JP3112437U - Plastic optical filter - Google Patents
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Abstract
【課題】光学機内に実装された各種光学フィルタへ生ずる結露、カビを防止し、電気的特性、色調の安定性、画像・画質及び解像力その他光学的特性の向上・安定化させる。
【解決手段】デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ等の光学機器における反射防止（AR）フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、カラーフィルタ等のプラスチック光学フィルタであって、その片面又は両面に真空蒸着法又はスパッタリング法によってフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びフッ素シリコーン系樹脂から選ばれる撥水防湿層４．５を積層形成する。
【選択図】図１
Condensation and mold that occur in various optical filters mounted in an optical machine are prevented, and electrical characteristics, color tone stability, image / image quality, resolving power, and other optical characteristics are improved and stabilized.
A plastic optical filter such as an antireflection (AR) filter, an infrared blocking filter, an optical low-pass filter, an infrared transmitting film, a polarizing filter, or a color filter in an optical apparatus such as a digital camera, a video camera, or a surveillance camera. A water- and moisture-repellent layer 4.5 selected from a fluorine-based resin, a silicone-based resin, and a fluorine-silicone-based resin is laminated and formed on one surface or both surfaces by a vacuum deposition method or a sputtering method.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、透明プラスチックシートをベース層とする、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、監視カメラ、赤外線を利用したセンサー、プロジェクター等の光学機器の内部、特にレンズ背面と撮像素子の間に配置される反射防止（AR）フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、あるいはカラーフィルタ等として有用なプラスチック光学フィルタに関する。 The present invention is a digital camera, a video camera, a camera-equipped mobile phone, a surveillance camera, an infrared sensor, a projector, and other optical devices, particularly between the back of the lens and the image sensor, which have a transparent plastic sheet as a base layer. The present invention relates to a plastic optical filter useful as an antireflection (AR) filter, an infrared blocking filter, an optical low-pass filter, an infrared transmission film, a polarizing filter, a color filter, or the like.
デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、監視カメラ、赤外線を利用したセンサー、プロジェクター等の光学機器には反射防止フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、カラーフィルタ等の各種の光学フィルタが装填されている。
多くの光学機器、特に撮像素子を備えたデジタルカメラの光学ブロックは、レンズホルダーとブラケット金属でCCD撮像素子、光学フィルタ、フィルタパッキングを挟み込む構造になっている。
Digital cameras, video cameras, camera phones, surveillance cameras, infrared sensors, projectors, and other optical equipment such as anti-reflection filters, infrared blocking filters, optical low-pass filters, infrared transmission films, polarizing filters, color filters, etc. Various optical filters are loaded.
The optical block of many optical devices, particularly digital cameras equipped with an image sensor, has a structure in which a CCD image sensor, optical filter, and filter packing are sandwiched between a lens holder and a bracket metal.
例えば、ある種のデジタルカメラでは、レンズホルダーに保持されたレンズとブラケットに保持されたCCD撮像素子の間に光学ローパスフィルタや赤外線遮断フィルタ等の光学フィルタが配置されている。（例えば、特許文献１の第１図乃至第３図、特許文献２の第５図、特許文献３の第１図ないし第５図、特許文献４の第１図、特許文献５参照）。 For example, in a certain type of digital camera, an optical filter such as an optical low-pass filter or an infrared cutoff filter is disposed between a lens held by a lens holder and a CCD image pickup device held by a bracket. (For example, see FIGS. 1 to 3 of Patent Document 1, FIG. 5 of Patent Document 2, FIGS. 1 to 5 of Patent Document 3, FIG. 1 of Patent Document 4, and Patent Document 5).
