JPS60202401A - プラスチツク光学部品 - Google Patents

プラスチツク光学部品

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JPS60202401A
JPS60202401A JP59057438A JP5743884A JPS60202401A JP S60202401 A JPS60202401 A JP S60202401A JP 59057438 A JP59057438 A JP 59057438A JP 5743884 A JP5743884 A JP 5743884A JP S60202401 A JPS60202401 A JP S60202401A
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JP
Japan
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layer
reflection
refractive index
preventing film
sio
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JP59057438A
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Norio Yatsuda
則夫 谷津田
Masayuki Muranaka
昌幸 村中
Nobuhiro Tokuyado
徳宿 伸弘
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/113Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115Multilayers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラスチック光学部品に係わり、特に、多層
反射防止膜を有するレンズ、フィルタ等のプラスチック
光学部品に関する。
〔発明の背景〕
プラスチックレンズ、プラスチックフィルタ蝉のプラス
チック光学部品(以下、プラスチックレンズで総称する
)においては、反射防止コーティングにより、透過率を
向上させることが重要である。プラスチックレンズはガ
ラスレンズに比して、軽量、量産性が良好等の利点を有
する反面、一般に屈折率が低いので、単層反射防止コー
ティングでは不充分であり、多層反射防止コーティング
(以下、マルチコーティングと称す)により透過率を向
上させなければならない。しかし、プラスチ・ツクレン
ズは、ガラスレンズに比べて耐熱性が劣り、熱膨張率が
大きい(ガラスレンズの約10倍)ため、プラスチック
レンズにマルチコーティングを施すことは容易ではなく
、例えば、プラスチン □りの表面にまず該プラスチッ
クとの密着性の良い有機系シラ/カップリング剤を塗布
硬化させてからマルチコーティングする方法等が提案さ
れているが、かかる方法においては、塗布膜の膜厚を一
定に維持することが困難なために、プラスチックレンズ
の面精度を悪化させてしまうおそれがある。
一方、上記熱硬化性樹脂を用いないものとして、プラス
チックレンズに、プラスチックレンズ側から、第1層を
Altos 、第2層をMgFtとする構成が特開昭5
6−110901号に述べられているが、この構成をア
クリルレンズに適用すると、常温(20°C)では密着
性が良く、クラックの発生もないが、800Cの高温試
験VCl2時間曝らすとクラックが発生1、、透過率が
大幅に減少することが判った。これは、A40.の融点
が20500Cと高いので、蒸着時に、プラスチックレ
ンズの表面温度が上昇して大きな内部歪をもち易く、こ
れが高温下で解放されるためと考えられる。
そのため、本発明者等は、透過率特性、密着性等に優れ
たマルチコーティングとして、プラスチック基材側から
順に、第1層を屈折率1.55以上のSin、第2層を
Z ro、、第3層をMgF、とする構成を提案した。
これは、軟かいプラスチックに対する密着性の良いSi
Oを用い、該S10の屈折率の経時変化を把握して初期
の屈折率を高めることにより、長期にわたり良好な透過
率特性を保障するもので鯨ある。しかしながら、 Zr
O,、は屈折率の不均一なコーティングになる傾向があ
り、生産管理面での負担を増大させるものであった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し一1低融
点の材料を用い、密着性、透過率特性の良好なマルチコ
ーティングを施こしたプラスチック光学部品を提供する
にある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、設計波長をA0と
して、プラスチック基材側から順に、第1層を光学的膜
厚がλ。/2のSin、、第2層を光学的膜厚がλ。/
4の5iO1第3層を光学的膜厚がA。/4のMgF、
としたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第1図は本発明によるプラスチック光学部品の一実施例
を示す断面図であって、1はアクリルレンズ、ポリカー
ボネートレンズ等のプラスチック基材、2はプラスチッ
ク基材1上に被着されたSiへよりなる第1層の反射防
止膜、3は第1層の反射防止膜2上に被着された8i0
よりなる第□i層の反射防止膜、4は第2層の反射防止
膜3上に被着されたMgFtよりなる第3層の反射防止
膜である。
この第1.2.3層の反射防止膜3.4.5は、電子ビ
ーム加熱による公知の蒸着法で順次形成され、設計波長
を2゜とすると、第1層の反射防止膜2の光学的膜厚を
λ。/2、第2層の反射防止膜3の光学的膜厚を2゜/
4、第3層の反射防止膜4の光学的膜厚をλ。/4とし
である。(ここで光学的膜厚とは、各層の材料の屈折率
にその実膜厚を乗じたものである。) 上記構成のマルチコーティングは、融点の低い材料を用
いているので、蒸着時における蒸着槽の温度上昇は殆ん
どなく、はぼ常温でコーティング可能なため内部歪も少
ない。又、Sin、およびSiOは共にプラスチックと
の密着性に優れていると共に、柔軟性を有し、耐熱試験
時にプラスチックレンズの熱膨張を吸収するダンパとし
ての機能をもっている。このため、本発明におけるマル
チコーティングは、8o0Cの高温放置でもクラックの
発生がなく、又、セロテープ試験による剥離もないこと
が確認された。
なおJ上記第1層の反射防止膜2の蒸着前に、蒸着槽に
Arガスを導入し、高周波電圧を印加してプラズマを発
生させることによりイオンボンバードを行ない、プラス
チック基材1の表面を活性化し、より一層密着力を向上
させることもできる。
また、第1.2.3層の反射防止膜2.3.4の各層も
しくは一部の層をイオンブレーティングで作成すること
も可能である。
ここで、本発明に用いるSiOの屈折率の経時変化を、
これを把握するために行なった次の実験結果ニヨって説
明する。すなわち、アクリル板の片面に種々の屈折率と
所定の膜厚dのSiO薄膜を真空蒸着により作成し、透
