JPH1081953A

JPH1081953A - 合成樹脂製眼鏡レンズの製造方法及び合成樹脂製眼鏡レンズ

Info

Publication number: JPH1081953A
Application number: JP8236635A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikeda; 浩池田; Takeshi Kawamata; 健川俣; Tadashi Watanabe; 正渡邉; Nobuaki Mitamura; 宣明三田村; Toshiaki Oimizu; 利明生水
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: JP4060898B2

Abstract

(57)【要約】【課題】膜強度が高く、光吸収が少なく、合成樹脂製
眼鏡レンズの反射防止膜として使用できるフッ化物膜を
スパッタリング法によって高速で作成する。【解決手段】粒径０．１〜１０ｍｍの顆粒状のＭｇＦ
₂を膜原料とし、酸素または窒素または水素のなかから
選ばれた１種以上のガスを真空槽内に導入しながら、高
周波電力を投入してＭｇＦ₂上にプラズマを発生させ、
このプラズマによりＭｇＦ₂表面を４５０〜８００℃の
温度に保持すると共に、ＭｇＦ₂を前記導入ガスの正イ
オンによりスパッタリングすることによりＭｇＦ₂の少
なくとも一部を分子状態で跳び出させ、この分子状態の
ＭｇＦ₂によって眼鏡レンズの基板上に膜を形成する工
程と、前記基板上に金属酸化物又は珪素酸化物よりなる
膜を形成する工程とを有し、これらの工程により反射防
止膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング法
によって高速で光学薄膜、特に反射防止膜を有する合成
樹脂製眼鏡レンズを製造する方法及びこの方法により製
造される合成樹脂製眼鏡レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂製眼鏡レンズに対して反射防止
膜を作成する場合においては、手法の容易さや成膜速度
の速さなどの点から、真空蒸着法が多く用いられてき
た。この反射防止膜は一般的に、１．５０以下の低い屈
折率を有した低屈折率層と、１．６０以上の高い屈折率
を有した高屈折率層との組み合わせによる多層膜や、あ
るいは低屈折率層よりなる単層膜により構成される。低
屈折率層は屈折率が低ければ低いほど良好な反射防止効
果が得られることは広く知られている。このため、ガラ
ス基板への反射防止膜では、基板温度を３００℃前後に
加熱して真空蒸着を行うことによって１．３８という安
定した低屈折率の得られるＭｇＦ₂が低屈折率層として
作成されている。

【０００３】これに対し、基板が合成樹脂の場合、基板
の特性上基板温度を上げることはできない。また、基板
加熱をおこなわない成膜法では、膜硬度が不十分で簡単
に膜に傷が生じるため、加熱蒸着を行う場合のような特
性は得られない。例えば、特開平３−１２９３０１号公
報に開示されているように、イオンアシスト蒸着法でも
実用に耐えるものは得られていない。このため合成樹脂
製基板への反射防止膜の形成においては、低屈折率層と
してＳｉＯ₂を用いている。この公報では、ＳｉＯ₂を
主成分とする膜などからなる多層膜を形成することによ
ってＭｇＦ₂単層膜と同等の特性を有する反射防止膜を
得ている。ところが、この方法を用いても屈折率１．３
８程度のＭｇＦ₂を用いた多層膜のような低い反射率の
反射防止膜を得ることはできず、ＭｇＦ₂を使用できな
いことに対する解決策とはなっていない。

【０００４】このように、基板加熱を行わない場合にお
ける耐熱性や反射防止効果が不十分な点を解決するた
め、特開平４−１９１８０１号公報では、合成樹脂製眼
鏡レンズにあらかじめ有機珪素化合物を含むハードコー
ト層を設け、その上に高屈折率層としてＴａ₂Ｏ₅やＴ
ｉＯ₂などを酸素イオンビームアシスト蒸着法により成
膜し、低屈折率層としてＳｉＯ₂を通常の真空蒸着法に
よって成膜している。

【０００５】一方、近年では自動化・省力化・大面積基
板への適用性などの点で有効なスパッタリング法による
成膜が行われている。このスパッタリング法により成膜
された薄膜は、通常の真空蒸着法による薄膜に比較し
て、膜の充填密度が高く、基板加熱を行うことなく、成
膜した場合でも硬度が高い膜となっている。

