JPWO2008062817A1 - 光学部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

レンズ周囲と当接してレンズ（１１）を保持するように取り付けられ且つレンズ（１１）と一体化して使用される保持部材（１２）を、レンズ（１１）に取り付けた後、レンズ（１１）の表面にスピンコート法により光学薄膜（１３）を形成せしめて光学部材（１）を得る、光学部材の製造方法。

Description

本発明は、光学部材及びその製造方法に関する。

一般に、カメラレンズや顕微鏡対物レンズ等の光学系を構成する個々のレンズの表面には、光の反射を低減させるために反射防止膜（光学薄膜）がコーティングされている。このような光学薄膜が形成されたレンズは、例えば、特開２００５−１４８５５１号公報において開示されている。

また、一般に、このような光学薄膜は真空蒸着法やスパッタリング法等の蒸着法で形成されてきた。このような光学薄膜の形成方法によれば、広い波長範囲で低反射を実現する高性能な光学薄膜の成膜が可能となる。しかしながら、このような光学薄膜の形成方法においては、曲率のきついレンズに対して表面に均一な膜厚の光学薄膜を形成することが困難であり、特にレンズの周辺部で膜が薄くなるという問題があった。そのため、このような光学薄膜の形成方法を採用して得られる光学部材においては、レンズ中心部と周辺部とで反射率が大幅に異なる場合が生じ、結像性能の低下、又はゴーストやフレアの発生等といった問題があった。

そこで、このような問題を根本的に解決するために、光学部材の製造方法としては、均一成膜性に優れた湿式成膜法を採用してレンズ表面に光学薄膜を形成させる方法が採用されてきた。そして、このような湿式成膜法においては、コーティング液がレンズの曲面に追従して流れる性質を利用して光学薄膜を成膜できるため、比較的容易に均一な膜厚の光学薄膜を成膜できる。また、このような湿式成膜法の中でも、スピンコート法は、レンズに塗布したコーティング液を回転による遠心力で薄く均一に広げて成膜するため、蒸着法と比較すると均一な膜厚の形成が可能な方法である。

しかしながら、このようなスピンコート法を採用した従来の光学部材の製造方法においても、膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜を形成させるという点では必ずしも十分なものではなかった。例えば、レンズの直径（Ｄ）と曲率半径（Ｒ）の比（Ｄ／Ｒ）が２に近いレンズに光学薄膜を成膜する場合には、コーティング液が乾燥するまでの間に遠心力のより強くかかる周辺部に向かって移動して溜まってしまい、周辺部の膜厚が厚くなる問題があった。また、顕微鏡対物レンズに用いるような直径が比較的小さいレンズに対して光学薄膜を成膜する場合には、高回転にしても遠心力がかかり難く、コーティング液の切れが悪くなって周辺部に厚い液溜まりが発生する傾向にあった。

また、このようなスピンコート法を採用した従来の光学部材の製造方法においては、レンズをスピンコーターから取り外す時に、塗布したばかりの面においてコーティング液が硬化していないため、塗布面にさわらないように注意する必要があり、作業性が十分なものではなかった。特に、レンズが小さい場合や縁厚が薄い場合には、塗布面に触ってしまう可能性が高いため、作業性がより低いものとなっていた。更に、スピンコート法を採用した場合においては、レンズ形状によっては塗布したコーティング液が塗布面と反対の面（裏面）に回り込むことがあり、特にレンズを吸引チャックしていると、レンズ固定治具とレンズの隙間からコーティング液が吸い込まれて裏面を汚してしまうという問題があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、スピンコート法を採用しながら膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜をレンズの表面に形成することができるとともに小さいレンズや縁厚の薄いレンズであっても作業性高く光学薄膜を形成することができ、しかもコーティング液のレンズの裏面への回り込みを十分に防止でき、光学部材を安定して効率よく製造することが可能な光学部材の製造方法、並びに、その製造方法により得られる光学部材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、レンズ周囲と当接してレンズを保持するように取り付けられ且つレンズと一体化して使用される保持部材を、レンズに取り付けた後、前記レンズの表面にスピンコート法により光学薄膜を形成せしめることにより、スピンコート法を採用しながら膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜をレンズの表面に形成することができるとともに小さいレンズや縁厚の薄いレンズであっても作業性高く光学薄膜を形成することができ、しかもコーティング液のレンズの裏面への回り込みを十分に防止でき、光学部材を安定して効率よく製造することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の光学部材の製造方法は、レンズ周囲と当接してレンズを保持するように取り付けられ且つレンズと一体化して使用される保持部材を、レンズに取り付けた後、該レンズの表面にスピンコート法により光学薄膜を形成せしめて光学部材を得る方法である。

