JP3221764B2 - 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 - Google Patents
合成樹脂製光学部品の反射防止膜Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックレンズ等
の合成樹脂製光学部品の表面反射を防止するための合成
樹脂製光学部品の反射防止膜に関するものである。
の合成樹脂製光学部品の表面反射を防止するための合成
樹脂製光学部品の反射防止膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光学レンズ等の光学部品の表
面反射を防止するために、ケイ素酸化物ＳｉＯx の薄膜
を設けたり、あるいはＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＣａＯ2 ，
Ｔａ2Ｏ5 等の高屈折率材料の薄膜とＭｇＦ2 ，ＳｉＯ2
等の低屈折率材料の薄膜を交互に蒸着した多層膜から
なる反射防止膜を設ける方法が提案されており、特に、
プラスチックレンズ等の合成樹脂製の光学部品において
は、その表面の軟質性や耐薬品性等を補うことも必要で
あるため、硬度が高く、耐薬品性等にすぐれたケイ素酸
化物ＳｉＯx の薄膜を反射防止膜の第１層あるいは中間
層として用いることが多い。
面反射を防止するために、ケイ素酸化物ＳｉＯx の薄膜
を設けたり、あるいはＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＣａＯ2 ，
Ｔａ2Ｏ5 等の高屈折率材料の薄膜とＭｇＦ2 ，ＳｉＯ2
等の低屈折率材料の薄膜を交互に蒸着した多層膜から
なる反射防止膜を設ける方法が提案されており、特に、
プラスチックレンズ等の合成樹脂製の光学部品において
は、その表面の軟質性や耐薬品性等を補うことも必要で
あるため、硬度が高く、耐薬品性等にすぐれたケイ素酸
化物ＳｉＯx の薄膜を反射防止膜の第１層あるいは中間
層として用いることが多い。
【０００３】一例として、特開昭６０−９８４０１号公
報には、アクリルレンズの表面にＳｉＯからなる屈折率
ｎが１．５５以上で厚さ８９ｎｍ以下の四分の一波長膜
（以下、「λ／４膜」という。）を蒸着し、その上にＭ
ｇＦ2 からなる屈折率ｎ＝１．３８のλ／４膜を積層し
た２層膜の反射防止膜が提案されており、また、特開昭
６０−２２５１０１号公報には、第１層としてＳｉＯ2
からなる屈折率ｎ＝１．４７、膜厚ｄ＝３５４ｎｍ、光
学膜厚ｎｄ＝λ0 の薄膜を真空蒸着によって形成し、そ
の上に順次、Ｔａ2 Ｏ5 からなる屈折率ｎ＝２．０５、
光学膜厚ｎｄ＝０．０５７λ0 の薄膜と、ＳｉＯ2 から
なる屈折率ｎ＝１．４７、光学膜厚ｄ＝０．１１λ0 の
薄膜と、Ｔａ2 Ｏ5 からなる屈折率ｎ＝２．０５、光学
膜厚ｎｄ＝０．５３８λ0 の薄膜と、ＳｉＯ2 からなる
屈折率ｎ＝１．４７、光学膜厚ｎｄ＝０．２５８λ0 の
薄膜を積層した５層膜からなる反射防止膜が提案されて
おり（設計波長λ0 ＝５２０ｎｍ）、さらに、特開平３
−１１６１０１号公報には、メタクリル樹脂注型基板上
に第１層としてＳｉＯx からなる屈折率ｎ＝１．６０、
光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×２０％（ｄ＝１７〜１８
ｎｍ）の薄膜を真空蒸着によって形成し、その上に、Ｔ
ｉＯ2 からなる屈折率ｎ＝１．９５、光学膜厚ｎｄ＝
（λ0 ／４）×２０％の薄膜と、ＳｉＯ2 からなる屈折
率ｎ＝１．４５、光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×４０％
の薄膜と、ＴｉＯ2 からなる屈折率ｎ＝２．０、光学膜
厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×７０％の薄膜と、ＳｉＯ2 から
なる屈折率ｎ＝１．４５、光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）
×９５％の薄膜を積層した５層膜からなる反射防止膜
（設計波長λ0 ＝５５０〜５７０ｎｍ）が提案されてい
る。
報には、アクリルレンズの表面にＳｉＯからなる屈折率
ｎが１．５５以上で厚さ８９ｎｍ以下の四分の一波長膜
（以下、「λ／４膜」という。）を蒸着し、その上にＭ
ｇＦ2 からなる屈折率ｎ＝１．３８のλ／４膜を積層し
た２層膜の反射防止膜が提案されており、また、特開昭
６０−２２５１０１号公報には、第１層としてＳｉＯ2
からなる屈折率ｎ＝１．４７、膜厚ｄ＝３５４ｎｍ、光
学膜厚ｎｄ＝λ0 の薄膜を真空蒸着によって形成し、そ
の上に順次、Ｔａ2 Ｏ5 からなる屈折率ｎ＝２．０５、
光学膜厚ｎｄ＝０．０５７λ0 の薄膜と、ＳｉＯ2 から
なる屈折率ｎ＝１．４７、光学膜厚ｄ＝０．１１λ0 の
薄膜と、Ｔａ2 Ｏ5 からなる屈折率ｎ＝２．０５、光学
膜厚ｎｄ＝０．５３８λ0 の薄膜と、ＳｉＯ2 からなる
屈折率ｎ＝１．４７、光学膜厚ｎｄ＝０．２５８λ0 の
薄膜を積層した５層膜からなる反射防止膜が提案されて
おり（設計波長λ0 ＝５２０ｎｍ）、さらに、特開平３
−１１６１０１号公報には、メタクリル樹脂注型基板上
に第１層としてＳｉＯx からなる屈折率ｎ＝１．６０、