【０００６】ところが、スパッタリング法は真空蒸着法
と比較して成膜速度が遅いという欠点があり、金属膜の
場合は実用レベルとなっていても、その他の膜の場合に
は成膜速度が著しく遅いために工業的な普及が遅れてい
る。また、ＭｇＦ₂等のフッ化物をスパッタリングする
とＭｇ等とＦとに解離してしまい、膜中ではＦが不足す
るため可視光の大きな吸収が生じる問題があり、これら
によってスパッタリング法を光学薄膜に適用する上での
大きな障害となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように合成樹脂
製眼鏡レンズに形成された反射防止膜はガラスレンズに
形成された膜に比べ反射率が高く、すなわち反射防止効
果が低く、また、加熱蒸着をおこなったガラス基板に比
較すると膜硬度が低いため、傷が付き易いという問題点
があった。さらに、反射防止膜を完全な誘導体膜だけで
構成した場合、その合成樹脂製眼鏡レンズが帯電し易い
ため粉塵などの付着によって汚れ易い問題点も有してい
た。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、合成樹脂製眼鏡レンズへの反射防止膜と
して好適であり、しかも膜強度が高く、屈折率が低く光
吸収のないフッ化物膜をスパッタリング法により高速で
形成する方法を提供することを目的とする。又、本発明
では、この方法によって製造されることにより、帯電防
止効果を有し、汚れの付着しにくい反射防止膜付き合成
樹脂製眼鏡レンズを提供することを目的としている。

【０００９】上記目的を達成するため、請求項１の発明
は、粒径０．１〜１０ｍｍの顆粒状のＭｇＦ₂を膜原料
とし、酸素または窒素または水素のなかから選ばれた１
種以上のガスを真空槽内に導入しながら、交流電力を投
入してＭｇＦ₂上にプラズマを発生させ、このプラズマ
によりＭｇＦ₂表面を４５０〜８００℃の温度に保持す
ると共に、ＭｇＦ₂を前記導入ガスの正イオンによりス
パッタリングすることによりＭｇＦ₂の少なくとも一部
を分子状態で跳び出させ、この分子状態のＭｇＦ₂によ
って眼鏡レンズの基板上に膜を形成することを特徴とす
る。

【００１０】従来のスパッタリング法では、イオンがタ
ーゲットに衝突した際、ターゲット内の原子間結合を切
ってターゲットから原子を飛び出させる必要があり、加
速されたイオンのエネルギーの一部は原子間結合を切る
ことに費やされてしまうために、スパッタ収率が低くな
り、その結果成膜速度が遅くなるという欠点があった。
これに対し、本発明では、膜原料の温度を上昇させてお
くことにより、あらかじめ結合力を弱めておき、この状
態でイオンをターゲットに衝突させるため、加速された
イオンのエネルギーの大部分をスパッタリングに用いる
ことができる。このためスパッタ収率が高くなり、その
結果従来法と比較して成膜速度を著しく速くすることが
できる。

【００１１】また、従来のスパッタリング法では、原子
間結合が切れてターゲットから原子が跳び出すのに対
し、本発明では膜原料の温度を上昇させておくことによ
り、熱振動により結合力の強い箇所と弱い箇所を形成
し、これにより跳び出す粒子の形態が分子となる場合が
生じる。ここでの分子とは、単分子のみではなくクラス
ター状に集合体をなす多分子を含むものである。そし
て、ターゲットから跳び出す分子の形態は、熱による蒸
発分子とほぼ同じになると考えることができる。

【００１２】本発明において、膜原料を載置した電極に
交流を印加することにより、電極を負電位にして、膜原
料を正イオンによりスパッタリングすることは、一般的
に知られている高周波スパッタと同じ原理に基づくもの
である。ここでいう交流とは、いわゆる１３．５６ＭＨ
ｚの高周波や数１０ｋＨｚの中周波をも含むものであ
る。本発明では、スパッタリングを行うために膜原料を
載置した電極に交流を印加することによって電極上にプ
ラズマが発生するため、このプラズマにより膜原料を加
熱することができる。特に、膜原料が顆粒状である場
合、熱伝導が悪いことや、多量に存在するエッジ部に電
場・磁場が集中することにより、容易に加熱することが
できる。

