JPH05196803A - レンズ上の反射削減コーティングの製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、眼鏡、レンズ等の比較的柔らかい
合成材料からなるものの耐傷コーティングを形成する方
法及びその装置を提供する。 【構成】 合成材料、例えばＣＲ３９からなるレンズ１
の傷に対してこれを保護する目的で、はじめにＳｉＯの
大変薄い接着層２が印加され、続いて厚いＳｉＯ2 層２
が設けられる。両層は、蒸発器２１とプラズマソース２
２を有する真空室２０内にて凝着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項１及び１０の前段における方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズに伴う問題は、大変しばしばあげ
られるものとして保護コーティングの印加があり、この
保護コーティングは光透過性であるが反射削減性のもの
である。これは、カメラのレンズと同様に眼鏡のレンズ
にも用いられている。使用者による乱暴な又は不注意な
取り扱いがあると、眼鏡は極度のストレスをこうむり、
合成ガラスだけでなくケイ酸塩ガラスにもまたすり傷の
原因となる。概して表面ダメージを与えるのは、鋭い物
が圧力下において表面を横切って引かれることに要因が
ある。例えば、つや出し布中における角のとがった砂、
また眼鏡の場合には粗いティッシュにより、それが行な
われる。

【０００３】低重量で破壊に対する大きな抵抗力がある
という性質を結合したものであると共に単独に着色可能
である合成ガラスは、益々ひんぱんに使用されている。
しかしながら、それには重大な欠点があり、それは、そ
の表面がケイ酸塩ガラスに比べて相当柔らかく、機械的
ダメージに大変敏感であるということである。

【０００４】レンズ用の合成材料としてジュロプラスチ
ック（ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）が広く使用されてお
り、それは互いに化学的にしっかりとからまったマクロ
分子からなる。それは大変しばしば室温で壊れる。一
方、それは温度に安定しており、溶接可能ではなく、溶
解せず、そしてただ膨張に弱い。眼鏡に用いられるレン
ズシステムに向くひとつのジュロプラスチックは、ＣＲ
３９であり、これはジアリルジエチレン グリコールカ
ーボネイト（ｄｉａｌｌｙｌｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌ
ｉｃｏｌｃａｒｂｏｎａｔｅ）である。ただ近年、ほと
んどもっぱらガラス用レンズシステムに用いられるこれ
らの合成材料は別として、他の合成材料、ポリメタクリ
ル酸メチル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌ
ａｔｅ（ＰＭＭＡ））、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙ
ｒｅｎｅ（ＰＳ））、及びポリカーボネート（ｐｏｌｙ
ｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＰＣ））のようなものが使用され
ている。

【０００５】もしも、例えば、ＣＲ３９合成が保護カバ
ーに当てられると、レンズ本体からの保護層の分離、保
護層とレンズ本体の熱膨張の相違、同じく多くの場合保
護コーティングの低温度での安定性という問題が解決さ
れなければならない。

【０００６】ケイ酸塩コーティングを伴う基体が約３０
０℃の高温に熱せられると、それにより欠点を解決する
稠密な層を発生する目的の蒸着法において印加されるコ
ーティング分子のための充分なエネルギが得られる。こ
れに対して、合成層を形成する時に、蒸着は一般に低温
で行なわれなければならない。

【０００７】この場合において求められるエネルギを得
るためには、成育した層に不活性ガスのイオンで衝撃が
加えられる。蒸着分子と反応的なガスのイオン化の付加
は、層の凝縮に稠密過程を補強する。

【０００８】これらの所謂イオン補強蒸着法（ＩＡＤ）
から離れて、所謂プラズマ重合がまた知られており、そ
れは層形成の間、層の特性が連続的に可変されるので、
一方では、化学構造の見地から合成表面に適合され、他
方では、空気への境界上のガラス構造を形成するが、こ
れは大変高い機械的抵抗力を有するものである。