光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×２０％（ｄ＝１７〜１８
ｎｍ）の薄膜を真空蒸着によって形成し、その上に、Ｔ
ｉＯ2 からなる屈折率ｎ＝１．９５、光学膜厚ｎｄ＝
（λ0 ／４）×２０％の薄膜と、ＳｉＯ2 からなる屈折
率ｎ＝１．４５、光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×４０％
の薄膜と、ＴｉＯ2 からなる屈折率ｎ＝２．０、光学膜
厚ｎｄ＝（λ0 ／４）×７０％の薄膜と、ＳｉＯ2 から
なる屈折率ｎ＝１．４５、光学膜厚ｎｄ＝（λ0 ／４）
×９５％の薄膜を積層した５層膜からなる反射防止膜
（設計波長λ0 ＝５５０〜５７０ｎｍ）が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、いずれも居住用空間等の限られた環境
で用いる場合は著しく性能が劣化するおそれはないが、
屋外等において厳しい温度条件に曝されたり、温度や湿
度の変化の大きい環境で長期にわたって使用されると、
耐摩耗性や耐薬品性が劣化したり、合成樹脂の母材の熱
歪等によって反射防止膜にクラック（膜割れ）が発生
し、ひどい時には膜剥離を起すおそれがある。
の技術によれば、いずれも居住用空間等の限られた環境
で用いる場合は著しく性能が劣化するおそれはないが、
屋外等において厳しい温度条件に曝されたり、温度や湿
度の変化の大きい環境で長期にわたって使用されると、
耐摩耗性や耐薬品性が劣化したり、合成樹脂の母材の熱
歪等によって反射防止膜にクラック（膜割れ）が発生
し、ひどい時には膜剥離を起すおそれがある。
【０００５】また、後述する品質評価テストの結果、前
述の特開昭６０−９８４０１号公報および特開平３−１
１６１０１号公報に記載された反射防止膜は、成膜直後
からその耐摩耗性や耐薬品性が不充分であることが判明
し、特開昭６０−２２５１０１号公報に記載された反射
防止膜は、可視域の光に対して３％程度の吸収性を有
し、その光学特性に難点があることが判明した。
述の特開昭６０−９８４０１号公報および特開平３−１
１６１０１号公報に記載された反射防止膜は、成膜直後
からその耐摩耗性や耐薬品性が不充分であることが判明
し、特開昭６０−２２５１０１号公報に記載された反射
防止膜は、可視域の光に対して３％程度の吸収性を有
し、その光学特性に難点があることが判明した。
【０００６】本発明は上記従来の技術の未解決の課題に
鑑みてなされたものであり、耐摩耗性や耐薬品性および
光学特性にすぐれており、かつ、厳しい温度条件や湿度
条件、あるいは、温度や湿度が大きく変化する環境で長
時間使用しても、前述の特性が劣化したり、クラックや
膜剥離を起こすおそれのない合成樹脂製光学部品の反射
防止膜を提供することを目的とするものである。
鑑みてなされたものであり、耐摩耗性や耐薬品性および
光学特性にすぐれており、かつ、厳しい温度条件や湿度
条件、あるいは、温度や湿度が大きく変化する環境で長
時間使用しても、前述の特性が劣化したり、クラックや
膜剥離を起こすおそれのない合成樹脂製光学部品の反射
防止膜を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の反射防止膜は、合成樹脂製光学部品の表面に
成膜されたケイ素酸化物ＳｉＯx （２＞ｘ＞１）を主成
分とする膜厚２００ｎｍないし３００ｎｍのアンダーコ
ートと、該アンダーコート上に成膜された反射防止特性
を有する繰返し多層膜からなり、前記アンダーコートの
屈折率が１．４９ないし１．５９の範囲にあり、かつ、
前記繰返し多層膜が前記合成樹脂製光学部品の表面に近
い側から順に第１層ないし第４層の４層の薄膜からな
り、設計波長λ＝５００ｎｍ、前記第１層の薄膜の屈折
率と光学膜厚をそれぞれｎ 1 、ｎ 1 ｄ 1 、前記第２層の
薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 2 、ｎ 2 ｄ 2 、前
記第３層の薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 3 、ｎ
3 ｄ 3 、前記第４層の薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞ
れｎ 4 、ｎ 4 ｄ 4 としたときに、これらの薄膜の屈折
率と光学膜厚が以下の条件式、 １．９５≦ｎ 1 ≦２．１５、０．０５λ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．１３λ、 １．４３≦ｎ 2 ≦１．５５、０．０３λ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．０７λ、 １．９５≦ｎ 3 ≦２．１５、０．２１λ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．４９λ、 １．４３≦ｎ 4 ≦１．５５、０．２０λ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２８λ、 を満足す ることを特徴とする。
に本発明の反射防止膜は、合成樹脂製光学部品の表面に
成膜されたケイ素酸化物ＳｉＯx （２＞ｘ＞１）を主成
分とする膜厚２００ｎｍないし３００ｎｍのアンダーコ
ートと、該アンダーコート上に成膜された反射防止特性