【００１３】なお、このとき顆粒の大きさは、あまり小
さすぎると真空槽内で舞い上がりパーティクルとなるた
め、粒径０．１ｍｍ以上の方が良く、望ましくは０．５
ｍｍ以上が良好である。一方、顆粒が大きすぎると断熱
効果が減ると共に、エッジ部が少なくなって、電場・磁
場の集中による効果が小さくなるため、粒径１０ｍｍ以
下、望ましくは５ｍｍ以下が良い。顆粒の大きさ、形状
は必ずしも均一である必要はない。

【００１４】光学的な用途の場合、一般的には薄膜の光
吸収が小さいことが望ましい。そのため、膜原料が所望
の薄膜と同じ組成の場合、跳び出す粒子の形態がばらば
らに解離して原子状となるよりは、分子状となる方が望
ましい。解離したものは必ずしも元通りには戻らないか
らである。これについて鋭意研究の結果、跳び出す粒子
の形態はスパッタリング時に導入するガス種に依存する
ことが判明した。スパッタリングに一般的に用いられる
Ａｒ等の不活性ガスは跳び出す粒子を原子状にばらばら
にしてしまい易いのに対して、酸素、窒素、水素やこれ
らを含むガスは跳び出す粒子をばらばらにすることなく
分子状態で跳び出させることができる。このようなこと
から光学薄膜を製造する場合は特に、少なくとも酸素、
窒素または水素のいずれか１つを含むガスを導入すると
よい。

【００１５】なお、酸素、窒素、水素やこれらを含むガ
スは膜原料をスパッタリングするのみで膜原料と化合す
ることはほとんどない。従って、このようにして製造さ
れた光学薄膜は、膜原料を加熱して蒸発させ基板上に膜
を形成させた場合とほぼ同じ組成を有すると考えられ
る。

【００１６】光学薄膜として特に有用なＭｇＦ₂を用い
たスパッタリングの場合、ターゲットの表面温度が４５
０℃以上であればその成膜速度を十分に高めることがで
きる。一方、８００℃以上になると膜原料の蒸気圧が導
入ガスに近い圧力まで上昇して蒸発分子がそのまま基板
に到達するようになり、単なる蒸着と差が小さくなる。
蒸着の場合には、スパッタリングの場合と異なり耐擦傷
性が低くなる。ＭｇＦ ₂の蒸着の場合、基板を３００℃
程度まで加熱しなければ耐擦傷性が著しく低くなり、実
用に耐えられないものとなるが、ターゲットの表面温度
を８００℃以下に保つことによって耐擦傷性の高い膜が
得られる。特に、成膜中のＭｇＦ₂の温度を、５００℃
以上とすることにより、より吸収の少ない膜を得ること
ができ、７００℃以下にすることによってより耐擦傷性
の高い高性能な反射防止膜を形成することができる。導
入するガスとしては、経済性、入手性、安全性等を考慮
した場合、酸素または窒素が特に好ましい。

【００１７】このようにして製造された光学薄膜は、化
学量論比に近く可視域で吸収がほとんどなく、その屈折
率は１．３８程度となる。従ってこの光学薄膜は単層で
も十分な反射防止効果を有し、サングラス、ゴーグル等
を含む眼鏡用レンズへの反射防止膜として使用できる。

【００１８】本発明では、基板を加熱する必要がないた
め、適用できる合成樹脂製眼鏡レンズの素材については
なんら制限はない。従って、ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート（商品名「ＣＲ−３９」）のほか、
ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂
等どのような合成樹脂にも適用できる。

【００１９】請求項２の発明は、粒径０．１〜１０ｍｍ
の顆粒状のＭｇＦ₂を膜原料とし、酸素または窒素また
は水素のなかから選ばれた１種以上のガスを真空槽内に
導入しながら、高周波電力を投入してＭｇＦ₂上にプラ
ズマを発生させ、このプラズマによりＭｇＦ₂表面を４
５０〜８００℃の温度に保持すると共に、ＭｇＦ₂を前
記導入ガスの正イオンによりスパッタリングすることに
よりＭｇＦ₂の少なくとも一部を分子状態で跳び出さ
せ、この分子状態のＭｇＦ₂によって眼鏡レンズの基板
上に膜を形成する工程と、前記基板上に金属酸化物又は
珪素酸化物よりなる膜を形成する工程とを有し、これら
の工程により反射防止膜を形成することを特徴とする。