【０００９】シリコンコンパウンドを含む透明保護コー
ティングの製造方法は、既に知られており、合成基体の
コーティングに使用されている（ＤＥ−Ａ−３ ６２４
４６７（ＥＰ−Ａ−０ ２５４ ２０５））。この方
法において、化学的蒸着はプラズマ効果の基にて（プラ
ズマ化学蒸着）、重合可能単量体で有機のコンパウンド
上にシロキサン（ｓｉｌｏｘａｎｓ）とシラザン（ｓｉ
ｌａｚａｎｓ）のグループから行なわれ、その重合法に
はより多くの酸素が供給される。プラズマは２つの電極
間の高周波の手段によりその中に発生され、その電極の
一方は陰極としての作用を有し、基体に接続される。適
度なコーティングの前に、基体は希ガスを含む大気中に
て、有機合成の存在において、グロー放電によるイオン
衝撃にさらされる。

【００１０】その他、重合可能なシリコン含有単量体を
伴う基体のプラズマ増強コーティングの公知の方法とし
ては、単量体がシラン（ｓｉｌａｎｓ）、シラザン（ｓ
ｉｌａｚａｎｓ）又はジシラザン（ｄｉｓｉｌａｚａｎ
ｓ）に限定され、そして特定のテイバー着用率（Ｔａｂ
ｅｒ ｗｅａｒ ｉｎｄｅｘ）が達成されるまで、プラ
ズマコーティングが行なわれることがある（ＥＰ−Ａ−
０ ２５２ ８７０）。

【００１１】装置もまた公知であり（ＤＥ−Ｃ−３ ９
３１ ７１３）、それはプラズマ増強法における光学レ
ンズの両面の被覆を可能にするものである。この装置
は、２つの電極を有し、それは被覆されるワークピース
用の保持部材の間に配置されている。保持部材には、そ
こに明確な電位がある。

【００１２】同様の方法が、真空コーティングをする透
明な合成基体の前処理として知られている（ＥＰ−Ａ−
０ ４０３ ９８５）。基体表面のプラズマ衝撃を通っ
て、この表面が、次の層に高い接着力を印加可能なよう
に変化されていることが解明されている。

【００１３】基体のコーティング用の他の装置におい
て、真空室にそこに配置されている基体キャリアが設け
られており、かつそれがプラズマ発生器、磁石及び電子
放射器を有し、一方、真空室中に、基体上の層の発生用
の材料の原子、分子又はクラスタの発生用の装置が配置
されており、それがプラズマ発生器及び反対側の基体の
すぐ次に置かれている（ＥＰ−９０１２３７１２．３，
ケイ・マルト、ダブリュ・クラグ、エイ・チューラー：
新プラズマソースを伴うイオン補助凝着、ＰＳＥコンフ
ィデンシャル部署提出、ガーミッシュ−パーテンキルヘ
ン １９９０）。この装置のひとつの利点としては、イ
オン補助凝着（ＩＡＤ）の以前の装置に比べて、高いプ
ラズマ密度で約１ｍの直径を有する基体ホルダに基づく
作用があげられる。

【００１４】更に、反射防止コーティングは公知であ
り、それは合成レンズに加えられ、かつ例えば２つの層
を含み、その第１の層はＳｉＯx 層で第２の層はＳｉＯ
層である（ＤＥ−ＯＳ ２７ ３８ ０４４，図１
Ａ）。

【００１５】更に、反射防止コーティングは公知であ
り、これは４又はそれ以上の別の層を含んでおり、例え
ば、基体に次のように連続する層である：ＳｉＯ，

【００１６】

【化１】

【００１７】（ＤＥ−ＯＳ ３８ １８ ３４１）。

【００１８】ＤＥ−Ａ−３９ ０９ ６５４には、Ｓｉ
Ｏの第１の層と

【００１９】

【化２】

【００２０】（以下「ＳｉＯ2 」と記載する）の第２の
層を有するプラスチック樹脂の基体上の反射削減システ
ムが開示されている。これは、単に破壊力を改善するこ
とを提供し、そのために単に１０から６０ｎｍの厚みを
有するだけである。

【００２１】プラスチックの基体上に形成される耐傷コ
ーティングも知られており、そのコーティングは１から
１０μｍの厚さを有する（ＵＳ−Ａ−３ ８１１ ７５
３）。しかし、耐傷と接着力の組み合わせは、このコー
ティングで達成することはできない。

【００２２】更に、４μｍのコーティングをポリマから
なるレンズ上に加えることが公知で、そのレンズは蒸発
されたガラスからなり、特にホウケイ酸ガラスからなる
（ＤＥ−Ａ−２５ ３８ ９８２）。ガラスはＳｉＯ2
、８０パーセントからなる。また、蒸発されたガラス
上のＳｉＯ及びＳｉＯ2 のベースコーティングの厚み
は、示されていない。