このような本発明の光学部材の製造方法においては、前述のようにレンズを保持部材に固定してからスピンコートするため、レンズに供給したコーティング液が保持部材の表面上を流れて、レンズの辺縁部（周囲）に溜まることを十分に防止できる。そのため、レンズの表面において、レンズの中央部と辺縁部とで形成される光学薄膜の膜厚が均一なものとなる。更に、本発明の光学部材の製造方法においては、レンズが小さくて持ちにくい場合であっても、保持部材を取り付けるため、取り扱いが容易となって作業性が十分に向上される。また、本発明の光学部材の製造方法においては、レンズに前記保持部材が取付けられているため、余分なコーティング液は回転によって保持部材の端部まで流れた後、周囲に飛び散るため、レンズの裏面に回り込むことが十分に防止される。例えば、前記保持部材の開口部を上向きまたは下向きにすれば、余分なコーティング液は回転によって周囲に飛び散るだけで、決してレンズの裏面に回り込むことがなくなる。そのため、本発明によれば、光学部材を安定して製造することが可能となる。

また、本発明の光学部材は、レンズと、
前記レンズ周囲と当接して前記レンズを保持するように取り付けられ且つ前記レンズと一体化して使用される保持部材と、
前記レンズの表面上及び前記レンズ周囲に当接した保持部材の表面上に形成された光学薄膜と、
を備えるものである。

このような本発明の光学部材は、上記本発明の光学部材の製造方法を採用して製造することができるものである。そのため、本発明の光学部材においては、膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜がレンズの表面に形成されている。また、このような本発明の光学部材は、保持部材がレンズと一体化して使用されるものであるため、小さなレンズであっても取扱いが容易で、しかも用途に応じて保持部材のサイズや形状等を変更することで、そのままカメラレンズや顕微鏡対物レンズ等に使用することができ、様々な用途に対応し、幅広く合理的に使用することができる。

また、上記本発明の光学部材及び上記本発明の光学部材の製造方法においては、前記レンズの全周囲の９０％以上の領域に前記保持部材が当接していることが好ましい。

前記保持部材が当接している領域が前記レンズの全周囲の９０％未満の領域である場合には、スピンコートの際に、レンズの形状によっては、前記レンズ周囲の前記保持部材が当接されていない領域からコーティング液がレンズの裏面へ回り込んで安定した光学部材の製造が困難となり、更には、形成される光学薄膜の膜の均一性が低下し、得られる光学部材の光学性能の均一性が低下する傾向にある。

さらに、上記本発明の光学部材及び上記本発明の光学部材の製造方法においては、前記レンズの縁厚が５ｍｍ以下であってもよい。

本発明においては、このように縁厚が５ｍｍ以下という薄いレンズであっても、前記保持部材を用いているため取扱いが容易で作業性が高く、十分に均一性の高い光学薄膜が形成された光学部材を安定して効率よく製造することができる。

また、上記本発明の光学部材及び上記本発明の光学部材の製造方法においては、前記レンズの直径（Ｄ）と前記レンズの曲率半径（Ｒ）との比（Ｄ／Ｒ）が１．５〜２．０の範囲にあってもよい。