を有する繰返し多層膜からなり、前記アンダーコートの
屈折率が１．４９ないし１．５９の範囲にあり、かつ、
前記繰返し多層膜が前記合成樹脂製光学部品の表面に近
い側から順に第１層ないし第４層の４層の薄膜からな
り、設計波長λ＝５００ｎｍ、前記第１層の薄膜の屈折
率と光学膜厚をそれぞれｎ 1 、ｎ 1 ｄ 1 、前記第２層の
薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 2 、ｎ 2 ｄ 2 、前
記第３層の薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 3 、ｎ
3 ｄ 3 、前記第４層の薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞ
れｎ 4 、ｎ 4 ｄ 4 としたときに、これらの薄膜の屈折
率と光学膜厚が以下の条件式、 １．９５≦ｎ 1 ≦２．１５、０．０５λ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．１３λ、 １．４３≦ｎ 2 ≦１．５５、０．０３λ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．０７λ、 １．９５≦ｎ 3 ≦２．１５、０．２１λ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．４９λ、 １．４３≦ｎ 4 ≦１．５５、０．２０λ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２８λ、 を満足す ることを特徴とする。
【０００８】また、繰返し多層膜の第１層と第３層がＴ
ｉＯ 2 またはＺｒＯ 2 またはこれらの混合物を主成分と
する高屈折率材料から形成され、第２層と第４層がＳｉ
Ｏ x （２≧ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料から形
成されるとよい。
ｉＯ 2 またはＺｒＯ 2 またはこれらの混合物を主成分と
する高屈折率材料から形成され、第２層と第４層がＳｉ
Ｏ x （２≧ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料から形
成されるとよい。
【０００９】
【作用】上記装置によれば、硬度が高く、耐薬品性や合
成樹脂に対する密着性にすぐれたケイ素酸化物ＳｉＯx
（２＞ｘ＞１）を主成分とする薄膜を、反射防止特性に
関与しないアンダーコートとして用いることによって、
反射防止膜の耐摩耗性や耐薬品性および合成樹脂に対す
る密着性を向上させる。アンダーコートの膜厚を２００
ｎｍ以上にすることで、上記の耐摩耗性、耐薬品性を充
分に向上させ、加えて、屋外等の温度、湿度の厳しい環
境における耐久性も向上させることができる。また、ア
ンダーコートの膜厚が３００ｎｍ以下であれば、前記の
厳しい環境において長期間使用しても反射防止膜のクラ
ックや膜剥離を生じるおそれがない。
成樹脂に対する密着性にすぐれたケイ素酸化物ＳｉＯx
（２＞ｘ＞１）を主成分とする薄膜を、反射防止特性に
関与しないアンダーコートとして用いることによって、
反射防止膜の耐摩耗性や耐薬品性および合成樹脂に対す
る密着性を向上させる。アンダーコートの膜厚を２００
ｎｍ以上にすることで、上記の耐摩耗性、耐薬品性を充
分に向上させ、加えて、屋外等の温度、湿度の厳しい環
境における耐久性も向上させることができる。また、ア
ンダーコートの膜厚が３００ｎｍ以下であれば、前記の
厳しい環境において長期間使用しても反射防止膜のクラ
ックや膜剥離を生じるおそれがない。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】図１は一実施例を示す模式断面図であっ
て、本実施例の合成樹脂製光学部品の反射防止膜Ｅ1
は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）で作られたプ
ラスチックレンズ１の表面１ａに蒸着されたアンダーコ
ート２と、これに積層された繰返し多層膜である多層膜
３からなり、アンダーコート２は前述の合成樹脂製材料
に対して良好な密着性を有し、かつ、耐薬品性、および
耐摩耗性にすぐれたケイ素酸化物ＳｉＯx （２＞ｘ＞
１）を主成分とする屈折率ｎ＝１．４９〜１．５９の低
屈折率材料からなる膜厚ｄ＝２００ｎｍ〜３００ｎｍの
薄膜であり、多層膜３は、酸化チタンＴｉＯ2 または酸
化ジルコニウムＺｒＯ2 またはこれらの混合物を主成分
とする高屈折率材料からなる第１層の薄膜（以下、「第
１層」という。）３ａと、ケイ素酸化物ＳｉＯx （２≧
ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料からなる第２層の
薄膜（以下、「第２層」という。）３ｂと、酸化チタン
ＴｉＯ2または酸化ジルコニウムＺｒＯ2 またはこれら
の混合物を主成分とする高屈折率材料からなる第３層の
薄膜（以下、「第３層」という。）３ｃと、ケイ素酸化
物ＳｉＯx （２≧ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料
からなる第４層の薄膜（以下、「第４層」という。）３
ｄによって構成されている。
て、本実施例の合成樹脂製光学部品の反射防止膜Ｅ1
