JP5625127B2 - 眼鏡レンズ用光学部品、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光学部品、眼鏡レンズおよびその製造方法に関する。
本願は、2012年2月17日に出願された特願2012−33167号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2012年2月17日に出願された特願2012−33167号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、眼鏡レンズでは、軽量で耐衝撃性に優れ、かつ染色しやすいとの利点からプラスチックレンズが多用されている。眼鏡レンズに使用されるプラスチックレンズには、表面反射を防止する目的で、その両面に反射防止膜が通常施されている。眼鏡レンズ用反射防止膜は、一般的に400nm〜700nmの可視領域全域にわたって、低い反射特性(広帯域低反射特性)を有する。
眼鏡レンズ等の光学部品において、例えば特許文献1〜3に開示されているようなプラスチックの基材と、その基材上に配置される反射防止膜とを備えた光学部品が知られている。
しかし、最近の研究より、必ずしも可視領域全域にわたって低い反射特性を有することが視認性及び目の健康に対して望ましいことではないことがわかってきた。例えば、可視光線の青色領域(380〜500nm)をカットすることにより、眩しさが低減され視認性、コントラストが向上する。
また、目の健康に対して、可視光線の青色領域(380〜500nm)はエネルギーが強いため、網膜などの損傷の原因になると言われている。青色光による損傷を「ブルーライトハザード」といい、特に435〜440nm近辺が最も危険であり、この領域の光をカットすることが望ましいと言われている。
また、目の健康に対して、可視光線の青色領域(380〜500nm)はエネルギーが強いため、網膜などの損傷の原因になると言われている。青色光による損傷を「ブルーライトハザード」といい、特に435〜440nm近辺が最も危険であり、この領域の光をカットすることが望ましいと言われている。
昨今、ディスプレイの主流となっているLED液晶画面や、LED照明では、450nm付近の光が多く出ているため、このような青色領域の光線の制御が注目されている。可視光線の青色領域(380〜500nm)をカットする手段としては、サングラスなどの染色レンズが知られている。しかし、染色レンズでは全可視領域をカットするため、光量低下により視認性が悪くなることがある。
その他の方法として、高屈折無機材料と低屈折無機材料を交互に複数積層されてなる多層膜により青色領域の反射をカットする方法がある。しかし、充分効果が得られるだけの反射率を有する特性では、眼鏡レンズとして装用した場合に、レンズ表面からの反射光によりわずらわしさを感じるようになる。
例えば、マイナス度数の眼鏡レンズにおいて、光が入射する表面の曲率は、装用時の顔側にあたる光が出て行く後面の曲率よりも小さい。そのため、装用時に後方から入射してくる光が表面で反射し、眼球付近に収束することからわずらわしく感じる。また、表面での室内灯などの反射像が大きく目立つことから、第三者から見て、外観に違和感を持つことがある。
このように特定の波長をカットする場合は、多層膜を付加する適切な面及び反射率を選定する必要がある。
例えば、マイナス度数の眼鏡レンズにおいて、光が入射する表面の曲率は、装用時の顔側にあたる光が出て行く後面の曲率よりも小さい。そのため、装用時に後方から入射してくる光が表面で反射し、眼球付近に収束することからわずらわしく感じる。また、表面での室内灯などの反射像が大きく目立つことから、第三者から見て、外観に違和感を持つことがある。
このように特定の波長をカットする場合は、多層膜を付加する適切な面及び反射率を選定する必要がある。
本発明の態様は、防眩効果等のフィルター機能を有し、疲労感の低減、眼病予防にも効果的で、かつ、視認性が良好な光学部品、眼鏡レンズ及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る眼鏡レンズ用光学部品は、度数が負のプラスチック基材と、前記プラスチック基材の表面と後面の面上に配設された多層膜とを備えた眼鏡レンズ用光学部品であって、 前記多層膜は、380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%であり、曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値は、曲率の小さい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る眼鏡レンズ用光学部品の製造方法は、度数が負のプラスチック基材と、前記プラスチック基材の表面と後面の面上に配設された多層膜とを備えた眼鏡レンズ用光学部品の製造方法であって、 前記プラスチック基材を加熱する工程と、前記加熱によって前記プラスチック基材を所定温度に調整した後、前記プラスチック基材上に前記多層膜を形成する工程とを備え、 前記多層膜を形成する工程は、高屈折率無機材料と低屈折率無機材料とを交互に複数積層し多層構造の高屈折率層を形成する処理と、前記高屈折率層上に、前記低屈折率無機材料からなる低屈折率層を形成する処理と、を有するとともに、前記多層膜の380〜780nmの波長範囲における反射率最大値を3〜50%にし、曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値を、曲率の小さい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値よりも大きくすることを特徴とする。
本発明の一態様に係る光学部品によれば、良好な視認性を維持したまま充分な防眩効果等のフィルター機能が得られる。
また、本発明の一態様に係る光学部品の製造方法によれば、眩しさが低減され、見え易く、疲労、眼病予防にも効果的な光学特性を有した光学部品を提供することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る光学部品の製造方法によれば、眩しさが低減され、見え易く、疲労、眼病予防にも効果的な光学特性を有した光学部品を提供することが可能となる。
以下、本発明を実施形態によって詳しく説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
[光学部品]
(1) 第一の実施形態
図1は、本発明の光学部品の第一の実施形態を模式的に示す側断面図であり、図1において符号1は眼鏡レンズ用の光学部品である。
この光学部品1は、プラスチック基材2と、プラスチック基材2の曲率の大きい方の面上に配設された無機多層膜3とを備える。本実施形態において、プラスチック基材の表面2aと後面2bのうち、後面2bが曲率の大きい方の面である。
また、プラスチック基材2の後面2bと無機多層膜3との間には、機能性薄膜4が配設されている。この機能性薄膜4は、本実施形態ではプライマー層5とハードコート層6とからなる。
(1) 第一の実施形態
図1は、本発明の光学部品の第一の実施形態を模式的に示す側断面図であり、図1において符号1は眼鏡レンズ用の光学部品である。
この光学部品1は、プラスチック基材2と、プラスチック基材2の曲率の大きい方の面上に配設された無機多層膜3とを備える。本実施形態において、プラスチック基材の表面2aと後面2bのうち、後面2bが曲率の大きい方の面である。
また、プラスチック基材2の後面2bと無機多層膜3との間には、機能性薄膜4が配設されている。この機能性薄膜4は、本実施形態ではプライマー層5とハードコート層6とからなる。
本実施形態において、プラスチック基材2の表面2a(曲率の小さい方の面)上にも、無機多層膜3及び機能性薄膜4に相当する任意の膜が形成されているが、この膜の図示及び説明を省略する。
プラスチック基材2は、例えば透明なプラスチックであるアクリル系樹脂、チオウレタン系樹脂、メタクリル系樹脂、アリル系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリエ−テルサルホン樹脂、ポリ4−メチルペンテン−1樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂(CR−39)、ポリ塩化ビニル樹脂、ハロゲン含有共重合体、及びイオウ含有共重合体等によって形成されたものである。
また、本実施形態では、プラスチック基材2の屈折率(nd)としては、例えば1.50、1.60、1.67、及び1.74のうちから選択されたものが用いられる。なお、プラスチック基材2の屈折率を1.6以上にする場合、プラスチック基材2としては、アリルカーボネート系樹脂、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、及びチオウレタン系樹脂等を使用することができる。
プラスチック基材2の度数は、負の値とすることができる。このような基材における後面の曲率は、表面の曲率より大きい。
また、プラスチック基材2は透光性を有していれば透明でなくてもよく、着色されていてもよい。着色されたプラスチック基材2の透過率は、5〜85%とすることができる。
また、本実施形態では、プラスチック基材2の屈折率(nd)としては、例えば1.50、1.60、1.67、及び1.74のうちから選択されたものが用いられる。なお、プラスチック基材2の屈折率を1.6以上にする場合、プラスチック基材2としては、アリルカーボネート系樹脂、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、及びチオウレタン系樹脂等を使用することができる。
プラスチック基材2の度数は、負の値とすることができる。このような基材における後面の曲率は、表面の曲率より大きい。
また、プラスチック基材2は透光性を有していれば透明でなくてもよく、着色されていてもよい。着色されたプラスチック基材2の透過率は、5〜85%とすることができる。
機能性薄膜4は、上述したようにプラスチック基材2と無機多層膜3との間に配置され、プラスチック基材2に接して配設されたプライマー層5と、このプライマー層5に接し、かつ無機多層膜3に接して配設されたハードコート層6とからなる。
プライマー層5は、プラスチック基材2とハードコート層6との密着性を良好にするためのもので、密着層として機能する。また、光学部品1に対する衝撃を吸収するためのものでもあり、衝撃吸収層としても機能する。
プライマー層5は、プラスチック基材2とハードコート層6との密着性を良好にするためのもので、密着層として機能する。また、光学部品1に対する衝撃を吸収するためのものでもあり、衝撃吸収層としても機能する。
このプライマー層5は、ポリウレタン系樹脂を主成分とするもので、本実施形態では、ポリウレタン系樹脂に、例えば無機材料の微粒子を含有させたものである。