「反射防止フィルタ（AR（Anti-Reflection）フィルタ）」は、特定の６５０nmから１０００nmの波長域の光を透過し、これ以外の波長の光を反射するものである。
「赤外線遮断フィルタ」は、視感度を肉眼と一致させるために、所定の波長より長い波長の光を減少させるためのものであり、デジタルカメラのレンズ背面側、撮像素子前方に配置して用いられている。赤外線遮断フィルタは、透明ベースシートに赤外線遮断性素材を蒸着膜によって形成させたものである。
「光学ローパスフィルタ」は、偽色を防止するためのものである。CCDを用いたカメラでは、撮像素子の画素が規則性を持って配列されているため、撮像素子をそのまま使用すると被写体の空間高周波数との関係で折り返しノイズの影響を受けるが、これを防止するために撮像素子の前面に設けるものである。入射光を複数に分岐して出射するプラスチックフィルムを使用したローパスフィルタとしては、入射光を分離して複数の出射光を形成する第１の複屈折板と、複数の出射光の偏光状態を略円偏光に返還する高分子フィルムと、高分子フィルムから出射する複数の出射光をそれぞれ分離して複数の出射光を形成する第２の複屈折板とからなる光学フィルタが知られている。（例えば、特許文献６参照。）。
また、ある種の人体検出赤外線センサー（監視カメラ）では、センサー前面に配置したマルチレンズとクワッドタイプ収電素子の間に赤外線透過のための光学フィルタが配置されている。
The “antireflection filter (AR (Anti-Reflection) filter)” transmits light in a specific wavelength region of 650 nm to 1000 nm and reflects light of other wavelengths.
The “infrared cut-off filter” is for reducing light having a wavelength longer than a predetermined wavelength in order to match the visibility with the naked eye, and is used by being arranged on the back side of the lens of the digital camera and in front of the image sensor. ing. The infrared blocking filter is formed by forming an infrared blocking material on a transparent base sheet with a deposited film.
The “optical low-pass filter” is for preventing false colors. In a camera using a CCD, the pixels of the image sensor are arranged with regularity. If the image sensor is used as it is, it will be affected by aliasing noise in relation to the spatial high frequency of the subject, but this will be prevented. Therefore, it is provided in front of the image sensor. As a low-pass filter using a plastic film that divides incident light into a plurality of light beams, the first birefringent plate that separates the incident light to form a plurality of light beams and the polarization state of the plurality of light beams is approximately An optical filter comprising a polymer film that returns to circularly polarized light and a second birefringent plate that forms a plurality of outgoing lights by separating a plurality of outgoing lights emitted from the polymer film is known. (For example, refer to Patent Document 6).
Moreover, in a certain type of human body detection infrared sensor (monitoring camera), an optical filter for transmitting infrared light is disposed between a multi-lens disposed on the front surface of the sensor and a quad-type current collecting element.
また、最近はカメラ全体の軽量化、コンパクト化の要望が高いことから、部品の軽量化が望まれ、これらフィルタは、ガラスのような重いものではなくプラスチックからなる軽量でかつ耐衝撃性に優れたフィルタが望まれている。 Recently, there is a high demand for weight reduction and compactness of the entire camera, so it is desirable to reduce the weight of the parts. These filters are light weight made of plastic, not heavy like glass, and have excellent impact resistance. Filters are desired.
これら光学フィルタは、多くの場合、光学機器内部、特にレンズ背面と撮像素子の間に配置されている。これら光学機器の内部（ボデイー）と外界は、通常は密封遮断されており、湿気の進入は阻止されている。しかし、何らかの理由で高湿度の湿気が光学機器内に一旦進入すると、低温外気に触れたとき、レンズ表面は勿論のこと、時には機器内の種々の部品、例えば光学フィルタに結露が生ずる恐れがあった。また、多湿条件下で使用したり、長年にわたって使用した場合には、レンズや光学フィルタに望ましくないカビの発生がみられた。 In many cases, these optical filters are disposed inside the optical apparatus, particularly between the lens back surface and the imaging device. The inside (body) and the outside of these optical instruments are normally sealed off and moisture is prevented from entering. However, once moisture of high humidity enters the optical device for some reason, when it comes into contact with the low-temperature outside air, condensation may occur on various parts of the device, such as optical filters, as well as the lens surface. It was. In addition, when used under humid conditions or for many years, undesirable mold was observed in the lens and optical filter.
一方、従来から、光学レンズや液晶デイスプレー等への指紋、皮脂、汗、化粧品等の付着の防止のために、レンズやデイスプレー表面にフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂の塗膜を形成することは知られていた。（例えば、特許文献７参照。）
しかしながら、これら技術は、あくまで人の手が接触する機会の多いレンズやデイスプレー表面等の光学機器の外側表面の部品についての問題であり、光学機器内部の問題として捉えたものではなかった。
However, these techniques are problems relating to components on the outer surface of the optical device such as a lens and a display surface that are frequently contacted by human hands, and are not regarded as problems inside the optical device.