は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）で作られたプ
ラスチックレンズ１の表面１ａに蒸着されたアンダーコ
ート２と、これに積層された繰返し多層膜である多層膜
３からなり、アンダーコート２は前述の合成樹脂製材料
に対して良好な密着性を有し、かつ、耐薬品性、および
耐摩耗性にすぐれたケイ素酸化物ＳｉＯx （２＞ｘ＞
１）を主成分とする屈折率ｎ＝１．４９〜１．５９の低
屈折率材料からなる膜厚ｄ＝２００ｎｍ〜３００ｎｍの
薄膜であり、多層膜３は、酸化チタンＴｉＯ2 または酸
化ジルコニウムＺｒＯ2 またはこれらの混合物を主成分
とする高屈折率材料からなる第１層の薄膜（以下、「第
１層」という。）３ａと、ケイ素酸化物ＳｉＯx （２≧
ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料からなる第２層の
薄膜（以下、「第２層」という。）３ｂと、酸化チタン
ＴｉＯ2または酸化ジルコニウムＺｒＯ2 またはこれら
の混合物を主成分とする高屈折率材料からなる第３層の
薄膜（以下、「第３層」という。）３ｃと、ケイ素酸化
物ＳｉＯx （２≧ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料
からなる第４層の薄膜（以下、「第４層」という。）３
ｄによって構成されている。
【００１２】アンダーコート２の材料として屈折率ｎ＝
１．４９〜１．５９のケイ素酸化物を主成分とする低屈
折率材料を選んだ理由は、合成樹脂製光学部品の材料と
して多用されるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）や
ポリカーボネート（ＰＣ）やポリスチレン（ＰＳ）の屈
折率が上記の範囲にあること、および、上記低屈折率材
料が、耐薬品性や耐摩耗性にすぐれており、上記の合成
樹脂に対して良好な密着性を有し、かつ、アンダーコー
トとして用いた場合に光散乱量および光吸収量が少いた
めである。
１．４９〜１．５９のケイ素酸化物を主成分とする低屈
折率材料を選んだ理由は、合成樹脂製光学部品の材料と
して多用されるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）や
ポリカーボネート（ＰＣ）やポリスチレン（ＰＳ）の屈
折率が上記の範囲にあること、および、上記低屈折率材
料が、耐薬品性や耐摩耗性にすぐれており、上記の合成
樹脂に対して良好な密着性を有し、かつ、アンダーコー
トとして用いた場合に光散乱量および光吸収量が少いた
めである。
【００１３】また、アンダーコート２の膜厚が２００ｎ
ｍ以下であると、充分な耐薬品性や耐摩耗性を得ること
ができず、３００ｎｍ以上である場合は逆にクラックが
発生しやすいことが実験によって判明している。なお、
多層膜３の第１層３ａと第２層３ｂは高屈折率材料と低
屈折率材料からなる等価薄膜を構成し、多層膜３の基本
的な膜構成は、設計波長λに対して前記等価薄膜の膜厚
がλ／４、第３層３ｃの膜厚がλ／４またはλ／２、第
４層３ｄの膜厚がλ／４である。また、多層膜３の各層
３ａ〜３ｄの屈折率ｎおよび光学膜厚ｎｄは以下の範囲
であるのが望ましい。
ｍ以下であると、充分な耐薬品性や耐摩耗性を得ること
ができず、３００ｎｍ以上である場合は逆にクラックが
発生しやすいことが実験によって判明している。なお、
多層膜３の第１層３ａと第２層３ｂは高屈折率材料と低
屈折率材料からなる等価薄膜を構成し、多層膜３の基本
的な膜構成は、設計波長λに対して前記等価薄膜の膜厚
がλ／４、第３層３ｃの膜厚がλ／４またはλ／２、第
４層３ｄの膜厚がλ／４である。また、多層膜３の各層
３ａ〜３ｄの屈折率ｎおよび光学膜厚ｎｄは以下の範囲
であるのが望ましい。
【００１４】 屈折率ｎ 光学膜厚ｎｄ 第１層３ａ １．９５〜２．１５ ０．０５λ〜０．１３λ 第２層３ｂ １．４３〜１．５５ ０．０３λ〜０．０７λ 第３層３ｃ １．９５〜２．１５ ０．２１λ〜０．４９λ 第４層３ｄ １．４３〜１．５５ ０．２０λ〜０．２８λ ここで、基本波長 λ＝５００ｎｍ 次に、本実施例の製造工程を説明する。
【００１５】まず、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）のプラスチックレンズ１を公知の真空蒸着室に搬入
し、該真空蒸着室を排気して３×１０-5ｔｏｒｒ以上の
高真空としたうえで、Ｏ2 ガスを導入し、真空蒸着室の
圧力を１．０×１０-4ｔｏｒｒに設定する。次に抵抗加
熱法あるいは電子ビーム加熱法によってケイ素酸化物Ｓ
ｉＯx （２＞ｘ＞１）を主成分とする蒸発材料を加熱蒸
発させ、プラスチックレンズ１の表面１ａに光学膜厚ｎ
ｄ＝３３０ｎｍのアンダーコート２を形成する。このと
きの蒸着速度１０Å／ｓｅｃであった。次いで、Ｏ2 ガ
ス導入量を制御して真空蒸着室の圧力を５×１０-5ｔｏ
ｒｒに設定し、ＺｒＯ2 とＴｉＯ2 の混合物を主成分と
する蒸発材料を電子ビーム加熱法によって加熱蒸発さ
せ、蒸着速度５Å／ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝３６ｎｍの
多層膜３の第１層３ａを形成する。さらに、Ｏ2 ガス導
入量を制御して真空蒸着室の圧力を１．０×１０-4ｔｏ
ｒｒに設定し、ＳｉＯ2 を主成分とする蒸発材料を電子