このように、本発明においては、１．５〜２．０の範囲のＤ／Ｒの値を示すような凹面レンズ、凸面レンズに対して、十分に膜厚の均一性が高い光学薄膜を形成させることができ、分光反射特性が十分に均一な光学部材を得ることができる。

また、上記本発明の光学部材及び上記本発明の光学部材の製造方法においては、前記保持部材の前記レンズ表面に当接している面であって且つ前記レンズの中心軸と略平行なエッジ面の高さが０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

このようなエッジ面の高さが０．５ｍｍを超えると、保持部材とレンズとの接合部において、保持部材とレンズとの間に生じた段差にコーティング液の液溜まりが発生してしまい、より高い均一性を有する光学薄膜を形成させることが困難となる傾向にある。すなわち、このようなエッジ面の高さが０．５ｍｍ以下である場合には、スピンコートにおいて、保持部材の表面上にコーティング液を効率よく流すことができ、液溜まりの発生をより十分に抑制できることとなる。また、液溜まりの発生をより十分に抑制するという観点からは、保持部材のレンズ表面に当接している部位において、エッジ面の高さが０となるようにすることが特に好ましい。すなわち、本発明においては、保持部材のレンズ表面に当接する部位において、両部材の間に段差が生じないようにして保持部材をレンズに取付けることが特に好ましい。

さらに、上記本発明の光学部材及び上記本発明の光学部材の製造方法においては、前記光学薄膜の膜厚が全領域において平均膜厚に対して±２０％の範囲にあることが好ましい。

このような光学薄膜の膜厚が前記範囲外となると、光学薄膜の均一性が低下し、光学部材が十分に均一な分光反射特性を示さなくなる傾向にある。

本発明によれば、スピンコート法を採用しながら膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜をレンズの表面に形成することができるとともに小さいレンズや縁厚の薄いレンズであっても作業性高く光学薄膜を形成することができ、しかもコーティング液のレンズの裏面への回り込みを十分に防止でき、光学部材を安定して効率よく製造することが可能な光学部材の製造方法、並びに、その製造方法により得られる光学部材を提供することが可能となる。

図１は、保持部材を取付けた状態のレンズの好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。 図２は、本発明の光学薄膜の好適な一実施形態の概略縦断面図である。 図３は、保持部材を取付けた状態のレンズの好適な他の実施形態を示す概略縦断面図である。 図４は、図３に示す領域Ｒ部分の拡大図である。 図５は、実施例１で得られた光学部材の頂点部と最周辺部の光の反射率を示すグラフである。 図６は、比較例１で得られた光学部材の頂点部と最周辺部の光の反射率を示すグラフである。 図７は、段差（エッジ面の高さ）を０．１ｍｍとした際の実施例２〜７のスピンコートにより生じた液溜りの幅を示すグラフである。 図８は、段差（エッジ面の高さ）を０．２ｍｍとした際の実施例２〜７のスピンコートにより生じた液溜りの幅を示すグラフである。

以下、本発明の光学部材及び本発明の光学部材の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、保持部材を取付けた状態のレンズの好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。図１に示すように、保持部材１２はレンズ周囲と当接してレンズ１１を保持するように取り付けられ、レンズ１１は保持部材１２を介してスピンコーターの支持体２０に取り付けられている。そして、本発明においては、保持部材１２をレンズ１１に取り付けた後、レンズ１１の表面１１ａにスピンコート法により光学薄膜を形成せしめて光学部材を得る。

図２に、図１に示すレンズ等に光学薄膜を形成せしめた本発明の光学薄膜の好適な一実施形態の概略縦断面図を示す。図２に示すように、光学部材１は、レンズ１１と、レンズ周囲と当接して前記レンズを保持するように取り付けられた保持部材１２と、レンズ１１の表面上及びレンズ周囲に当接した保持部材１２の表面上に形成された光学薄膜１３とを備える。