したがって、本考案が解決しようとする課題は、光学機器内の種々の部品、特に、反射防止フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、カラーフィルタ、赤外線を利用したセンサーやプロジェクター等の内部に装填された各種光学フィルタに結露やカビの発生を防止することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that various components in optical equipment, in particular, antireflection filters, infrared blocking filters, optical low-pass filters, infrared transmission films, polarizing filters, color filters, sensors using infrared rays, This is to prevent the formation of condensation and mold on various optical filters loaded in the projector or the like.
本考案のプラスチック光学フィルタは、プラスチックから構成されるので軽量かつ耐衝撃性に優れているばかりでなく、その表面にフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びフッ素シリコーン系樹脂から選ばれる撥水防湿層が積層されているので、光学機内に実装された各種光学フィルタに結露が生ずる恐れを防止することができる。
また、光学機器内に存在する水分に起因する結露の恐れがないばかりか、対湿性に優れているので電気的特性も優れ、色調の安定性、画像・画質及び解像力その他光学的特性の向上・安定化が可能であり、さらにはカビの発生のも抑制できる。
Since the plastic optical filter of the present invention is made of plastic, it is not only lightweight and excellent in impact resistance, but also has a water repellent and moisture-proof layer selected from fluorine resin, silicone resin and fluorine silicone resin on its surface. Since they are laminated, it is possible to prevent the possibility of condensation on various optical filters mounted in the optical machine.
In addition, there is no risk of condensation due to moisture present in the optical equipment, and it has excellent humidity characteristics, so it has excellent electrical characteristics, color stability, image / image quality, resolution, and other optical characteristics. Stabilization is possible, and furthermore, generation of mold can be suppressed.
本考案のプラスチック光学フィルタは、具体的には次のとおりである。
１．光学機器の内部のレンズ背面側に実装される透明プラスチックシートをベース層とするプラスチック光学フィルタであって、その片面又は両面に真空蒸着法又はスパッタリング法によって形成されたフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びフッ素シリコーン系樹脂から選ばれる撥水防湿層が積層されているプラスチック光学フィルタ。
２．プラスチック光学フィルタがレンズと撮像素子の間に配置される反射防止フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、又はカラーフィルタである上記１に記載のプラスチック光学フィルタ。
３．撥水防湿層の膜厚が０．０１乃至０．１μｍである上記１又は２に記載のプラスチック光学フィルタ。
The plastic optical filter of the present invention is specifically as follows.
1. A plastic optical filter having a transparent plastic sheet mounted on the back side of a lens inside an optical device as a base layer, a fluorine-based resin, a silicone-based resin formed on one or both sides by a vacuum deposition method or a sputtering method, and A plastic optical filter in which a water-repellent moisture-proof layer selected from fluorosilicone resins is laminated.
2. 2. The plastic optical filter according to 1 above, wherein the plastic optical filter is an antireflection filter, an infrared blocking filter, an optical low-pass filter, an infrared transmission film, a polarizing filter, or a color filter disposed between the lens and the imaging device.
3. 3. The plastic optical filter as described in 1 or 2 above, wherein the water repellent and moisture-proof layer has a thickness of 0.01 to 0.1 μm.
