明 細 書
光学部品
技術分野
[0001] 本発明は、防汚性を有する光学部品に関する。
背景技術
[0002] 従来、光ピックアップ装置等に用いられる光学部品には、光学性能を維持する観点 から、光学部品の表面に撥水性を付与して汚れの除去を容易化する撥水コートや、 光学部品表面の帯電を防止して静電気による粉塵の付着を防止する防汚コート等が 設けられている。また、このような防汚コートは、反射防止膜としても機能するようにな つており、導電性物質からなる導電材料層を表面側から 1層目や 3層目などに有して いる(例えば、特許文献 1 , 2参照)。
特許文献 1 :特開昭 59— 90801号公報
特許文献 2 :特公昭 53— 28214号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] しかしながら、上記の撥水コートでは、付着した汚れは容易に除去できるものの、付 着自体を防止することはできなレ、。
[0004] 一方、上記の防汚コートのうち、表面側から 1層目に導電材料層を有するものでは 、汚れの付着を防止することはできるものの、光学部品の表面を拭く場合などに導電 材料層の表面、つまり光学部品の表面に傷が発生しやすい。特に、光学部品の本体 が高分子樹脂製である場合には、導電材料層が 120°C以下の低い基板温度で成膜 されるため、防汚コートの強度が低くなり、拭き傷が発生しやすくなる。
[0005] また、上記の防汚コートのうち、表面側から 3層目に導電材料層を有するものでは、 導電材料層よりも表面側に 2層の非導電性層が形成されているため、光学部品表面 での導電性が低くなつてしまい、汚れの付着を防止するための十分な帯電防止性能 が得られない場合がある。
[0006] 本発明の課題は、汚れの付着を防止するとともに、拭き傷の発生を防止することが
できる光学部品を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 請求の範囲第 1項記載の発明は、基材と、当該基材の表面に設けられた反射防止 膜とを備える光学部品であって、前記反射防止膜は、導電性を有する材料からなる 導電材料層を有し、この導電材料層の表面と、当該光学部品の表面との距離は 4〜 20nmであることを特徴とする。
[0008] 請求の範囲第 1項記載の発明によれば、反射防止膜は導電材料層を有し、当該導 電材料層の表面と光学部品の表面との距離は 4〜20nmであるので、導電材料層の 表面が光学部品の表面に位置する場合と異なり、光学部品の表面を拭いた場合にも 当該表面に拭き傷が発生するのを防止することができる。また、光学部品表面での導 電性が確実に維持されて帯電を防止する結果、汚れの付着を防止することができる
〇
[0009] なお、光学部品とは、通常レンズやプリズム、フィルタ一等の光学素子として使用さ れる製品(部品)の何れであっても良い。
[0010] 請求の範囲第 2項記載の発明は、請求の範囲第 1項記載の光学部品において、当 該光学部品の表面抵抗値が、 105Μ Ω /口未満であることを特徴とする。
[0011] 請求の範囲第 2項記載の発明によれば、光学部品の表面抵抗値が 105Μ Ω /口 未満であるので、より確実に光学部品表面での帯電を防止し、汚れの付着を防止す ること力 Sでさる。
[0012] なお、表面抵抗値の単位中の「口」は、スクウェアの意である。
[0013] 請求の範囲第 3項記載の発明は、基材と、当該基材の表面に設けられた反射防止 膜とを備える光学部品であって、前記反射防止膜は、導電性を有する材料からなる 導電材料層を、当該光学部品の表面よりも内側に有し、当該光学部品の表面抵抗 値力 105Μ Ω /口未満であることを特徴とする。
[0014] 請求の範囲第 3項記載の発明によれば、反射防止膜は導電材料層を光学部品の 表面よりも内側に有するので、導電材料層の表面が光学部品の表面に位置する場 合と異なり、光学部品の表面を拭いた場合にも当該表面に拭き傷が発生するのを防 止すること力できる。また、光学部品の表面抵抗値が 105Μ Ω /口未満であるので、
光学部品表面での導電性が確実に維持されて帯電を防止する結果、汚れの付着を 防止すること力でさる。
[0015] 請求の範囲第 4項記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 3項の何れか一項に記載 の光学部品において、前記導電材料層の厚さは、 3 25nmであることを特徴とする
[0016] 請求の範囲第 4項記載の発明によれば、導電材料層の厚さは 3 25nmであるの で、より確実に光学部品表面での帯電を防止し、汚れの付着を防止することができる
[0017] 請求の範囲第 5項記載の発明は、請求の範囲第 4項記載の光学部品において、前 記導電材料層の厚さは、 3 18nmであることを特徴とする。
[0018] 請求の範囲第 5項記載の発明によれば、導電材料層の厚さは 3 18nmであるの で、より確実に光学部品表面での帯電を防止し、汚れの付着を防止することができる