本発明において、レンズ１１の直径（Ｄ）とレンズの曲率半径（Ｒ）との比（Ｄ／Ｒ）は、光学部材の用途等に合わせて適宜設定することが可能であり、特に制限されず、例えば、Ｄ／Ｒの値が１．５〜２．０の範囲となるようなレンズを用いてもよい。本発明においては、Ｄ／Ｒの値が１．５〜２．０の範囲にあるようなレンズであっても、これを保持部材１２に取り付けた後に、スピンコート法により光学薄膜１３を形成せしめるため、スピンコートの際に、レンズ１１にコーティング液を滴下して回転を加えることで、コーティング液が保持部材１２の表面上を流れていき、余分なコーティング液は保持部材１２の端部から周囲に飛び散るため、コーティング液がレンズ１１の塗布面と反対の面（裏面）に回り込むことが十分に防止されるとともに、レンズ１１の辺縁部にコーティング液が溜まることが十分に防止され、膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜１３を形成させることができる。そして、本実施形態においては、前記Ｄ／Ｒの値が２．０の半球レンズを用いている。

また、レンズ１１の直径（Ｄ）は、得られた光学部材の用途等に合わせて適宜設定することが可能であり、特に制限されず、例えば、直径が５ｍｍ以下となるような小さなレンズであっても用いることができる。このように、直径が５ｍｍ以下となるような小さなレンズを用いた場合であっても、保持部材１２を取り付けた後にスピンコートを施すため、コーティング液が硬化していない状態であっても、塗布面にさわらずに作業を進めることができ、効率よく光学部材を製造することが可能である。なお、ここにいう直径とは、レンズの断面が円形でない場合には、外接円の直径をいう。また、レンズ１１の中心厚は特に制限されず、目的とする光学部材の用途等に合わせて、適宜その厚みを設定することができる。本実施形態においては、このようなレンズ１１として、直径が８ｍｍのレンズを用いている。

さらに、本発明において、保持部材１２は、レンズ周囲と当接してレンズ１１を保持するように取り付けられ且つ前記レンズと一体化して使用されるものである。本実施形態においては、中央部にレンズ１１を固定するための凹部を有するリング状のものを用いている。また、レンズ表面１１ａに当接している保持部材１２の面１２ａと、レンズ１１の中心軸Ａとの間の角度は特に制限されないが、スピンコートの際にコーティング液がレンズ１１と保持部材１２の表面を効率よく流れ、レンズ１１の辺縁部にコーティング液が溜まらないように、９０°〜４５°の範囲に調整することが好ましく、９０°とすることが特に好ましい。このような角度は、スピンコートの際の回転数やレンズの形状によって適宜変更できるものであるが、９０°〜４５°の範囲内とすることにより、Ｄ／Ｒが比較的大きなレンズ形状でもより効率的にコーティング液を保持部材の表面１２ａに流すことができる。本実施形態においては、面１２ａと、レンズ１１の中心軸Ａとの間の角度は９０°となっている。

また、保持部材１２の大きさは特に制限されず、目的とする光学部材の用途やスピンコートの際の作業性等の観点から、適宜その大きさを調節することができる。なお、保持部材は、対物レンズの金物を兼ねるように設計することが好ましい。このようにして設計することで、スピンコート終了後、そのまま各種製品に組み立てることが可能となる。なお、スピンコートの際にレンズに保持部材１２を取り付けた状態で成膜を行い、その後、保持部材１２を取り外すことによりレンズ裏面へのコーティング液の回り込みは防止できるが、直径が小さなレンズや縁厚が薄いレンズの場合には、その後の取扱いが困難となる。

また、光学薄膜１３の材料としては、特に制限されず、目的とする光学薄膜の性能に応じて、公知の材料を適宜用いることができ、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３）、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、クライオライト（Ｎａ_３ＡｌＦ_６）などが好ましい。本実施形態においては、フッ化マグネシウムにより光学薄膜１３が形成されている。