【００２３】更に、反射削減システムが公知で、それは
２又は３の別れたコーティングからなり、最初にＳｉＯ
の均一層又はＳｉＯの不均一コーティングそして高い屈
折率の物質が物体に印加される（ＤＥ−Ａ−２２ １０
５０５）。しかし、最初のＳｉＯ層の酸化の程度が示
されていない。更に、屈折率が不均一であるばかりでな
く、層の硬度も不均一である。

【００２４】ポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎ
ａｔｅ）と他の合成基体材料の反射削減用のλ／４及び
λ／２の光学厚さを有するＳｉＯを用いることが知られ
ている（ＵＳ−Ａ−３ ３５６ ５２２；ＵＳ−Ａ−４
４９７ ５３９）。良い接着力と耐剥離特性を有する
各コーティングが区別されていない。

【００２５】合成ポリマのレンズ用の他の公知の反射防
止コーティングシステムにおいて、第１のコーティング
はＳｉＯとＳｉＯ2 の合成からなり、１．８の屈折率と
λ／４の光学厚さ（約７０ｎｍ）を有し、また更なるコ
ーティングである

【００２６】

【化３】

【００２７】及びＳｉＯ2 はλ／４又はλ／２の屈折率
をそれぞれ有する（ＤＥ−Ｃ−２７３８ ０４４）。

【００２８】最後に、固いコーティングを伴う合成物体
の製造方法が公知であり、それはシリコンをベースとす
る層が基礎材料上に配置され、この層の上にＳｉＯ2 フ
ィルムが印加される（ＥＰ−Ａ−０ ２６６ ２２
５）。ここにおけるＳｉＯ2 層は真空蒸着法により印加
されているがむしろイオンプレーティング法が好まし
い。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、眼鏡、レン
ズ等の比較的柔らかい合成材料からなるものの耐傷コー
ティングを発明するという課題に基づくものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】この課題は請求項１及び
１１に従って解決される。

【００３１】

【作用】本発明が達成する効果は、特に、比較的柔らか
い合成基体と固いコーティングとの間の張力が減少され
ることである。

【００３２】ＳｉＯ層は最小限の厚みが選択され、それ
はＳｉＯ、本発明における印加物用のものであるが、こ
れが光学的に好ましくない特性を有し、かつそのため主
として凝着力を確保する目的で使用されるからである。
ＳｉＯの層厚が増加する状態にあっては、反射は増加す
る。これは、続いて起こる厚いＳｉＯ2 層により与えら
れる反射カーブ（ｒ＝ｆ（λ））の振動の増加を導く。
更に、ＳｉＯは吸収自由でない。そのため、薄いＳｉＯ
層は、好ましくない反射と吸収を程よい限度の中に保持
し、しかも接着力を形成する要求物としての効果も果た
している。ＳｉＯ2 保護層は、これに対して、比較的厚
くなければならず、即ち５００ｎｍ以上、さもなければ
耐傷を形成する要求物ということが満たされない。より
薄いＳｉＯ2 層は、例えそれが大変固いものであって
も、与えられるストレスで破壊される。更に、それらは
反射カーブの好ましくない振動を引き起こす。より厚い
ＳｉＯ2 層の場合、振動もあるが、最小と最大の波長間
隔は、層厚の増加と共により小さくなるので、視覚の視
察において、干渉効果を妨げないことが観察可能であ
る。

【００３３】

【実施例】図１において、合成材料である例えばＣＲ３
９からなるレンズ基体１が描かれており、それには２０
ｎｍに達する１原子の厚さを有する大変薄いＳｉＯ層２
が設けられている。この層２は本来、ＳｉＯ2 の少なく
とも５００ｎｍの厚さである保護コーティング３のより
良い付着をもたらす目的で設けられている。