本考案の「プラスチック光学フィルタ」は、基本的にはフィルタ基板を構成する透明プラスチックシート基板層と、反射防止（AR）、赤外線遮断、光学ローパス、赤外線透過、偏光等の機能を付与するための光学機能層と、その片面又は両面に真空蒸着法又はスパッタリング法によって積層されたフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素シリコーン系樹脂、又はその他フッ素及び／又はシリコーンを含有する樹脂からなる撥水防湿層から構成される。 The “plastic optical filter” of the present invention basically provides a transparent plastic sheet substrate layer constituting a filter substrate, and functions such as antireflection (AR), infrared blocking, optical low-pass, infrared transmission, polarization, etc. An optical functional layer and a water / moisture repellent layer comprising a fluorine-based resin, a silicone-based resin, a fluorine-silicone-based resin, or other resin containing fluorine and / or silicone laminated on one or both surfaces thereof by vacuum deposition or sputtering. Consists of
そして、本考案のプラスチック光学フィルタは、透明プラスチックシートからなる透明基板上に、公知の方法によって、必要とする反射防止、赤外線遮断、光学ローパス、赤外線透過又は偏光のための光学機能層を形成し、その片面又は裏面に、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素シリコーン系樹脂、又は、その他フッ素及び／又はシリコーンを含有する樹脂からなる撥水防湿層を真空蒸着法又はスパッタリング法によって形成することによって製造することができる。
反射防止層等の光学機能層の形成にあたっては、投錨効果を得るために透明基板に適当な表面処理を施してもよく、また、必要に応じて各層を構成する層のプラスチックに対して可塑剤等の高分子配合剤を添加してもよい。
本考案のプラスチック光学フィルタは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、監視カメラ、赤外線を利用したセンサー、プロジェクター等の光学機器の内部に実装される反射防止（AR）フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、カラーフィルタ、その他プロジェクター等の内部に装填された各種光学フィルタとして有用である。
The plastic optical filter of the present invention forms a required optical function layer for antireflection, infrared shielding, optical low-pass, infrared transmission or polarization on a transparent substrate made of a transparent plastic sheet by a known method. By forming a water-repellent moisture-proof layer made of fluorine resin, silicone resin, fluorine silicone resin, or other resin containing fluorine and / or silicone on one surface or the back surface thereof by vacuum deposition or sputtering. Can be manufactured.
In forming an optical functional layer such as an antireflection layer, an appropriate surface treatment may be applied to the transparent substrate in order to obtain a throwing effect, and if necessary, a plasticizer for the plastic of the layers constituting each layer A polymer compounding agent such as may be added.
The plastic optical filter of the present invention is a digital camera, video camera, camera phone, surveillance camera, infrared sensor, anti-reflective (AR) filter, infrared blocking filter mounted inside optical equipment such as projector, It is useful as an optical low-pass filter, an infrared transmission film, a polarizing filter, a color filter, and other various optical filters loaded inside a projector.
ここで「プラスチック光学フィルタ」とは、プラスチックシート又はフィルムを基板とする光学フィルタを意味し、具体的には、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ等の光学機器における反射防止（AR）フィルタ、赤外線遮断フィルタ、光学ローパスフィルタ、赤外線透過フィルム、偏光フィルタ、カラーフィルタ、その他プロジェクター等の内部に装填された各種光学フィルタを意味する。構造的には、プラスチックシートからなる透明基板に目的に応じて、反射防止（AR）層、赤外線遮断層、光学ローパス層、赤外線透過層、偏光層等の光学機能層を積層したものである。
「反射防止フィルタ」は、可視域でなるべく広い波長領域での光の反射を防止するために金属酸化物等の透明薄膜を多層にわたって積層させたものであり、本考案においても、それら公知技術をそのまま採用することができる。
「反射防止処理」は、一般的に真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法等のドライ処理法により、屈折率の異なる材料からなる複数の薄膜の多層積層体を作製し、可視光領域の反射をできるだけ低減させるような設計が行われている。最近ではウエットコーテイング法による反射防止膜形成も試みられている。反射防止フィルムは、通常、基材となる透明基板／ハードコート性付与のための樹脂層／低屈折率の反射防止層から構成される。そして、反射防止フィルタにおいては、反射率の観点から、ハードコート層には高屈折率が求められ、反射防止層にはより低い屈折率が要求される。なお、ハードコート層は、透明なプラスチック基板に耐傷性を付与するためのものである。本考案の光学フィルタは、このようなハードコート層を含んでいてもよい。
Here, the “plastic optical filter” means an optical filter having a plastic sheet or film as a substrate, and specifically, an anti-reflection (AR) filter or an infrared ray in an optical device such as a digital camera, a video camera, or a surveillance camera. It means various optical filters loaded inside a cutoff filter, an optical low-pass filter, an infrared transmission film, a polarizing filter, a color filter, and other projectors. Structurally, an optical functional layer such as an antireflection (AR) layer, an infrared blocking layer, an optical low-pass layer, an infrared transmitting layer, a polarizing layer, etc. is laminated on a transparent substrate made of a plastic sheet according to the purpose.
The “antireflection filter” is a laminate of transparent thin films such as metal oxides in order to prevent reflection of light in the wavelength range as wide as possible in the visible range. It can be adopted as it is.
