JPH01273001A - 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂製光学部品の反射防止膜に関する。

〔従来の技術〕

近年、レンズなどの光学部品の素材には、無機ガラスに
換えて、軽量でかつ加工の容易な合成樹脂が多く用いら
れるようになってきた。ところが、この合成樹脂製光学
部品は、無機ガラスを素材としたものと同様に光の反射
が大きく、また軟らかいために表面に傷が付き易いとい
う問題がある。

このため、合成樹脂製光学部品には、硬化保護を兼ねた
反射防止膜を施す必要がある。

反射防止膜は、通常、真空蒸着法により形成するもので
、無機ガラス基板に蒸着膜を形成するには、２００〜４
００°Ｃで基板加熱を行って強固な蒸着膜を得ている。

しかし、合成樹脂は、２００〜４００°Ｃで加熱すると
劣化１分解してしまうので、無機ガラスのような基板加
熱による蒸着膜形成は不可能である。

そこで、従来は、例えば特開昭６０−２２５１０１号公
報に開示されるように、基板加熱を行うことなく、合成
樹脂製基板の表面に反射防止膜を形成することが行われ
ている。この反射防止膜は、合成樹脂製基板の表面に、
例えばＳｉＯ□層を抵抗加熱法によりＳｉ　Ｏを反応蒸
着させて形成し、その上にＴ　ａ　２０５層を抵抗加熱
法または電子銃法により蒸着形成し、さらにその上にＳ
ｉＯ□層を抵抗加熱法によりＳｉＯを反応蒸着させるが
または電子銃法により形成し、またＴａ２０５．５ｉＯ
ｚを交互に繰返して積層して５層構造の反射防止膜とし
たものである。かかる反射防止膜は、基板との密着性の
向上と、分光反射率の低下が図られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の反射防止膜は、例えば（常温（２０
〜２５°Ｃ）　→−３０’Ｃ、６０分→常温、　３０分
→８０’Ｃ，６０分→常温）という温度サイクルを１０
回繰返す熱衝撃試験後に、マイクロ・クラックを発生す
るという問題があった。また、Ｔａ２ｏ、は融点が高い
ために、電子銃法等により蒸着を行うと、輻射熱が大き
く、連続して蒸着する場合には、アクリル樹脂等からな
る基板が熱変形し、光学精度が劣るという問題があった
。さらに、Ｔａ２ｏ５はスプラッシュ（いわゆる「トビ
」のことで、Ｔ８□ｏ５が粒状となって付着する）を生
じ易く、表面欠陥を生じ、外観性能上で問題があった。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑めでなされたもので
、密着性の向上および低分光反射率を維持しつつ、熱衝
撃試験後でもマイクロ・クラックの発生がなく、外観性
能の良好な合成樹脂製光学部品の反射防止膜を堤供する
ことを目的とする。

〔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、合成樹脂製基板
の表面に、該表面側から順に第１層、第２層、第３層お
よび第４層の４層構造で形成した合成樹脂製光学部品の
反射防止膜において、λ＝４００〜７００ｎｍで、第１
層を光学的膜厚０．０６〜０．１２５λのＳｉＯとし、
第２層を光学的膜厚０．０４３〜０１２５λの５ｉ０２
とし、第３層を光学的膜厚０．０６〜０．６２５λのＣ
ｅＯ７とし、第４層を光学的膜厚０．１６５〜０．３４
λのＳｉＯ□とした。

本発明において、光学部品を形成する合成樹脂としては
、アクリル樹脂、ｐｃ（ポリカーボネ−１・）。

ＣＲ−３９（ジエチレングリコールビスアクリルカーボ
ネ−１・）、ＡＳ（アクリルニトリルスチレン共重合樹
脂）、ｐｓ（ポリスチレン）、　ＰＳＦ　（ボリサルフ
ォン）等の樹脂が用いられる。

