WO2019189569A1 - 光学部品およびレンズユニット - Google Patents

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WO2019189569A1
WO2019189569A1 PCT/JP2019/013588 JP2019013588W WO2019189569A1 WO 2019189569 A1 WO2019189569 A1 WO 2019189569A1 JP 2019013588 W JP2019013588 W JP 2019013588W WO 2019189569 A1 WO2019189569 A1 WO 2019189569A1
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WO
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lens
ultraviolet absorber
optical component
bis
triazine
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/013588
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English (en)
French (fr)
Inventor
友啓 渡邉
秀 塩原
加本　貴則
隆司 中山
小百合 中川
ジェニファー トレス ダマスコティ
Original Assignee
日本電産株式会社
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    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Definitions

  • the present invention relates to an optical component and a lens unit.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-84143 discloses forming a hydrophilic layer having a fogging preventing function as the layer.
  • a function such as hydrophilicity
  • Such an assembly of polymer chains is called a polymer brush layer.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical component and a lens unit having a polymer brush layer having high weather resistance.
  • An exemplary optical component according to an embodiment of the present invention includes a translucent member and a polymer brush layer formed on the surface of the translucent member or on a functional film formed on the surface. And an auxiliary agent dispersed in the polymer brush layer.
  • the adjuvant includes a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, or a triazine ultraviolet absorber.
  • the present invention is also directed to a lens unit including the optical component.
  • an optical component and a lens unit having a polymer brush layer having high weather resistance can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a lens having an antifogging coating.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an antifogging coating.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the imaging apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing a flow of work for forming an antifogging film.
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of a weather resistance test.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of an abrasion resistance test.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the polymer brush layer.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the polymer brush layer.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the polymer brush layer.
  • An antifogging agent used in an exemplary embodiment of the present invention includes a polymer obtained by copolymerizing a raw material including an anchor material and a hydrophilic group material.
  • the antifogging function is obtained by the hydrophilic group.
  • the monomer of the anchor material those represented by the formula (I) are used. *
  • R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 2 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms
  • each of R 3 , R 4 and R 5 has 1 carbon atom 4 to 4 alkyl groups or alkoxy groups, at least one of which is an alkoxy group
  • X 1 is an oxygen atom or an NH group.
  • the alkoxy group functions as an anchor that is firmly bonded to the substrate.
  • R 6 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 7 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms
  • each of R 8 and R 9 is a hydrogen atom or 1 carbon atom.
  • R 10 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • X 2 is an oxygen atom or an NH group.
  • various techniques may be used as a technique for copolymerizing the anchor material and the hydrophilic group material.
  • a solution in which an anchor material and a hydrophilic group material are dissolved in a solvent is prepared.
  • the solvent for example, alcohol, ketone, ether, aromatic hydrocarbon compound, aliphatic hydrocarbon compound, acetate ester and the like are used.
  • other polymerizable monomers may be added to the solvent.
  • Polymerization is carried out by heating the solution with stirring and further adding a polymerization initiator. After carrying out polymerization for a predetermined time at a predetermined temperature, a polymerization terminator is added.
  • a plurality of types of anchor materials may be used as the anchor material represented by the formula (I).
  • a plurality of types of hydrophilic group materials represented by the formula (II) may be used.
  • As the material including the anchor material and the hydrophilic group material for example, LAMBIC-771W manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. can be used.
  • the solvent may also be a mixed liquid of a plurality of types of solvents. *
  • the hydrophilic group material represented by the formula (II) has a betaine structure. That is, in the hydrophilic group material, polarization occurs in which the nitrogen atom on the right side of X 2 is biased to a positive charge, and the carbon atom and oxygen atom on the left side are biased to a negative charge. Therefore, the polymers produced by polymerization have a property of attracting each other with betaine structures.
  • the polymer anchor contained in the antifogging agent is firmly bonded to the base material having silica or the like through a covalent bond.
  • Si atoms and oxygen atoms of the base material and Si atoms of the anchor material form a (Si—O—Si) structure by a covalent bond.
  • the chain structure extending from this bond structure has a number of betaine structures and attracts each other.
  • an anchor is provided at the end of the chain structure.
  • the end anchor groups are three functional groups. Therefore, if only one functional group reacts with the base material, the remaining two can react with other chain structures, so that it is considered that an antifogging film thicker than the conventional antifogging agent can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a lens 20 having an antifogging coating.
  • the lens 20 includes a lens body 21, an antireflection coating 22, and an antifogging coating 23.
  • the lens body 21 is a translucent member.
  • the antireflection coating 22 is formed on the lens surface 211 of the lens body 21.
  • the lens surface 211 is a part of the surface of the lens body 21 that functions as a lens.
  • the antifogging coating 23 is formed on the antireflection coating 22.
  • the antireflection coating 22 exists on the lens surface 211, and the antifogging coating 23 exists on the antireflection coating 22.
  • the antireflection coating 22 is a base material on which the antifogging coating 23 is formed. *
  • the lens body 21 is, for example, glass or plastic.
  • the antireflection coating 22 may be any type, for example, a multilayer film of an inorganic material and / or an organic material.
  • the antifogging film 23 is a film formed using the above-described antifogging agent. Since the antifogging coating 23 and the antireflection coating 22 are bonded by an anchor, the antireflection coating 22 preferably has a hydroxyl group (OH group) on the surface. More preferably, the antireflection coating 22 has a structure in which silicon atoms and hydroxyl groups are bonded. Examples of the material for the antireflection coating 22 include TiO 2 , SiO 2 , SiN, and SiC.
  • the antireflection coating 22 instead of the antireflection coating 22, another functional coating may be provided.
