JPH0511103A - 合成樹脂製反射鏡およびその製造方法 - Google Patents

合成樹脂製反射鏡およびその製造方法

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JPH0511103A
JPH0511103A JP18525991A JP18525991A JPH0511103A JP H0511103 A JPH0511103 A JP H0511103A JP 18525991 A JP18525991 A JP 18525991A JP 18525991 A JP18525991 A JP 18525991A JP H0511103 A JPH0511103 A JP H0511103A
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JP
Japan
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layer
synthetic resin
film
gas
gaseous
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Withdrawn
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JP18525991A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ikeda
浩 池田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 [目的] 基本的な光学特性を有し、マイクロクラック
の発生のない膜強度を有した合成樹脂性反射鏡とする。 [構成] 反応スパッタリングにより合成樹脂製基板の
表面にAl2 3 層またはAlN層の第1層を形成し、
スパッタリングによりAl層の第2層を形成し、反応ス
パッタリングによりAl2 3 層またはAlN層の第3
層を形成して、合成樹脂製反射鏡とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂製基板をコーテ
ィングすることにより形成される合成樹脂製品反射鏡
と、そのための製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、レンズ等の光学部品に合成樹脂製
部品を用いる頻度が高くなっている。その内、特にカメ
ラ用、AV用として今後さらに要求が高くなると思われ
る合成樹脂製部品として表面反射鏡・裏面反射鏡などの
反射鏡がある。このような合成樹脂製光学部品は、ガラ
ス性光学部品と比較して形状の複雑化、低コスト化、軽
量化を図る事ができると共に、プリズム形成などではガ
ラス製よりも加工し易いという利点を有しているためで
ある。
【0003】ところで、合成樹脂製部品を反射鏡として
用いるためには、射出成形、切削等で合成樹脂製基板を
加工後、任意の表面に表面鏡あるいは裏面鏡としてのコ
ーティングが要求される。従来このコーティングは、ガ
ラス基板へのコーティングと同様に真空蒸着法が用いら
れているが、合成樹脂製基板に対してガラス基板と同様
の蒸着材料・膜構成でコーティングを行うと、成膜後に
マイクロクラックが発生したり、基板に対する膜の密着
強度が不十分であったり、蒸着後に異常がなくても対環
境試験後にマイクロクラックを発生する不都合がある。
このため、合成樹脂製基板へのコーティングに際して
は、特開平2−66157号公報に記載されるように成
膜構成を選定することが行われている。すなわち、同公
報では基板側から第1層を物理的膜厚d=100nmの
CeF3 層、第2層をd=100nmのAl層、第3層
をd=100nmのCeF3 層の膜構成とすることによ
って実用レベルの膜強度を得ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような成膜技術に
対し、合成樹脂製光学部品では、真空蒸着法に比較して
大量生産性・工程の省力化・品質の安定化・低コスト化
などの面で有利なスパッタリング法によるコーティング
が近年行われている。
【0005】ところが、従来のような多層の膜構成の膜
をたとえばポリカーボネート樹脂性基板上にスパッタリ
ング法でコーティングする場合、その多層膜を構成する
材料(ターゲット)の全てを一つの真空槽内に備えなけ
ればならないと共に、個々のターゲット用の電源も同じ
数だけ必要とし、装置自体が複雑なものとなるばかりで
なくランニングコストも非常に大きくなる問題がある。
すなわち、反射鏡としての反射率を得るためにはAl単
層膜のみで充分であるにもかかわらず、樹脂製基板との
密着性の確保、あるいは機械的・化学的耐久性を確保す
るためにSiO,SiO2 ,Al2 3 などの他の誘電
体層の膜が必要とされるため、スパッタリング装置も最
低2つ以上のターゲットが同時に使用できるようなもの
が必要であり、これによってランニングコストの増大を
