つことができる。その結果
として、ダハ角度を有する合成樹脂成形品の形状、材質
あるいは組み付けといった光学系全体の設計の自由度を
大きくすることが可能となる。[Effect of the Invention] As described above, according to the synthetic resin reflecting mirror of the present invention,
In a roof-shaped synthetic resin mirror that requires high precision, the shape changes due to temperature or humidity without using a special processing method or special processing conditions, that is, without sacrificing productivity. In particular, the change in the roof angle can be suppressed and the roof angle can be maintained with high accuracy. As a result, it is possible to increase the degree of freedom in designing the entire optical system, such as the shape, material, or assembly of the synthetic resin molded product having a roof angle.
第１図から第５図まではそれぞれ本発明の合成樹脂製反
射鏡の第１から第５実施例を示す正面図、第６図はダハ
形状の合成樹脂製基板を示す斜視図である。 １……合成樹脂製基板 ２……SiO層 ３……Al層 ４……SiO2層 ５……Ag層 ６……MgF2層 ７……TiO2層 ８……ZrO2層1 to 5 are front views showing first to fifth embodiments of the synthetic resin reflecting mirror of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing a roof-shaped synthetic resin substrate. 1 ... Synthetic resin substrate 2 ... SiO layer 3 ... Al layer 4 ... SiO 2 layer 5 ... Ag layer 6 ... MgF 2 layer 7 ... TiO 2 layer 8 ... ZrO 2 layer
Claims (3)
の面に金属と誘電体の組み合わせからなる反射膜を有
し、前記基板の他方の面に金属もしくは誘電体またはそ
れらの組み合わせからなる裏面コート膜を有することを
特徴とする合成樹脂製反射鏡。1. A synthetic resin substrate formed in a roof shape has a reflection film made of a combination of a metal and a dielectric on one surface, and a metal or dielectric or a combination thereof on the other surface of the substrate. A synthetic resin reflecting mirror having a back coat film.
体がSiO,SiO2,MgF2,CeF3,Al2O3,ZrO2,Ta2O5,CeO2,TiO2,
のうちの少なくとも１種からなる請求項１記載の合成樹
脂製反射鏡。2. The method according to claim 1, wherein the metal is made of Al or Ag, and the dielectric is made of SiO, SiO 2 , MgF 2 , CeF 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , CeO 2 , TiO 2 ,
The synthetic resin reflecting mirror according to claim 1, comprising at least one of the following.
が100Å〜1100Åであることを特徴とする請求項１記載
の合成樹脂製反射鏡。3. The synthetic resin reflecting mirror according to claim 1, wherein said metal and said dielectric have a thickness of 100 to 1100 °, respectively.
Priority Applications (1)
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| JP2215270A JP2986521B2 (en) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | Synthetic resin reflector |
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| JP2215270A JP2986521B2 (en) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | Synthetic resin reflector |
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| JPH0499881A JPH0499881A (en) | 1992-03-31 |
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