【００２０】この発明では、請求項１における合成樹脂
製眼鏡レンズ上の反射防止膜を、ＭｇＦ₂と金属酸化物
および／又は珪素酸化物と組み合わせた多層構成とする
ことにより、より反射防止効果の高い膜を形成すること
ができる。

【００２１】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記金属酸化物又は珪素酸化物は、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉのいずれか又はそのうちの
複数を主成分とすることを特徴とする。

【００２２】請求項２において、ＭｇＦ₂と組み合わせ
る金属酸化物又は珪素酸化物をＺｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａ
ｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉのいずれか又はそのうちの複数を
主成分とすることにより、安定した光学特性と耐久性と
に優れた高性能な反射防止膜を形成することができる。
なかでも、誘電体ではないＩｎもしくはＳｎの少なくと
も一方を主成分とする酸化物膜、あるいは一酸化珪素膜
を多層膜中の１層として用いることにより、高い帯電防
止作用を得ることができる。

【００２３】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記金属酸化物又は珪素酸化物をマグネトロンスパ
ッタリング法により形成することを特徴とする。

【００２４】この発明では、請求項２の発明におけるＭ
ｇＦ₂と組み合わせる金属酸化物又は珪素酸化物をマグ
ネトロンスパッタリング法により形成することにより、
高い擦傷性などの耐久性と、生産性に優れた高性能な反
射防止膜を形成することができる。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１〜４項のいず
れかの製造方法により製造した合成樹脂製眼鏡レンズで
ある。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は実施の形態１に用いる成膜装置
を示す。真空槽１の上方には基板２が自転可能に設けら
れている。膜原料である粒径１〜５ｍｍのＭｇＦ₂顆粒
３は、石英製の皿４に入れて直径４インチ（約１００ｍ
ｍ）のマグネトロンカソード５上に載置されている。カ
ソード５はマッチングボックス６を介して１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電源７と接続されている。また、カソード
５の温度を一定に保つためにカソードの下面には水温を
２０±０．５℃に制御した冷却水８を流している。真空
槽１の側面にはガス導入口９、及び１０が挿入され、カ
ソード５と基板２との間にはシャッター１１が配置され
ている。カソード５と基板２の間の距離は１００ｍｍ、
また基板２の回転軸とカソード５の中心軸とは５０ｍｍ
の距離で偏心されている。

【００２７】屈折率１．６０のウレタン系合成樹脂製レ
ンズである基板２をセットし、７×１０^-5Ｐａの真空度
まで真空槽１内を排気する。その後、Ｏ₂ガスをガス導
入口９から４×１０^-1Ｐａまで導入する。高周波電源７
から電力をマグネトロンカソード５に供給し、プラズマ
を発生させる。ＭｇＦ₂顆粒３はこのプラズマにより加
熱され、カソード下面の冷却水８による冷却能と釣り合
った温度に保持されると共に、スパッタリングされる。

【００２８】ここで、基板２を回転させ、シャッター１
１を開くことにより、基板２上にＭｇＦ₂膜が形成され
る。この光学的膜厚が１３０ｎｍとなる時間の後、シャ
ッター１１を閉じる。成膜中のプラズマ発光スペクトル
の波長を検査したところ、投入電力が４００Ｗ以上にな
ると、Ｍｇ原子の他にＭｇＦ分子及びＭｇＦ₂分子から
の発光が認められ、膜原料の少なくとも一部が分子状態
で跳んでいることが確認された。

【００２９】図２は、投入電力を変えた場合における顆
粒３の表面温度と、基板２上の成膜速度との変化の特性
図を示し、特性曲線Ａは表面温度、特性曲線Ｂは成膜速
度である。なお、顆粒３の表面温度は赤外放射温度計に
より測定した。投入電力が４００Ｗ以上になると、表面
温度が約４５０℃以上にまで上昇し、成膜速度が急激に
速くなっていることがわかる。一方、投入電力が８００
Ｗになると、表面温度が約８００℃にまで上昇してい
る。