  • the other functional coating include a buffer coating that reduces stress between the multilayer coatings or between the coating and the translucent member, and a filter coating that blocks light of a specific wavelength.
  • the functional coating may be a laminate of a plurality of types of functional coating elements.
  • the anti-fogging coating 23 may be formed directly on the lens surface 211 without the functional coating.
  • the lens body 21 is a base material on which the antifogging coating 23 is formed. As described above, the antifogging coating 23 is formed on the lens surface 211 or on the functional coating formed on the lens surface 211. *
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a part of the anti-fogging coating 23.
  • the polymer anchor contained in the antifogging agent is firmly bonded to the base material having silica or the like through a covalent bond. Further, a chain structure extends from this bond structure. Therefore, the polymer brush layer 231 is formed in the anti-fogging coating 23.
  • the polymer brush layer 231 is formed on the surface of the translucent member or on the functional film formed on the surface. In the example of FIG. 2, the polymer brush layer 231 is formed on the antireflection coating 22 of the lens 20. In the anti-fogging coating 23 on which the polymer brush layer 231 is formed, the wear resistance is improved. *
  • the antifogging coating 23 further includes an auxiliary agent 232.
  • the auxiliary agent 232 includes a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, or a triazine ultraviolet absorber.
  • the auxiliary agent 232 is dispersed in the polymer brush layer 231.
  • the adjuvant 232 is held between the polymers in the polymer brush layer 231. In the polymer brush layer 231 having a betaine structure, the auxiliary agent 232 is considered to be appropriately retained. *
  • a hindered amine light stabilizer it is considered that an oxidized form of a nitroxy radical captures a radical generated by ultraviolet rays. This prevents the polymer of the polymer brush layer 231 in the anti-fogging coating 23 from being decomposed. As a result, the polymer brush layer 231 is stabilized, and the hydrophilicity of the antifogging coating 23 can be maintained for a long period of time. In other words, the weather resistance of the polymer brush layer 231, mainly ultraviolet resistance can be improved.
  • the ratio value (W1 / W) of the weight W of the polymer brush layer 231 and the weight W1 of the hindered amine light stabilizer is, for example, 0.001 or more, Preferably it is 0.005 or more, More preferably, it is 0.01 or more. In terms of appropriately dispersing the hindered amine light stabilizer in the polymer brush layer 231, the value (W1 / W) is, for example, 0.5 or less, preferably 0.2 or less, more preferably , 0.1 or less.
  • the weight ratio of the polymer brush layer 231 and the hindered amine light stabilizer is determined by adjusting the mixing ratio in the mixture of the two provided during the formation of the antifogging coating 23. The same applies to the ultraviolet absorber described later. *
  • a typical hindered amine light stabilizer in the auxiliary agent 232 includes a structure represented by the formula (III).
  • the hindered amine light stabilizer contained in the adjuvant 232 is, for example, bis (1,2,2,2- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2′-n-butylmalonate).
  • Examples of commercially available hindered amine light stabilizers that can be used in the adjuvant 232 include Tinuvin (registered trademark) 242, Tinuvin 123, Tinuvin 111FDL, Tinuvin 144, Tinuvin 292, Tinuvin 5100, Tinuvin 123-DW, Tinuvin 5333D Light, manufactured by BASF.
  • a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, and a triazine ultraviolet absorber absorb ultraviolet energy and release it as heat.
  • the ratio value (W2 / W) of the weight W of the polymer brush layer 231 and the weight W2 of the ultraviolet absorber is, for example, 0.001 or more, preferably It is 0.005 or more, more preferably 0.01 or more.
  • the above value (W2 / W) is, for example, 0.5 or less, preferably 0.2 or less, more preferably 0. .1 or less.
  • a typical benzotriazole ultraviolet absorber in the adjuvant 232 includes a structure represented by the formula (IV).
  • Benzotriazole-based UV absorbers contained in the adjuvant 232 include, for example, 2- (3,5-di-tert-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) ) Benzotriazole, 2,2'-methylenebis [6- (benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol], 2- (5-tert-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2 -Hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (5-chloro-2-benzotriazolyl) -6-tert-butyl-p-cresol, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4 , 6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol.
  • benzotriazole ultraviolet absorbers that can be used in the adjuvant 232 include Tinuvin PS, Tinuvin 99-2, Tinuvin 384-2, Tinuvin 900, Tinuvin 928, Tinuvin 1130, Tinuvin 9945-DW, Everlight Chemical Industrial, manufactured by BASF.
  • a typical benzophenone-based ultraviolet absorber in the adjuvant 232 includes a structure represented by the formula (V).
  • Examples of the benzophenone ultraviolet absorber contained in the adjuvant 232 include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 2-hydroxy-4. -N-octyloxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, etc. .
  • benzophenone-based ultraviolet absorbers that can be used in the adjuvant 232 include Chemiprob Chemical, Chemisorb 10, Chemisorb 11, Chemisorb 11s, Chemisorb 12, and Chemisorb 111, Eversor SherborEbersor, 10 Examples thereof include SB-UVA649 and SB-UVA650 manufactured by Industrial Corporation. *
  • a typical triazine-based ultraviolet absorber in the adjuvant 232 includes a structure represented by the formula (VI).
  • the triazine ultraviolet absorber contained in the adjuvant 232 is, for example, 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4- Dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [4-[(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) ) -1,3,5-triazine 2,4-bis (2,4-dimethylphenyl) -6- (2-hydroxy-4-n-octyloxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- ( 4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyloxy) phenol and the like.