【００３４】周知のように、直接印加されるＳｉＯ2 層
は合成材料に不充分に凝着するだけである。所謂ボイル
テストにおいて、被覆された基体は、定められた時間、
沸騰する例えば水に５％のＮａＣｌを混ぜた塩溶液に、
周期的に浸される。続いて、それは冷水に沈められる。
直接合成材料上に印加されたＳｉＯ2 の層は、そのよう
なボイルテストにおいて大変早く脱落してしまう、例え
ばそれは５から１０分後である。これに対して、もしも
ＳｉＯ2 層３と抵抗蒸発器ボート又は電子ビーム銃で同
時にプラズマとイオン衝撃の下において被覆された合成
材料の基体との間にＳｉＯ層２が配置されると、ＳｉＯ
2 層３の凝着力はかなり増大する。ボイルテストが４０
分で終了しても、層２、３に損傷は発見できなかった。

【００３５】薄いＳｉＯ2 層３と共に、合成基体１に関
して着用特性を改良することは意味がある。例えば、Ｃ
Ｒ３９は約１８０から２００Ｎ／平方ミリメートルの硬
度を有する。これに対して、稠密な石英は、４５００Ｎ
／平方ミリメートルの硬度を有する。保護層３の硬度
は、プラズマとコーティングのパラメータをにより大変
広い範囲で調整可能である。特別なプラズマコーティン
グにより、約１０００Ｎ／平方ミリメートルから４５０
０Ｎ／平方ミリメートル近くに達する硬度値がこれまで
に達成されている。

【００３６】着用抵抗は根本的には硬度と層厚にともな
って増大し、それは約３から８μｍで始まる層厚にて、
着用抵抗における飽和効果が硬度の機能として起こる。
大変固くかつその結果もろい層の製造において、層と基
体との間に強い張力が発生する。例えばＣＲ３９は約１

【００３７】

【数１】

【００３８】（以下「×１／１００００」と記載する）
／Ｋの熱膨張係数を有し、これと同時に、一方、石英の
熱膨張係数はほとんど無視できるものである。従って、
７０ｍｍのＣＲ３９レンズは、８０℃の温度変化で約
０．４ｍｍ膨張することになる。これに対して、石英の
膨張は、０に近い。それによる張力は、層の凝着に強く
作用する。このため、層自体における張力の少なくとも
一部を破壊するのに有効である。これは、硬度グラジエ
ント、即ち硬度が中から基体上の外方に向かって増加す
ることを経て、成し遂げられる。ＳｉＯ2 層の製造のた
め、スタート材料としてサブオキサイド（ｓｕｂｏｘｉ
ｄｅ）の代わりにＳｉＯ2 を使用することを示唆する。
ＳｉＯ2 は大変低い蒸発器の電力で蒸発可能である。基
体上に位置する熱応力は、それにより、薄い保護層を製
造する間、最小に保持可能である。

【００３９】ＳｉＯとＳｉＯ2 層の間に層５を挿入する
ことにより、反射カーブにおける振動は相当減少可能で
ある。この層５は、基体１の屈折率よりも小さくかつ保
護層３の屈折率よりも大きい屈折率を有することが好ま
しい。もしもＣＲ３９が基体として使用され、かつもし
も保護層３がＳｉＯ2 からなると、層５の屈折率は１．
４５と１．５２の間になる。ここでは層５の厚さは約８
０から１２０ｎｍであり、５５０ｎｍの光の波長におい
て４分の１の波長に一致する。この長さを通って層３の
厚みのため振動は減じられる。

【００４０】図３は変形例を描いたもので、中間層６と
してＳｉＯｘ層が使用されており、ｘは１と２間の値で
ある。ＳｉＯ2 層３上には、４つの更なる層７から１０
の結合が配置されており、これらは専ら反射削減の目的
のため設けられている。これらの層は、

【００４１】

【化４】

【００４２】（以下「Ｔａ2 Ｏ5 」と記載する）とＳｉ
Ｏ2 を互い違いに含んでおり、最上層はＳｉＯ2 であ
る。

【００４３】層の製造は、以下に開示する方法でかつ図
４に関連して示す。

【００４４】標準の真空装置２０内にて、電子ビーム蒸
発器２１（上記マトル、クラッグ、ツォーラー参照）に
より層が付着される。プラズマソース２２は、ここにお
いては、装置２０の中央でかつ底部２３上に配置され、
電気的に絶縁されている基体ホルダ２４に向けられてい
る。プラズマソース２２中には、円筒形の電子放射