[0019] 請求の範囲第 6項記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか一項に記載 の光学部品において、前記導電性を有する材料は、波長 600nmの光に対して屈折 率が 1. 55以上の高屈折率材料であることを特徴とする。
[0020] 請求の範囲第 6項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか一項 に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
[0021] なお、波長 600nmの光に対して屈折率が 1. 8以上であれば、より好ましい。
[0022] 請求の範囲第 7項記載の発明は、請求の範囲第 6項記載の光学部品において、前 記高屈折率材料は、酸化インジ ム系または酸化亜鉛系の混合材料を含有するこ とを特徴とする。
[0023] 請求の範囲第 7項記載の発明によれば、請求の範囲第 6項記載の発明と同様の効 果を得ること力 Sでさる。
[0024] なお、酸化インジ ム系の混合材料とは、少なくとも酸化インジ ムを含む混合 材料であり、例えば酸化インジ ムとスズとの混合材料を主成分とする材料である。 また、酸化亜鉛系の混合材料とは、少なくとも酸化亜鉛を含む混合材料であり、例え ば酸化亜鉛とガリウムとの混合材料を主成分とする材料である。
[0025] また、含有するとは、一成分として含んでいても良いし、全成分として含んでいても 良い。つまり、他の成分を含んでいても良いし、含んでいなくても良い。
[0026] 請求の範囲第 8項記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 7項の何れか一項に記載 の光学部品において、前記反射防止膜は、前記導電材料層よりも当該光学部品の 表面側に、波長 600nmの光に対して屈折率が 1. 55未満の低屈折率材料からなる 低屈折率層を有することを特徴とする。
[0027] 請求の範囲第 8項記載の発明によれば、反射防止膜は導電材料層よりも光学部品 の表面側に低屈折率層を有するので、当該低屈折率層によって、光学部品の反射 防止機能を向上させることができる。
[0028] 請求の範囲第 9項記載の発明は、請求の範囲第 8項記載の光学部品において、前 記低屈折率層の厚さは、 4〜20nmであることを特徴とする。
[0029] 請求の範囲第 9項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項記載の発明と同様の効 果を得ること力 Sでさる。
[0030] 請求の範囲第 10項記載の発明は、請求の範囲第 8項または第 9項記載の光学部 品において、前記低屈折率層は、当該光学部品の表面に位置することを特徴とする
〇
[0031] 請求の範囲第 10項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項または第 9項記載の 発明と同様の効果を得ることができる。
[0032] 請求の範囲第 11項記載の発明は、請求の範囲第 8項または第 9項記載の光学部 品において、前記低屈折率層よりも当該光学部品の表面側に撥水コートを有するこ とを特徴とする。
[0033] 請求の範囲第 11項記載の発明によれば、低屈折率層よりも当該光学部品の表面 側に撥水コートを有するので、光学部品の表面に付着した汚れの除去を容易化する こと力 Sでさる。
[0034] 請求の範囲第 12項記載の発明は、請求の範囲第 8項〜第 11項の何れか一項に 記載の光学部品において、前記低屈折率材料は、酸化シリコンまたは、酸化シリコン 及び酸化アルミニウムの混合材料の何れか一方を含有することを特徴とする。
[0035] 請求の範囲第 12項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項〜第 11項の何れか一
項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
[0036] 請求の範囲第 13項記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 12項の何れか一項に 記載の光学部品において、前記基材は、高分子樹脂から形成されていることを特徴 とする。
[0037] 請求の範囲第 13項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 12項の何れか一 項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
発明の効果
[0038] 請求の範囲第 1項記載の発明によれば、光学部品の表面に拭き傷が発生するのを 防止すること力 Sできる。また、汚れの付着を防止することができる。