“Antireflection treatment” is a method of producing a multilayer stack of multiple thin films made of materials with different refractive indexes by a dry treatment method such as vacuum deposition, sputtering, or CVD. The design is made to reduce as much as possible. Recently, an antireflection film is also formed by a wet coating method. The antireflection film is usually composed of a transparent substrate as a base material / a resin layer for imparting hard coat properties / a low refractive index antireflection layer. In the antireflection filter, from the viewpoint of reflectance, the hard coat layer is required to have a high refractive index, and the antireflection layer is required to have a lower refractive index. The hard coat layer is for imparting scratch resistance to the transparent plastic substrate. The optical filter of the present invention may include such a hard coat layer.
本考案で「撮像素子」とは、CMOSとCCDを意味する。
CMOS[(Complementary
Metal Oxide Semiconductor）相補性金属酸化膜半導体) ]は、レンズから得た情報を１つの画素ごとに電気信号に変えるものである。CCD[(Charge coupled device)電荷結合素子]に比べて約５分の１以下の消費電力で駆動できるため、カメラの小型化に有益であり、カメラ付き携帯電話やトイカメラなどに多く採用されている。しかし、CCDに比べて暗所での撮影時の画素が劣化するという弱点もある。
一方、CCDは、デジタルカメラに限らず、ビデオカメラ、スキャナ等に広く用いられている素子である。レンズから得た情報を、バケツリレーのように送信して、まとめて電気信号に変えるものである。CCDは、光の強弱（濃淡）しか認識しないためカラー画像を得るためにはカラーフィルタ（赤（R）、緑（G）、青（B））を使用する必要がある。
In the present invention, “imaging device” means CMOS and CCD.
CMOS [(Complementary
Metal Oxide Semiconductor)] converts information obtained from a lens into an electrical signal for each pixel. Since it can be driven with less than one-fifth the power consumption of CCD (Charge Coupled Device), it is beneficial for miniaturization of cameras, and it is widely used for mobile phones with camera and toy cameras. Yes. However, there is a weak point that the pixel at the time of shooting in a dark place deteriorates compared with CCD.
On the other hand, the CCD is an element widely used not only for digital cameras but also for video cameras, scanners, and the like. Information obtained from the lens is transmitted like a bucket relay and is collectively converted into an electrical signal. The CCD recognizes only the intensity of light (light and shade), so it is necessary to use color filters (red (R), green (G), and blue (B)) to obtain a color image.
本考案のプラスチック光学フィルタフィルタのための基板を構成する「透明プラスチックシート」としては、可視光の光線透過率に優れ（透過率が９０％以上）、透明性に優れるもの（ヘーズ値１％以下）であれば特に制限はない。透明基板としては、具体的に、例えばポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明熱可塑性ポリマーからなる基板を挙げることができる。また、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状乃至ノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマーから選ばれる透明フィルムも挙げることができる。さらに、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、アクリル系ポリマー等を挙げることができる。
透明性、耐久性当の観点からして、好ましいポリマーは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、アクリル系ポリマーである。また、その厚みに特に制限はないが、１０乃至５００μｍが好ましい。
The “transparent plastic sheet” constituting the substrate for the plastic optical filter of the present invention is excellent in visible light transmittance (transmittance of 90% or more) and excellent in transparency (haze value of 1% or less) ) Is not particularly limited. Specific examples of the transparent substrate include polyester polymers such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate, cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, polycarbonate polymers, polyimide polymers, and polytetrafluoroethylene ( PTFE), and substrates made of a transparent thermoplastic polymer such as an acrylic polymer such as polymethylmethacrylate. In addition, a transparent film selected from styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, and olefin polymers such as ethylene / propylene copolymers can also be used. Further examples include imide polymers, sulfone polymers, polyether sulfone polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl alcohol polymers, acrylic polymers, and the like.
From the viewpoint of transparency and durability, preferred polymers are polyester polymers such as polyethylene terephthalate, polycarbonate polymers, and acrylic polymers. The thickness is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 μm.