【００４５】

【化５】

【００４６】陰極２５が配置されており、これは約５０
ｍｍの直径を有する円筒形の陽極２６に取り囲まれてい
る。グロー放電プラズマは、ライン２８から導入される
希ガス、主としてアルゴンの中にて発生される。

【００４７】円筒形の磁気コイル２９は、陽極２６を囲
み、そしてそれは、プラズマにより生じる電子の移動の
可能性が軸方向に相当増大しまた径方向に相当減少する
ことを引き起こす。電子は磁場線に関して螺旋形に移動
し、それによりプラズマはコーティング室２０に達す
る。コーティング室２０の上部３０上及び基体ホルダ２
４の上には、環状の磁石コイル３１が設けられており、
それは内径が基体ホルダの直径よりも大きい状態にあ
る。このリング磁石３１の磁場と円筒コイル２９の磁場
は、重ねられかつヒータ２７により間接的に熱せられた
陰極２５から軌道にのる電子のための補導場を形成し、
プラズマソース２２と基体ホルダ２４間の全プラズマ用
と同じ、エネルギ供給部３２により代わる代わる供給さ
れる。ドーム形基体ホルダ２４の前には、ドーム形プラ
ズマ境界層が発生される。プラズマに関する基体ホルダ
２４の電位は負であるので、イオンはプラズマ境界層の
内から加速されそして育成しているフィルムに衝撃を与
え、それによりフィルムは稠密にされる。１つのイオン
ソースを伴うもので従来のＩＡＤ法に比べてこの製造法
の重要な長所は、基体ホルダの全内面に平行に形成され
るプラズマ境界層の中から出発するイオンが、短い距離
の間に加速されることにある。部屋２０の底部から加速
が起きるイオンソースの場合、条件は異なる。図４にお
ける装置において、プラズマ境界層からのイオンは衝突
とエネルギ損失による影響がない。更に、プラズマは、
プラズマソース２２と基体ホルダ２４との間の全域にわ
たるので、イオンソースは根本的に基体ホルダ２４と同
じ領域をカバーする。グリッド抜き取りをともなう従来
のイオンソースと共に、抜き取りグリッド領域が基体上
のビーム上領域にほとんど一致して要求される。

【００４８】反応的なガス、例えば

【００４９】

【化６】

【００５０】は、ライン３４を通って部屋２０内に導入
される。部屋２０内のプラズマのため、それはイオン化
されかつ活性化される。電子ビーム銃２１の蒸発される
材料３５は、基体ホルダ２４からプラズマを通過しなけ
ればならないので、それはイオン化されかつ活性化され
る。

【００５１】プラズマソース２２は部屋２０から電気的
に絶縁されている。供給される放電電圧は別として、一
方、ソース２２と部屋２０との間で電位差を得ている。
ソース２２は部屋２０に関する可変正電位を引き受け、
これと同時に基体ホルダ２４が部屋２０と同じ電位にほ
ぼなる。イオンエネルギは電位差により決定され、その
電位差は正電位状態のＤＣ電流ソース３６から供給され
る陽極チューブ２６と基体ホルダ２４との間に生じるも
のである。ソース２２の可変電位は放電電圧の機能、ガ
スの部分的な圧力及び磁場の強さである。電界の正浮動
電位を通って、電界が発生され、ソース２２と基体ホル
ダ２４との間の電子を反射する。もしもそれらが陽極チ
ューブ２６上に衝突しないと、それらは負電位上に反射
され、かつ再びソースの中から来ることができる。その
結果、効果的イオン化をともなう電子進路の振動及びガ
ス原子と分子の刺激が得られる。陽極付近の電界により
生じる反発作用の効果のため、基体ホルダ２４の前面の
プラズマはイオンにより支配されている。これは、部屋
壁２０に関し３と５ボルトのほぼ間である基体ホルダ２
４の電位により認めることができる。放電パラメータ
は、８０ボルトに達する放電電圧、７０Ａの放電電流、
そして５ＫＷのプラズマ電力である。圧力は

【００５２】

【化７】

【００５３】の比が４：１に達する状態で、１×１／１
００００から８×１／１００００ｍｂである。プラズマ
ソースの記載した作用は、蒸発工程からプラズマ発生工
程を分離することを可能にしている。

【００５４】全ての蒸発可能なスタート材料、例えば酸
化物及びフッ化物が気化器２１において蒸発可能である
ので、プラズマソースと蒸発ソースとの間を接続するも
のはない。