さらに、光学薄膜１３の平均膜厚は特に制限されず、目的とする光学薄膜の性能に応じて所望の平均膜厚に調整することができる。本実施形態においては、このような平均膜厚は１３７ｎｍである。また、このような光学薄膜１３の膜厚としては、全領域において平均膜厚に対して±２０％の範囲にあることが好ましい。全領域において膜厚が前記範囲にあるような、膜厚の高度な均一性を有する光学薄膜により、非常に均一な反射防止特性を発揮することが可能となる。

次に、スピンコート法の好適な方法を説明する。このようなスピンコート法としては、公知の方法を適宜採用でき、例えば、前述のような光学薄膜１３の材料を含むコーティング液をレンズ１１の表面１１ａ上に供給し、所定の回転数でレンズ１１等を回転させることで、光学薄膜を形成させる方法を採用してもよい。

このようなコーティング液の溶媒としては、特に制限されず、公知の溶媒を適宜用いることができ、例えば、プロパノール、ブタノール、ペンタノール等のアルコール類を適宜用いてもよい。また、このような溶媒としては、溶媒の蒸発速度を抑えて、スピンコートによって、より均一な膜厚の光学薄膜１３を形成させるという観点からは、蒸気圧の低いものを用いることが好ましい。

また、前記コーティング液中における光学薄膜１３の材料の濃度は特に制限されず、均一な光学薄膜を形成させるために、その濃度をスピンコートの条件に合わせて適宜変更することができる。なお、本発明においては、保持部材１２を用いているため、比較的低い回転数でスピンコートを施しても十分に均一な膜厚の光学薄膜を形成させることができるため、スピンコートに使用するコーティング液の濃度を高くする必要がなく、コーティング液の使用量を減らしてコストを下げ、効率よく光学部材を製造することが可能となる。

さらに、前記コーティング液の粘度も特に制限されず、その粘度をスピンコートの条件に合わせて適宜変更することができる。また、このようなコーティング液の調製方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、国際公開２００２／１８９８２号パンフレットや国際公開２００６／３０８４８号パンフレットに記載されているような方法を採用してもよい。また、前記コーティング液の供給量も特に制限されず、レンズ１１のサイズや、形成させる光学薄膜１３の膜厚等に応じて、その供給量を適宜調整することができる。

また、スピンコートの際には、前記コーティング液をレンズ１１の表面１１ａ上に供給した後、レンズ１１を５００〜９０００ｒｐｍ（より好ましくは２０００〜４０００ｒｐｍ）の回転数で回転させることが好ましい。このような回転数で回転させることにより、均一な膜厚の光学薄膜１３を形成することが可能となる。また、スピンコートの際には、特に制限されないが、前記コーティング液をレンズ１１の表面１１ａ上に供給した後、０〜３秒以内に、前記回転数でレンズ１１を回転させることが好ましい。なお、本発明においては、このような保持部材を取り付けるため、スピンコートの際に、液溜りや液切れをよくするために回転数を高くする必要（およそ５０００ｒｐｍ以上）がなく、通常の回転数（２０００〜４０００ｒｐｍ）で十分に均一性の高い光学薄膜を形成させることが可能となる。そのため、本発明の光学部材の製造方法によれば、スピンコートに使用するコーティング液の濃度を高くする必要もなく、結果的にコーティング液の使用量を減らすことも可能となるため、コストを下げて、効率よく光学部材を製造することが可能となる。

また、本発明において、スピンコートの際の温度、相対湿度等の各種条件は特に制限されないが、相対湿度が５〜５０％（より好ましくは５〜４０％）以下の条件下においてスピンコートを施すことが好ましい。このような条件下においてスピンコートを施すことにより、形成される光学薄膜に放射状のすじが入ることを十分に防止できる傾向にある。なお、前記相対湿度を５％未満とすると、特殊な除湿装置が必要となるためコストが増大する傾向にある。