「撥水防湿層」のための樹脂は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂又はフッ素シリコーン系樹脂である。シリコーン及び／又はフッ素を含有するその他の樹脂であってもよい。これら樹脂は分子の結びつきが強く安定しているため、撥水、防湿、防かび性のみならず耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性にも優れている。 The resin for the “water and moisture repellent layer” is a fluororesin, a silicone resin, or a fluorosilicone resin. Other resins containing silicone and / or fluorine may be used. Since these resins have strong and stable molecular bonds, they are excellent not only in water repellency, moisture proofing and antifungal properties but also in heat resistance, chemical resistance and abrasion resistance.
「フッ素系樹脂」としては、特に限定されるものではないが、四フッ化エチレン樹脂（PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（FEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ETFE)、フッ化ビニリデン樹脂（PVDF)、三フッ化塩化エチレン樹脂（PCTFE)、フッ化ビニル樹脂（PVF)、パーフロロ環状重合体等を上げることができる。好ましくは、四フッ化エチレン樹脂（PTFE)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（FEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ETFE)である。
「シリコーン系樹脂」は、アルコキシシラン等の加水分解性基を有するシラン化合物を重縮合することにより得られるものであり、特に限定されるものではなく、それ自体公知のシリコーン樹脂を使用することができる。
「フッ素シリコーン系樹脂」とは、その分子中にフッ素原子を含むシリコーン樹脂であって、公知のものを使用することができる。
The “fluorinated resin” is not particularly limited, but includes tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoride. Propylene copolymer resin (FEP), Tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin (ETFE), Vinylidene fluoride resin (PVDF), Trifluorochloroethylene resin (PCTFE), Vinyl fluoride resin (PVF), Perfluoro cyclic heavy The coalescence etc. can be raised. Preferred are tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (FEP), and tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin (ETFE).
The “silicone-based resin” is obtained by polycondensation of a silane compound having a hydrolyzable group such as alkoxysilane, and is not particularly limited. A known silicone resin may be used. it can.
The “fluorosilicone resin” is a silicone resin containing fluorine atoms in its molecule, and known ones can be used.
「撥水防湿層」の形成は、透明フィルムからなるベースフィルムの片面又は裏面に、これらフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素シリコーン系樹脂、またはフッ素及び／又はシリコーンを含有するその他の樹脂を公知の真空蒸着法又はスパッタリング法を適用することによって形成することができる。これら方法を採用することによって、プラスチック透明基板に対する密着性が優れ、均質な撥水防湿層を形成することができる。撥水防湿層は、光学フィルム本体に付加的な機能を与えるための、構造的には補助的なものであるから、限りなく薄いものが好ましく、最適な膜厚は０．０１乃至０．１μｍである。特に好ましいのは、フッ素シリコーン樹脂である。 For forming the “water-repellent moisture-proof layer”, the fluororesin, silicone resin, fluorosilicone resin, or other resin containing fluorine and / or silicone is known on one side or the back side of the base film made of a transparent film. It can form by applying the vacuum evaporation method of this, or sputtering method. By adopting these methods, it is possible to form a uniform water-repellent moisture-proof layer with excellent adhesion to a plastic transparent substrate. Since the water-repellent moisture-proof layer is structurally auxiliary to give an additional function to the optical film body, it is preferably as thin as possible, and the optimum film thickness is 0.01 to 0.1 μm. It is. Particularly preferred is a fluorosilicone resin.
「真空蒸着法」は、高真空中（１０−４Pa以下）でタングステンフィラメント等の熱源を加熱し、金属や非金属からなる膜形成性物質を蒸発させて一定の温度に保持したベースフィルム上に該膜形成性物質からなる薄膜を形成するものである。蒸発原料の蒸気化手段としての加熱方法としては、抵抗加熱法、電子ビーム法、レーザ法、高周波誘導加熱法、アーク法等を挙げることができる。一般的に高融点の蒸着材料に対して難点があるものの、操作が簡便であり膜の純度も高いことから多用されている。本考案においては、いずれの真空蒸着法も採用することができる。
「スパッタリング法」は、イオンガンやプラズマ放電で発生したアルゴン等の不活性ガスイオンを電界で加速して、蒸着すべき元素または化合物からなる固体ターゲット（蒸着原料）に照射し、イオンをターゲット表面の原子または分子を表面から叩き出し、叩き出した物質をベースフィルムの表面に付着させて薄膜を形成させるものである。スパッタリング法は、基板や蒸着材料の材質に特に制限はなく、膜の密着性にも優れている。
“Vacuum deposition method” is a method in which a heat source such as a tungsten filament is heated in a high vacuum (10 −4 Pa or less) to evaporate a film-forming substance made of metal or non-metal and keep it at a constant temperature. A thin film made of the film-forming substance is formed. Examples of the heating method as a means for vaporizing the evaporation raw material include a resistance heating method, an electron beam method, a laser method, a high frequency induction heating method, and an arc method. In general, although there are difficulties with high-melting-point evaporation materials, they are frequently used because they are easy to operate and have high film purity. Any vacuum deposition method can be employed in the present invention.