[0039] 請求の範囲第 2項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項記載の発明と同様の効 果を得ること力 Sできるのは勿論のこと、より確実に汚れの付着を防止することができる
[0040] 請求の範囲第 3項記載の発明によれば、光学部品の表面に拭き傷が発生するのを 防止すること力 Sできる。また、汚れの付着を防止することができる。
[0041] 請求の範囲第 4項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 3項の何れか一項 に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、より確実に汚れの付 着を防止することができる。
[0042] 請求の範囲第 5項記載の発明によれば、請求の範囲第 4項記載の発明と同様の効 果を得ること力 Sできるのは勿論のこと、より確実に汚れの付着を防止することができる
[0043] 請求の範囲第 6項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか一項 に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
[0044] 請求の範囲第 7項記載の発明によれば、請求の範囲第 6項記載の発明と同様の効 果を得ること力 Sでさる。
[0045] 請求の範囲第 8項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 7項の何れか一項 に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、光学部品の反射防 止機能を向上させることができる。
[0046] 請求の範囲第 9項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項記載の発明と同様の効
果を得ること力 Sでさる。
[0047] 請求の範囲第 10項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項または第 9項記載の 発明と同様の効果を得ることができる。
[0048] 請求の範囲第 11項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項または第 9項記載の 発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、光学部品の表面に付着した汚 れの除去を容易化することができる。
[0049] 請求の範囲第 12項記載の発明によれば、請求の範囲第 8項〜第 11項の何れか一 項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
[0050] 請求の範囲第 13項記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 12項の何れか一 項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0051] [図 1]本発明に係る光学部品 1の一例を示す図であり、図(a)は概略構成図、図(b) は図(a)における円形 X内の部分拡大図である。
[図 2]実施例(3) ,比較例(1)の光学部品の反射率特性を示す図である。
[図 3]実施例(12) ,比較例(7)の光学部品の反射率特性を示す図である。
[図 4]実施例(15) ,比較例(8)の光学部品の反射率特性を示す図である。
[図 5]実施例(16) ,比較例(9)の光学部品の反射率特性を示す図である。
[図 6]表面抵抗値の測定方法を説明するための図である。
符号の説明
[0052] 1 光学部品
2 基材
3 反射防止膜
M 第 (n— 1)層(導電材料層)
M 第 n層(低屈折率層)
発明を実施するための最良の形態
[0053] 以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する
。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
[0054] 図 1は、本発明に係る光学部品 1の一例を示す図であり、図 1 (a)は概略構成図、
図 1 (b)は図 1 (a)における円形 X内の部分拡大図である。
[0055] この図に示すように、光学部品 1は、例えば車載用 DVD装置における光ピックアツ プ装置の対物レンズ等として用いられるものであり、基材 2を備えて!/、る。
[0056] この基材 2は、本実施の形態においては、曲面状の光学面を有している。但し、光 学部品 1の光学面は、平面であっても良いし、回折構造などの微細構造を有してい ても良い。