  • Examples of commercially available triazine ultraviolet absorbers that can be used in the adjuvant 232 include Tinuvin 400, Tinuvin 405, Tinuvin 460, Tinuvin 477, Tinuvin 479, Tinuvin 400-DW, Tinuvin 477-DW, and Tinuvin 479-DW made by BASF. Kemisorb102, SB-UVA6164, SB-UVA6577 manufactured by Shuang-Bang Industrial Corp., and the like. *
  • the auxiliary agent 232 may include at least one selected from the group consisting of a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, and a triazine ultraviolet absorber. That is, the auxiliary agent 232 may include two or more of a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, and a triazine ultraviolet absorber. In this case, preferably, the auxiliary agent 232 includes a hindered amine light stabilizer and a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, or a triazine ultraviolet absorber. That is, the preferable adjuvant 232 contains both a hindered amine light stabilizer and an ultraviolet absorber. *
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the imaging device 1 having the lens 20.
  • the imaging device 1 includes a lens unit 11, an imaging element 12, and a circuit board 13.
  • the lens unit 11 includes a plurality of lenses 200, a diaphragm 31, an infrared filter 32, and a support portion 33.
  • the plurality of lenses 200 include the first lens 20 that is the lens 20, the second lens 212, the third lens 213, the fourth lens 214, and the fifth lens 215.
  • the “lens” is a member that functions as a lens, that is, a lens member in which a layer having a desired function is formed on the lens surface of the lens body as necessary.
  • the layer on the lens surface is a thin film.
  • a lens having negative power is called a “negative lens”
  • a lens having positive power is called a “positive lens”.
  • the plurality of lenses 200 are arranged along the optical axis J1. Each lens is an optical component. *
  • the support unit 33 is a holder that supports the plurality of lenses 200, the diaphragm 31, and the infrared filter 32.
  • the support 33 is also called a “lens barrel” or “barrel”.
  • the support portion 33 is made of resin, but is not limited to resin.
  • the first lens 20, the second lens 212, the third lens 213, the diaphragm 31, the fourth lens 214, the fifth lens 215, and the infrared filter 32 are arranged in this order from the object side to the image side along the optical axis J1. Be placed. That is, these components are located on the optical axis J1 in this order.
  • the circuit board 13 is attached to the support portion 33 on the image side of the infrared filter 32.
  • the image sensor 12 is mounted on the circuit board 13.
  • the image sensor 12 is located on the image side of the lens unit 11. An image is formed on the image sensor 12 by the lens unit 11.
  • the image sensor 12 is a two-dimensional image sensor. *
  • the first lens 20 is fixed to the support portion 33 by caulking.
  • a seal member 34 is disposed between the first lens 20 and the support portion 33.
  • the seal member 34 is, for example, an O-ring.
  • the second lens 212, the third lens 213, the diaphragm 31 and the infrared filter 32 are press-fitted into the support portion 33.
  • the fourth lens 214 and the fifth lens 215 are cemented lenses joined by an adhesive. The cemented lens is press-fitted into the support portion 33.
  • the expression “pressed in” is synonymous with “pressed in”. *
  • the imaging device 1 including the lens unit 11 is preferably used outdoors.
  • the first lens 20 is the outermost component among the plurality of optical components included in the lens unit 11.
  • the above-described antifogging coating 23 is formed directly on the object-side lens surface 211 of the first lens 20 or indirectly through the antireflection coating 22.
  • the second lens 212, the third lens 213, the fourth lens 214, and the fifth lens 215 are made of glass or plastic.
  • the first lens 20 and the second lens 212 are negative meniscus lenses that are convex on the object side.
  • the third lens 213 is a negative meniscus lens that is convex on the image side.
  • the fourth lens 214 is a negative meniscus lens that is convex toward the object side.
  • the fifth lens 215 is a biconvex positive lens. *
  • the antifogging coating 23 has high durability and weather resistance.
  • the anti-fogging coating 23 is provided on the outermost side, so that a preferable anti-fogging performance can be maintained for a long time.
  • the anti-fogging coating 23 is particularly suitable for the in-vehicle lens unit 11 that is required to have durability and weather resistance.
  • the anti-fogging coating 23 is also excellent in wear resistance.
  • the optical component is not limited to a lens, and may be a flat plate.
  • a protective plate is provided on the most object side of the lens unit 11, and the antifogging coating 23 is formed directly on the flat light-transmitting member on the protective plate or indirectly through an antireflection coating. .
  • the material of the flat light transmitting member is the same as that of the lens body 21 described above.
  • an optical component having a long-lasting anti-fogging performance can be obtained.
  • the transmittance of light in the visible light region of the translucent member is 90% or more.
  • “lens”, “lens body”, and “lens surface” can be read as “optical component”, “translucent member”, and “surface of (translucent member)”, respectively.
  • FIG. 4 is a diagram showing a flow of work for forming an anti-fogging film on the surface of the translucent member or on the functional film.
  • the anchor material of the formula (I), the hydrophilic group material of the formula (II), and, if necessary, other polymerizable monomers are dissolved in a solvent to prepare a raw material solution.
  • a polymerization initiator is added and polymerized at a predetermined temperature for a predetermined time. Thereafter, the polymerization reaction is stopped. Thereby, an antifogging agent is produced (step S11).
  • the antifogging agent may contain a solvent, or an antifogging agent that does not contain a solvent may be produced. *
  • a mixture containing an antifogging agent and a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, or a triazine ultraviolet absorber that is, a mixture of an antifogging agent and an adjuvant.
  • the mixture is thoroughly stirred.
  • the mixture is applied on the surface of the translucent member or on the functional coating (step S12).
  • the method for applying the mixture may be performed by various methods. For example, the mixture may be dropped on the coated surface to rotate the light transmissive member, or the light transmissive member may be immersed in the mixture.