また、このようなスピンコートに用いる装置も特に制限されず、公知の装置を適宜用いることができる。

以上、本発明の光学部材及び光学部材の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明の光学部材及び光学部材の製造方法は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、レンズ１１として半球レンズを用いているが、本発明においてレンズの形状は特に制限されず、製造される光学部材１の用途に応じて、平凸レンズ、平凹レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ等、適宜様々な形状とすることができる。また、このような他の形状のレンズを用いる場合においては、縁厚Ｔ（図３中のレンズ１１参照）が５ｍｍ以下のレンズを用いてもよい。本発明においては、前述のような保持部材を用いているため、このような縁厚Ｔが５ｍｍ以下の小さなレンズであっても、作業性よく膜厚が十分に均一な光学薄膜を形成させることができる。

また、上記実施形態のように、保持部材１２のレンズと当接している面１２ａがレンズ１１の中心軸Ａに対して９０°となるようにして保持部材を取り付けることが好ましいが、本発明においては、保持するレンズ等の構造上等の理由によりレンズ１１を固定するために、保持部材のレンズ表面と当接している面１２ａのレンズ表面近傍の部位にエッジ面が形成されていてもよい。ここで、エッジ面とは、保持部材１２のレンズ表面と当接している面であって、レンズ１１の中心軸と略平行な面である。このようなエッジ面が形成された他の実施形態を図３及び図４に示す。なお、図３は、保持部材を取付けた状態のレンズの好適な他の実施形態を示す概略縦断面図であり、図４は、図３に示す領域Ｒ部分の拡大図である。

図３及び図４に示すように、エッジ面１２Ｅが形成されると、レンズ１１と保持部材１２との当接部において、レンズの表面１１ａと保持部材の面１２ａとの間に段差が生じ、スピンコートの際にレンズの辺縁部にコーティング液の液溜りが発生し易くなる。そのため、本来的にはエッジ面１２Ｅが形成されないように保持部材１２の形状を設計することが好ましい。しかしながら、レンズ１１を保持するための構造上の都合等により、このようなエッジ面１２Ｅが形成され、段差が生じてしまう場合がある。このような場合においては、液溜りを十分に防止するという観点からは、エッジ面１２Ｅの高さ（段差）ｈを０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。前記エッジ面１２Ｅの高さｈが０．５ｍｍを超えると、光学部材を製造する際に、レンズ１１と保持部材１２とが当接している部分においてコーティング液の液溜りが発生し易くなり、形成される光学薄膜の膜厚の均一性が低下する傾向にある。更に、液溜りをより効率よく防止するという観点からは、エッジ面１２Ｅとレンズ１１の中心軸Ａとの間の角度が５°以上となるようにすることが好ましい。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す実施形態のレンズ１１及び保持部材１２を用い、スピンコート法を採用して図２に示すような光学部材を製造した。すなわち、レンズ１１としては、Ｄ／Ｒが２．０、直径が８ｍｍの半球レンズを用い、ＭｇＦ_２の微粒子が分散したゾル溶液（コーティング液）をスピンコートした。このようなコーティング液におけるＭｇＦ_２の濃度は２．８質量％であり、分散媒はプロパノールを用いた。このように、コーティング液は、主としてプロパノールからなるものであるため、粘度はプロパノールに由来し、一般的にスピンコートの際に用いられるコーティング液と比較して低い粘度のものである。また、レンズ１１と保持部材１２とは境界に隙間や段差が生じないように接着剤で固定した。そして、レンズ１１を支持体２０に固定してからスピンコーターにセットし、コーティング液を滴下して供給し、回転数を７０００ｒｐｍとして光学部材を製造した。このようにしてスピンコートを行うと、コーティング液はレンズ１１から保持部材１２に向かって効率よく流れ、レンズ最周辺部には液溜りが全く生じなかった。また、形成された光学薄膜１３の平均膜厚は１４０ｎｍであり、その膜厚は、全領域において平均膜厚の±１５．７％の範囲となっていた。