[0057] また、基材 2は、高分子樹脂によって形成されている。ここで、高分子樹脂としては 、光学材料として一般的に用いられる透明の樹脂材料であれば特に制限はないが、 光学部品としての加工性を考慮すると、アクリル樹脂、ポリオレフイン樹脂、ポリカーボ ネート樹脂であることが好ましい。また、特にポリオレフイン樹脂としては、環状ォレフ イン樹脂である ZEONEX (日本ゼオン社製)や、ァペル(三井化学社製)などが好適 である。このような樹脂製品として、 ZEONEXとしては ZEONEX330R (製品名)が あり、ァペルとしては APL5014DP (製品名)がある。但し、高分子樹脂はこれらに限 るものではない。
[0058] 基材 2の表面には、反射防止膜 3が設けられている。なお、反射防止膜 3は、基材 2 に対して前記光ピックアップ装置の光源側に設けられていても良いし、 DVDなどの 情報記録媒体側に設けられて!/、ても良レ、し、これら両方の側に設けられて!/、ても良 い。
[0059] この反射防止膜 3は、反射防止機能を有する膜であり、 n個(nは例えば 4〜7の自 然数)の層 M,…から構成されている。
[0060] 以下、これらの層 M, …を内側から外側に向かって第 1層 M〜第 n層 Mとすると、 最も外側の第 n層 Mの厚さは 4〜20nm、第 n層 Mよりも内側の第(n— 1)層 M―の 厚さは 3〜25nm、好ましくは 3〜; 18nmとなっている。また、第(n— 1)層 M―の表面 は、光学部品 1の表面から 4〜20nmの深さに位置している。但し、第 n層 Mは、光 学部品 1の最表面に位置していても良いし、撥水コート(図示せず)よりも内側に位置 していても良い。反射防止膜 3の外側に撥水コートを設ける場合には、光学部品 1の 表面に付着した汚れの除去を容易化することができる。なお、このような撥水コートは パーフルォロアルキルシラン、例えば SubstanceWRlPatinal (商品名、メルクジャ
パン株式会社製)を材料として形成すること力 Sできる。
[0061] また、反射防止膜 3の第 (n— 2)層 M 及び第 n層 Mは低屈折率材料から形成さ れており、第 (n— 1)層 M は、導電性を有する高屈折率材料から形成されて導電 材料層となっている。これにより、光学部品 1の表面抵抗値は、 105Μ Ω /口未満とな つている。
[0062] ここで、低屈折率材料としては、酸化シリコンまたは、酸化シリコン及び酸化アルミ二 ゥムの混合材料の何れか一方を含有するものを用いることができる。なお、このような 混合材料としては、例えば、 SubstanceL5 (商品名、メルクジャパン株式会社製)が 好適である。また、酸化シリコンに混合される材料は、酸化アルミニウムに限定される ものではない。
[0063] また、導電性を有する高屈折率材料としては、酸化インジユーム系ゃ酸化亜鉛系の 混合材料を含有するもの、具体的には酸化インジユームとスズとの混合材料 (ITO) や、酸化亜鉛とガリウムとの混合材料を含有するものを用いることができる。酸化イン ジユームとスズとの混合材料におけるスズの混合割合は 3〜; 10wt%であることが好ま しい。また、酸化インジユームゃ酸化亜鉛に混合ざれる材料は、スズゃガリウムに限 定されるものではない。
[0064] なお、以上の反射防止膜 3における第 1層 M〜第 (n— 3)層 M の材料や厚さは
1 3
、反射防止膜 3が全体として反射防止機能を有する限りにおいて、任意に設計可能 である。
[0065] 以上の光学部品 1は、従来より公知の製造方法によって製造することができる。具 体的には、例えば光学部品 1の反射防止膜 3や前記撥水コートは、真空蒸着法ゃス ノ ッタ法、 CVD法などで成膜することができる。
[0066] このような光学部品 1によれば、反射防止膜 3は第 (n— 1)層 M 、つまり導電材料 層の表面を内側に有し、この導電材料層と、光学部品 1の表面との距離力 〜20nm であるので、導電材料層の表面が光学部品 1の表面に位置する場合と異なり、光学 部品 1の表面を拭いた場合にも当該表面に拭き傷が発生するのを防止することがで きる。
[0067] また、光学部品 1表面での導電性が確実に維持されて帯電を防止する結果、汚れ
の付着を防止することができる。また、光学部品 1の表面抵抗値が 105Μ Ω /口未満 であるので、より確実に光学部品 1表面での帯電を防止し、汚れの付着を防止するこ と力できる。また、導電材料層の厚さは 3〜25nm、好ましくは 3〜; 18nmであるので、 いっそう確実に光学部品 1表面での帯電を防止し、汚れの付着を防止することができ
[0068] また、反射防止膜 3は導電材料層よりも光学部品 1の表面側に第 n層 M、つまり低 屈折率層を有するので、当該低屈折率層によって、光学部品 1の反射防止機能を向 上させること力 Sでさる。
[0069] なお、上記の実施の形態においては、光学部品 1を単玉の光学素子として説明し たが、複数玉の光学素子としても良い。
実施例 1
[0070] 以下に、実施例および比較例を挙げることにより、本発明をさらに具体的に説明す る。 <光学部品の構成〉
