JPS6199101A - 合成樹脂製光学部品の反射防止膜及びその形成方法 - Google Patents

合成樹脂製光学部品の反射防止膜及びその形成方法

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JPS6199101A
JPS6199101A JP59221676A JP22167684A JPS6199101A JP S6199101 A JPS6199101 A JP S6199101A JP 59221676 A JP59221676 A JP 59221676A JP 22167684 A JP22167684 A JP 22167684A JP S6199101 A JPS6199101 A JP S6199101A
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JP
Japan
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synthetic resin
resin optical
film
optical component
forming
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JP59221676A
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Hajime Ichikawa
市川 一
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Olympus Corp
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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)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • 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】 技術分野  ・ 本発明は、カメラ等の光学系(ファインダー。
レンズ等)に用いる合成樹脂製光学部品の反射防止膜及
びその形成方法(=関する。
従来技術 周知のごとく、レンズ、反射鏡、プリズム、ファインダ
ー等の光学部品は通常ガラスを素材として製作されてい
る。ところが、最近では軽量化。
生産性の向上、精度の向上、コストの低減化等の要請か
ら合成樹脂製光学部品が使用され始めている。
光学部品に反射防止膜をコーティングする際には、ガラ
スの場合、ガラス基材を数100℃に加熱し、真を蒸着
(二より単層、多層にコーティングすることができる。
ところが、合成樹脂製光学部品の場合1:は、ガラスと
同等の条件でコーティングしようとすると、加熱時に熱
変形、熱分解を生じ、光学部品としては精度上使用でき
ないものとなる。
そこで、合成樹脂製光学部品に反射防止膜をコーティン
グする方法として、一般に次のごとき手段が採用されて
いる。
第1の手段 合成樹脂製光学部品に塗布手段にてプライマーコートと
称するアンダーコート膜を塗膜形成し、その上に反射防
止膜を真空蒸着によりコーティングする方法であり、こ
の方法には、熱硬化法で行なうシリコーンコーティング
(塗膜形成法)とUV硬化法で行なうアクリル系コーテ
ィングとがある。
上記熱硬化法とUV硬化法とを比較した場合、硬化時間
の点ではUV硬化法がより有利である。
ところが、現状の所定表面荒さを有する基材に対して、
光学精度上要求されるコーティング膜O21μm以下の
均等膜厚にコーティングするのは不可能に近く、特(:
、再現性、生産性(設備投資、塗膜材料管理、生産機管
理等による歩留り向上)を考慮した場合は極めて困難で
ある。そのために、上記熱硬化法、UV硬化法のいずれ
の場合にも光学精度上要求される均等膜厚を管理してコ
ーティングすることができない。そして、さらにその上
に真空蒸着コーティングする透明誘電体材料(二対して
、シリコーンコーテイング材は、密着性は良好であるが
、熱を付加する硬化法のために基材の形状精嘲が基材の
熱変形や膜の応力変形のため(二悪くなり、膜厚も不均
等で厚くなるため、反射率(透過高)特性が大きく変動
するという問題点があった。
他方、アクリル系コーテイング材は、UV硬化時間が数
10秒〜2.3分のため、熱による基材の形状精度低下
は少ないが、厚膜(:よる応力変形。