【００３０】投入電力が４００Ｗから８００Ｗの間で形
成した膜をＥＰＭＡにより分析した結果、その組成比は
Ｍｇ：Ｆが１：１．８〜１．９５であり、投入電力が大
きい方がＦ量が多くなっている。プロセスガスとして導
入したＯ₂（酸素）はほとんど膜中に存在していないこ
とも確認できた。また、ＦＴ−ＩＲにより分析した結
果、Ｍｇの膜中での状態は、Ｆとの結合は認められる
が、酸素との結合は認められなかった。さらに、ＸＲＤ
により分析した結果、結晶性は低く、明確なピークは認
められなかった。

【００３１】次に、膜の耐擦傷性テストと付着力テスト
を行った。耐擦傷性テストは、１ｃｍ²あたり１ｋｇの
荷重をかけた＃００００メッシュのスチールウールでコ
ート面を１０ストローク擦るスチールウールテストによ
り行った。付着力テストは反射防止膜に１ｍｍ間隔の基
材に到達する切断線をナイフで縦横それぞれ１１本形成
して１ｍｍ²のますを１００個作成し、その上にセロハ
ンテープを貼り付けて急激に剥がし、剥がれたます目の
数を数えるクロスカットテストにより行った。なお、ス
チールウールテストの評価は、以下のように行った。Ａ：わずかに傷が付くＢ：多少傷が付く（ハードコートを施したＣＲ−３９よ
りも良好なレベル）Ｃ：多少傷が付く（ハードコートを施したＣＲ−３９と
同等レベルであり、実用上問題ない境界のレベル）Ｄ：傷が非常に多いＥ：膜のはがれが生じる

【００３２】本実施の形態の膜についてクロスカット試
験を行った結果、いずれの条件でも膜の剥離は生じなか
った。また、スチールウールテストの結果では、投入電
力５００Ｗ未満のものではＡランク、５００−７００Ｗ
でＢランク、８００ＷではＣランクとなった。さらに９
００ＷのものではＥランクとなった。このように投入電
力が８００Ｗ以下の場合には、有機系のハードコート層
を設けなくとも、十分な耐擦傷性を得ることができた。

【００３３】次に、本実施の形態により製造した分光エ
リプソメトリーによる屈折率ｎと吸収係数ｋの測定結果
を図１２〜図１６に示す。図１２は屈折率を示し、図１
３〜図１６はそれぞれ、顆粒３の表面温度が７００℃、
６００℃、５００℃、４５０℃の場合の吸収係数ｋ（こ
のときの投入電力はそれぞれおおよそ７００Ｗ、６００
Ｗ、５００Ｗ、４００Ｗ）の変化を示す。図１３〜図１
６に示すように、可視域（４００〜７００ｎｍ）での吸
収係数ｋは、顆粒３表面温度４５０℃の場合でもほぼ
０．０２以下、それ以外ではいずれも１．６×１０^-3以
下となっており、眼鏡レンズ用低屈折率光学膜として実
用可能なレベルとなっている。

【００３４】なお、眼鏡レンズの透過率を向上させるた
めには顆粒３の表面温度を５００℃以上としたほうが望
ましいことが分かる。また、屈折率ｎはいずれの条件で
成膜した場合も図１２のように１．３８程度となった。

【００３５】図４は、本実施の形態の反射防止膜の分光
反射率の測定結果を示す。反射率は中心波長で０．８％
以下まで低下しており、単層反射防止膜として良好な反
射防止特性を有している。顆粒の粒径は０．１ｍｍ〜１
０ｍｍの範囲であれば同様の結果が得られ、何ら問題は
なかった。

【００３６】導入するＯ₂ガスの圧力は５×１０^-2Ｐａ
〜５×１０⁰Ｐａのいずれの範囲でも、必要な投入電力
が多少異なるものの良好な光学特性、耐久性を有する反
射防止膜を得ることができた。