ビーム加熱法によって加熱蒸発させ、蒸着速度１０Å／
ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝２４ｎｍの第２層３ｂを形成
し、次いで、Ｏ2 ガス導入量を制御して真空蒸着室の圧
力を５×１０-5ｔｏｒｒに設定し、ＺｒＯ2 とＴｉＯ2
の混合物を主成分とする蒸発材料を電子ビーム加熱法に
よって加熱蒸発させ、蒸着速度５Å／ｓｅｃで光学膜厚
ｎｄ＝２１０ｎｍの第３層３ｃを形成し、さらに、Ｏ2
ガス導入量を制御して真空蒸着室の圧力を１．０×１０
-4ｔｏｒｒに設定し、ＳｉＯ2 を主成分とする蒸発材料
を電子ビーム加熱法によって加熱蒸発させ、蒸着速度１
０Å／ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝１１５ｎｍの第４層３ｄ
を形成したのち、Ｏ2 ガスの導入を停止して真空蒸着室
の圧力を一旦３×１０-5ｔｏｒｒ以上の高真空に減圧し
たうえで大気圧まで昇圧し、真空蒸着室を開放して製品
を取出す。
Ａ）のプラスチックレンズ１を公知の真空蒸着室に搬入
し、該真空蒸着室を排気して３×１０-5ｔｏｒｒ以上の
高真空としたうえで、Ｏ2 ガスを導入し、真空蒸着室の
圧力を１．０×１０-4ｔｏｒｒに設定する。次に抵抗加
熱法あるいは電子ビーム加熱法によってケイ素酸化物Ｓ
ｉＯx （２＞ｘ＞１）を主成分とする蒸発材料を加熱蒸
発させ、プラスチックレンズ１の表面１ａに光学膜厚ｎ
ｄ＝３３０ｎｍのアンダーコート２を形成する。このと
きの蒸着速度１０Å／ｓｅｃであった。次いで、Ｏ2 ガ
ス導入量を制御して真空蒸着室の圧力を５×１０-5ｔｏ
ｒｒに設定し、ＺｒＯ2 とＴｉＯ2 の混合物を主成分と
する蒸発材料を電子ビーム加熱法によって加熱蒸発さ
せ、蒸着速度５Å／ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝３６ｎｍの
多層膜３の第１層３ａを形成する。さらに、Ｏ2 ガス導
入量を制御して真空蒸着室の圧力を１．０×１０-4ｔｏ
ｒｒに設定し、ＳｉＯ2 を主成分とする蒸発材料を電子
ビーム加熱法によって加熱蒸発させ、蒸着速度１０Å／
ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝２４ｎｍの第２層３ｂを形成
し、次いで、Ｏ2 ガス導入量を制御して真空蒸着室の圧
力を５×１０-5ｔｏｒｒに設定し、ＺｒＯ2 とＴｉＯ2
の混合物を主成分とする蒸発材料を電子ビーム加熱法に
よって加熱蒸発させ、蒸着速度５Å／ｓｅｃで光学膜厚
ｎｄ＝２１０ｎｍの第３層３ｃを形成し、さらに、Ｏ2
ガス導入量を制御して真空蒸着室の圧力を１．０×１０
-4ｔｏｒｒに設定し、ＳｉＯ2 を主成分とする蒸発材料
を電子ビーム加熱法によって加熱蒸発させ、蒸着速度１
０Å／ｓｅｃで光学膜厚ｎｄ＝１１５ｎｍの第４層３ｄ
を形成したのち、Ｏ2 ガスの導入を停止して真空蒸着室
の圧力を一旦３×１０-5ｔｏｒｒ以上の高真空に減圧し
たうえで大気圧まで昇圧し、真空蒸着室を開放して製品
を取出す。
【００１６】このようにして製作された反射防止膜Ｅ１
の材料構成、各薄膜の屈折率ｎ、膜厚ｄおよび光学膜厚
ｎｄを表１に示し、また、その反射防止特性を図２に示
す。
の材料構成、各薄膜の屈折率ｎ、膜厚ｄおよび光学膜厚
ｎｄを表１に示し、また、その反射防止特性を図２に示
す。
【００１７】
【表１】 次に、上記の製造工程の一部および反射防止膜またはプ
ラスチックレンズの材料の一部を変更して第１ないし第
３の変形例の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４を製作した。第１変
形例の反射防止膜Ｅ２の製造工程においては、アンダー
コートを蒸着する際の真空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧
力を１．５×１０-4ｔｏｒｒとし、多層膜の第２層と第
４層はＳｉＯx （２≧ｘ≧１）を主成分とした低屈折率
材料を公知の抵抗加熱法または電子ビーム加熱法で加熱
蒸発させ、真空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧力をアンダ
ーコートを蒸着するときと同じ１．５×１０-4ｔｏｒｒ
に設定し、また多層膜の第１層と第３層はＴｉＯ2 を主
成分とする高屈折率材料を公知の抵抗加熱法または電子
ビーム加熱法で加熱蒸発させた。他の点は本実施例の反
射防止膜Ｅ１の製造工程と同様であるので説明は省略す
る。
ラスチックレンズの材料の一部を変更して第１ないし第
３の変形例の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４を製作した。第１変
形例の反射防止膜Ｅ２の製造工程においては、アンダー
コートを蒸着する際の真空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧
力を１．５×１０-4ｔｏｒｒとし、多層膜の第２層と第
４層はＳｉＯx （２≧ｘ≧１）を主成分とした低屈折率
材料を公知の抵抗加熱法または電子ビーム加熱法で加熱
蒸発させ、真空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧力をアンダ
ーコートを蒸着するときと同じ１．５×１０-4ｔｏｒｒ