さらには基本的な反射防止膜で用いる透明誘電体材料と
の密着性が悪いため、剥離が生ずるという大きな問題点
があった。
第2の手段 全て真空蒸着(=よって合成樹脂製光学部品の表面にA
fi20B 、  ZnO1、MgF、 、  SiO
等の透明誘電体膜を形成させる方法である。
しかしながら、上記方法の場合(=は、室温8度の低温
雰囲気の中では密着性、成膜耐久性が不十分であり、そ
のために、従来の真空コーティング法では全く不可能で
あり、反射防止膜の成形手段としては利用できないもの
である。
発明の目的 本発明は、成膜耐久性2合成樹脂製光学部品との密着性
及び耐候性が高く、かつ生産性の高い合成樹脂製光学部
品の反射防止膜とその成形方法を提供しようとするもの
である。
発明の概要 本発明は、合成樹脂製光学部品に第一層とじて形成され
るSi被膜と、前記Si被膜上に第2層として形成され
る5ill膜とにより構成される反射防止膜と、前記反
射防止膜を前処理、真空コーティング処理、後処理によ
り形成する方法とを提供することにより、上記本発明の
目的を達成しようとするものである。
実  施  例 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
本発明に係る合成樹脂製光学部品の反射防止膜は、光学
部品表面に第1層として形成されるSi被膜とこのSi
被膜上1:第2層として形成されるSiO彼膜とにより
構成されるのであるが、以下、上記構成の反射防止膜を
形成する方法I:ついて説明する。
第1工程 射出成形等で成形されたアクリル等の合成樹脂製光学部
品の表面の汚れを洗浄にて十分除去する。
次に、乾燥機又は恒温槽で表面の成形歪、水分を除去す
るため3〜5 HR5,50〜80℃にて加熱アニール
処理をする。
第2工程 第1工程にて処理された合成樹脂製光学部品を第1図に
て示す真空蒸着装置1内に設置し、第1層のSi被膜及
び第2層のSiO被膜を順次蒸着して反射防止膜を形成
する。この第2工程の処理方法(二ついて第1図を用い
て説明する。
第1図は、真空蒸着装置1の概略縦断面を示すものであ
り、図(:おいて2で示すのはチャンバー。
3で示すのはチャンバー2内を荒引排気又は水引排気す
るための真空排気口、4で示すのはO,、N。
又はAr等のガス封入口□、5で示すのはSi蒸着用の
電子銃、6で示すのはSiO蒸着用の抵抗加電極。
7で示すのは被コーテイング材である合成樹脂製   
   i光学部品8を設置するための回転ドームで、回
転軸9を中心として回転することにより合成樹脂製光学
部品8表面≦二電子銃5.抵抗加熱電極からのSt蒸発
粒子1O2SiO蒸発粒子11を真空蒸着(コーティン
グ)しうるように設定構成されている。
12で示すのはヒーターで、チャンバー2内を10“〜
50℃C二加熱しうるようC二なっている。
上記構成において、まず、第1工程にて洗浄。
アニール処理された合成樹脂製光学部品8を回転ドーム
7(:設置する。この際C;、電子銃5にStを、又抵
抗加熱電極6にSiOを仕掛け、真空排気口3から排気
を行なうととも1:、チャンバー2内をヒーター12を
介して10〜50℃に加熱する。そして、加熱と排気と
を同時1:行ないながらチャン六−2内の到達真空度が
5 X 10”” Torr Cなるまで真空排気を行
なう。
チャンバー2内が上記到達真空度(−達した時点で、S
iを電子銃5を介してガス出しくSiの内部のガスを抜
きとること)を行ない、ガス出しの完了後に、O2をガ
ス封入口4から1〜3 X 10−’ Torrになる
まで導入する。そして、O2イオンで1〜10分間プレ
スパツタして合成樹脂製光学部品8表面の汚れ(コンタ
ミ)を除去するとともC二表面改質を行なう。合成樹脂
製光学部品8の表面をO2イオン(二てプレスパツタす
ると、プレスパツタ後の分光反射率特性をグラフ化した
第2図にて示すごとく表面反射率が時間の経過とともに
上り、表面改質が行なわれることが理解できる。即ち、
図において、実線13で示すグラフ図は、プレスパツタ
しない場合の反射率を示し、第1の破1114と第2の
破線15とで示す各グラフ図は、それぞれ3分、5分経
過時の反射率(罰を示すものであるが、図の測定結果か
ら明らかなごとく、表面反射率が時間の経過とともに向
上し、表面改質が行なわれているのが判断できる。なお
、第2図中、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は反射率
(係)を示している。また、表面反射率は長時間プレス