上記実施の形態における光学部品 1の実施例(1)〜(16)及び比較例(1)〜(9)と して、以下の表 1〜表 7に示す層構成の反射防止膜や撥水コートを基材 2の光学面 上に設けたものを形成した。
[0071] より詳細には、実施例(1)〜(; 11)及び比較例(1)〜(6)は、 DVD及び CDの記録 再生に使用する 2波長の光束に対応している。また、実施例(12)〜(; 14)及び比較 例(7)は、 BD (Blu-ray Disc)の記録再生に使用する 1波長の光束に対応してい る。また、実施例(15)〜(; 16)及び比較例(8)〜(9)は、 BD、 DVD及び CDの記録 再生に使用する 3波長の光束に対応して!/、る。
[0072] なお、これら実施例(1)〜(; 16)及び比較例(1)〜(9)では、表に示した以外の膜が 光学部品の表面側に設けられていることはないものとする。
[0073] また、表中、各欄中段の「d」は層の厚さを示しており、「n」は屈折率を示している。
また、「L5」材料は上述の「SubstanceL5」を示して!/、る。
[0074] [表 1]
実施例(1) 実施例 (2) 実施例 (3) 実施例 (4) 基材 アベル樹脂 ァペル樹脂 アベル樹脂 アベル樹脂
APL5014DP APL5014DP APL5014DP APL5014DP
1層目 酸化セリウム 酸化セリウム 酸化セリウム 酸化セリウム dl = 71nm dl = 71nm dl = 71nm dl==71nm nl = 1.82 nl = 1.82 nl = 1.82 nl = 1.82
2層目 酸化シリコン 酸化シリコン L 5材料 酸化シリコン d2 = 118nm d2 = 118ni d2 = 118ni d2 = 118ni n2 = 1.44 n2 = 1.44 n2 = 1.48 n2 = 1.44
3層目 I T 0 I T 0 I T o I T 0
d3=8.1nm d3 = 8.1ni d3 = 8.1nm d3 = 8.1nra η3 = 1.89 η3 = 1.89 n3 = 1.89 η3 = 1.89
4層目 酸化シリコン 酸化シリコン L 5材料 酸化シリコン d4 = 4nm d4 = 8nm d4 = 10nm d4 = 19nm n4 = 1.44 n4 = 1.44 n4 = 1.48 n4 = 1.44 分光反射率特性
λ i(nm)(Rminl(%)) 750 (0.2以下) 740(0.2以下) 755 (0.2以下) 760(0.2以下)
[0075] [表 2]
[0076] [表 3]
実施例 (5) 実施例 (6) 実施例 (7) 比較例 (5) 基材 アベル樹脂 アベル樹脂 アベル樹脂 アベル樹脂
APL5014DP APL5014DP APL5014DP APL5014DP
1層目 酸化セリウム 酸化セリウム 酸化セリウム 酸化セリゥム dl=71nm dl = 71nm dl=83nm dl=71nm nl = 1.82 nl = 1.82 nl = 1.82 nl = 1.82
2層目 酸化シリコン 酸化シリコン L 5材料 L 5材料 d2 = 122nm d2 = 106nm d2 = 80nm d2 = 125n n2=1.44 n2 = 1.44 n2 = 1.48 n2 = 1.48
3層目 I T 0 I T 0 I T 0 I T 0
d3 = 3nm d3 = 24nm d3 = 2nm η3 = 1.89 η3 = 1.89 n3 = 1.89 n3 = 1.89
4層目 酸化シリコン 酸ィヒシリコン L 5材料 L 5材料 d4 = L0nm d4 = 10nm d4 = 10nm d4 = 10nm n4 = 1.44 n4 = 1.44 n4 = 1.48 n4 = 1.48 分光反射率特性 II
yi i(nra)(Riinl(%)) 750 (0.2以下) 755 (0.2以下) 750(0.61以下) 750 (0.2以下)
[0077] [表 4]
[0078] [表 5]
実施例 (11) 実施例(12) 実施例(13) 基材 ゼォネックス樹脂 アベル樹脂 ァペル樹脂
ZE0NEX33OR APL5014DP APL5014DP
1層目 酸化タンタル 酸化シリコン L 5材料
dl=71nm dl=26.4nm dl=27.4nm nl=2.0 nl =1.44 nl = 1.48
2層 0 酸化シリコン 酸化ジルコニューム 酸ィ匕ジルコニューム d2 = 91.5nm d2 = 29.5ni d2 = 33.9nm n2 = 1.44 n2 = 1.86
3層目 酸化亜鉛系材料 酸化シリコン L 5材料
d3=20nm d3 = 67na d3 = 59.9nm n3 = 1.95 n3 = 1.44 n3 = 1.48
4層目 酸化シリコン I ο I Τ 0
d4 = 10nm d4 = 5nra d4 = 8nm n4 = l.44 η4 = 1.89 η4 = 1.89
5層目 酸化シリコン 酸化シリコン d5 = 10ni d5 = 10.6nm n5 II = 1.44 n5 = 1.44 分光反射率特性