  • the applied mixture is solidified by evaporation of the solvent by standing or heating, etc., and a transparent anti-fogging film containing an auxiliary agent is formed (step S13). That is, an antifogging film containing a hindered amine light stabilizer, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, or a triazine ultraviolet absorber is obtained. In this way, an optical component having an anti-fogging coating with high weather resistance is produced.
  • a thick antifogging film can be obtained.
  • the thickness of the anti-fogging film is preferably 0.2 ⁇ m or more from the viewpoint of durability, and is 1.5 ⁇ m or less from the viewpoint of visibility. More preferably, the thickness of the anti-fogging coating is 0.2 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less.
  • the linear expansion coefficient of the antifogging coating is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 / K or more and 9 ⁇ 10 ⁇ 5 / K or less, and the linear expansion coefficient of the antireflection coating is Is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or more and 7 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less.
  • the tensile elastic modulus in the direction along the lens surface of the antifogging coating is preferably 2.5 ⁇ 10 4 or more and 3.5 ⁇ 10 4 or less.
  • Example 1 in the preparation of the mixture of the antifogging agent, the auxiliary agent and the solvent, the antifogging agent and the auxiliary agent were mixed in the weight ratio shown in Table 1 with the total weight of the mixture as 100%.
  • Comparative Example 1 no adjuvant was mixed with the mixture. Then, the mixture was applied to the surface of the translucent member and solidified, whereby antifogging coatings of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were obtained.
  • “Anti-fogging agent” in Table 1 includes copolymers of materials of formula (I) and (II).
  • Triazine A is a triazine-based ultraviolet absorber having the following structure, and 5% of 2- (4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl) A reaction product of -5-hydroxyphenyl and oxirane [(C10-C16, mainly C12-C13 alkyloxy) methyl] oxirane is included in the polymer. *
  • Hindered amine A is a hindered amine light stabilizer, which is bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) decanedioic acid, 1,1-dimethylethylhydro
  • the reaction product of peroxide and octane is included in the polymer.
  • Benzotriazole A is a benzotriazole-based ultraviolet absorber having the following structure: methyl 3- (3- (2H-benzotriazol-2-yl) -5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate / It is a reaction product of polyethylene glycol 300. *
  • Hindered amine B is a hindered amine light stabilizer having the following structure: 70-80% bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and 20-30% methyl. 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate. *
  • Hindered amine C is a hindered amine light stabilizer and is trade name: Tinuvin 5333-DW manufactured by BASF.
  • Benzophenone A is a benzophenone ultraviolet absorber containing the following structure. *
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of a weather resistance test on the antifogging coatings of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.
  • changes in the contact angle of water in the antifogging coating were measured while continuously irradiating the antifogging coating with ultraviolet rays having a predetermined intensity.
  • the vertical axis in FIG. 5 indicates the contact angle, and the horizontal axis indicates the ultraviolet irradiation time.
  • Lines LE1 to LE6 in FIG. 5 show changes in the contact angle in the antifogging coatings of Examples 1 to 6, respectively, and line LC1 shows changes in the contact angle in the antifogging coating of Comparative Example 1.
  • the contact angle increases significantly as the ultraviolet irradiation time becomes longer, whereas in the antifogging coatings of Examples 1 to 6, the increase in contact angle is suppressed.
  • the increase in contact angle is significantly suppressed. Therefore, it turns out that an anti-fogging film with higher weather resistance is realized when the auxiliary agent contains a hindered amine light stabilizer and a benzotriazole ultraviolet absorber or a triazine ultraviolet absorber.
  • FIG. 6 is a graph showing the results of an abrasion resistance test for the anti-fogging coating of Example 3 and the anti-fogging coating of Comparative Example 1.
  • FIG. In the abrasion resistance test a commercially available car wash brush was applied perpendicularly to the antifogging coating of the lens and rubbed 300 times horizontally along the surface of the antifogging coating with a load of 1 kg, and the contact angle of water before and after that Was measured.
  • a line LE3 in FIG. 5 shows a change in the contact angle in the antifogging film of Example 3
  • a line LC1 shows a change in the contact angle in the antifogging film of Comparative Example 1.
  • a contact angle lower than that of the antifogging film of Comparative Example 1 is obtained even after rubbing 300 times with a brush. *
  • the polymer brush layer 231 in the optical component may be formed of other than the antifogging agent.
  • the polymer brush layer 231 may have other functions such as water repellency.
  • Other examples of the polymer forming the polymer brush layer 231 include PFA-C 8 (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) shown in FIG. 7, PMMA (polymethyl methacrylate) shown in FIG. 8, and FIG. PVA (polyvinyl alcohol) etc. which are shown are mentioned.
  • the weather resistance can be improved by dispersing the auxiliary agent.
  • the weather resistance of the polymer brush layer 231 can further be improved because the auxiliary agent contains a hindered amine light stabilizer and an ultraviolet absorber.
  • the number of lenses in the lens unit 11 may be arbitrarily determined.
  • the optical axis J1 is not limited to a straight line and may be bent.
  • the support portion 33 need not hold the entire outer periphery of the lens, and may hold a part of the outer periphery.
  • the lens may be supported by the support 33 while being held by another holder.
  • the imaging device 1 may be used for purposes other than in-vehicle use.
  • the optical component and the lens unit on which the antifogging film 23 is formed may be used in addition to the imaging device 1. *
  • optical component and the lens unit according to the present invention can be used not only for in-vehicle use but also for various applications.