【００３７】（比較例１）ＭｇＦ₂顆粒３の代わりにＭ
ｇＦ₂焼結体を用いて、実施の形態１と同様の実験を行
った結果を図３に示す。Ａは表面温度、Ｂは成膜速度で
ある。焼結体を用いた場合、顆粒の場合と異なり、投入
電力を大きくしても加熱されにくいため、温度がほとん
ど上昇しない。すなわち、通常行われているスパッタリ
ングの状態であり、成膜速度が著しく遅く、実用的でな
い。例えば投入電力６００Ｗの場合、実施の形態１では
光学的膜厚が１３０ｎｍとなる成膜時間は１８秒であっ
たが、比較例１で同じ膜厚を得ようとすると１１分を要
する。

【００３８】また、比較例１で製造された薄膜は可視域
で吸収係数が０．１以上であり、光学的用途で用いるこ
とは不可能となっている。さらに、比較例１で製造され
た薄膜の組成比は、Ｍｇ：Ｆが１：１．５〜１．７であ
り、Ｆの量がかなり不足していることが確認された。ま
た、その結晶性はやや高いことが確認された。

【００３９】（比較例２）この比較例では、広く用いら
れている真空蒸着法によりＭｇＦ₂膜を形成した。基板
を加熱しない場合、３００℃に加熱した場合の２通りの
条件で成膜した。どちらの条件の場合も、吸収係数は１
０^-3以下と小さく、膜の組成比はＭｇ：Ｆが１：１．９
〜２．０であった。基板を３００℃に加熱した場合、結
晶性は高くて耐擦傷性も高く実用レベルとなっている
が、合成樹脂製眼鏡レンズ用に成膜した場合、すなわち
基板を加熱しない場合、結晶性は低く耐擦傷性がＥラン
クと著しく低いため実用レベルとはならなかった。

【００４０】（実施の形態２）実施の形態１と同様の装
置を用い、ガス導入口９からＮ₂を１×１０^-1Ｐａま
で、ガス導入口１０からＡｒを３×１０^-2Ｐａまで導入
した。実施の形態１と比較すると、温度の上昇はやや少
なめで、投入電力が５００Ｗ以上でターゲット表面温度
が４５０℃以上にまで上昇した。投入電力６５０Ｗ、成
膜時間２１秒で基板上に成膜した結果、膜の分光反射率
は図４と全く同じとなった。可視域での光吸収は１％以
下で十分実用レベルにあった。実施の形態１と同様の試
験を行った結果、クロスカット試験で膜の剥離はなく、
スチールウール試験の結果もＢランクであった。

【００４１】（実施の形態３及び４）図１７はこの実施
の形態に使用する成膜装置を示す。この装置は実施の形
態１と同様な構成の真空槽の２槽をゲートバルブ１２で
仕切って接続している。基板は搬送機構（図示省略）に
より真空槽１と１′との間を搬送できる。真空槽１では
投入電力６００Ｗとし、実施の形態１と同様の方法で成
膜した。真空槽１′では、ターゲットとしてＴａ、Ｚｒ
等の金属板を用いた。マグネトロンカソードは直流電源
１３に接続されている。ガス導入口９′からＯ₂を、ガ
ス導入口１０′からＡｒを導入して、ＤＣ反応性マグネ
トロンスパッタリング法によりＴａ₂Ｏ ₅、ＺｒＯ₂等
の高屈折率膜を基板２′上に形成する。

【００４２】基板２として有機系のハードコートを施し
たジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ
−３９）基板を用い、この基板２上に、真空槽１と１′
でそれぞれ所望の膜厚のＭｇＦ₂、及びＴａ₂Ｏ₅、Ｚ
ｒＯ₂等を交互に形成することによって反射防止膜を形
成し、合成樹脂製眼鏡レンズを作成した。膜構成を表１
に、実施の形態３及び４の分光特性をそれぞれ図５及び
図６に示す。実施の形態３及び４の反射防止膜は、可視
域である波長４００〜７００ｎｍ全域で反射率が０．５
％以下であり、極めて優れた特性を有している。またク
ロスカット試験で膜の剥離はなく、スチールウール試験
の結果もＢランクと良好となっている。