引き起こすためである。
【0006】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、一つのターゲットの使用により、
分光反射率特性などの基本的な光学特性の再現性を含め
て充分に満足するのみならず、密着性あるいは耐久性試
験後においても優れた構成の合成樹脂性反射鏡及びその
製造方法を提供する事を目的とする。
【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、本発明は合成樹脂製基板上の第1層目としてAlタ
ーゲットを用い、光学的膜厚n1 1 が0<n1 1
0.5λのAl2 3 層もしくはAlN層をArガスに
2 ガスもしくはN2 ガスを導入した反応性スパッタリ
ングで成膜し、第2層目として物理的膜厚d2 が50〜
100nmのAl層をスパッタリングで成膜し、さらに
また第3層目として光学的膜厚n3 3 が0<n3 3
≦0.5λのAl2 3 層もしくはAlN層を第1層と
同じくArガスにO2 ガスもしくはN2 ガスを導入した
反応性スパッタリングで成膜するものである。
【0008】
【作用】以上の構成ではコーティング層がAl2 3
もしくはAlN膜およびAl金属膜で構成されており、
各層はスパッタリング法によって成膜される。ターゲッ
トとしては、Al金属製のターゲットのみを使用し、第
1層及び第3層のスパッタリングには、O2 ガスもしく
はN2 ガスを導入しながらの反応性スパッタリングによ
って行う。また、このスパッタリングは、常温雰囲気中
すなわち、真空層内の加熱を行うことなく行うことがで
きる。
【0009】上記構成の合成樹脂性反射鏡を裏面反射鏡
として使用する場合、第1層目のAl2 3 層もしくは
AlN層が合成樹脂性基板との密着性と耐クラック性と
に寄与している。第2層目のAl層は分光反射率に大き
く寄与しているが、O2 ガスもしくはN2 ガスの導入量
及び膜厚を適当に選択することによって第1層のAl 2
3 層もしくはAlN層も分光反射率向上に寄与するこ
とができる。また、第3層目のAl2 3 層もしくはA
lN層は、膜の耐久性、特に機械的強度を向上させるこ
とができる。
【0010】また、上記構成の合成樹脂製光学部品を表
面反射鏡として使用する場合、第1層のAl2 3 層も
しくはAlN層が合成樹脂製基板との密着性と耐クラッ
ク性のみに寄与し、第3層のAl2 3 層もしくはAl
N層は、膜の耐久性、特に機械的強度を向上させるのに
有効である。この場合も分光反射率に大きく寄与してい
るのは第2層のAl層であるが、O2 ガスもしくはN2
ガスの導入量及び膜厚を適当に選択する事によって第3
層のAl2 3 層もしくはAlN層も分光反射率向上に
寄与することができる。
【0011】
【実施例1】屈折率n=1.58のポリカーボネート樹
脂(PC)からなる合成樹脂製基板に対しArガスおよ
びO2 ガスを混合した雰囲気中でAlターゲットにより
反応性スパッタリングを行い、第1層目のAl2 3
を3nm成膜した。このときのArガスの分圧は2.0
×10-3Torr、O2 ガスの分圧は2.0×10-3
orrであり、Alターゲットを用いて成膜を行った。
次に、Arガスの分圧を2.0×10-3Torrとし、
2 ガス無添加でAlターゲットによりスパッタリング
を行い、第2層目にAl層を60nm成膜した。その
後、Arガスの分圧を2.0×10-3Torr,O2
スの分圧を2.0×10-3Torrとし、Alターゲッ
トにより第3層目のAl2 3 層を反応性スパッタリン
グにより50nm成膜した。
【0012】表1は以上のようにして製造された合成樹
脂製反射鏡の膜構成を示す。
【0013】
【表1】
【0014】次にこの合成樹脂製反射鏡を裏面反射鏡と
して、入射角45°に対する分光反射率を測定したとこ
ろ、図1の特性図となった。図1に示すように本実施例
の裏面反射鏡は、初期性能としての基本的な光学特性で
ある分光反射率を有していた。
【0015】また、本実施例の裏面反射鏡の膜表面に幅
18mmのセロハンテープ(商標名)を接着させた後、
接着面と約45°の角度でテープを取り除く密着性試験
を行ったところ、膜剥離を生ずることはなかった。
【0016】さらに、本実施例の裏面反射鏡について、
対環境試験として、−20℃→常温(20〜25℃)→
+60℃の温度サイクルを5回繰り返す熱衝撃試験行っ
たところ、異常はみられなかった。
【0017】
【実施例2】屈折率n=1.58のポリカーボネート樹
脂(PC)からなる合成樹脂製基板に対しArガスおよ
びO2 ガスを混合した雰囲気中で反応性スパッタリング
を行い、第1層目のAl2 3 層を3nm成膜した。こ
のときのArガスの分圧は2.0×10-3Torr、O
2 ガスの分圧は2.0×10-3Torrであり、Alタ
ーゲットを用いて成膜を行った。次にArガスの分圧を
2.0×10-3Torrとし、O2 ガス無添加でAlタ
ーゲットを用いてスパッタリングを行い、第2層目にA
l層を60nm成膜した。その後、Arガス分圧を2.