なお、プライマー層5は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、及び有機珪素系樹脂の少なくとも一種を含んでいてもよい。プライマー層5の厚み(実際の厚み)は、0.5μm以上1.0μm以下程度とすることができる。
なお、プライマー層5は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、及び有機珪素系樹脂の少なくとも一種を含んでいてもよい。プライマー層5の厚み(実際の厚み)は、0.5μm以上1.0μm以下程度とすることができる。
プライマー層5は、プライマー層5の形成材料液にプラスチック基材2を浸漬し、その後引き上げて乾燥することにより、プラスチック基材2上に所定の厚さで形成することができる。
プライマー層5の形成材料液としては、例えば水又はアルコール系の溶媒に、上記のプライマー層5となる樹脂と無機酸化物微粒子ゾルとを分散又は溶解し、混合した液を用いることができる。
プライマー層5の形成材料液としては、例えば水又はアルコール系の溶媒に、上記のプライマー層5となる樹脂と無機酸化物微粒子ゾルとを分散又は溶解し、混合した液を用いることができる。
ハードコート層6は、プラスチック基材2を保護し、プラスチック基材2の損傷を抑制する機能を有するもので、耐擦傷性膜として機能する。
ハードコート層6は、例えばオルガノシロキサン系ハードコート層からなっている。オルガノシロキサン系ハードコート層は、オルガノシロキサン系樹脂に無機酸化物の微粒子を分散させたものである。無機酸化物としては、例えばルチル型の酸化チタンや、ケイ素、錫、ジルコニウム、及びアンチモンの酸化物が用いられる。
また、ハードコート層6は、例えば特公平4−55615号公報に開示されているような、コロイド状シリカ含有の有機ケイ素系樹脂であってもよい。ハードコート層6の厚み(実際の厚み)は、2μm以上4μm以下程度とすることができる。
ハードコート層6は、例えばオルガノシロキサン系ハードコート層からなっている。オルガノシロキサン系ハードコート層は、オルガノシロキサン系樹脂に無機酸化物の微粒子を分散させたものである。無機酸化物としては、例えばルチル型の酸化チタンや、ケイ素、錫、ジルコニウム、及びアンチモンの酸化物が用いられる。
また、ハードコート層6は、例えば特公平4−55615号公報に開示されているような、コロイド状シリカ含有の有機ケイ素系樹脂であってもよい。ハードコート層6の厚み(実際の厚み)は、2μm以上4μm以下程度とすることができる。
ハードコート層6は、ハードコート層6の形成材料液に、プライマー層5を形成したプラスチック基材2を浸漬し、その後引き上げて乾燥することにより、プラスチック基材2上のプライマー層5上に所定の厚さで形成することができる。
ハードコート層6の形成材料液としては、例えば水又はアルコール系の溶媒に、上記のハードコート層6となる樹脂と無機酸化物微粒子ゾルとを分散又は溶解し、混合した液を用いることができる。
ハードコート層6の形成材料液としては、例えば水又はアルコール系の溶媒に、上記のハードコート層6となる樹脂と無機酸化物微粒子ゾルとを分散又は溶解し、混合した液を用いることができる。
プライマー層5及びハードコート層6を含む機能性薄膜4については、機能性薄膜4の屈折率と、プラスチック基材2の屈折率とが実質的に同じであれば、機能性薄膜4とプラスチック基材2との界面での反射で生じる干渉縞の発生及び透過率の低下を抑制することができる。
したがって、プラスチック基材2の屈折率に応じて、機能性薄膜4の屈折率が調整される。機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)の屈折率の調整は、機能性薄膜4の主成分となる樹脂の種類(物性)を選択すること、あるいは、その主成分となる樹脂に添加する微粒子の種類(物性)を選択すること等によって行うことができる。
したがって、プラスチック基材2の屈折率に応じて、機能性薄膜4の屈折率が調整される。機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)の屈折率の調整は、機能性薄膜4の主成分となる樹脂の種類(物性)を選択すること、あるいは、その主成分となる樹脂に添加する微粒子の種類(物性)を選択すること等によって行うことができる。
なお、本実施形態においては、機能性薄膜4がプライマー層5及びハードコート層6を含んで形成されているが、例えばプライマー層5とハードコート層6とのうち、いずれか一方、あるいは両方が省略されていてもよい。
また、機能性薄膜4の構成膜として、例えばITO(Indium Tin Oxide)などからなる誘電体膜や金属膜を、プライマー層5及びハードコート層6に加えて配設してもよい。
また、本実施形態において、無機多層膜を構成する高屈折率無機材料と低屈折率無機材料との間に、厚さ20nm以下の誘電体膜又は金属膜を配設してもよい。なお、誘電体膜又は金属膜の厚さは、10nm以下であってもよい。
また、機能性薄膜4の構成膜として、例えばITO(Indium Tin Oxide)などからなる誘電体膜や金属膜を、プライマー層5及びハードコート層6に加えて配設してもよい。
また、本実施形態において、無機多層膜を構成する高屈折率無機材料と低屈折率無機材料との間に、厚さ20nm以下の誘電体膜又は金属膜を配設してもよい。なお、誘電体膜又は金属膜の厚さは、10nm以下であってもよい。
無機多層膜3は、プラスチック基材2に、高屈折率無機材料と低屈折率無機材料とが交互に複数積層されてなる多層構造の高屈折率層7を有し、この高屈折率層7上に、この高屈折率層7より低い屈折率の低屈折率無機材料からなる低屈折率層8を有した複層に構成されている。
この無機多層膜3は、本実施形態では380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%となるように設計されている。
反射率最大値が上記の範囲にあれば、眼鏡レンズとして使用した場合、充分な防眩効果等のフィルター機能が得られ、かつ良好な視認性を維持することができる。
この波長域における反射率最大値を3%未満に設定した場合、このような眼鏡をかけた者は、充分な防眩効果等のフィルター機能、疲労予防効果及び眼病予防効果が期待できないことがある。
一方、この波長域における反射率最大値を50%を超えて設定した場合、透過光量が低下し視認性が悪くなることがある。
反射率最大値は3〜35%とすることができ、3〜15%であることが好ましい。
また、本実施形態においては、多層膜として無機多層膜を用いているが、本発明の効果を損なわない限り、有機多層膜を用いてもよい。
この無機多層膜3は、本実施形態では380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%となるように設計されている。
反射率最大値が上記の範囲にあれば、眼鏡レンズとして使用した場合、充分な防眩効果等のフィルター機能が得られ、かつ良好な視認性を維持することができる。
この波長域における反射率最大値を3%未満に設定した場合、このような眼鏡をかけた者は、充分な防眩効果等のフィルター機能、疲労予防効果及び眼病予防効果が期待できないことがある。
一方、この波長域における反射率最大値を50%を超えて設定した場合、透過光量が低下し視認性が悪くなることがある。
反射率最大値は3〜35%とすることができ、3〜15%であることが好ましい。
また、本実施形態においては、多層膜として無機多層膜を用いているが、本発明の効果を損なわない限り、有機多層膜を用いてもよい。
更に、表面2a(曲率の小さい方の面)上に、380〜780nmの波長域における平均反射率が5.0%以下の反射防止膜を配設することができる。この反射防止膜の平均反射率は、3.5%以下であることが好ましく、より良い視認性が得られるという観点から、2.0%以下であることが好ましい。
このような反射防止膜を配設することにより、防眩効果等のフィルター機能及び視認性に一層の効果を有する眼鏡レンズを得ることができる。
このような反射防止膜を配設することにより、防眩効果等のフィルター機能及び視認性に一層の効果を有する眼鏡レンズを得ることができる。
高屈折率層7は、本実施形態では、プラスチック基材2側に設けられた高屈折率無機材料よりなる第1層9と、この第1層9上に設けられた低屈折率無機材料よりなる第2層10と、この第2層10上に設けられた高屈折率無機材料よりなる第3層11と、からなる。
第1層9は、ハードコート層6に接して設けられたもので、屈折率が2.0の二酸化ジルコニウム(ZrO2)からなっている。なお、第1層9を構成する高屈折率無機材料としては、ZrO2以外にも、例えば二酸化チタン(TiO2)や二酸化タンタル(Ta2O5)を用いることもできる。
さらには、ジルコニウム、チタン、タンタルの複数種からなる合金の酸化物によって形成することもできる。また、これら以外にも、例えば酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化イットリウム(Y2O3)、二酸化ハフニウム(HfO2)、Nb2O5(二酸化ニオブ)を用いることもできる。
さらには、ジルコニウム、チタン、タンタルの複数種からなる合金の酸化物によって形成することもできる。また、これら以外にも、例えば酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化イットリウム(Y2O3)、二酸化ハフニウム(HfO2)、Nb2O5(二酸化ニオブ)を用いることもできる。
ここで、このように第1層9を高屈折率無機材料(ZrO2)で形成することにより、第1層9とハードコート層6との間の密着性を向上することができる。すなわち、高屈折率無機材料からなる層(ZrO2)とハードコート層6との密着性(密着力)のほうが、低屈折率無機材料からなる層(SiO2)とハードコート層6との密着性(密着力)よりも大きいためである。
また、機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)が省略された場合においても、高屈折率層(ZrO2)とプラスチック基材2との密着性(密着力)のほうが、低屈折率層(SiO2)とプラスチック基材2との密着性(密着力)よりも大きいため、密着性についてより有利になる。
また、機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)が省略された場合においても、高屈折率層(ZrO2)とプラスチック基材2との密着性(密着力)のほうが、低屈折率層(SiO2)とプラスチック基材2との密着性(密着力)よりも大きいため、密着性についてより有利になる。
第2層10は、第1層9に接して設けられたもので、屈折率が1.47の二酸化珪素(SiO2)からなっている。なお、第2層10を構成する低屈折率無機材料としては、SiO2以外にも、例えば屈折率が1.36のMgF2を用いることができる。