に設定し、また多層膜の第１層と第３層はＴｉＯ2 を主
成分とする高屈折率材料を公知の抵抗加熱法または電子
ビーム加熱法で加熱蒸発させた。他の点は本実施例の反
射防止膜Ｅ１の製造工程と同様であるので説明は省略す
る。
【００１８】第２変形例の反射防止膜Ｅ３の製造工程に
おいては、多層膜の第１層と第３層を蒸着するときの真
空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧力を１×１０-4ｔｏｒｒ
に設定し、蒸着速度は２〜３Å／ｓｅｃで成膜した。そ
の他の点は本実施例の反射防止膜Ｅ１の製造工程と同様
である。
おいては、多層膜の第１層と第３層を蒸着するときの真
空蒸着室のＯ2 ガス雰囲気の圧力を１×１０-4ｔｏｒｒ
に設定し、蒸着速度は２〜３Å／ｓｅｃで成膜した。そ
の他の点は本実施例の反射防止膜Ｅ１の製造工程と同様
である。
【００１９】第３変形例の反射防止膜Ｅ４は、プラスチ
ックレンズの材料にポリカーボネート（ＰＣ）を用いて
製作した。製造工程は本実施例の反射防止膜Ｅ１と同様
である。
ックレンズの材料にポリカーボネート（ＰＣ）を用いて
製作した。製造工程は本実施例の反射防止膜Ｅ１と同様
である。
【００２０】このようにして製作された第１ないし第３
の変形例の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４の材料構成、各薄膜の
屈折率ｎ、膜厚ｄおよび光学膜厚ｎｄをそれぞれ表２な
いし表４に示し、また、その反射防止特性をそれぞれ図
３ないし図５に示す。
の変形例の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４の材料構成、各薄膜の
屈折率ｎ、膜厚ｄおよび光学膜厚ｎｄをそれぞれ表２な
いし表４に示し、また、その反射防止特性をそれぞれ図
３ないし図５に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】 また、比較のために、アンダーコートの膜厚ｄを１８０
ｎｍとして本実施例の反射防止膜Ｅ１と同じ製造工程に
よって第１比較例の反射防止膜Ｅ５を製作し、さらに、
アンダーコートの膜厚ｄを３１０ｎｍとして反射防止膜
Ｅ１と同じ製造工程によって第２の比較例の反射防止膜
Ｅ６を製作した。両者の材料構成、各薄膜の屈折率ｎ、
膜厚ｄおよび光学膜厚ｎｄをそれぞれ表５，６に示し、
また反射防止特性をそれぞれ図６，７に示す。
ｎｍとして本実施例の反射防止膜Ｅ１と同じ製造工程に
よって第１比較例の反射防止膜Ｅ５を製作し、さらに、
アンダーコートの膜厚ｄを３１０ｎｍとして反射防止膜
Ｅ１と同じ製造工程によって第２の比較例の反射防止膜
Ｅ６を製作した。両者の材料構成、各薄膜の屈折率ｎ、
膜厚ｄおよび光学膜厚ｎｄをそれぞれ表５，６に示し、
また反射防止特性をそれぞれ図６，７に示す。
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】 次に、各反射防止膜Ｅ１〜Ｅ６および前述の特開昭６０
−９８４０１号公報の反射防止膜を従来例１、特開昭６
０−２５１０１号公報の反射防止膜を従来例２、特開平
３−１６１０１号公報の反射防止膜を従来例３として、
それぞれの品質を評価する品質評価テストを行った結果
を表７に示す。
−９８４０１号公報の反射防止膜を従来例１、特開昭６
０−２５１０１号公報の反射防止膜を従来例２、特開平
３−１６１０１号公報の反射防止膜を従来例３として、
それぞれの品質を評価する品質評価テストを行った結果
を表７に示す。
【００２６】
【表７】 表７から、本実施例の反射防止膜Ｅ１およびその変形例
の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４はいずれも密着性、耐摩耗性お
よび耐薬品性においてすぐれており、また、これらの特
性は、高温高湿の厳しい環境においてもあるいは厳しい
温度変化のある環境においても大きく損なわれるおそれ
がないことが判る。なお、第１比較例の反射防止膜Ｅ５
はアンダーコートの膜厚が不足したために耐薬品性が不
充分であり、第２の比較例の反射防止膜Ｅ６はアンダー
コートの膜厚が大きすぎるためにクラックが発生しやす
いことが判る。また、前述のように、従来例１および３
は成膜直後からその耐摩耗性や耐薬品性が不充分であ
り、従来例２は光学特性に難点があることが判る。
の反射防止膜Ｅ２〜Ｅ４はいずれも密着性、耐摩耗性お
よび耐薬品性においてすぐれており、また、これらの特
性は、高温高湿の厳しい環境においてもあるいは厳しい
温度変化のある環境においても大きく損なわれるおそれ
がないことが判る。なお、第１比較例の反射防止膜Ｅ５
はアンダーコートの膜厚が不足したために耐薬品性が不
充分であり、第２の比較例の反射防止膜Ｅ６はアンダー
コートの膜厚が大きすぎるためにクラックが発生しやす
いことが判る。また、前述のように、従来例１および３
は成膜直後からその耐摩耗性や耐薬品性が不充分であ
り、従来例２は光学特性に難点があることが判る。
【００２７】表７における（１）密着性、（２）耐摩耗
性、（３）耐薬品性、（４）耐環境性は以下のテスト方
法で評価した。
性、（３）耐薬品性、（４）耐環境性は以下のテスト方
法で評価した。
【００２８】（１）密着性 反射防止膜の表面に、セロファンテープを貼り、膜面に
対し垂直方向にテープを瞬時に引剥し、目視にて膜剥離