〔作用］ かかる構成の合成樹脂製光学部品の反射防止膜において
、第１層の３１０層は、高真空蒸着により形成され、極
薄層（ｎｄ　＝　５０ｒ＋ｍ以下）の場合には、波長（
λ）＝　４００〜７００ｎｍでほとんど吸収作用がなく
、（また屈折率が１．８で優れた密着性を有するので、
反射防止膜の基本特性を付与し、密着性の向上作用を奏
する。また、第２層のＳｉＯ□層は、高真空蒸着により
形成され、屈折率が１．４７で、Ｓｉ０層上に形成する
ことで、耐クラツク性の向上作用を奏する。したがって
、第１層および第２層は、密着性および耐クラツク性を
保持したベース層となる。

さらに、第３層のＣｅＯ□層は、高真空蒸着により形成
され、屈折率が１．９５で、反射防止膜の基本特性を付
与している。そして、第３層は、第１層および第２層の
圧縮応力特性に比して引張応力特性を有するために、第
４層にＳ　ｉ　Ｏ２層を形成しても、第３層が中間層と
して応力緩和作用をなし、面１クラ、り性の向上に寄与
している。

［実施例］ 以下の各実施例は、それぞれ第１図に示すような構成の
反射防止膜を、第２図に示す真空蒸着装置を用いて形成
した。

第１図において、１は合成樹脂製基板で、この合成５樹
脂製基１の表面には、ＳｉＯからなる第１層２が形成さ
れ、第１層２の上には５ｉＯｚからなる第２層３が形成
され、第２層３の上にはＣｅＯ２からなる第３層４が形
成され、第３層４の上にはＳｉＯ□からなる第４層５が
形成されている。

一方、第２図において、１０は真空チャンバで、この真
空チャンバ１０内の下方位置には、抵抗加熱蒸発＃１）
および電子銃蒸発源１２がそれぞれ配設されている。１
３は抵抗加熱蒸発源１）に取付けた抵抗加熱用溶融ポー
トで、１４は電子銃蒸発源のハースライナである。また
、真空チャンバ１０内の上方位置には、アクリル樹脂レ
ンズ等の合成樹脂製基板１を取付は可能にし、軸中心に
回転自在の回転ドーム１５が配設されている。なお、１
６は図示を省略した真空ポンプに接続された真空排気管
である。

上記構成の真空蒸着装置により本発明の反射防止膜を形
成するには、まずＳｉＯを抵抗加熱用溶融ポー目３内に
入れるとともに、５ｉＯ７およびＣｅＯ□をそれぞれハ
ースライナ１４内に別個に入れる。また、回転ドーム１
５には、合成樹脂製基板１を取付ける。

次に、真空排気管１６を介して真空チャンバ１０内を１
〜２×１Ｏ−５Ｔｏｒｒ以上の高真空に排気する。そし
て、ＳｉＯを常温で抵抗加熱用ポート１３内で蒸発させ
、合成樹脂製基板１の表面に高真空蒸発させて第１層２
を形成する。なお、この際、真空チャンバ１０内には、
０□等のガス封入は全くない。

その後、さらに真空排気を行い、所定の真空度に達した
後、常温で電子銃蒸発ｔＡ１２を作動させ、ハースライ
ナ１４内でＳｉＯ□を溶融蒸着させて、ＳｉＯからなる
第１層２の上にＳｉＯ□からなる第２層３を形成する。

しかる後、同しく電子銃蒸発源１２を作動させ、ハース
ライナ１４の別の箇所に設けたＣｅＯ２を溶融蒸着させ
、Ｓ　ｉ　０２からなる第２層３の上にＣｅＯ□からな
る第３層４を形成する。

そして、最後に、第２層３と同様にして、ＣｅＯ□から
なる第３層４の上に５ｉ０２からなる第４層５を形成す
る。

蒸着終了後、１０分間徐冷を行い、真空チャンバ１０内
を大気圧とした後、所望の反射防止膜を備えた合成樹脂
製光学部品（レンズ）を真空チャンバ１０外に取り出す
。

（第１実施例） 表１に示すような構成の反射防止膜を形成した。

表　　１ 本実施例の反射防止膜は、第３図に示すような分光反射
率を有していた。すなわち、波長λ＝４００〜６８０ｎ
ｍにおいて、１％以下の値を示した。

（第２実施例） 表２に示すような構成の反射防止膜を形成した。

表２ 本実施例の反射防止膜は、第４図に示すような分光反射
率を有していた。すなわち、波長λ＝４００〜７００ｎ
ｍにおいて、はぼ１％以下の値を示した。

（第３実施例） 表３に示すような構成の反射防止膜を形成した。

表３ 本実施例の反射防止膜は、第５図に示すような分光反射
率を有していた。すなわち、波長λ＝４００〜７００ｎ
ｍにおいて、最低分光反射率０．９％以下の（直を示し
た。