第3層11は、第2層10に接して設けられたもので、第1層9と同様に二酸化ジルコニウム(ZrO2)からなっている。なお、この第3層11についても、第1層9と同様に、ZrO2以外の高屈折率無機材料によって形成することもできる。
また、高屈折率層7については、前記したように第1層9、第2層10、第3層11の三層構造で形成することなく、上述した反射率についての条件を満たせば、二層、あるいは四層以上で構成することもできる。
また、高屈折率層7については、前記したように第1層9、第2層10、第3層11の三層構造で形成することなく、上述した反射率についての条件を満たせば、二層、あるいは四層以上で構成することもできる。
低屈折率層8は、第3層11に接して設けられたもので、第2層10と同様に二酸化珪素(SiO2)からなっている。
また、本実施形態では、無機多層膜3の上、すなわちプラスチック基材2から最も遠い無機多層膜3の最外層(低屈折率層8)の上に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を含む撥水撥油膜12が設けられている。
この撥水撥油膜12は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を主成分とするもので、撥液性(撥水性、撥油性)を有する。すなわち、この撥水撥油膜12は、光学部品の表面エネルギーを低下させ、水やけ防止、汚れ防止の機能を発揮するとともに、光学部品表面のすべり性能を向上させ、その結果として、耐擦傷性を向上させることができる。
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、下記一般式(1):
この撥水撥油膜12は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を主成分とするもので、撥液性(撥水性、撥油性)を有する。すなわち、この撥水撥油膜12は、光学部品の表面エネルギーを低下させ、水やけ防止、汚れ防止の機能を発揮するとともに、光学部品表面のすべり性能を向上させ、その結果として、耐擦傷性を向上させることができる。
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、下記一般式(1):
(式(1)中、Rfは炭素数1〜16の直鎖状又は分岐状パーフルオロアルキル基を表し、Yはヨウ素又は水素を表し、Y’は水素または炭素数1〜5の低級アルキル基を表し、Y”はフッ素又はトリフルオロメチル基を表し、R1は加水分解可能な基を表し、R2は水素又は不活性な一価の有機基を表し、a、b、c、dはそれぞれ0〜200の整数を表し、eは0又は1を表し、sおよびtはそれぞれ0〜2の整数を表し、wは1〜10の整数を表す。)、及び下記一般式(2)〜(5):
(式(2)〜(5)中、Xは酸素又は二価の有機基を表し、X’は加水分解可能な基を表し、X”は二価の有機シリコーン基を表し、R3は炭素数1〜22の直鎖状又は分岐状アルキレン基を表し、qは1〜3の整数を表し、m、n、oはそれぞれ0〜200の整数を表し、pは1又は2を表し、rは2〜20の整数を表し、kは0〜2の整数を表し、zはkが0又は1である場合に0〜10の整数を表す。)、及び下記一般式(6):
ここで、撥水撥油膜12に優れた耐久性を付与するために、一般式(1)〜(5)の中から選択されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物と、一般式(6)から選択されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とを組み合わせて用いることができる。
一般式(1)〜(5)で示されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、ダイキン工業株式会社製オプツール−DSX、オプツール−AES4などを用いることができる。また、一般式(6)で示されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、信越化学工業株式会社製KY−130、KY−164などを用いることができる。
一般式(1)〜(5)で示されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、ダイキン工業株式会社製オプツール−DSX、オプツール−AES4などを用いることができる。また、一般式(6)で示されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、信越化学工業株式会社製KY−130、KY−164などを用いることができる。
(2) 第二の実施形態
図2は、本発明の光学部品の第二の実施形態を模式的に示す側断面図であり、図2において符号1’は眼鏡レンズ用の光学部品である。図2において、図1に示した光学部品1と同じ構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
この光学部品1’は、第一の実施形態の光学部品1の構造に加えて、プラスチック基材2の表面2a(曲率の小さい方の面)上に配設された無機多層膜3’を備える。本実施形態においては、プラスチック基材2の表面2aと後面2bのうち、後面2bが曲率の大きい方の面である。
また、プラスチック基材2の表面2aと無機多層膜3’との間には、機能性薄膜4が配設されている。この機能性薄膜4は、本実施形態ではプライマー層5とハードコート層6とからなっている。
図2は、本発明の光学部品の第二の実施形態を模式的に示す側断面図であり、図2において符号1’は眼鏡レンズ用の光学部品である。図2において、図1に示した光学部品1と同じ構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
この光学部品1’は、第一の実施形態の光学部品1の構造に加えて、プラスチック基材2の表面2a(曲率の小さい方の面)上に配設された無機多層膜3’を備える。本実施形態においては、プラスチック基材2の表面2aと後面2bのうち、後面2bが曲率の大きい方の面である。
また、プラスチック基材2の表面2aと無機多層膜3’との間には、機能性薄膜4が配設されている。この機能性薄膜4は、本実施形態ではプライマー層5とハードコート層6とからなっている。
無機多層膜3’は、プラスチック基材2に、高屈折率無機材料と低屈折率無機材料とが交互に複数積層されてなる多層構造の高屈折率層7’を有し、この高屈折率層7’上に、この高屈折率層7’より低い屈折率の低屈折率無機材料からなる低屈折率層8’を有した複層に構成されている。
高屈折率層7’は、本実施形態では、プラスチック基材2側に設けられた高屈折率無機材料よりなる第1層9’と、この第1層9’上に設けられた低屈折率無機材料よりなる第2層10’と、この第2層10’上に設けられた高屈折率無機材料よりなる第3層11’と、からなっている。
本実施形態における第1層9’、 第2層10’、 第3層11’に用いられる無機材料としては、第一の実施形態における第1層9、 第2層10、第3層11に用いられる無機材料と同様のものが挙げられる。
高屈折率層7’については、第一の実施形態における高屈折率層7と同様に、三層構造で形成することなく、二層、あるいは四層以上で構成することもできる。
本実施形態における第1層9’、 第2層10’、 第3層11’に用いられる無機材料としては、第一の実施形態における第1層9、 第2層10、第3層11に用いられる無機材料と同様のものが挙げられる。
高屈折率層7’については、第一の実施形態における高屈折率層7と同様に、三層構造で形成することなく、二層、あるいは四層以上で構成することもできる。
本実施形態において、曲率の小さい方の面(表面2a)上に配設された無機多層膜3’は、380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が、曲率の大きい方の面(後面2b)上に配設された無機多層膜3の反射率最大値よりも小さくなるように設計されている。
即ち、曲率の大きい方の面(後面2b)上に配設された無機多層膜3の反射率最大値は、曲率の小さい方の面(表面2a)上に配設された無機多層膜3’の反射率最大値よりも大きい。
また、プラスチック基材2の後面2b上に配設された無機多層膜3は、反射率最大値が4〜35%となるように設計され、4〜15%となるように設計されることが好ましい。
プラスチック基材2の表面2a上に配設された無機多層膜3’は、反射率最大値が3〜30%となるように設計され、3〜10%となるように設計されることが好ましい。
一例において、表面2aに設けられた多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が3%以下にでき、後面2bに設けられた多層膜3(第2多層膜)は、415nm以上かつ780nm(又は750nm)以内の波長範囲のうち、極大値の反射率の波長(第1波長)を含む30nmの範囲における平均反射率が2%以上かつ13%以内にできる。
一例において、表面2aに設けられた多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が3%未満にでき、後面2bに設けられた多層膜3(第2多層膜)は、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲のうちの反射率が最大となる波長(第1波長)を含む30nmの範囲における平均反射率が3%以上かつ30%以内にできる。
また、多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が1.5%未満であり、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲における平均反射率が3%未満にできる。
また、曲率の大きい方の面(後面2b)上に配設された無機多層膜3の反射率最大値と、曲率の小さい方の面(表面2a)上に配設された無機多層膜3’の反射率最大値との差を2〜49%とすることができる。
表面の曲率半径が400mm未満の場合には、反射率最大値の差は、2〜10%であることが好ましく、表面の曲率半径が400mm以上1500mm未満の場合には、反射率最大値の差は、2〜15%であることが好ましく、表面の曲率半径が1500mm以上の場合には、反射率最大値の差は、5〜15%であることが好ましい。
一例において、415nm以上かつ780nm(又は750nm)以内の波長範囲のうち、極大値の反射率の波長(第1波長)における、多層膜(第1多層膜)3’の反射率と多層膜(第2多層膜)3の反射率との差が1%以上かつ10%以内にできる。
一例において、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲のうちの反射率が最大となる波長(第1波長)における、多層膜(第1多層膜)3’の反射率と多層膜(第2多層膜)3の反射率との差が3%以上かつ41%以内にできる。