の有無を観察する。膜剥離が起きていない場合のみを良
好とした。
対し垂直方向にテープを瞬時に引剥し、目視にて膜剥離
の有無を観察する。膜剥離が起きていない場合のみを良
好とした。
【００２９】（２）耐摩耗性 反射防止膜の表面に、シルボン紙を当て荷重３００ｇに
て、往復５０回こすり、目視にて傷の有無を観察する。
膜傷が発生していない場合のみを良好とした。
て、往復５０回こすり、目視にて傷の有無を観察する。
膜傷が発生していない場合のみを良好とした。
【００３０】（３）耐薬品性 反射防止膜の表面に、エチルエーテルを浸したシルボン
紙を当て荷重３００ｇにて、往復５０回こすり、目視に
て膜浮きや膜傷等の有無を観察する。膜浮きや膜傷等が
発生していない場合のみを良好とした。
紙を当て荷重３００ｇにて、往復５０回こすり、目視に
て膜浮きや膜傷等の有無を観察する。膜浮きや膜傷等が
発生していない場合のみを良好とした。
【００３１】（４）耐環境性 （４−１）高温高湿加速試験 反射防止膜を形成したプラスチックレンズを７０℃−８
５％ＲＨに設定された恒温槽内に５００時間放置した
後、目視にて膜外観を観察し、異常が認められない場合
のみを良好とした。さらに、前記の（１）密着性、
（２）耐摩耗性、（３）耐薬品性の評価テストを実施し
た。
５％ＲＨに設定された恒温槽内に５００時間放置した
後、目視にて膜外観を観察し、異常が認められない場合
のみを良好とした。さらに、前記の（１）密着性、
（２）耐摩耗性、（３）耐薬品性の評価テストを実施し
た。
【００３２】（４−２）熱衝撃試験 反射防止膜を形成したプラスチックレンズを−３０℃／
６０℃−６０％ＲＨに各２時間のサイクルを１０サイク
ル実施した後、目視にて膜外観を観察し、異常が認めら
れない場合のみを良好とした。さらに、前記の（１）密
着性、（２）耐摩耗性、（３）耐薬品性の評価テストを
実施した。
６０℃−６０％ＲＨに各２時間のサイクルを１０サイク
ル実施した後、目視にて膜外観を観察し、異常が認めら
れない場合のみを良好とした。さらに、前記の（１）密
着性、（２）耐摩耗性、（３）耐薬品性の評価テストを
実施した。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３４】耐摩耗性や耐薬品性および光学特性にすぐ
れており、かつ、屋外等の厳しい温度条件や湿度条件、
あるいは温度や湿度が大きく変化する環境で長時間使用
しても、前述の特性が劣化したり、クラックや膜剥離を
起すおそれのない合成樹脂製光学部品の反射防止膜を実
現する。その結果、屋外等ですぐれた耐久性を示す反射
の少ない合成樹脂製光学部品を実現できる。
れており、かつ、屋外等の厳しい温度条件や湿度条件、
あるいは温度や湿度が大きく変化する環境で長時間使用
しても、前述の特性が劣化したり、クラックや膜剥離を
起すおそれのない合成樹脂製光学部品の反射防止膜を実
現する。その結果、屋外等ですぐれた耐久性を示す反射
の少ない合成樹脂製光学部品を実現できる。
【図１】一実施例を示す模式断面図である。
【図２】図１の反射防止膜の反射防止特性を示すグラフ
である。
である。
【図３】第１変形例の反射防止膜の反射防止特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】第２変形例の反射防止膜の反射防止特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】第３変形例の反射防止膜の反射防止特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】第１比較例の反射防止膜の反射防止特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図７】第２比較例の反射防止膜の反射防止特性を示す
グラフである。
グラフである。
１ プラスチックレンズ ２ アンダーコート ３ 多層膜 ３ａ 第１層 ３ｂ 第２層 ３ｃ 第３層 ３ｄ 第４層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217302（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 1/10 - 1/12
Claims (2)
- 【請求項１】 合成樹脂製光学部品の表面に成膜された
ケイ素酸化物ＳｉＯx （２＞ｘ＞１）を主成分とする膜
厚２００ｎｍないし３００ｎｍのアンダーコートと、該
アンダーコート上に成膜された反射防止特性を有する繰
返し多層膜からなり、前記アンダーコートの屈折率が
１．４９ないし１．５９の範囲にあり、かつ、前記繰返
し多層膜が前記合成樹脂製光学部品の表面に近い側から
順に第１層ないし第４層の４層の薄膜からなり、設計波
長λ＝５００ｎｍ、前記第１層の薄膜の屈折率と光学膜
厚をそれぞれｎ 1 、ｎ 1 ｄ 1 、前記第２層の薄膜の屈折
率と光学膜厚をそれぞれｎ 2 、ｎ 2 ｄ 2 、前記第３層の
薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 3 、ｎ 3 ｄ 3 、前
記第４層の薄膜の屈折率と光学膜厚をそれぞれｎ 4 、ｎ
4 ｄ 4 としたときに、これらの薄膜の屈折率と光学膜厚