パツタすればさら(:上るのではなく、逆に、長時間プ
レスパツタして処理しすぎると表面がエツチングしたよ
うに荒れを生じたり、合成樹脂が分解作用をおこしたり
するので、プレスパツタを長時間性なわない必要がある
次(=、O2封入量を5 X 10−s〜I X 10
−’ Torrとなるように設定し、電子銃5の01反
応性蒸着でSiを合成樹脂製光学部材8表面に機械的膜
厚5〜20nm蒸着する。
その後、8 X IF’ 〜3 X 10−’ Tor
r −二なるまで0、を導入し、O,プラズマ中でSi
Oを抵抗加熱電極6を介して蒸着する。
なお、上記蒸着中は、チャンバー2内をヒーター12を
介して10〜50℃(二保持設定しておく。
第3工程 蒸着により合成樹脂製光学部品8に第1層としてSi被
膜を形成し、その後に第2層としてSiO被膜を形成し
た後、真空徐冷な10〜30分行ない、その後に大気を
入れて大気リークする。
第4工程 大気にもどした後C二、蒸着を完了した合成樹脂1  
   表光学部88を・乾燥機(1示省略)又)11槽
(図示省略)を介して40〜70℃ζ;て5〜12HR
Sエージングする。これにより、成膜歪を除去するとと
もに成膜硬度も助長することができる。
第5工程 エージング後、自然冷却させて常温にもどす。
以上の工程で、合成樹脂製光学部品8表面に2層構造の
反射防止膜を形成することができるものである。特に、
本発明によれば、真空蒸着前に合成樹脂製光学部品8を
アニール処理すること(二より成形応力による歪を除去
することができ、又、まず第1層として密着性、耐久性
、耐候性の優れた5iil膜を蒸着し、次に第2層とし
て反射防止膜及び硬化膜としての機能を保有するSiO
被膜を蒸着して反射防止膜を形成させているので、合成
樹脂製光学部品8との密着性の良好な(従って、剥離し
にくい)、かつ耐久性、耐候性、硬度性の優れた反射防
止膜を形成することができるものである。
上記反射防止膜を形成した合成樹脂製光学部品8の耐久
性、耐候性、形状精度の評価結果を下表C二示す。なお
、合成樹脂基材としてはPMMA 、 CR−39,P
C,AS、 PS、 PSF並びCBK−7(ガラス基
材)の各基材を用いた。又、評価結果の良好な場合には
○印を付しである。
表に示すごとく結果は全て良好であり、特に吸水性の小
さい樹脂は効果が大きかった。又、形状精度に関しては
コーティング前に対するコーテイング後の影響を測定し
た結果であり、又、ヒートサイクル(I)、ヒートサイ
クル(■)、温湿度テストに関しては耐クラツク性と形
状精度変化をみた結果である。表に示すとおり、全ての
基材1ニクラツクの発生は生じなかった。
第3図に反射率の測定結果を示す。図において横軸は波
長(nm)を示しており、縦軸は反射率(係)を示す。
図中、破線で示すグラフ16は、樹脂単体の場合、即ち
コーティングなしの場合の反射率を示し、3.71であ
った。これに対して、実線で示すグラフ17は、合成樹
脂基材をO2イオンでプレスパツタし、その後に表面に
Siを蒸着し、次いでSiOを蒸着して被膜形成させた
場合の反射率を示すものであり、図から明らかなように
、樹脂単体の場合に比してかなり反射率が低くなってい
る。
周知のように、カメラ用レンズのごとき光学部品は、可
視領域での反射は小さい方がよいので、第3図の測定結
果より、本発明によれば反射率の点においてもより良好
な光学部品を得ることができるのである。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。
(1)反射防止膜の密着性、耐久性が優れ、膜が剥れた
りすることがない。
(2)反射防止膜の耐候性が優れ、特(:、クラック発
生が全くない。
(3)  DIPコートがなく、又、高温加熱C;よる
真空蒸着コートをしないので、樹脂基材の形状精度が維
持できる。
(4)DIPコートがないので、大規模な設備投資が必
要ない。又、DIP液管理等の湿式における複雑な工程
管理1ニカを入れる必要がなく、真空コーティング範囲
のみの条件確認のみでよいので、品質管理が徹底できる
(5)真空コーティングのため、クリーン性も優れてお
り、容易に1産システム化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る反射防止膜の蒸着装置の概略縦断
面図、第2図及び第3図は本発明に係る反射防止膜の測