即ち、曲率の大きい方の面(後面2b)上に配設された無機多層膜3の反射率最大値は、曲率の小さい方の面(表面2a)上に配設された無機多層膜3’の反射率最大値よりも大きい。
また、プラスチック基材2の後面2b上に配設された無機多層膜3は、反射率最大値が4〜35%となるように設計され、4〜15%となるように設計されることが好ましい。
プラスチック基材2の表面2a上に配設された無機多層膜3’は、反射率最大値が3〜30%となるように設計され、3〜10%となるように設計されることが好ましい。
一例において、表面2aに設けられた多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が3%以下にでき、後面2bに設けられた多層膜3(第2多層膜)は、415nm以上かつ780nm(又は750nm)以内の波長範囲のうち、極大値の反射率の波長(第1波長)を含む30nmの範囲における平均反射率が2%以上かつ13%以内にできる。
一例において、表面2aに設けられた多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が3%未満にでき、後面2bに設けられた多層膜3(第2多層膜)は、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲のうちの反射率が最大となる波長(第1波長)を含む30nmの範囲における平均反射率が3%以上かつ30%以内にできる。
また、多層膜3’(第1多層膜)は、380nm以上かつ780nm以内の波長範囲における平均反射率が1.5%未満であり、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲における平均反射率が3%未満にできる。
また、曲率の大きい方の面(後面2b)上に配設された無機多層膜3の反射率最大値と、曲率の小さい方の面(表面2a)上に配設された無機多層膜3’の反射率最大値との差を2〜49%とすることができる。
表面の曲率半径が400mm未満の場合には、反射率最大値の差は、2〜10%であることが好ましく、表面の曲率半径が400mm以上1500mm未満の場合には、反射率最大値の差は、2〜15%であることが好ましく、表面の曲率半径が1500mm以上の場合には、反射率最大値の差は、5〜15%であることが好ましい。
一例において、415nm以上かつ780nm(又は750nm)以内の波長範囲のうち、極大値の反射率の波長(第1波長)における、多層膜(第1多層膜)3’の反射率と多層膜(第2多層膜)3の反射率との差が1%以上かつ10%以内にできる。
一例において、380nm以上かつ500nm以内の波長範囲のうちの反射率が最大となる波長(第1波長)における、多層膜(第1多層膜)3’の反射率と多層膜(第2多層膜)3の反射率との差が3%以上かつ41%以内にできる。
なお、本実施形態においては、機能性薄膜4がプライマー層5及びハードコート層6を含んで形成されているが、第一の実施形態と同様に、例えばプライマー層5とハードコート層6とのうち、いずれか一方、あるいは両方が省略されていてもよい。
また、機能性薄膜4の構成膜として、例えばITO(Indium Tin Oxide)などからなる誘電体膜や金属膜を、前記プライマー層5及びハードコート層6に加えて配設してもよい。
また、本実施形態において、無機多層膜を構成する高屈折率無機材料と低屈折率無機材料との間に、厚さ20nm以下の誘電体膜又は金属膜を配設してもよい。なお、誘電体膜又は金属膜の厚さは、10nm以下であってもよい。
また、本実施形態においては、多層膜として無機多層膜を用いているが、本発明の効果を損なわない限り、有機多層膜を用いてもよい。
また、機能性薄膜4の構成膜として、例えばITO(Indium Tin Oxide)などからなる誘電体膜や金属膜を、前記プライマー層5及びハードコート層6に加えて配設してもよい。
また、本実施形態において、無機多層膜を構成する高屈折率無機材料と低屈折率無機材料との間に、厚さ20nm以下の誘電体膜又は金属膜を配設してもよい。なお、誘電体膜又は金属膜の厚さは、10nm以下であってもよい。
また、本実施形態においては、多層膜として無機多層膜を用いているが、本発明の効果を損なわない限り、有機多層膜を用いてもよい。
[光学部品の製造方法]
次に、光学部品1の製造方法に基づいて、本発明の光学部品の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の光学部品の製造方法は、プラスチック基材2に対して従来と同様の方法で機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)を形成する工程と、プラスチック基材2を加熱する工程と、加熱によってプラスチック基材2を所定温度(例えば70℃)に調整した後、このプラスチック基材2上に無機多層膜3を形成する工程と、無機多層膜3上に撥水撥油膜12を形成する工程と、を備える。
次に、光学部品1の製造方法に基づいて、本発明の光学部品の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の光学部品の製造方法は、プラスチック基材2に対して従来と同様の方法で機能性薄膜4(プライマー層5、ハードコート層6)を形成する工程と、プラスチック基材2を加熱する工程と、加熱によってプラスチック基材2を所定温度(例えば70℃)に調整した後、このプラスチック基材2上に無機多層膜3を形成する工程と、無機多層膜3上に撥水撥油膜12を形成する工程と、を備える。
無機多層膜3を形成する工程は、高屈折率無機材料と低屈折率無機材料とを交互に複数積層して多層構造の高屈折率層7を形成する処理と、この高屈折率層7上に、低屈折率無機材料からなる低屈折率層8を形成する処理と、を有している。これら各層の形成には、真空蒸着法が用いられる。
図3は、無機多層膜3の各層を形成するための蒸着装置30の一例を示す図である。図3に示すように蒸着装置30は、第1成膜室31と第2成膜室32と第3成膜室33とを備える。これら第1成膜室31、第2成膜室32、第3成膜室33は、それぞれの内部がほぼ真空に減圧され、その状態に保持されるようになっている。
また、蒸着装置30は、図示しない温調手段により、第1成膜室31、第2成膜室32、第3成膜室33のそれぞれの内部温度が調整可能である。
また、蒸着装置30は、図示しない温調手段により、第1成膜室31、第2成膜室32、第3成膜室33のそれぞれの内部温度が調整可能である。
蒸着装置30は、第1成膜室31、第2成膜室32、第3成膜室33のそれぞれの内部空間に、保持部材34を備えている。保持部材34は、その上面(保持面)が曲面状になっており、かつ、回転可能に構成されており、この上面上に複数のプラスチック基材2を保持するようになっている。
蒸着装置30の蒸着源35は、第2成膜室32の内側の空間に配置されている。蒸着源35は、第1蒸着源35A及び第2蒸着源35Bを含む。また、第2成膜室32には、蒸着源35にビームを照射可能な光源装置36が配置されている。光源装置36は、蒸着源35に対して電子を照射して蒸着源35の構成粒子を叩き出すことができる。
光源装置36から射出された電子が蒸着源35に照射されることによって、その蒸着源35から、無機多層膜3を形成するための材料(ガス)が放出される。
例えば、光源装置36が第1蒸着源35Aにビームを照射することにより、ZrO2の蒸気を第1蒸着源35Aから放出させ、保持部材34に保持されているプラスチック基材2上に供給し蒸着させる。これにより、無機多層膜3の高屈折率層7における第1層9と第3層11を形成することができる。
同様に、第2蒸着源35Bにビームを照射することにより、SiO2の蒸気を第2蒸着源35Bから放出させ、保持部材34に保持されているプラスチック基材2上に供給し蒸着させる。これにより、無機多層膜3の高屈折率層7における第2層10と、低屈折率層8を形成することができる。
光源装置36から射出された電子が蒸着源35に照射されることによって、その蒸着源35から、無機多層膜3を形成するための材料(ガス)が放出される。
例えば、光源装置36が第1蒸着源35Aにビームを照射することにより、ZrO2の蒸気を第1蒸着源35Aから放出させ、保持部材34に保持されているプラスチック基材2上に供給し蒸着させる。これにより、無機多層膜3の高屈折率層7における第1層9と第3層11を形成することができる。
同様に、第2蒸着源35Bにビームを照射することにより、SiO2の蒸気を第2蒸着源35Bから放出させ、保持部材34に保持されているプラスチック基材2上に供給し蒸着させる。これにより、無機多層膜3の高屈折率層7における第2層10と、低屈折率層8を形成することができる。
すなわち、第1蒸着源35Aに対するビームの照射と第2蒸着源35Bに対するビームの照射とを交互に行うことにより、保持部材34に保持されているプラスチック基材2上に、高屈折率無機材料からなる層と低屈折率無機材料からなる層とを交互に形成し積層することができる。
ただし、本発明では、無機多層膜3を380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%となるように設計する。更に、曲率の小さい方の面(表面2a)は、反射防止膜が配設され、この反射防止膜は、380〜780nmの波長域において反射率が5.0%以下となるように設計される。
尚、第1蒸着源35Aとして酸化ジルコニウム(ZrO)からなる蒸着源を用い、第2チャンバ32の内部空間に酸素を導入しながら第1蒸着源35Aにビームを照射し、二酸化ジルコニウム(ZrO2)からなる高屈折率無機材料層を形成するようにしてもよい。
ただし、本発明では、無機多層膜3を380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%となるように設計する。更に、曲率の小さい方の面(表面2a)は、反射防止膜が配設され、この反射防止膜は、380〜780nmの波長域において反射率が5.0%以下となるように設計される。
尚、第1蒸着源35Aとして酸化ジルコニウム(ZrO)からなる蒸着源を用い、第2チャンバ32の内部空間に酸素を導入しながら第1蒸着源35Aにビームを照射し、二酸化ジルコニウム(ZrO2)からなる高屈折率無機材料層を形成するようにしてもよい。
また、本実施形態の光学部品の製造方法において、無機多層膜3を形成する工程は、無機多層膜3を構成する層のうちの少なくとも一層を、イオンビームアシストを施しながら成膜を行う工程を含んでいてもよい。本実施形態の光学部品の製造方法が、このような工程を含むことにより、無機多層膜を構成する高屈折率無機材料と低屈折率無機材料との間に、誘電体膜が配設される。