【００５５】耐傷ＳｉＯ2 層の蒸着のため、ＳｉＯ2 粒
が使用され、これが電子ビーム蒸発器２１中の電子ビー
ム発生器４０で蒸発される。この粒のため、比較的低い
蒸発器電力が要求される。例えば、Ｔａ2 Ｏ5 のような
高い屈折材料の場合であっても低い蒸発電力を保持する
目的で、最小サイズのカップ状の多カップるつぼが使用
されることが好ましく、単にひとつのカップ４１として
描かれている。

【００５６】

【数２】

【００５７】ｍｂ以下に下がるまで部屋２０を吸い出し
た後、層システムの蒸着が行われる。

【００５８】ＳｉＯ接着層は、約０．１ｎｍ／ｓの速度
で付着される。プラズマソース２２は、図示しない蒸発
器隔て板を開くと同時に加えられる。ソース２２は、こ
こでは、純粋なアルゴンで、約２．５×１／１００００
ｍｂの部分圧力中にて、作動される。放電電流は、約３
０Ｖの放電電圧で約３０Ａである。望む層厚が得られた
後、プラズマソース２２はスイッチオフされると同時に
蒸発器隔て板が閉められる。

【００５９】続いて、厚いＳｉＯ2 保護層の蒸着が行わ
れる。ここでも、プラズマソース２２はアルゴンを用い
て作動される。

【００６０】Ｓｉ０2 層の硬度は、プラズマ放電電力の
作用、即ち電流及び電圧と、ガス圧力と、コーティング
速度である。層の硬度グラジエントは、これらのパラメ
ータで調整される。特に低い硬度値は、低いプラズマ電
力（１ＫＷ以下）で、比較的高い圧力（約６×１／１０
０００ｍｂ）で、そして高いコーティング速度（約５×
１０ｎｍ／ｓ）で、達成される。最大の硬度値は、約５
ＫＷのプラズマ電力、１．５×１／１００００ｍｂの圧
力及び０．１ｎｍ／ｓの速度で、行われた実験にて達成
された。望む層厚が達成された後、プラズマソース２２
はスイッチオフされ、蒸発器隔て板が閉められる。

【００６１】続いて、第１の高い屈折層Ｔａ2 Ｏ5 の蒸
着が行われる。理論上、他の高い屈折材料が使用可能
で、酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ），酸
化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）等
である。高い屈折層において、プラズマソース２２はま
た約２×１／１００００ｍｂの圧力のアルゴンで作動さ
れる。一方、酸素はライン３４を通って部屋２０内に導
入され、約４×１／１００００ｍｂの部分圧力状態にな
る。酸素は、入口２８に類するように、プラズマソース
に直接嵌め込まれることも可能である。五酸化タンタル
（ｔａｎｔａｌｕｍ ｐｅｎｔｏｘｉｄｅ）層の蒸着の
間、プラズマソースは、約５ＫＷの放電電力で動作す
る。コーティング速度は、約０．２ｎｍ／ｓである。次
の層ＳｉＯ2は、原則としてＳｉＯ2 保護層のように、
特に２×１／１００００ｍｂの圧力、約４ＫＷのプラズ
マ電力及び約０．５ｎｍ／ｓのコーティング速度で付着
される。

【００６２】高い屈折層の蒸着は、第１の高い屈折層と
同じパラメータで行われる。最後のＳｉＯ2 層は先のＳ
ｉＯ2 層のように付着される。

【００６３】ＳｉＯ層と保護層との間に配置されるスペ
クトルのカーブの振動の減少用λ／４ＳｉＯx 中間層の
最適な製造パラメータは、硬度とその結果としての保護
層の屈折率に作用する。次のパラメータが適している：
圧力約２×１／１００００ｍｂ、プラズマ電力約４Ｋ
Ｗ、速度約０．１ｎｍ／ｓ。

【００６４】合成レンズ等に印加される例えばＳｉＯ又
はＳｉＯ2 の材料の原子、分子又はクラスタの発生用
に、電子ビーム蒸発器に代えて、熱蒸発器又はスパッタ
リング陰極が使用可能である。ただ、プラズマが電子ビ
ーム銃等とは別の装置にて発生されることが必須であ
る。それにより、プラズマは、プラズマソース２２内で
発生されかつ小さい粒子が蒸発器ソース２１中に印加さ
れ、コーティングの均一性が特に高くなる。更に、コー
ティングパラメータは、互いに独立して広く調整可能で
あり、それは固いグラジエントで層の製造をするため大
いに重要なことである。