λ i(nm)(Rininl(%)) 750 (0.2以下) 410(0.2以下) 4〇5(0.2以下) ]
実施例 (I4) 比較例 (?) 実施例(15) 基材 ゼォネックス樹脂 アベル樹脂 ゼォネックス樹脂
ZE0NEX33OR APL5014DP ZE0NEX330R
1層目 酸化シリコン 酸化シリコン 酸化シリコン dl=27.4nm dl = 18.4nra dl = 130nm nl = 1.44 nl = 1.44 nl = 1.44
2層目 酸化ジルコニューム 酸ィ匕ジルコニューム 酸ィ匕ジルコニューム d2 = 48.3nm d2 = 30.8nm d2 = 39.6nm n2 = 1.86 n2 = 1.86 n2 = 1.86
3層目 酸化シリコン 酸化シリコン 酸化シリコン d3 = 41nm d3 = 82.5nm d3 = 44.5nra n3 = 1.44 n3 = 1.44 n3 = 1.44
4層目 ΐ Τ Ο 酸ィヒジルコニュ一ム d4 = 13ni d4 = 28.3nra η4=1.89 n4 = 1.86
5層目 酸化シリコン 酸化シリコン d5 = 10.6nm d5 = 83.7nm n5 = 1.44 n5 = 1.44
6層目 I T 0
d6 = 8nm η6 = 1.89
7層目 酸化シリコン d7 = 10.5nm n7 = 1.44 分光反射率特性
/ii(nm)(Rminl(%)) 4〇4(0.2以下) 410(0.2以下) 405(0.2以下)
/i 2(nm)(Rmin2(%)) 720(0.5以下) ]
比較例 (8) 実施例(16) 比較例 (9) 基材 ゼォネックス樹脂 アベル樹脂 アベル樹脂
ZE0NEX330R APL5014DP APL5014DP
1層目 酸化シリコン 酸化シリコン 酸化シリコン
dl = 115.8nm dl = 120nm dl=94.9nm
111 = 1.44 nl = 1.44 nl = 1.44
2層目 酸化ジルコニューム 酸ィヒジルコニューム 酸化ジルコニューム
d2 = 28.9nm d2 = 9.1nm d2 = 12.6nm n2 = 1.86 n2 = 1.86 n2 = 1.86
3層目 酸化シリコン L 5材料 L 5材料
d3 = 47.3nm d3 = 28.8nm d3 = 33.8nm n3 = 1.44 n3 = 1.45 n3 = 1.45
4層目 酸ィ匕ジルコニューム 酸化ジルコニューム 酸化ジルコニューム
d4 = 26nm d4 = 55.9nni d4 = 60.9nm n4 = 1.86 n4 = 1.86 n4 = 1.86
5層目 酸化シリコン 酸化シリコン 酸化シリコン
d5 = 10.6ni d5 = 12.3nm d5 = 22.4nm n5 = 1.44 n5 = 1.44 n5 = 1.44
6層目 酸化ジルコニューム 酸化ジルコニューム
d6 = 60.5nm d6 = 38.4nm n6 = 1.86 n6 = 1.86
7層目 L 5材料 L 5材料
d7 = 59.45nm d7 = 97.1nm n7 = 1.45 n7 = 1.45
8層目 I T 0
d8 = 8nm
n8 = 1.89
9層目 酸ィ匕シリコン
d9 = llnm
n9 = 1.44
分光反射率特性
λ i(nm)(Rminl(%)) 405(0.1以下) 420(0.6以下) 420(0.65以下)
/i 2(nm)(Rmin2(%)) 730(0.5以下) 720 (0.4以下) 730 (0.2以下)
[0081] <反射防止性能の評価〉
上記のように形成された実施例(1)〜(16),比較例(1)〜(9)の光学部品の分光 反射率特性をレンズ反射率測定器「USPM— RU」(商品名、ォリンパス株式会社製 )で測定し、下記の基準に従って反射防止性能を評価したところ、下記表 8のような結 果が得られた。
[0082] なお、波長 350〜; LOOOnmの分光反射率特性において極小反射率を示す最も短 レ、波長を λ (nm)、この波長 λ に対応する反射率を Rminl (%)とし、 2番目に短レ、
波長を λ (nm)、この波長 λ に対応する反射率を Rmin2 (%)とした場合に、各光
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学部品についての極小反射率 Rminl, Rmin2は上記表 1〜表 7の最下欄に示す通 りである。また、各光学部品の分光反射率特性は、例えば実施例(3)では図 2の「グ ラフ 1」、比較例(1)では図 2の「グラフ 2」、実施例(12)では図 3の「グラフ 3」、比較例 (7)では図 3の「グラフ 4」、実施例(15)では図 4の「グラフ 5」、比較例(8)では図 4の 「グラフ 6」、実施例(16)では図 5の「グラフ 7」、比較例(9)では図 5の「グラフ 8」に示 す通りである。
(反射防止性能の評価レベル)