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Abstract

光学部品は、透光部材と、前記透光部材の表面上に、または、前記表面上に形成された機能性被膜上に形成されたポリマーブラシ層と、前記ポリマーブラシ層に分散された補助剤と、を備える。前記補助剤は、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤を含む。好ましくは、前記透光部材が、レンズ本体であり、前記表面が、レンズ面である。

Description

光学部品およびレンズユニット
本発明は、光学部品およびレンズユニットに関連する。
従来、ガラス材に特定の機能を有する層を形成することが行われている。特開２００９－８４１４３号公報では、当該層として、曇り防止機能のある親水性層等を形成することが開示されている。また、近年、基材の表面において、当該表面から離れる方向に伸びる高分子鎖の集合を形成することにより、当該表面に親水性等の機能を付与することが提案されている。このような、高分子鎖の集合は、ポリマーブラシ層と呼ばれる。　　
特開２００９－８４１４３号公報
光学部品においてポリマーブラシ層を採用することが考えられるが、車載用のレンズユニットに使用されるレンズ等、屋外にて使用される光学部品では、ポリマーブラシ層が紫外線により容易に劣化してしまう。　
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、耐候性の高いポリマーブラシ層を有する光学部品およびレンズユニットを提供することを目的とする。
本発明の一の実施形態に係る例示的な光学部品は、透光部材と、前記透光部材の表面上に、または、前記表面上に形成された機能性被膜上に形成されたポリマーブラシ層と、前記ポリマーブラシ層に分散された補助剤と、を備える。前記補助剤は、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤を含む。　
本発明は、上記光学部品を含むレンズユニットにも向けられている。
本発明では、耐候性の高いポリマーブラシ層を有する光学部品およびレンズユニットを提供することができる。
図１は、防曇被膜を有するレンズの一部を示す断面図である。 図２は、防曇被膜を模式的に示す図である。 図３は、撮像装置の断面図である。 図４は、防曇被膜を形成する作業の流れを示す図である。 図５は、耐候性試験の結果を示す図である。 図６は、耐摩耗性試験の結果を示す図である。 図７は、ポリマーブラシ層の他の例を示す図である。 図８は、ポリマーブラシ層の他の例を示す図である。 図９は、ポリマーブラシ層の他の例を示す図である。
本発明の例示的な一の実施形態に用いられる防曇剤は、アンカー材料と、親水基材料とを含む原料を共重合させたポリマーを含む。親水基により防曇機能が得られる。アンカー材料のモノマーとしては、式（Ｉ）にて示すものが用いられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
式（Ｉ）において、Ｒ１は、水素原子または炭素数１～３のアルキル基、Ｒ２は、炭素数１～５のアルキレン基、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５のそれぞれは、炭素数１～４のアルキル基またはアルコキシ基であって少なくとも１つはアルコキシ基、Ｘ１は酸素原子またはＮＨ基である。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５のうち、アルコキシ基は基材と強固に結合するアンカーとして機能する。　
親水基材料のモノマーとしては、式（ＩＩ）にて示すものが用いられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
式（ＩＩ）において、Ｒ６は、水素原子または炭素数１～３のアルキル基、Ｒ７は、炭素数１～５のアルキレン基、Ｒ８、Ｒ９のそれぞれは、水素原子または炭素数１～４のアルキル基、Ｒ１０は、炭素数１～４のアルキレン基、Ｘ２は、酸素原子またはＮＨ基である。　
防曇剤の作製において、アンカー材料と親水基材料とを共重合させる手法として様々な手法が用いられてよい。溶液重合法が用いられる場合、アンカー材料と親水基材料とを溶媒に溶解させた溶液が準備される。溶媒としては、例えば、アルコール、ケトン、エーテル、芳香族炭化水素化合物、脂肪族炭化水素化合物、酢酸エステル等が用いられる。また、溶媒には、他の重合性モノマーが加えられてもよい。溶液を攪拌しながら加熱し、さらに重合開始剤を加えることにより、重合が行われる。所定温度で所定時間重合を行った後、重合停止剤が加えられる。　
式（Ｉ）で示されるアンカー材料として複数種類のものが用いられてもよい。式（ＩＩ）で示される親水基材料も複数種類のものが用いられてもよい。当該アンカー材料および当該親水基材料を含む材料としては、例えば大阪有機化学工業社製のＬＡＭＢＩＣ－７７１Ｗが利用可能である。溶媒に加えられる他の重合性モノマーも複数種類であってもよい。溶媒も複数種類の溶媒の混合液であってもよい。　
式（ＩＩ）に示す親水基材料は、ベタイン構造を有する。すなわち、親水基材料では、Ｘ２の右側の窒素原子が正の電荷に偏り、左側の炭素原子および酸素原子が負の電荷に偏る分極が生じる。そのため、重合により生成されたポリマー同士は、ベタイン構造同士で引きつけ合う性質を有する。　
防曇剤に含まれるポリマーのアンカーは、シリカ等を有する基材と共有結合により強固に結合する。例えば、基材のＳｉ原子と酸素原子とアンカー材料のＳｉ原子とが、共有結合により（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）構造を形成する。一方、この結合構造から伸びる鎖状構造は、多数のベタイン構造を有し、互いに引きつけ合う。これにより、ポリマーは基材上に重なるように積層され、厚い防曇被膜を得ることができると考えられる。その結果、高い耐久性を有する防曇被膜が得られる。　
なお、国際公開第２０１３／０６５５９１号に記載の防曇剤（以下、「従来技術の防曇剤」という。）では、鎖状構造の端部にアンカーが設けられる。式（Ｉ）および（ＩＩ）の材料の共重合では、端部のアンカー基は、３つの官能基である。そのため、官能基が１つだけ基材と反応すると、余った２つが他の鎖状構造と反応できるので、従来技術の防曇剤よりも厚い防曇被膜が得られると考えられる。　
図１は、防曇被膜を有するレンズ２０の一部を示す断面図である。レンズ２０は、レンズ本体２１と、反射防止被膜２２と、防曇被膜２３と、を有する。レンズ本体２１は、透光部材である。反射防止被膜２２は、レンズ本体２１のレンズ面２１１上に形成される。レンズ面２１１は、レンズ本体２１の表面のうち、レンズとして機能する部位である。防曇被膜２３は、反射防止被膜２２上に形成される。レンズ２０では、レンズ面２１１上に反射防止被膜２２が存在し、反射防止被膜２２上に防曇被膜２３が存在する。反射防止被膜２２は、防曇被膜２３が形成される基材である。　