（比較例１）
保持部材１２を用いなかった以外は実施例１と同様にして光学部材を製造した。このようにして保持部材を製造したところ、滴下して供給したコーティング液は、回転中に乾くまでの数秒間に遠心力が最も強く働く最周辺部に向かってレンズ表面を移動した。その結果、最周辺部にコーティング液が溜まり、その部分だけ極めて厚い膜が形成された。

＜実施例１及び比較例１で得られた光学部材の光学特性（分光反射特性）の評価＞
実施例１及び比較例１で得られた光学薄膜を用い、それぞれの光学薄膜の頂点部と最周辺部に４００〜７００ｎｍの波長の光を照射し、反射率を測定した。得られた結果を図５（実施例１）及び図６（比較例１）に示す。

図５に示す結果からも明らかなように、実施例１で得られた光学部材においては、最周辺部と中心部とにおいて中心波長の差が９０ｎｍ程度であり、膜厚が十分に均一で、反射特性の均一性が高いことが確認された。これに対して、比較例１で得られた光学部材においては、図６に示す結果からも明らかなように、頂点部における中心波長が４５０ｎｍの場合でも、最周辺部の中心波長は測定可能範囲を超えて７００ｎｍ以上となっていることが確認され、外観からもはっきり認識できるほど膜厚にむらが生じていた。このような結果から、保持部材１２を用いることで、十分に膜厚の均一性が高い光学薄膜が形成されることが確認された。

（実施例２〜７）
図３及び図４に示すようなレンズ１１と、筒状の保持部材１２を用い、スピンコート法を採用して光学部材を製造した。なお、図３中のＴはレンズの縁厚を示す。すなわち、コーティング液としては、実施例１と同様のものを用い、レンズ１１としては、レンズ直径が１２ｍｍ（実施例２、５）、１６ｍｍ（実施例３、６）、２０ｍｍ（実施例４、７）であり、レンズの縁厚Ｔと曲率半径とがそれぞれ２ｍｍと５１．３ｍｍで共通なレンズを用いた。また、エッジ面１２Ｅの段差の高さｈを、それぞれ０．１ｍｍ（実施例２〜４）と、０．２ｍｍ（実施例５〜７）とした。また、スピンコートの際の回転数は、それぞれ４０００ｒｐｍ（実施例２〜４）と６０００ｒｐｍ（実施例５〜７）とした。なお、エッジ面Ｅとレンズ１１の中心軸Ａとは平行となっていた。また、スピンコートの際には、保持部材１２をスピンコーターの支持体に接触させ、真空チャックで固定した。このような条件でスピンコートを行った。なお、形成された光学薄膜１３の平均膜厚は１４０ｎｍであり、その膜厚は、全領域において平均膜厚の±５％の範囲となっていた。

（比較例２〜７）
保持部材１２を取り付けない以外は実施例２〜７と同様にしてレンズ１１にスピンコート法を採用して光学部材を製造した。なお、スピンコートに際しては、レンズの光学面の有効領域がスピンコーターの支持体に接触しないように、レンズの光学面の外周領域をドーナツ状に支持体に接触させ、真空チャックで固定した。

このようにして得られた光学部材（比較例２〜７）は、レンズ周囲に顕著な液溜まりは発生せず、表面（塗布面）の膜厚の均一性については問題のないものとなったが、塗布したコーティング液がレンズの裏面に回り込み、光学面の有効領域にもコーティング液が付着していた。そのため、得られた光学部材（比較例２〜７）は、十分な光学特性を有するものではなかった。また、レンズの縁厚Ｔが２ｍｍと薄く、手でレンズを持つと塗布面に触れてしまうため、コーティング液を塗布した後にレンズを移動等させるためには、ピンセット等を使用してつかむ必要があり、作業性が低下した。このような結果から、保持部材を取り付けない場合（比較例２〜７）には、裏面に付着したコーティング液を拭き取る工程やピンセットを使用してレンズをつかむ工程等が必要となり、作業性が低下することが確認された。