（以下余白） （第４実施例） 表４に示すような構成の反射防止膜を形成した。

表４ 本実施例の反射防止膜は、第６図に示すような分光反射
率を有していた。すなわち、波長λ＝４００〜７００ｎ
Ｉ１）において、最低分光反射率０．２％以下のイ直を
示した。

（以下余白） （第５実施例） 表５に示すような構成の反射防止膜を形成した。

表　　５ 本実施例の反射防止膜は、第７図に示すような分光反射
率を有していた。すなわち、波長λ＝４００〜７０叶１
ｍにおいて、最低分光反射率０５％以下の値を示した。

（以下余白） （第６実施例） ポリカーボネートからなる合成樹脂製基板の表面に、前
記第４実施例と同一構成の反射防止膜を形成した。

以上の第１〜６実施例の反射防止膜について、基板との
密着性、耐クラツク性および表面欠陥（外観性能）の良
否を評価する試験を行った。その結果を表６に示す。な
お、比較のために、従来例の反射防止膜についても同様
の試験を行い、その結果を表６中に併記した。

密着性の試験は、幅１０ｍｍの粘着テープ（セロハン粘
着テープ）を反射防止膜に貼付け、粘着テープの一端を
４５°の角度から瞬時に引剥して膜の剥離状態を観察す
ることにより評価した。また、耐クランク性は、熱衝撃
試験（１サイクル＋７０゛Ｃ←→−３０’Ｃ）を１０サ
イクル繰返し、クランクの発生を観察することにより評
価した。

（以下余白） 表６ ０；良　　△；やや良　　×：不良 〔発明の効果〕 以上のように、本発明の合成樹脂製光学部品の反射防止
膜によれば、λ＝４００〜７００ｎｍで、第１層を光学
的膜厚０，０６〜０．１２５λのＳｉＯとし、第２層を
光学的膜厚０．０４３〜０．１２５λのＳｉＯ□とし、
第３層を光学的膜厚０．．０６〜０．６２５λのＣｅＯ
２とし、第４層を光学的膜厚０．１６５〜０．３４λの
ＳｉＯ□としでているので、基板との密着性の向上およ
び低分光反射率を維持しつつ、熱衝撃試験後でもマイク
ロ・クランクの発生がなく、外観性能も良好になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成樹脂製光学部品の反射防止膜を示
す側面図、第２図は本発明の実施例に用いた真空蒸着装
置の概略構成図、第３図から第７図はそれぞれ本発明の
第１実施例から第５実施例の各反射防止膜の分光反射率
を示す特性図である。 １・・合成樹脂製基板 ２・・・第１層 ３・・第２層 ４・・・第３層 ５・・・第４層 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　弁
理士　　奈　　　良　　　　　　　武１・・・合成樹脂
製基板 ２・・・第１層 ３・・・第２層 ４・・・第３層 ５・・・第４層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂製基板の表面に、該表面側から順に第１
   層、第２層、第３層および第４層の４層構造で形成した
   合成樹脂製光学部品の反射防止膜において、λ＝４００
   〜７００ｎｍで、第１層は光学的膜厚０．０６〜０．１
   ２５λのＳｉＯからなり、第２層は光学的膜厚０．０４
   ３〜０．１２５λのＳｉＯ＿２からなり、第３層は光学
   的膜厚０．０６〜０．６２５λのＣｅＯ＿２からなり、
   第４層は光学的膜厚０．１６５〜０．３４λのＳｉＯ＿
   ２からなることを特徴とする合成樹脂製光学部品の反射
   防止膜。