レンズ本体２１は、例えば、ガラスまたはプラスチックである。反射防止被膜２２は、どのようなものでもよく、例えば、無機材料及び／または有機材料の多層膜である。防曇被膜２３は、上述の防曇剤を用いて形成された膜である。防曇被膜２３と反射防止被膜２２とがアンカーにより結合するために、反射防止被膜２２は、好ましくは、表面に水酸基（ＯＨ基）を有する。より好ましくは、反射防止被膜２２はシリコン原子と水酸基とが結合した構造を有する。反射防止被膜２２の材料としては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＣ等を挙げることができる。　
反射防止被膜２２に代えて、他の機能性被膜が設けられてもよい。他の機能性被膜としては、例えば、多層の被膜の間または被膜と透光部材との間の応力を低減する緩衝被膜、特定の波長の光を遮るフィルタ被膜等を挙げることができる。機能性被膜は、複数種類の機能性被膜要素が積層されたものでもよい。さらに、機能性被膜を省いてレンズ面２１１上に直接、防曇被膜２３が形成されてもよい。この場合、レンズ本体２１が、防曇被膜２３が形成される基材となる。以上のように、防曇被膜２３は、レンズ面２１１上に、または、レンズ面２１１上に形成された機能性被膜上に形成される。　
図２は、防曇被膜２３の一部を模式的に示す図である。既述のように、上記防曇剤に含まれるポリマーのアンカーは、シリカ等を有する基材と共有結合により強固に結合する。また、この結合構造から鎖状構造が伸びる。したがって、防曇被膜２３では、ポリマーブラシ層２３１が形成される。ポリマーブラシ層２３１は、透光部材の表面上、または、当該表面上に形成された機能性被膜上に形成される。図２の例では、ポリマーブラシ層２３１は、上記レンズ２０の反射防止被膜２２上に形成される。ポリマーブラシ層２３１が形成される防曇被膜２３では、耐摩耗性が向上する。　
防曇被膜２３は、補助剤２３２をさらに有する。補助剤２３２は、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤を含む。補助剤２３２は、ポリマーブラシ層２３１に分散される。補助剤２３２は、ポリマーブラシ層２３１におけるポリマー間に保持される。ベタイン構造を有するポリマーブラシ層２３１では、補助剤２３２が適切に保持されると考えられる。　
ヒンダードアミン系光安定剤では、ニトロキシラジカルの酸化体が、紫外線により生じるラジカルを捕捉すると考えられる。これにより、防曇被膜２３におけるポリマーブラシ層２３１のポリマーが分解されることが妨げられる。その結果、ポリマーブラシ層２３１が安定化され、防曇被膜２３の親水性を長期間にわたって保つことが可能となる。換言すると、ポリマーブラシ層２３１の耐候性、主として紫外線耐性を向上することができる。防曇被膜２３においてより高い耐候性を得るには、ポリマーブラシ層２３１の重量Ｗとヒンダードアミン系光安定剤の重量Ｗ１との比の値（Ｗ１／Ｗ）は、例えば０．００１以上であり、好ましくは０．００５以上であり、より好ましくは０．０１以上である。ポリマーブラシ層２３１においてヒンダードアミン系光安定剤を適度に分散させる等の観点では、上記値（Ｗ１／Ｗ）は、例えば０．５以下であり、好ましくは、０．２以下であり、より好ましくは、０．１以下である。ポリマーブラシ層２３１とヒンダードアミン系光安定剤との重量比は、防曇被膜２３の形成時に付与する両者の混合物における混合比を調整することにより決定される。後述の紫外線吸収剤において同様である。　
補助剤２３２における典型的なヒンダードアミン系光安定剤は、式（III）にて示す構造を含む。補助剤２３２に含まれるヒンダードアミン系光安定剤は、例えば、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－２’－ｎ－ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）セバケート、２，４－ビス［Ｎ－ブチル－Ｎ－（１－シクロヘキシルオキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）アミノ］－６－（２－ヒドロキシエチルアミン）－１，３，５，－トリアジン）、テトラキ
ス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニルメタクリレート、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート等である。補助剤２３２において利用可能な、市販されているヒンダードアミン系光安定剤としては、ＢＡＳＦ社製のＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）２４２，Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３，Ｔｉｎｕｖｉｎ１１１ＦＤＬ，Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４，Ｔｉｎｕｖｉｎ２９２，Ｔｉｎｕｖｉｎ５１００，Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３－ＤＷ，Ｔｉｎｕｖｉｎ５３３３－ＤＷ、Everlight Chemical Industrial Corporation製のＥｖｅｒｓｏｒｂ９０，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ９１，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ９３，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ９５，ＥｖｅｒｓｏｒｂＳ０２、Shuang-Bang Industrial Corporation社製のＳＢ－ＵＶＡ６７７，日本触媒社製のユーダブルシリーズ、ＡＤＥＫＡ社製のアデカスタブ（登録商標） ＬＡシリーズ等が挙げられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、および、トリアジン系紫外線吸収剤（以下、「紫外線吸収剤」と総称する。）は、紫外線のエネルギーを吸収して、熱として放出する。これにより、防曇被膜２３におけるポリマーブラシ層２３１の親水性ポリマーが劣化することが防止または抑制される。その結果、防曇被膜２３の親水性を長期間にわたって保つことが可能となる。換言すると、ポリマーブラシ層２３１の耐候性を向上することができる。防曇被膜２３においてより高い耐候性を得るには、ポリマーブラシ層２３１の重量Ｗと紫外線吸収剤の重量Ｗ２との比の値（Ｗ２／Ｗ）は、例えば０．００１以上であり、好ましくは０．００５以上であり、より好ましくは０．０１以上である。ポリマーブラシ層２３１において紫外線吸収剤を適度に分散させる等の観点では、上記値（Ｗ２／Ｗ）は、例えば０．５以下であり、好ましくは、０．２以下であり、より好ましくは、０．１以下である。　