図4は、イオンビームアシストを施すための成膜装置30’の一例を示す図である。成膜装置30’は、図3で示された成膜装置30の第2成膜室にイオンガン37を備える。図4において、図3に示した蒸着装置30と同じ構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態においては、無機多層膜3を構成する高屈折率層7と低屈折率層8との間に、ITO等の誘電体膜を配設する際に、イオンビームアシストを施しながら成膜を行う。
なお、第2成膜室32内で無機多層膜3を構成する層のうち少なくとも一層を、イオンビームアシストを施しながら成膜を行えばよく、イオンビームアシストを施す対象は、誘電体膜に限定されない。
本実施形態においては、無機多層膜3を構成する高屈折率層7と低屈折率層8との間に、ITO等の誘電体膜を配設する際に、イオンビームアシストを施しながら成膜を行う。
なお、第2成膜室32内で無機多層膜3を構成する層のうち少なくとも一層を、イオンビームアシストを施しながら成膜を行えばよく、イオンビームアシストを施す対象は、誘電体膜に限定されない。
本実施形態において、この成膜装置30’の第2成膜室32は、プラスチック基材2上に高屈折率層7が成膜された基材を保持する保持部材34と、蒸着源35’と、蒸着源35’と離間して配置されたイオンガン37と、光源装置36を主体として構成されている。
また、成膜装置30’はその内部がほぼ真空に減圧され、プラスチック基材2の周囲を真空雰囲気に保持できる。更に成膜装置30’には、ガスボンベ等の雰囲気ガス供給源が接続されていて、真空容器の内部を真空等の低圧状態で、かつ、酸素ガス、アルゴンガス、またはその他の不活性ガス雰囲気、あるいは、酸素を含む不活性ガス雰囲気にすることができる。
また、成膜装置30’はその内部がほぼ真空に減圧され、プラスチック基材2の周囲を真空雰囲気に保持できる。更に成膜装置30’には、ガスボンベ等の雰囲気ガス供給源が接続されていて、真空容器の内部を真空等の低圧状態で、かつ、酸素ガス、アルゴンガス、またはその他の不活性ガス雰囲気、あるいは、酸素を含む不活性ガス雰囲気にすることができる。
蒸着源35’は、例えばITOを含む。光源装置36が蒸着源35’にビームを照射することによって、ガス化されたITOがその蒸着源35’から放出され、保持部材34に保持されているプラスチック基材2に供給される。これにより、高屈折率層7の上にITOからなる誘電体膜を形成することができる。
イオンガン装置は、第2成膜室32の内部に配置されたイオンガン37と、イオン化させるガスを導入するガス導入部(不図示)と、イオンガン37の正面に設けられた引き出し電極(不図示)と、を備える。
イオンガン装置は、ガスの原子または分子の一部をイオン化し、そのイオン化した粒子を引き出し電極で発生させた電界で制御してイオンビームを生成し、そのイオンビームを試料に照射する。
イオンガン装置は、ガスの原子または分子の一部をイオン化し、そのイオン化した粒子を引き出し電極で発生させた電界で制御してイオンビームを生成し、そのイオンビームを試料に照射する。
光源装置36は、イオンガン37と同等の構成をなし、蒸着源35’に対して電子を照射して蒸着源35’の構成粒子を叩き出すことができる。
なお、成膜装置30’においては、蒸着源35’の構成粒子を叩き出すことができることが重要であるので、蒸着源35’に高周波コイル等で電圧を印加して蒸着源35’の構成粒子を叩き出し可能なように構成し、光源装置36を省略しても良い。
なお、成膜装置30’においては、蒸着源35’の構成粒子を叩き出すことができることが重要であるので、蒸着源35’に高周波コイル等で電圧を印加して蒸着源35’の構成粒子を叩き出し可能なように構成し、光源装置36を省略しても良い。
次に上記構成の成膜装置30’を用いてプラスチック基材2上の高屈折率層7上にITOの誘電体膜を形成する場合について説明する。ITOの誘電体膜を形成するには、ITOの蒸着源35’を用いるとともに、イオンガン37から照射されるイオンを保持部材34の上面に照射できるようにする。次にプラスチック基材2を収納している成膜室32の内部を真空引きして減圧雰囲気とする。そして、イオンガン37と光源装置36を作動させる。
光源装置36から蒸着源35’に電子を照射すると、蒸着源35’の構成粒子が叩き出されて高屈折率層7上に飛来する。そして、高屈折率層7上に、蒸着源35’から叩き出した構成粒子を堆積させると同時に、イオンガン37からアルゴンイオンを照射する。
光源装置36から蒸着源35’に電子を照射すると、蒸着源35’の構成粒子が叩き出されて高屈折率層7上に飛来する。そして、高屈折率層7上に、蒸着源35’から叩き出した構成粒子を堆積させると同時に、イオンガン37からアルゴンイオンを照射する。
本実施形態において、イオンビームアシストは、不活性ガス、酸素ガス、及び不活性ガスと酸素ガスの混合ガスから選ばれる少なくとも一種のガスを用いて行われる。この不活性ガスはアルゴンとすることができる。
このようにして無機多層膜3を形成したら、無機多層膜3の上に撥水撥油膜12を形成する。
撥水撥油膜12の形成方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法などの湿式法、あるいは真空蒸着法などの乾式法がある。
湿式法の中では、ディッピング法が一般的であり、よく用いられる。この方法は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を有機溶剤に溶解した液中に、無機多層膜3まで形成した光学部品を浸漬し、一定条件で引き上げ、乾燥させて成膜する方法である。
有機溶剤としては、パーフルオロヘキサン、パーフルオロ−4−メトキシブタン、パーフルオロ−4−エトキシブタン、メタキシレンヘキサフルオライドなどが使用される。
撥水撥油膜12の形成方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法などの湿式法、あるいは真空蒸着法などの乾式法がある。
湿式法の中では、ディッピング法が一般的であり、よく用いられる。この方法は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を有機溶剤に溶解した液中に、無機多層膜3まで形成した光学部品を浸漬し、一定条件で引き上げ、乾燥させて成膜する方法である。
有機溶剤としては、パーフルオロヘキサン、パーフルオロ−4−メトキシブタン、パーフルオロ−4−エトキシブタン、メタキシレンヘキサフルオライドなどが使用される。
有機溶剤による希釈濃度は、0.01〜0.5重量%とすることができ、0.03〜0.1重量%が好ましい。濃度が低すぎると十分な膜厚の撥水撥油層12が得られないことがあり、また、濃度が高すぎると塗布むらが発生しやすく、材料コストも高くなってしまうことがある。
乾式法の中では、真空蒸着法がよく用いられる。この方法は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を真空槽内で加熱して蒸発させ、撥水撥油膜12を形成する方法である。
乾式法の中では、真空蒸着法がよく用いられる。この方法は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を真空槽内で加熱して蒸発させ、撥水撥油膜12を形成する方法である。
このようにして形成された光学部品1にあっては、プラスチック基材2の表面2aと後面2bのうち、少なくとも曲率の大きい方の面上に配設された無機多層膜3を、380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%となるように設計したので、前述したように反射特性及び視認性について、共に良好な性能を確保することができる。
また、光学部品の製造方法にあっては、このようなバランスのとれた優れた光学部品を確実に提供することができる。
また、光学部品の製造方法にあっては、このようなバランスのとれた優れた光学部品を確実に提供することができる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
≪実験1≫
ウレタン系合成樹脂基板上に、屈折率1.67のシリコン系ハードコート、及び屈折率1.67のプライマーコートを加熱硬化にて施し、以下に示すように真空蒸着法により成膜した。
尚、ウレタン系合成樹脂基板として、度数が−1.00D〜−6.00Dの範囲内にあり、表面の曲率半径が200mm〜1300mmの範囲内にあり、後面の曲率半径が100mm〜170mmの範囲内にあるものを使用した。
上述したように、ウレタン合成樹脂基板の度数は負であるため、各基板における後面の曲率半径は、表面の曲率半径より小さく、後面の曲率は、表面の曲率より大きいものとなっている。
ウレタン系合成樹脂基板上に、屈折率1.67のシリコン系ハードコート、及び屈折率1.67のプライマーコートを加熱硬化にて施し、以下に示すように真空蒸着法により成膜した。
尚、ウレタン系合成樹脂基板として、度数が−1.00D〜−6.00Dの範囲内にあり、表面の曲率半径が200mm〜1300mmの範囲内にあり、後面の曲率半径が100mm〜170mmの範囲内にあるものを使用した。
上述したように、ウレタン合成樹脂基板の度数は負であるため、各基板における後面の曲率半径は、表面の曲率半径より小さく、後面の曲率は、表面の曲率より大きいものとなっている。
<実施例1>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.155λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.045λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.485λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.155λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.045λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.485λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