が以下の条件式、 １．９５≦ｎ 1 ≦２．１５、０．０５λ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．１３λ、 １．４３≦ｎ 2 ≦１．５５、０．０３λ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．０７λ、 １．９５≦ｎ 3 ≦２．１５、０．２１λ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．４９λ、 １．４３≦ｎ 4 ≦１．５５、０．２０λ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２８λ、 を満足す ることを特徴とする合成樹脂製光学部品の反射
防止膜。 - 【請求項２】 繰返し多層膜の第１層と第３層がＴｉＯ
2 またはＺｒＯ 2 またはこれらの混合物を主成分とする
高屈折率材料から形成され、第２層と第４層がＳｉＯ x
（２≧ｘ≧１）を主成分とする低屈折率材料から形成さ
れたことを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製光学部
品の反射防止膜。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08409293A JP3221764B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 |
| US08/754,475 US5725959A (en) | 1993-03-18 | 1996-11-22 | Antireflection film for plastic optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08409293A JP3221764B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273601A JPH06273601A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3221764B2 true JP3221764B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13820871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08409293A Expired - Lifetime JP3221764B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221764B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1278855C (zh) | 2002-02-19 | 2006-10-11 | 佳能株式会社 | 光量调节构件的制造方法、光量调节构件、光量调节装置及摄影装置 |
| US6866431B2 (en) | 2002-02-19 | 2005-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Light amount adjustment apparatus, manufacturing method, and photographing apparatus |
| EP1336871B1 (en) | 2002-02-19 | 2006-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Production process of a graded neutral density filter, diaphragm with graded neutral density filter and photographing apparatus comprising the diaphragm |
| JP4227459B2 (ja) | 2003-05-28 | 2009-02-18 | キヤノン株式会社 | 光学フィルタ、光学フィルタの製造方法、光量調節装置および光学機器 |
| JP4438056B2 (ja) | 2003-06-26 | 2010-03-24 | キヤノン株式会社 | 光量調節部材の製造方法 |
| JP3893391B2 (ja) | 2003-08-05 | 2007-03-14 | キヤノン株式会社 | Ｎｄフィルタの製造方法 |
| JP2013065390A (ja) | 2011-08-31 | 2013-04-11 | Hoya Corp | 光ピックアップ用光学素子、及び光ピックアップ装置 |
| CN114438452A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-06 | 洛阳微米光电技术有限公司 | 一种红外光学窗口及光学透镜外表面上增透膜的制作方法 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP08409293A patent/JP3221764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273601A (ja) | 1994-09-30 |
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