＜液溜りの測定＞
実施例２〜７で行ったスピンコートにより生じた液溜りの幅を測定した。なお、かかる液溜りの幅は、レンズの最辺縁部からの幅として測定した。得られた結果を図７〜８（実施例２〜７）に示す。

図７〜８に示す結果からも明らかなように、レンズの直径は大きいほど、エッジ面１２Ｅの高さ（段差）ｈは低いほど、回転数は高いほど、液溜り幅は低く、実施例２〜７で行ったスピンコートにより液溜りの幅が小さくなることが確認された。このような結果は、実施例２〜７においては、保持部材１２の表面にコーティング液が流れることに由来する。また、上記結果から、保持部材１２を取り付けることにより、小さいレンズや縁厚の薄いレンズであっても作業性高く光学薄膜を形成することができることも確認された。

以上説明したように、本発明によれば、スピンコート法を採用しながら膜厚の均一性が十分に高い光学薄膜をレンズの表面に形成することができるとともに小さいレンズや縁厚の薄いレンズであっても作業性高く光学薄膜を形成することができ、しかもコーティング液のレンズの裏面への回り込みを十分に防止でき、光学部材を安定して効率よく製造することが可能な光学部材の製造方法、並びに、その製造方法により得られる光学部材を提供することが可能となる。

したがって、本発明の光学部材の製造方法は、特に小さいレンズや縁厚の薄いレンズを用いた光学部材の製造方法に好適に利用でき、得られた光学部材はカメラレンズや顕微鏡対物レンズ等に好適に利用することができる。なお、保持部材は対物レンズの金物を兼ねるように設計することで、スピンコート終了後、そのまま各種製品に組み立てることができ、合理的である。

Claims (12)

1. レンズ周囲と当接してレンズを保持するように取り付けられ且つレンズと一体化して使用される保持部材を、レンズに取り付けた後、該レンズの表面にスピンコート法により光学薄膜を形成せしめて光学部材を得る、光学部材の製造方法。
2. 前記レンズの全周囲の９０％以上の領域に前記保持部材が当接している、請求項１に記載の光学部材の製造方法。
3. 前記レンズの縁厚が５ｍｍ以下である、請求項１に記載の光学部材の製造方法。
4. 前記レンズの直径（Ｄ）と前記レンズの曲率半径（Ｒ）との比（Ｄ／Ｒ）が１．５〜２．０の範囲にある、請求項１に記載の光学部材の製造方法。
5. 前記保持部材の前記レンズ表面に当接している面であって且つ前記レンズの中心軸と略平行なエッジ面の高さが０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載の光学部材の製造方法。
6. 前記光学薄膜の膜厚が、全領域において平均膜厚に対して±２０％の範囲にある、請求項１に記載の光学部材の製造方法。
7. レンズと、
   前記レンズ周囲と当接して前記レンズを保持するように取り付けられ且つ前記レンズと一体化して使用される保持部材と、
   前記レンズの表面上及び前記レンズ周囲に当接した保持部材の表面上に形成された光学薄膜と、
   を備える光学部材。
8. 前記レンズの全周囲の９０％以上の領域に前記保持部材が当接している、請求項７に記載の光学部材。
9. 前記レンズの縁厚が５ｍｍ以下である、請求項７に記載の光学部材。
10. 前記レンズの直径（Ｄ）と前記レンズの曲率半径（Ｒ）との比（Ｄ／Ｒ）が１．５〜２．０の範囲にある、請求項７に記載の光学部材。
11. 前記保持部材の前記レンズ表面に当接している面であって且つ前記レンズの中心軸と略平行なエッジ面の高さが０．５ｍｍ以下である、請求項７に記載の光学部材。
12. 前記光学薄膜の膜厚が、全領域において平均膜厚に対して±２０％の範囲にある、請求項７に記載の光学部材。

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