<比較例1>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.155λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.045λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.485λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例1のレンズの後面及び比較例1のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図5A、5Bに示し、実施例1のレンズの表面及び比較例1のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図6A、6Bに示す。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.155λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.045λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.485λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例1のレンズの後面及び比較例1のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図5A、5Bに示し、実施例1のレンズの表面及び比較例1のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図6A、6Bに示す。
<実施例2>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.10λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.505λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.215λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.065λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.235λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.240λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.10λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.505λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.215λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.065λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.235λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.240λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
<比較例2>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.10λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.505λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.215λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.065λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.235λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.240λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例2のレンズの後面及び比較例2のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図7A、7Bに示し、実施例2のレンズの表面及び比較例2のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図8A、8Bに示す。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.10λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.505λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.215λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.065λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.235λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.240λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例2のレンズの後面及び比較例2のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図7A、7Bに示し、実施例2のレンズの表面及び比較例2のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図8A、8Bに示す。
<実施例3>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.125λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.305λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.535λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.265λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.185λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.125λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.305λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.535λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.265λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.185λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
<比較例3>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.125λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.305λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.535λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.265λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.185λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例3のレンズの後面及び比較例3のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図9A、9Bに示し、実施例3のレンズの表面及び比較例3のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図10A、10Bに示す。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.035λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.135λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.04λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.500λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.150λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.225λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.280λで積層した。尚、λは設計の中心波長で485nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.125λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.305λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.535λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.265λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第7層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.185λ、第8層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.335λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例3のレンズの後面及び比較例3のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図9A、9Bに示し、実施例3のレンズの表面及び比較例3のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図10A、10Bに示す。
実施例1〜3及び比較例1〜3における各成膜層の詳細を表1に示す。また、実施例1〜3における透過特性図を図11A〜13Aに、実施例1〜3における透過特性データを図11B〜図13Bに示す。
このようにして得られた光学物品の装用評価を行った。
(装用評価1:視認性、疲労感確認)
実施例1に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、パソコンによるデスクワーク時に装用し、比較例1に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡との比較評価を行った。