【００４３】（実施の形態５）この実施の形態では、実
施の形態２と同様の装置を用いた。真空槽１ではターゲ
ットとしてＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃にＳｎＯ₂を重量比で５
％添加したもの）を用いた。真空槽１では投入電力５０
０Ｗとし、実施の形態１と同様の方法で成膜した。真空
槽１′では、ガス導入口９からＯ₂を、ガス導入口１
０′からＡｒを導入して、ＤＣ反応性マグネトロンスパ
ッタリング法によりＩＴＯ膜を基板上に形成した。

【００４４】基板２として、有機系のハードコートを施
したジエチレングリコールビスアリルカーボネート（Ｃ
Ｒ−３９）基板を用い、この基板２上に、真空槽１と
１′でそれぞれ所望の膜厚のＭｇＦ₂、及びＩＴＯを交
互に形成することによって反射防止膜を形成し、合成樹
脂製眼鏡レンズを作成した。膜構成を表１に、分光特性
を図７に示す。反射防止膜は図７に示すように、波長４
２０〜７００ｎｍで反射率がほぼ０．５％以下であり、
極めて優れた特性となっている。本実施の形態では反射
防止膜の一部として誘電体ではないＩＴＯを使用したた
め、導電性に優れ、従って、帯電による埃の付着のない
眼鏡レンズを得ることができた。またクロスカット試験
で膜の剥離はなく、スチールウール試験の結果もＢラン
クと良好となっている。

【００４５】（実施の形態６及び７）実施の形態２とほ
ぼ同様の装置を用い、反射防止膜付き合成樹脂製眼鏡レ
ンズを作成した。ただし、真空槽１′のカソード５は３
個となっている。このカソード５にはＴａ、Ｚｒ、Ａｌ
等の金属や、ホウ素をドープして導電性を付与したＳｉ
などを使用した。真空槽１では投入電力４００Ｗとし、
実施の形態１と同様の方法で成膜した。真空槽１′で
は、ガス導入口９からＯ₂を、ガス導入口１０′からＡ
ｒを導入して、ＤＣ反応性スパッタリング法により金属
ないしは珪素酸化物膜を基板２上に形成する。

【００４６】基板２としてハードコートを施していない
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−
３９）基板を用い、この基板上に、真空槽１と１′でそ
れぞれ所望の膜厚のＭｇＦ₂、及び金属ないしは珪素酸
化物を交互に形成して反射防止膜を形成し、合成樹脂製
眼鏡レンズを作成した。膜構成を表１に、実施の形態６
及び７の分光特性をそれぞれ図８，９に示す。実施の形
態６及び７の反射防止膜は、波長４２０〜７００ｎｍで
反射率が０．５％以下、特に実施の形態７では０．２５
％以下であり、極めて優れた特性となっている。

【００４７】これらの実施の形態では、反射防止膜各層
の膜厚をλ／４（λ＝５２０ｎｍ）の倍数だけで構成し
たため、膜厚制御が容易であり、膜厚のばらつきが少な
く、したがって眼鏡レンズ用反射防止膜としては非常に
重要な外観色のばらつきも小さくなっている。またクロ
スカット試験で膜の剥離はなく、スチールウール試験の
結果もＢランクと良好となっている。

【００４８】（実施の形態８及び９）有機系のハードコ
ートを施したジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート（ＣＲ−３９）基板上に、あらかじめ３層の膜を設
け、その上に実施の形態１と同様の装置を用いてＭｇＦ
₂膜を成膜し、合計４層の反射防止膜付き眼鏡レンズを
作成した。真空槽１では投入電力５００Ｗとし、実施の
形態１と同様の方法で成膜した。膜構成を表１に、実施
の形態８及び９の分光特性をそれぞれ図１０、１１に示
す。実施の形態８及び９の反射防止膜は、波長４２０〜
７００ｎｍで反射率がほぼ１％以下、特に実施の形態９
では０．３％以下であり、極めて優れた特性となってい
る。またクロスカット試験で膜の剥離はなく、スチール
ウール試験の結果もＢランクと良好となっている。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、合成樹脂製眼鏡レンズ
の反射防止膜として好適な、屈折率が低く光吸収のない
フッ化物膜をスパッタリング法により高速で形成でき、
これにより反射防止膜付き合成樹脂製眼鏡レンズを得る
ことができる。