•実施例( 1 )〜(; 11 )及び比較例( 1 )〜(6)の場合
〇:極小反射率の波長 λ 1が 750±20nmにあり、その波長 λ 1の反射率 Rminlが 0 . 7%未満。光ピックアップ装置の対物レンズとして用いた場合に、情報の記録、再生 において全く実用上の問題なし。
△:波長 λΐが 750±20nmにあり、反射率 Rminlが 0. 7%以上で 1%未満。記録、 再生において実用上の問題なし。
X:上記〇,△の基準をともに満たさない。記録、再生において実用上の問題あり。 •実施例(12)〜(; 14)及び比較例(7)の場合
〇:極小反射率の波長 λ 1が 405±20nmにあり、その波長 λ 1の反射率 Rminlが 0 . 7%未満。記録、再生において全く実用上の問題なし。
△:波長 λΐ力 05±20nmにあり、反射率 Rminl力 SO. 7%以上で 1. 0%未満。記 録、再生において実用上の問題なし。
X:上記〇,△の基準をともに満たさない。記録、再生において実用上の問題あり。 •実施例(15)〜(; 16)及び比較例(8)〜(9)の場合
〇:極小反射率の波長 λ 1が 405±20nmにあり、その波長 λ 1の反射率 Rminlが 0 . 7%未満。更に、極小反射率の波長え 2が 700±50nmにあり、その波長え 2の反 射率 Rmin2が 0. 7%未満。記録、再生において全く実用上の問題なし。
△:波長 λΐ力 05±20nmにあり、反射率 Rminl力 SO. 7%以上で 1%未満。更に、 極小反射率の波長え 2が 700 ±50nmにあり、その波長え 2の反射率 Rmin2が 0. 7 %以上で 1%未満。記録、再生において実用上の問題なし。
X:上記〇, △の基準をともに満たさない。記録、再生において実用上の問題あり c
[0083] [表 8]
[0084] <帯電防止性能の評価〉
また、実施例(1)〜(; 16) ,比較例(1)〜(9)の光学部品として、下記の測定試料(1 ) , (2)を作成した後、その表面抵抗値を極超絶縁計(SM— 10E型、東亜電波工業 株式会社製)で実測または計算し、下記の基準に従って帯電防止性能を評価したと ころ、下記表 9や上記表 8のような結果が得られた。
(測定試料)
測定試料(1):直径 φ 30mm,厚さ 3mmの円盤状プラスチックテストピース 測定試料 (2):対象とする形状の光学部品
なお、これら測定試料(1) , (2)の反射防止膜や撥水コートは、真空蒸着法ゃスパ ッタ法、 CVD法などを用い、反射防止膜形成装置によって同一条件で形成した。
[0085] また、測定試料(1)は実施例(1)についてのみ作成し、測定試料(2)は実施例(1) 〜(; 16) ,比較例(1)〜(9)のそれぞれにつ!/、て作成した。
(測定 ·計算方法)
ステップ 1:表面抵抗値換算係数 Rso/Rの算出
まず、上記の測定試料(1)について、反射防止膜を有する光学面の表面抵抗値 R so (単位: M Ω /口)を前記極超絶縁計で測定した。
[0086] 一方、測定試料(2)について、図 6に示すように、まず、反射防止膜でコートされた 光学面に銀ペースト剤などの導電性塗料で電極 5a, 5bを形成し、当該電極 5a, 5b 間の抵抗値 R (単位: M Ω )を前記極超絶縁計 6で測定した。
[0087] そして、測定された表面抵抗値 Rso及び抵抗値 Rから Rso/Rを算出し、この値を 表面抵抗値換算係数とした。
[0088] なお、以上のステップ 1は実施例(1)についてのみ行った。これにより、測定試料(1 )力、ら表面抵抗値 Rsoを実測して Rso = 4 X 104M Q /口の結果を得た。また、測定 試料(2)から抵抗値 Rを実測して R= 2 X 103M Qの結果を得た。そして、表面抵抗 値換算係数 Rso/R= 20の結果を得た。
ステップ 2:表面抵抗ィ直 Rsの測定
実施例(1)〜(; 16) ,比較例(1)〜(9)の測定試料(2)について、上記ステップ 1で 使用したものと同形状 ·同配置の電極 5a, 5bを試料表面に形成した後(図 6参照)、 当該電極 5a, 5b間の抵抗値 R (単位: Μ Ω )を前記極超絶縁計 6で実測し、下記の 計算式により表面抵抗値 Rsを求めた。即ち、実施例(2)〜(; 16) ,比較例(1)〜(9) については、測定試料(2)のみを作成して抵抗値 Rを測定し、実施例(1)について 求めた表面抵抗値換算係数 Rso/R ( = 20)を掛けることで表面抵抗値 Rsを求めた
〇
[0089] Rs = RX (Rso/R)
なお、表面抵抗値 Rsや抵抗値 Rの値は測定環境の湿度の影響を受けやす!/、ため 、上記の測定は相対湿度 20%、温度 15〜25°Cの低湿条件下で行った。
(帯電防止性能の評価レベル)
〇:表面抵抗値 Rsが 105Μ Ω /口未満。動的状態でも帯電防止効果あり。
八:表面抵抗直1¾が105〜7^[ 0 /ロ。静的状態で帯電防止効果あり。
X:表面抵抗値 Rsが 107Μ Ω /口以上。表面に静電荷が蓄積し、帯電防止効果なし