評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数 :12名
ディスプレイ:17インチ液晶ディスプレイ
作業時間 :1時間/日
装用期間 :1週間
判定項目 :1.表示文字等の見え易さ 2.疲労感
判定基準 :1.実施例が良い 2.同等 3.比較例が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価1の結果を表2に示す。
(装用評価1:視認性、疲労感確認)
実施例1に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、パソコンによるデスクワーク時に装用し、比較例1に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡との比較評価を行った。
評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数 :12名
ディスプレイ:17インチ液晶ディスプレイ
作業時間 :1時間/日
装用期間 :1週間
判定項目 :1.表示文字等の見え易さ 2.疲労感
判定基準 :1.実施例が良い 2.同等 3.比較例が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価1の結果を表2に示す。
(装用評価2:入射光によるわずらわしさ等装用感比較)
実施例1〜3及び比較例1〜3に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、様々な環境下において入射光の影響の比較評価を行った。評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数:12名
評価環境 :1.オフィス 2.日中電車内 3.夜間
装用期間 :1週間
判定項目 :1.天井灯の映りこみ 2.外光の映りこみ 3.街灯の映りこみ
判定基準 :1.実施例が良い 2.同等 3.比較例が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価2の結果を表3に示す。
実施例1〜3及び比較例1〜3に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、様々な環境下において入射光の影響の比較評価を行った。評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数:12名
評価環境 :1.オフィス 2.日中電車内 3.夜間
装用期間 :1週間
判定項目 :1.天井灯の映りこみ 2.外光の映りこみ 3.街灯の映りこみ
判定基準 :1.実施例が良い 2.同等 3.比較例が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価2の結果を表3に示す。
このような装用比較評価を行った結果、視認性、疲労感については実施例1と比較例1に差がないことが確認された。
入射光によるわずらわしさについては、外光の映りこみによるわずらわしさは実施例1、実施例2、実施例3が良いと回答した人数が多いことから、後面(顔側の面)に380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が3〜50%の多層膜を配設することにより入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが確認された。
入射光によるわずらわしさについては、外光の映りこみによるわずらわしさは実施例1、実施例2、実施例3が良いと回答した人数が多いことから、後面(顔側の面)に380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が3〜50%の多層膜を配設することにより入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが確認された。
≪実験2≫
合成樹脂基板上に、屈折率1.67のシリコン系ハードコートを加熱硬化にて施し、以下に示すように真空蒸着法により成膜した。
尚、ウレタン系合成樹脂基板として、実験1と同様に、度数が−1.00D〜−6.00Dの範囲内にあり、表面の曲率半径が200mm〜1300mmの範囲内にあり、後面の曲率半径が100mm〜170mmの範囲内にあるものを使用した。ウレタン合成樹脂基板の度数は負であるため、各基板における後面の曲率半径は、表面の曲率半径より小さく、後面の曲率は、表面の曲率より大きいものとなっている。
合成樹脂基板上に、屈折率1.67のシリコン系ハードコートを加熱硬化にて施し、以下に示すように真空蒸着法により成膜した。
尚、ウレタン系合成樹脂基板として、実験1と同様に、度数が−1.00D〜−6.00Dの範囲内にあり、表面の曲率半径が200mm〜1300mmの範囲内にあり、後面の曲率半径が100mm〜170mmの範囲内にあるものを使用した。ウレタン合成樹脂基板の度数は負であるため、各基板における後面の曲率半径は、表面の曲率半径より小さく、後面の曲率は、表面の曲率より大きいものとなっている。
<実施例4>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.135λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.19λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.35λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.11λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.09λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.22λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.33λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.135λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.19λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.35λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.11λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.09λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.22λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.33λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
<実施例5>
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.11λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.09λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.22λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.33λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.135λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.19λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.35λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例4のレンズの後面及び実施例5のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図14A、14Bに示し、実施例4のレンズの表面及び実施例5のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図15A、15Bに示す。
後面(顔側):レンズを真空槽内に設けられた回転するドームにセットし、真空槽内の温度を70度に加熱し、圧力が1.0×10−3Paになるまで排気し、加速電圧500V、加速電流100mAの条件でArイオンビームクリーニングを60秒間施した後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.11λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.09λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.22λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.06λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.33λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
表面:後面と同様の装置、加工雰囲気、前処理後、プラスチック基材側から順次、第1層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.135λ、第2層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.085λ、第3層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.20λ、第4層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.055λ、第5層ZrO2(屈折率2.00)を光学的膜厚0.19λ、第6層SiO2(屈折率1.47)を光学的膜厚0.35λで積層した。尚、λは設計の中心波長で500nmとした。
実施例4のレンズの後面及び実施例5のレンズの表面における分光特性図及び分光特性データを図14A、14Bに示し、実施例4のレンズの表面及び実施例5のレンズの後面における分光特性図及び分光特性データを図15A、15Bに示す。
実施例4及び実施例5における各成膜層の詳細を表4に示す。また、実施例4及び実施例5における透過特性図を図16A〜17Aに、実施例4及び実施例5における透過特性データを図16B〜17Bに示す。
このようにして得られた光学物品の装用評価を行った。
(装用評価1:視認性、疲労感確認)