【００５１】また本発明によれば、膜強度が高く、屈折
率が低く光吸収のないフッ化物膜をスパッタリング法に
より高速で形成でき、これにより反射防止膜付き合成樹
脂製眼鏡レンズを得ることができる。

【００５２】また、さらに本発明によれば、帯電防止効
果を有し、汚れの付着しにくい反射防止膜付き合成樹脂
製眼鏡レンズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる成膜装置の断面図である。

【図２】実施の形態１における顆粒の表面温度と基板へ
の成膜速度との関係を示す特性図である。

【図３】比較例１における顆粒の表面温度と基板への成
膜速度との関係を示す特性図である。

【図４】本実施の形態１の分光反射率特性図である。

【図５】本実施の形態３の分光反射率特性図である。

【図６】本実施の形態４の分光反射率特性図である。

【図７】本実施の形態５の分光反射率特性図である。

【図８】本実施の形態６の分光反射率特性図である。

【図９】本実施の形態７の分光反射率特性図である。

【図１０】本実施の形態８の分光反射率特性図である。

【図１１】本実施の形態９の分光反射率特性図である。

【図１２】本実施の形態１の分光反射率特性図である。

【図１３】本実施の形態１における顆粒の表面温度が７
００℃の場合の吸収係数の特性図である。

【図１４】本実施の形態１における顆粒の表面温度が６
００℃の場合の吸収係数の特性図である。

【図１５】本実施の形態１における顆粒の表面温度が５
００℃の場合の吸収係数の特性図である。

【図１６】本実施の形態１における顆粒の表面温度が４
５０℃の場合の吸収係数の特性図である。

【図１７】本発明に用いる別の成膜装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１真空槽２基板３顆粒４石英皿５カソード６マッチングボックス７高周波電源８冷却水９ガス導入口１０シャッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三田村宣明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者生水利明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径０．１〜１０ｍｍの顆粒状のＭｇＦ
₂を膜原料とし、酸素または窒素または水素のなかから
選ばれた１種以上のガスを真空槽内に導入しながら、交
流電力を投入してＭｇＦ₂上にプラズマを発生させ、こ
のプラズマによりＭｇＦ₂表面を４５０〜８００℃の温
度に保持すると共に、ＭｇＦ₂を前記導入ガスの正イオ
ンによりスパッタリングすることによりＭｇＦ₂の少な
くとも一部を分子状態で跳び出させ、この分子状態のＭ
ｇＦ₂によって眼鏡レンズの基板上に膜を形成すること
を特徴とする合成樹脂製眼鏡レンズの製造方法。
【請求項２】粒径０．１〜１０ｍｍの顆粒状のＭｇＦ
₂を膜原料とし、酸素または窒素または水素のなかから
選ばれた１種以上のガスを真空槽内に導入しながら、高
周波電力を投入してＭｇＦ₂上にプラズマを発生させ、
このプラズマによりＭｇＦ₂表面を４５０〜８００℃の
温度に保持すると共に、ＭｇＦ₂を前記導入ガスの正イ
オンによりスパッタリングすることによりＭｇＦ₂の少
なくとも一部を分子状態で跳び出させ、この分子状態の
ＭｇＦ₂によって眼鏡レンズの基板上に膜を形成する工
程と、前記基板上に金属酸化物又は珪素酸化物よりなる
膜を形成する工程とを有し、これらの工程により反射防
止膜を形成することを特徴とする合成樹脂製眼鏡レンズ
の製造方法。
【請求項３】請求項２の発明において、前記金属酸化
物又は珪素酸化物は、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｉｎ、
Ｓｎ、Ｓｉのいずれか又はそのうちの複数を主成分とす
ることを特徴とする合成樹脂製眼鏡レンズの製造方法。
【請求項４】請求項２の発明において、前記金属酸化
物又は珪素酸化物をマグネトロンスパッタリング法によ
り形成することを特徴とする合成樹脂製眼鏡レンズの製
造方法。
【請求項５】請求項１〜４項のいずれかの製造方法に
より製造したことを特徴とする合成樹脂製眼鏡レンズ。