In the sputtering method, an inert gas ion such as argon generated by an ion gun or plasma discharge is accelerated by an electric field and irradiated to a solid target (deposition raw material) made of an element or a compound to be deposited. Atoms or molecules are knocked out from the surface, and the knocked-out substance is attached to the surface of the base film to form a thin film. In the sputtering method, there is no particular limitation on the material of the substrate and the vapor deposition material, and the film adhesion is excellent.
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースシート基板に市販のジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールアクリレート混合物からなる塗布液を塗布し、乾燥、硬化してハードコート層（６μｍ）を形成した。さらに酸化チタンと酸化ケイ素の２層からなる反射防止膜層（５０nｍ）を形成した。
次いで、真空蒸着法によって、その両面に厚さ０．０５μｍのフッ素シリコーン樹脂からなる撥水防湿層を形成させて反射防止フィルタとした。（図１参照）
得られたフィルタは、光学フィルタとして性能を損なうことなく、水との接触角が１３０度であって十分な撥水性を有し、かつ表面も滑らかであった。耐久性及び性能を調べるための加速試験の結果も極めて良好であった。
A commercially available coating solution comprising a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol acrylate was applied to a triacetyl cellulose sheet substrate having a thickness of 100 μm, dried and cured to form a hard coat layer (6 μm). Further, an antireflection film layer (50 nm) composed of two layers of titanium oxide and silicon oxide was formed.
Next, a water-repellent moisture-proof layer made of a fluorosilicone resin having a thickness of 0.05 μm was formed on both surfaces by a vacuum deposition method to obtain an antireflection filter. (See Figure 1)
The obtained filter did not impair the performance as an optical filter, had a contact angle with water of 130 degrees, had sufficient water repellency, and had a smooth surface. The results of accelerated tests to investigate durability and performance were also very good.
本考案のプラスチック光学フィルタは、プラスチックから構成されるので軽量かつ耐衝撃性に優れているばかりでなく、その表面にフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びフッ素シリコーン系樹脂から選ばれる撥水防湿層が積層されているので、光学機内に実装された各種光学フィルタに結露が生ずる恐れを防止することができる。
また、光学機器内に存在する水分に起因する結露の恐れがないばかりか、対湿性に優れているので電気的特性も優れ、色調の安定性、画像・画質及び解像力その他光学的特性の向上・安定化が可能である。
デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ等の光学機器のための光学フィルタとして有用である。
Since the plastic optical filter of the present invention is made of plastic, it is not only lightweight and excellent in impact resistance, but also has a water repellent and moisture-proof layer selected from fluorine resin, silicone resin and fluorine silicone resin on its surface. Since they are laminated, it is possible to prevent the possibility of condensation on various optical filters mounted in the optical machine.
In addition, there is no risk of condensation due to moisture present in the optical equipment, and it has excellent humidity characteristics, so it has excellent electrical characteristics, color stability, image / image quality, resolution, and other optical characteristics. Stabilization is possible.
It is useful as an optical filter for optical devices such as digital cameras, video cameras, and surveillance cameras.
１ 透明プラスチックシート基板層
２ ハードコート層（アンダーコート層）
３ 反射防止膜層（光学機能層）
４、５ 撥水防湿層
1 Transparent plastic sheet substrate layer 2 Hard coat layer (undercoat layer)
3 Antireflection film layer (optical functional layer)
4, 5 Water-repellent moisture-proof layer
Claims (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPWO2021107038A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-12-02 | 住友ベークライト株式会社 | Optical layer, cover member and moving body |
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2005
- 2005-01-27 JP JP2005000336U patent/JP3112437U/en not_active Expired - Fee Related
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