0×10-3Torr、O2 ガスの分圧を2.0×10-3
Torrとし、Alターゲットを用いて、第3層目のA
2 3 層を反応性スパッタリングにより200nm成
膜した。表2はこのようにして製造された合成樹脂反射
鏡の膜構成を示す。
【0018】
【表2】
【0019】次にこの合成樹脂製反射鏡を裏面反射鏡と
して、入射角45°に対する分光反射率を測定したとこ
ろ、図2の特性を示した。図2に示すように本実施例の
裏面反射鏡は、初期性能としての基本的な光学特性であ
る分光反射率を有していた。
【0020】また、本実施例の裏面反射鏡について実施
例1と同様な方法で、密着性試験及び対環境試験を行っ
たところ、膜剥離を生ずることがなく、また何ら異常は
認められなかった。
【0021】
【実施例3】屈折率n=1.58のポリカーボネート樹
脂(PC)からなる合成樹脂製基板に対しArガスおよ
びN2 ガスの混合雰囲気中で反応性スパッタリングを行
い、第1層目のAlN層を3nm成膜した。このときの
Arガスの分圧は2.0×10-3Torr、N2 ガスの
分圧は2.0×10-3Torrであり、Alターゲット
を用いて成膜を行った。次にArガスの分圧を2.0×
10-3TorrとしN2 ガス無添加でAlターゲットに
よりスパッタリングを行い、第2層目にAl層を60n
m成膜した。その後Arガスの分圧2.0×10-3To
rr、N2 ガスの分圧を2.0×10-3Torrとし、
Alターゲットを用いて反応性スパッタリングを行い、
第3層目のAlN層を50nm成膜した。表3はこの反
射鏡の膜構成を示す。
【0022】
【表3】
【0023】以上のようにして得られた本実施例を裏面
反射鏡として、入射角45°に対する分光反射率を測定
したところ、図3の特性を示した。図3に示すように本
実施例の裏面反射鏡は、初期性能としての基本的な光学
特性である分光反射率を有していた。また、本実施例の
裏面反射鏡について実施例1と同様に密着性試験及び対
環境試験を行ったところ、膜剥離を生ずることがなく、
また、何ら異常は認められなかった。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、初期性能としての基本
的な光学特性を満足できると共に、ミラー膜にマイクロ
クラックの発生がなく、また合成樹脂製基板の変形・劣
化がなく、外観特性が良好であり、さらに耐久性試験後
であっても膜剥離やマイクロクラックの発生がない合成
樹脂製反射鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の反射率特性図。
【図2】実施例2の反射率特性図。
【図3】実施例3の反射率特性図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂製基板上の第1層目を化学的膜
    厚n1 1 が0<n1 1 ≦1/2λ(λは光の波長)
    のAl2 3 層、第2層目を物理的膜厚d2 が50〜1
    00nmのAl層、第3層目を光学的膜厚n3 3 が0
    <n3 3 ≦1/2λのAl2 3 層により形成したこ
    とを特徴とする合成樹脂製反射鏡。
  2. 【請求項2】 合成樹脂製基板上の第1層目を化学的膜
    厚n1 1 が0<n1 1 ≦1/2λ(λは光の波長)
    のAlN層、第2層目を物理的膜厚d2 が50〜100
    nmのAl層、第3層目を光学的膜厚n3 3 が0<n
    3 3 ≦1/2λのAlN層により形成したことを特徴
    とする合成樹脂製反射鏡。
  3. 【請求項3】 Alターゲットを用いた反応性スパッタ
    リングにより合成樹脂製基板に第1層をコーティングす
    る工程と、Alターゲットを用いたスパッタリングによ
    り第2層をコーティングする工程と、Alターゲットを
    用いた反応性スパッタリングにより第3層をコーティン
    グする工程とを備えていることを特徴とする合成樹脂製
    反射鏡の製造方法。
JP18525991A 1991-06-28 1991-06-28 合成樹脂製反射鏡およびその製造方法 Withdrawn JPH0511103A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7976737B2 (en) 2005-09-07 2011-07-12 Exax Inc. Silver organo-sol ink for forming electronically conductive patterns

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7976737B2 (en) 2005-09-07 2011-07-12 Exax Inc. Silver organo-sol ink for forming electronically conductive patterns

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