定結果を示すグラフ図である。 5・・・・・・電子銃 6・・・・・・抵抗加熱電極 7・・・・・・回転ドーム 8・・・・・・合成樹脂製光学部品 10・・・・・・Si蒸発粒子 11・・・・・・SiO蒸発粒子 12・・・・・・ヒーター 吋 手続補正書く自発) 昭和60年4月2日 昭和59年特許願第221676号 2、発明の名称 合成IIA脂製光学部品の反射防止膜及びその形成方法
3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号名 称
   (037)  オリンパス光学工業株式会社取締
役社長 下 山 敏 部 4、代理人 6、補正の対象 pn、 4.3.1 J 7、補正の内容 (1)明細書第9頁第12行目に記載する’5 X I
 O−5Tarr」を’5XIO−らTorr−I X
 10−5Torrpと補正する。 (2)明細書第1O頁第11行目に記載する「向上し」
を「上昇し、と補正する。 (3)明細書第14頁第15行目に記載する13.7%
1を「3.7%〜3.8%ヨと補正する。 (4)図面中箱2図及び第3図を別紙の通り補正する。 8、添付書類の目録

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合成樹脂製光学部品基材に第1層として被膜形成
    されるSi被膜と、前記Si被膜上に第2層として被膜
    形成されるSiO被膜とよりなる合成樹脂製光学部品の
    反射防止膜。
  2. (2)合成樹脂製光学部品をアニール処理した後ガスイ
    オンでプレスパッタ処理し、しかる後にSi被膜を第1
    層として形成し、しかる後にSiO被膜を第2層として
    形成し、しかる後に後処理することを特徴とする合成樹
    脂製光学部品の反射防止膜形成方法。
  3. (3)前記アニール処理は、合成樹脂製光学部品を洗浄
    処理後、50〜80℃にて3〜5HRS乾燥機又は恒温
    槽で処理されることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の合成樹脂製光学部品の反射防止膜形成方法。
  4. (4)前記ガスイオンによるプレスパッタ処理は、O_
    2、Ar又はN_2の各単体ガス又はそれらの混合ガス
    のうちの少なくとも1種のガスイオンにて処理されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の合成樹脂製
    光学部品の反射防止膜形成方法。
  5. (5)前記Si被膜は、真空槽内にO_2、N_2等の
    反応性ガスを導入し、その雰囲気中にて反応蒸着させて
    被膜することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    合成樹脂製光学部品の反射防止膜形成方法。
  6. (6)前記Si被膜は、合成樹脂製光学部品を真空中で
    10〜50℃に加熱して被膜形成することを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の合成樹脂製光学部品の反射
    防止膜形成方法。
  7. (7)前記SiO被膜は、O_2プラズマ中で反応蒸着
    することにより被膜形成することを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の合成樹脂製光学部品の反射防止膜形
    成方法。
  8. (8)前記後処理は、前記第一層、第2層の被膜形成後
    に大気リークして取出した後、乾燥機又は恒温槽で50
    〜70℃にて5〜12HRSエージングする処理である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の合成樹脂
    製光学部品の反射防止膜形成方法。
JP59221676A 1984-10-22 1984-10-22 合成樹脂製光学部品の反射防止膜及びその形成方法 Pending JPS6199101A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011093235A1 (ja) * 2010-01-28 2011-08-04 オリンパス株式会社 光学部品の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093235A1 (ja) * 2010-01-28 2011-08-04 オリンパス株式会社 光学部品の製造方法
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