補助剤２３２における典型的なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、式（ＩＶ）にて示す構造を含む。補助剤２３２に含まれるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、例えば、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－アミル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’－メチレンビス［６－（ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ｔｅｒｔ－オクチルフェノール］、２－（５－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（５－クロロ－２－ベンゾトリアゾリル）－６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４，６－ビス（１－メチル－１－フェニルエチル）フェノール等である。補助剤２３２において利用可能な、市販されているベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ＢＡＳＦ社製のＴｉｎｕｖｉｎ　ＰＳ，Ｔｉｎｕｖｉｎ９９－２，Ｔｉｎｕｖｉｎ３８４－２，Ｔｉｎｕｖｉｎ９００，Ｔｉｎｕｖｉｎ９２８，Ｔｉｎｕｖｉｎ１１３０，Ｔｉｎｕｖｉｎ９９４５－ＤＷ、Everlight Chemical Industrial Corporation製のＥｖｅｒｓｏｒｂ７０，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７１，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７２，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７３，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７４，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７６，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ２３４，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ７８，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ８１，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ１０９、ケミプロ化成社製のＫｅｍｉｓｏｒｂ（登録商標）７１，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ７３，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ７４，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ７９，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ２７９等が挙げられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
補助剤２３２における典型的なベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、式（Ｖ）にて示す構造を含む。補助剤２３２に含まれるベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、例えば、２，４－ジヒドロキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキ－５－スルホシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクチルオキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’－テトラヒドロキシベンゾフェノン等である。補助剤２３２において利用可能な、市販されているベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、ケミプロ化成社製のＫｅｍｉｓｏｒｂ１０，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１１，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１１ｓ，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１２，Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１１１、Everlight Chemical Industrial Corporation製のＥｖｅｒｓｏｒｂ１０，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ１１，Ｅｖｅｒｓｏｒｂ１２、Shuang-Bang Industrial Corporation社製のＳＢ－ＵＶＡ６４９，ＳＢ－ＵＶＡ６５０等が挙げられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
補助剤２３２における典型的なトリアジン系紫外線吸収剤は、式（ＶＩ）にて示す構造を含む。補助剤２３２に含まれるトリアジン系紫外線吸収剤は、例えば、２－［４－［（２－ヒドロキシ－３－ドデシルオキシプロピル）オキシ］－２ヒドロキシフェニル］－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン、２－［４－［（２－ヒドロキシ－３－トリデシルオキシプロピル）オキシ］－２ヒドロキシフェニル］－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン２，４－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－６－（２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクチルオキシフェニル）－１，３，５－トリアジン、２－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－５－（ヘキシルオキシ）フェノール等である。補助剤２３２において利用可能な、市販されているトリアジン系紫外線吸収剤としては、ＢＡＳＦ社製のＴｉｎｕｖｉｎ４００，Ｔｉｎｕｖｉｎ４０５，Ｔｉｎｕｖｉｎ４６０，Ｔｉｎｕｖｉｎ４７７，Ｔｉｎｕｖｉｎ４７９，Ｔｉｎｕｖｉｎ４００－ＤＷ，Ｔｉｎｕｖｉｎ４７７－ＤＷ，Ｔｉｎｕｖｉｎ４７９－ＤＷ、ケミプロ化成社製のＫｅｍｉｓｏｒｂ１０２、Shuang-Bang Industrial Corporation社製のＳＢ－ＵＶＡ６１６４，ＳＢ－ＵＶＡ６５７７等が挙げられる。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