過率を測定することにより屈折率をめ、経過時間に対す
る屈折率の変化をプロットした。ここで、透過率から屈
折率をめる方法は、アクリル板の屈折率をn = 1.
492とし、透過率Tmを より算出し、SiOの屈折率n1とTmのグラフを作成
し、このグラフからSiOの屈折率を読み取るものであ
る。なお、上記SiO薄膜の膜厚dはn、Xd=λ/4
とし、波長λをd線付近(590nm )にくるように
設定し、蒸着時間をコントロールして所定の膜厚dを得
た。また、上記の透過率Tmはd線の透過率をとってい
る。
第2図はSiOの種々の屈折率の常温(20°C)での
経時変化を示す。このように、 StOの屈折率は、屈
折率の初期値によらず、経過時間の逆対数にしたがって
一様に減少する。第3図は放置温度を60’C,80°
Cとした時のSiOの屈折率の経時変化を示す。第3図
から、放置温度を高くするに従い、屈折率減少の傾きが
大となることが判った。第4図はこの傾きを絶対温度T
の逆数に対してプロットしたものである。第4図から明
らかなように、屈折率減少の傾きが1/TK対して直線
関係にあるが、これは、SiOが5IIOs 、5if
t等に変化するためであると考えられる。従って、Si
Oの経時変化は、第2,3図からその全容をほぼ把握す
ることができ、これにより任意の屈折率をもつSiOの
屈折率の変化を予想できる。
即ち、ビデオカメラ等の通常の家電品においては、常温
(20°C)5年間以上或いはso ’cの高温下に1
ケ月間曝らされても実用性能を維持しなければならない
。この条件で見ると、例えばS r Oの初期屈折率1
.70は20°C5年間放置で1.63に減少し、屈折
率1.63は800C1ケ月放置で1.56に減少する
(第2,3図参照)。従って、SiOの屈折率の初期値
から減少量を予想し、初期および経時変化後のSiOの
屈折率においても、マルチコーティングの透過率特性の
実用性が確認できれば良いわけであって、本発明におけ
るマルチコーティングにあっては、初期および経時変化
後も極めて優れた透過率特性をもつことが確認された。
(具体例1) プラスチック基材1として、屈折率1.49のアクリル
レンズを用い、第1層の反射防止膜2のS + 02の
屈折率を1.45 、第2層の反射防止膜3のSiOの
初期屈折率を1670、経時変化後のそれを1.56、
第3層の反射防止膜4のMgF、の屈折率を1.38、
設計波長λ。を550 nmとし、各層を前述した光学
的膜厚になるように電子ビーム加熱で蒸着した。
この分光透過特性を示したものが第5図で、実線5で示
したものが初期(SiOの屈折率1.70 ’)、破線
6で示したものが経時変化後(SiOの屈折率1.56
)の分光透過率特性である。ここで、SiOの屈折率で
変化する分光透過特性を定量的に評価するため、F線(
486nm)、d線(588nm)、C線(656nm
)での各透過率の平均を採ると、初期透過率5および経
時変化後の透過率6はFdc平均でともに98%以上と
いう極めて良好な透過率であることが確認された。
(具体例2) プラスチック基材1として、屈折率1.58のポリカー
ボネイトレンズを用い、その他の構成は具体例1と同一
の条件でマルチコーティングを作製した。この分光透過
率特性を示したのが第6図で、実線7が初期透過率を、
破線8が経時変化後の透過率を示している。この場合も
具体例1と同様に初期、経時変化後の各透過率7,8は
Fdc平均で98%以上という良好な透過率が得られた
なお、前述の説明においては、プラスチック基材lとし
てアクリルおよびポリカーボネイトについて説明したが
、本発明は他のプラスチックレンズ材料、例えば、ジグ
リコールジアリルポリカーボネイト重合体、ポリスチレ
ン、アクリロ/トリルスチレン共重合体等にも適用可能
であることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上詳述したよ5に、本発明によれば、低融点の材料を
用いているので、コーティング時に内部歪を発生させる
ことがなく、クラックの発生の恐れのない密着性良好な
マルチコーティングをもつプラスチック光学部品を提供
できる。また、経時にわたっても良好な透過率特性を保
障でき、その価値は多大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるプラスチック光学部品の一実施例
を示す断面図、第2図および第3図はSiOの屈折率の
経時変化を示すグラフ図、第4図はSiOの屈折率の減
少の傾きとVTの関係を示すグラフ図、第5図および第
6図はそれぞれ異なる具体例に係るマルチコーティング
の分光透過率特性を示すグラフ図である。 1・・・・・・プラスチック基材、2・・・・・・第1
層の反射防止膜、3・・・・・・第2層の反射防止膜、
4・・・・・・第3層の反射防止膜。 代理人 弁理士 武 順次部(ほか1名)咥泣条ζ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プラスチック基材側から順に第1層、詑2層、第3層の
    多層反射防止膜を有し、設計波長を20として、第1層
    を光学的膜厚λO/ 2のSin、、第2層を光学的膜
    厚λc、/4の5iO1第3層を光学的膜厚λ。/4の
    MgF、としたことを特徴とするプラスチック光学部品
JP59057438A 1984-03-27 1984-03-27 プラスチツク光学部品 Granted JPS60202401A (ja)

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JP59057438A JPS60202401A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 プラスチツク光学部品

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JP59057438A JPS60202401A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 プラスチツク光学部品

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JPS60202401A true JPS60202401A (ja) 1985-10-12
JPH0132481B2 JPH0132481B2 (ja) 1989-07-04

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038853B2 (en) 1992-03-30 2006-05-02 Symbol Technlogies, Inc. Athermalized plastic lens
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JPH0132481B2 (ja) 1989-07-04

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