[0090] なお、上記の評価基準は、「帯電防止材料の最新技術と応用展開」(出版社:(株) ジーェムシ一出版)に基づいて設定した。
[0091] [表 9]
[0092] 但し、上記の表 9において、例えば「10E + n」(nは自然数)とは、「10n」を意味する
<防汚性能の評価 >
また、実施例(1)〜(; 16) ,比較例(1)〜(9)の光学部品としての上記測定試料ひ) , (2)の防汚による透過率変動量を測定し、下記の基準に従って防汚性能を評価し
たところ、上記表 8のような結果が得られた。
(測定方法)
まず、従来より公知の透過率測定装置により、実施例(1)〜(; 11)及び比較例(1) 〜(6)では波長 650nmの光束透過率を、実施例(12)〜(; 16)及び比較例(7)〜(9 )では波長 405nmの光束透過率を、それぞれ測定試料(2)を用いて測定した。次に 、湿度を 20%以下に維持してタバコの煙を充満させたガラス容器の中に各実施例, 比較例の測定試料(2)を配置して 1週間放置した後、同様の条件で透過率を測定し た。
(防汚性能の評価レベル)
〇:放置後の透過率低下が 1 %未満。
Δ:放置後の透過率低下が 1 %以上〜 2 %未満。
X:放置後の透過率低下が 2%以上。
<膜強度の評価〉
また、実施例(1)〜(; 16) ,比較例(1)〜(9)の光学部品としての上記測定試料(1) , (2)の膜強度を測定し、下記の基準に従って評価したところ、上記表 8のような結果 が得られた。
(測定方法)
測定試料(2)の表面を、イソプロピルアルコールを染み込ませた綿棒で拭き、表面 の反射防止膜または撥水コートが剥がれるまでの拭き回数を測定した。なお、拭き荷 重は 5〜10gの間とした。また、測定は回折構造などの凸凹形状のない部分に対して 行った。
(膜強度の評価レベル)
〇: 50回未満で最表層の反射防止膜,撥水コートが剥がれなレ、。
△ : 10回未満で最表層の反射防止膜,撥水コートが剥がれず、 50回未満で剥がれ る。 X: 10回未満で最表層の反射防止膜,撥水コートが剥がれる。
<総合評価〉
以上の結果に基づき、下記の評価レベルに従って実施例(1)〜(; 16) ,比較例(1) 〜(9)の光学部品の総合評価を行ったところ、上記表 8のような結果が得られた。
(総合評価の評価レベル)
〇: 4項目全ての評価項目が〇。実用上極めて優れて!/、る。
△ : 4項目中、 1個のみが△で、他は全て〇。実用上問題なし。
X:上記〇,△の基準をともに満たさない。実用上問題あり。
[0093] これにより、導電材料層(第 (n— 1)層)の厚さが 3nm以上、 25nm以下で、かつ導 電材料層表面と光学部品の最外表面との距離が 4nm以上、 20nm以下の場合には 、総合評価は△レベル以上となり、実用上問題のないことが分かった。
[0094] 但し、特に導電材料層の厚さが 18nmより大きい場合には、実施例(7) , (11) ,比 較例(6)に示すように、膜強度が△レベルになることが分かった。この理由は、導電 材料層が金属酸化物や酸化シリコンの層と比較して膜強度、例えば硬度や緻密性、 耐擦性などが低いためと考えられる。また、樹脂製の基材に導電材料層を成膜する 時には、ガラス製の基材に成膜する場合と比較して基材温度を高く維持できずに導 電材料層の膜強度が低くなつてしまうため、導電材料層の厚さを大きくすると、その 表面側に酸化シリコンなどの層を設けても反射防止膜全体の膜強度が良好に成りに くいためと考えられる。
[0095] これに対し、導電材料層の厚さが 3nm以上、 18nm以下の場合には、上記のような 問題が改善され、総合評価は〇レベルとなることが分かった。
[0096] 一方、導電材料層の厚さが 25nmより大きい場合には、表面抵抗値は小さくなるも のの、反射防止性能を良好に維持することが困難になり、また、導電材料層の表面 側に酸化シリコンなどの層を設けても膜強度が向上しないことが分かった(比較例(6
)参照)。
[0097] また、導電材料層の厚さが 3nm未満の場合には、表面抵抗値が大きくなり、また、 蒸着条件による抵抗値の変動が大きくなる結果、帯電防止性能や防汚性能が低下 することが分かった(比較例(5)参照)。
[0098] また、導電材料層の表面側に酸化シリコン等を積層する場合に、この層の厚さが 4 nm未満であると、導電材料層の低い膜強度に起因して反射防止膜の膜強度を向上 させること力 Sできな!/、のに対し(比較例(2)参照)、 4nm以上であると膜強度を向上さ せることができることが分かった(実施例(1)〜(; 16)参照)。なお、実施例(7) , (11)
で膜強度が△レベルに若干低下しているのは、上述のように導電材料層の層厚が 1 8nmより大きいためであると考えられる。また、酸化シリコン等の層厚が 20nm以上で あると、膜強度の向上は可能であるものの、反射防止層の表面抵抗値が大きくなり、 帯電防止性能、防汚性能が低下することが分かった (比較例(3) , (4)参照)。