実施例4に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、パソコンによるデスクワーク時に装用し、実施例5に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡との比較評価を行った。
評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数 :12名
ディスプレイ:17インチ液晶ディスプレイ
作業時間 :1時間/日
装用期間 :1週間
判定項目 :1.表示文字等の見え易さ 2.疲労感
判定基準 :1.実施例4が良い 2.同等 3.実施例5が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価1の結果を表5及び図18に示す。
(装用評価1:視認性、疲労感確認)
実施例4に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、パソコンによるデスクワーク時に装用し、実施例5に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡との比較評価を行った。
評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数 :12名
ディスプレイ:17インチ液晶ディスプレイ
作業時間 :1時間/日
装用期間 :1週間
判定項目 :1.表示文字等の見え易さ 2.疲労感
判定基準 :1.実施例4が良い 2.同等 3.実施例5が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価1の結果を表5及び図18に示す。
(装用評価2:入射光によるわずらわしさ等装用感比較)
実施例4及び実施例5に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、様々な環境下において入射光の影響の比較評価を行った。評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数:12名
評価環境 :1.オフィス 2.日中電車内 3.夜間
装用期間 :1週間
判定項目 :1.天井灯の映りこみ 2.外光の映りこみ 3.街灯の映りこみ
判定基準 :1.実施例4が良い 2.同等 3.実施例5が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価2の結果を表6及び図19に示す。
実施例4及び実施例5に沿って作製した光学部品を装備した眼鏡を装用し、様々な環境下において入射光の影響の比較評価を行った。評価時の条件及び、判定項目は以下の通りである。
モニタ人数:12名
評価環境 :1.オフィス 2.日中電車内 3.夜間
装用期間 :1週間
判定項目 :1.天井灯の映りこみ 2.外光の映りこみ 3.街灯の映りこみ
判定基準 :1.実施例4が良い 2.同等 3.実施例5が良い
判定基準の回答人数を集計し、装用評価2の結果を表6及び図19に示す。
このような装用比較評価を行った結果、視認性、疲労感については実施例4及び実施例5に差がないことが確認された。入射光によるわずらわしさについては、外光の映りこみによるわずらわしさは、実施例4及び実施例5の両方において、問題を生じないレベルであったが、両者を比較すると、実施例4が良いとの人数が多かった。
このことから、後面(顔側)に380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が3〜50%の多層膜を配設し、後面の反射率最大値を、表面の反射率最大値よりも大きくすることにより、入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが確認された。
このことから、後面(顔側)に380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が3〜50%の多層膜を配設し、後面の反射率最大値を、表面の反射率最大値よりも大きくすることにより、入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが確認された。
また、反射光の収束のシミュレーションによると、曲率半径200mmのレンズ後面で反射した光が眼に収束する量を基準とした場合、曲率半径250mmで1.3倍、350mmで1.5倍、1300mmでは1.7倍との結果が得られている。
このような数値からも、負の度数のレンズにおいて、曲率が大きい後面に、曲率が小さい表面よりも380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が大きい多層膜を配設することにより、入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが明らかである。
このような数値からも、負の度数のレンズにおいて、曲率が大きい後面に、曲率が小さい表面よりも380〜780nmの波長範囲における反射率の最大値が大きい多層膜を配設することにより、入射光によるわずらわしさがなく、視認性が向上することが明らかである。
以上の結果から、本発明の態様によれば、防眩効果等のフィルター機能を有し、装用による疲労感も無く、かつ、視認性が良好な光学部品及びその製造方法を提供できることが明らかである。
1,1’…光学部品、2…プラスチック基材、3,3’…無機多層膜、4…機能性薄膜、5…プライマー層(機能性薄膜)、6…ハードコート層(機能性薄膜)、7,7’…高屈折率層、8,8’…低屈折率層、9,9’…第1層、10,10’…第2層、11,11’…第3層、12…撥水撥油膜、30…蒸着装置、30’… 成膜装置、31…第1成膜室、32…第2成膜室、33…第3成膜室、34…保持部材、35,35’…蒸着源、35A…第1蒸着源、35B…第2蒸着源、36…光源装置、37…イオンガン。
Claims (15)
- 度数が負のプラスチック基材と、前記プラスチック基材の表面と後面の面上に配設された多層膜とを備えた眼鏡レンズ用光学部品であって、
前記多層膜は、380〜780nmの波長範囲における反射率最大値が3〜50%であり、曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値は、曲率の小さい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値よりも大きいことを特徴とする眼鏡レンズ用光学部品。 - 前記曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値と、前記曲率の小さい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値との差が2〜49%である請求項1に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記曲率の小さい方の面上に380〜780nmの波長範囲における平均反射率が5.0%以下の反射防止膜が配設された請求項1又は2に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記プラスチック基材は、着色され、その透過率が5〜85%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記プラスチック基材から最も遠い前記少なくとも曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の最外層の上に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を含む撥水撥油膜を更に備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物は、下記一般式(1):
及び下記一般式(2)〜(5):
及び下記一般式(6):
の中から選択される1種類以上のフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物である請求項5に記載の眼鏡レンズ用光学部品。 - 前記多層膜は、4層以上の多層膜である請求項1〜6のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記プラスチック基材と前記多層膜との間に、機能性薄膜を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記多層膜を構成する高屈折率材料と低屈折率材料との間に、厚さ20nm以下の誘電体膜又は金属膜を備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品。
- 前記高屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含み、前記低屈折率材料は、二酸化珪素を含むことを特徴とする請求項9に記載の光学部品。
- 度数が負のプラスチック基材と、前記プラスチック基材の表面と後面の面上に配設された多層膜とを備えた眼鏡レンズ用光学部品の製造方法であって、
前記プラスチック基材を加熱する工程と、前記加熱によって前記プラスチック基材を所定温度に調整した後、前記プラスチック基材上に前記多層膜を形成する工程とを備え、
前記多層膜を形成する工程は、高屈折率無機材料と低屈折率無機材料とを交互に複数積層し多層構造の高屈折率層を形成する処理と、前記高屈折率層上に、前記低屈折率無機材料からなる低屈折率層を形成する処理と、を有するとともに、
前記多層膜の380〜780nmの波長範囲における反射率最大値を3〜50%にし、曲率の大きい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値を、曲率の小さい方の面上に配設された多層膜の前記反射率最大値よりも大きくすることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の眼鏡レンズ用光学部品の製造方法。 - 前記多層膜を、真空蒸着法を用いて形成する工程を含む請求項11に記載の眼鏡レンズ用光学部品の製造方法。
- 前記多層膜を形成する工程は、前記多層膜を構成する層のうちの少なくとも一層を、イオンビームアシストを施しながら成膜を行う工程を含む請求項11又は12に記載の眼鏡レンズ用光学部品の製造方法。
- 前記イオンビームアシストは、不活性ガス、酸素ガス、及び、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスのうちから選ばれる少なくとも一種のガスを用いて行われる請求項13に記載の眼鏡レンズ用光学部品の製造方法。
- 前記不活性ガスはアルゴンである請求項14に記載の眼鏡レンズ用光学部品の製造方法。
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