【００６５】下のエッジが３３で示される基体ホルダ２
４は、シャフト４２の手段により回転させることができ
る。それは、被覆される多数のレンズ等がその下側に設
けられている。更に、基体ホルダ２４は、図示しない蒸
発器保護物を有することができ、それは、絶縁材料の付
着において基体ホルダの表面の一部が絶縁材料でコーテ
ィングされることを防ぎ、そしてその結果基体キャリア
を通って電気的充電を放出することを可能にするもので
ある。更に、図４における装置の詳細は、独国特許出願
第Ｐ ４０ ２０ １５８．９号に記載されており、こ
のためより詳しいことは示していない。

【００６６】図４における装置で、プラズマ電力が時間
の作用のためにＫＷに低下すると、これは０．５から
５．５ＫＷにほぼ直線上に立ち上がる直線を結果として
生じ、これに反し、同時に圧力がほとんど直線的に６×
１／１００００から１×１／１００００ｍｂに落ちる。
同時に、速度は５．５ｎｍ／ｓからほとんど０ｎｍ／ｓ
に減速する。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、比較的柔らかい合成基
体と固いコーティングとの間の張力を減少させて、その
付着力を増し、優れた耐傷特性を有するコーティングを
施したレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における合成基体上の２層構造を示す断
面図。

【図２】本発明における合成基体上の３層構造を示す断
面図。

【図３】本発明における合成基体上の７層構造を示す断
面図。

【図４】薄層を発生するプラズマＩＡＤ法を用いた装置
の断面図。

【符号の説明】

１ 合成基体 ２ 第１の層 ３ 第２の層 ６ 第３の層 ７〜１０ 多層 ２０ 真空室 ２１ 蒸発器 ２２ プラズマソース ２４ 基体ホルダ ２５ 陰極 ２６ 陽極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュートツェルマン、ライナー ドイツ連邦共和国 ディ−6458 ローデン バッハ １ ライプツィガー ストラーセ 18番 (72)発明者 ザイヤー、ギュンター ドイツ連邦共和国 ディ−6457 マインタ ル ２ ハイングラーベンストラーセ 51 番

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明合成基体（１）と、該基体上に直接
   配置されるＳｉＯの第１の層（２）と、該第１の層上に
   配置されるＳｉＯ2 の第２の層（３）と、からなる光学
   レンズにおいて、前記第１の層（２）は５０ｎｍに達す
   る１原子層の厚さを有し、前記第２の層（３）は少なく
   とも５００ｎｍの厚さを有することを特徴とする光学レ
   ンズ。
2. 【請求項２】 前記第２の層（３）は不均一な硬度を有
   し、異なる硬度の少なくとも２つの領域が交互に含まれ
   ており、その小さい方の硬度の領域が前記第１の層
   （２）に隣接することを特徴とする請求項１の光学レン
   ズ。
3. 【請求項３】 前記第２の層（３）は３０００から１０
   ０００ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１の
   光学レンズ。
4. 【請求項４】 前記第２の層（３）の硬度は、前記第１
   の層（２）から該第１の層（２）から離れた方に面する
   第２の層の表面に向かって連続的に増加することを特徴
   とする請求項２の光学レンズ。
5. 【請求項５】 前記第２の層（３）の硬度は、５００Ｎ
   ／平方ミリメートルから４５００Ｎ／平方ミリメートル
   まで増加することを特徴とする請求項２又は４の光学レ
   ンズ。
6. 【請求項６】 前記第１の層（２）と第２の層（３）の
   間に第３の層（５）が設けられ、その材料の屈折率は基
   体（１）のそれより小さくかつ保護層（３）のそれより
   大きいことを特徴とする請求項１の光学レンズ。
7. 【請求項７】 前記第３の層（６）は、ＳｉＯx （１＜
   ｘ≦２）からなることを特徴とする請求項６の光学レン
   ズ。
8. 【請求項８】 前記第２の層（３）上には多層の反射削
   減システム（７から１０）が設けられていることを特徴
   とする請求項１の光学レンズ。
9. 【請求項９】 前記反射削減システムは、Ｔａ２Ｏ5 か
   らなる２つの層（７，９）とＳｉＯ2 からなる２つの層
   の４層からなることを特徴とする請求項８の光学レン
   ズ。
10. 【請求項１０】前記第１の層は好ましくは５ｎｍの厚さ
    を有することを特徴とする請求項１の光学レンズ。
11. 【請求項１１】 前記反射削減システムは、Ｔａ2 Ｏ5
    からなる３層と３層に達するＳｉＯ2 とからなる６層に
    達するものからなることを特徴とする請求項８の光学レ
    ンズ。
12. 【請求項１２】 プラズマが発生可能な部屋で合成基体
    上に薄い層を発生させる装置において、ａ．前記合成基
    体に対向するプラズマソース（２２）；ｂ．該プラズマ
    ソース（２２）の隣にある蒸発器（２１）；ｃ．前記基
    体の上にある少なくとも１つのリング磁石（３１）を有
    することを特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 前記プラズマソース（２２）は、円筒
    形の陽極（２６）を有し、その中には電子放射器（２
    ５）が配置されており、前記円筒形の陽極（２６）は円
    筒形のコイル（２９）で囲まれており、そこには円筒形
    のコイル（２６）の内部にガス入口（２８）が導入され
    ていることを特徴とする請求項１２の装置。
14. 【請求項１４】 前記プラズマソース（２５，２６）
    は、前記真空室（２０）から電気的に絶縁されているこ
    とを特徴とする請求項１２及び１３の装置。
15. 【請求項１５】 不均一な硬度での層の製造方法におい
    て、プラズマコーティング装置のパラメータを変化させ
    ることを特徴とする層の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記層はプラズマ増強で製造されるこ
    とを特徴とする請求項８又は９における反射削減層の製
    造方法。
17. 【請求項１７】 合成基体上に薄層を印加する方法にお
    いて、ａ．１又はそれ以上の合成基体が基体ホルダに載
    置される工程；ｂ．前記合成基体上に薄層を形成するた
    めの材料が電子ビーム蒸発器（２１）又は抵抗蒸発器に
    て蒸発される工程；ｃ．蒸発器（２１）における前記材
    料の蒸発と同時に、前記合成基体がプラズマソース（２
    ２）からのプラズマにさらされる工程、からなることを
    特徴とする薄層印加方法。
18. 【請求項１８】 プラズマ放電電流は時間がたつと増加
    することを特徴とする請求項１５の層の製造方法。
19. 【請求項１９】 ガス圧力は時間がたつと減少すること
    を特徴とする請求項１５の層の製造方法。
20. 【請求項２０】 蒸発速度は時間がたつと減少すること
    を特徴とする請求項１５の層の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記時間は約１５分であることを特徴
    とする請求項１８から２０のひとつ又はそれ以上の層の
    製造方法。
22. 【請求項２２】 陰極（２５）と陽極（２６）の間に流
    れる前記プラズマ放電電流は５から３０分の時間間隔内
    で、約１０Ａから１００Ａに増加することを特徴とする
    請求項１８の層の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記ガス圧力は５から３０分の時間間
    隔内で、約８×１／１００００ｍｂから１×１／１００
    ００ｍｂに減少することを特徴とする請求項１９の層の
    製造方法。
24. 【請求項２４】 前記蒸発器（２１）の電力は、５から
    ３０分の時間間隔内で、減少するので、コーティング速
    度は１０ｎｍ／ｓから０．１ｎｍ／ｓに減少することを
    特徴とする請求項２０の層の製造方法。
25. 【請求項２５】 ａ．陰極（２５）と陽極（２６）の間
    に流れるプラズマ放電電流が約５から３０分の時間間隔
    内で、１０Ａから１００Ａに増加する工程；ｂ．前記プ
    ラズマ放電電流の増加と同時に、真空室（２０）内のガ
    ス又はガス混合物の圧力が８×１／１００００ｍｂから
    １×１／１００００ｍｂに減少する工程；ｃ．前記プラ
    ズマ放電電流の増加と同時に、蒸発器（２１）の電力が
    減少する工程、を含むことを特徴とする請求項１５の層
    の製造方法。