補助剤２３２は、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、および、トリアジン系紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくとも一種を含めばよい。すなわち、補助剤２３２は、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、および、トリアジン系紫外線吸収剤のうち二種以上を含んでもよい。この場合に、好ましくは、補助剤２３２は、ヒンダードアミン系光安定剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤とを含む。すなわち、好ましい補助剤２３２は、ヒンダードアミン系光安定剤と、紫外線吸収剤との双方を含む。　
図３は、レンズ２０を有する撮像装置１の断面図である。撮像装置１は、レンズユニット１１と、撮像素子１２と、回路基板１３と、を含む。レンズユニット１１は、複数のレンズ２００と、絞り３１と、赤外線フィルタ３２と、支持部３３と、を含む。本実施形態では、複数のレンズ２００は、上記レンズ２０である第１レンズ２０と、第２レンズ２１２と、第３レンズ２１３と、第４レンズ２１４と、第５レンズ２１５と、を含む。上述のように「レンズ」は、レンズとして機能する部材、すなわち、レンズ本体のレンズ面上に、必要に応じて所望の機能を有する層が形成されたレンズ部材である。レンズ面上の層は、薄膜である。また、負のパワーを有するレンズを「負レンズ」、正のパワーを有するレンズを「正レンズ」と呼ぶ。複数のレンズ２００は、光軸Ｊ１に沿って配置される。各レンズは光学部品である。　
支持部３３は、複数のレンズ２００と、絞り３１と、赤外線フィルタ３２と、を支持するホルダである。支持部３３は、「鏡筒」あるいは「バレル」とも呼ばれる。本実施形態では支持部３３は樹脂製であるが、樹脂製には限定されない。第１レンズ２０、第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、絞り３１、第４レンズ２１４、第５レンズ２１５および赤外線フィルタ３２は、光軸Ｊ１に沿って、物体側から像側に向かってこの順に配置される。すなわち、これらの構成要素はこの順で光軸Ｊ１上に位置している。回路基板１３は、赤外線フィルタ３２の像側にて支持部３３に取り付けられる。撮像素子１２は、回路基板１３上に実装される。撮像素子１２は、レンズユニット１１の像側に位置する。レンズユニット１１により、撮像素子１２上に像が形成される。撮像素子１２は２次元イメージセンサである。　
第１レンズ２０は、かしめにより支持部３３に固定される。第１レンズ２０と支持部３３との間には、シール部材３４が配置される。シール部材３４は、例えば、Ｏリングである。第１レンズ２０およびシール部材３４により、筒状の支持部３３の物体側の開口が密閉される。第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、絞り３１および赤外線フィルタ３２は、支持部３３に圧入されている。第４レンズ２１４と第５レンズ２１５とは、接着剤にて接合された接合レンズとなっている。接合レンズは、支持部３３に圧入されている。「圧入されている」という表現は、「圧入された状態である」と同義である。　
レンズユニット１１を含む撮像装置１は、好ましくは屋外にて使用される。第１レンズ２０は、レンズユニット１１に含まれる複数の光学部品のうち、最も外側の部品である。既述の防曇被膜２３は、第１レンズ２０の物体側のレンズ面２１１上に直接的に、または、反射防止被膜２２を介して間接的に形成される。第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、第４レンズ２１４および第５レンズ２１５は、ガラスまたはプラスチックにより形成される。第１レンズ２０および第２レンズ２１２は、物体側に凸となる負メニスカスレンズである。第３レンズ２１３は、像側に凸となる負メニスカスレンズである。第４レンズ２１４は、物体側に凸となる負メニスカスレンズである。第５レンズ２１５は、両凸の正レンズである。　
既述のように、防曇被膜２３は、高い耐久性および耐候性を有する。屋外用のレンズユニット１１では、防曇被膜２３が最も外側に設けられることにより、好ましい防曇性能を長期間にわたって維持することが可能となる。防曇被膜２３は、耐久性および耐候性が求められる車載用のレンズユニット１１に特に適している。防曇被膜２３は、耐摩耗性にも優れる。光学部品はレンズには限定されず、平板で
あってもよい。例えば、レンズユニット１１の最も物体側に防護プレートが設けられ、防護プレートにおける平板状の透光部材上に直接的に、または、反射防止被膜を介して間接的に防曇被膜２３が形成される。平板状の透光部材の材料は、上述のレンズ本体２１と同様である。以上のように、防曇被膜２３が、透光部材の表面上に、または、当該表面上に形成された機能性被膜上に形成されることにより、防曇性能が長期間持続する光学部品を得ることができる。好ましくは、透光部材の可視光域における光の透過率は９０％以上である。本明細書では、「レンズ」、「レンズ本体」、「レンズ面」は、それぞれ「光学部品」、「透光部材」、「（透光部材の）表面」と読み替えることが可能である。　
次に、光学部品の製造について説明する。図４は、透光部材の表面上に、または、機能性被膜上に防曇被膜を形成する作業の流れを示す図である。まず、既述のように、式（Ｉ）のアンカー材料、式（ＩＩ）の親水基材料、および、必要に応じて他の重合性モノマーを溶媒に溶解させ、原料溶液を調整する。原料溶液を加熱して攪拌しつつ重合開始剤を投入し、所定温度で所定時間、重合させる。その後、重合反応を停止させる。これにより、防曇剤が作製される（ステップＳ１１）。なお、防曇剤には溶媒が含まれていてもよく、溶媒を含まない防曇剤が作製されてもよい。　
次に、防曇剤と、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤とを含む混合物、すなわち、防曇剤と補助剤との混合物が準備される。混合物は、十分に攪拌される。混合物は、透光部材の表面上に、または、機能性被膜上に付与される（ステップＳ１２）。混合物の付与方法は、様々な手法により行われてよい。例えば、混合物を塗布面上に滴下して透光部材を回転させてもよいし、透光部材を混合物に浸漬してもよい。付与された混合物は、放置による溶媒の気化あるいは加熱等により固化し、補助剤を含む透明な防曇被膜が形成される（ステップＳ１３）。すなわち、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤を含む防曇被膜が得られる。このようにして、耐候性の高い防曇被膜を有する光学部品が製造される。　
上記処理では、厚い防曇被膜を得ることができる。防曇被膜の厚さは、耐久性の観点から、好ましくは０．２μｍ以上であり、視認性の観点から１．５μｍ以下である。さらに好ましくは、防曇被膜の厚さは、０．２μｍ以上１．０μｍ以下である。上記防曇剤および補助剤を用いることにより、耐久性および耐候性の高い防曇被膜を有する光学部品を提供することができる。　
防曇被膜が反射防止被膜上に位置する場合、防曇被膜の線膨張係数は、５×１０－５／Ｋ以上９×１０－５／Ｋ以下であり、かつ、反射防止被膜の線膨張係数は、１×１０－６／Ｋ以上７×１０－６／Ｋ以下であることが好ましい。これにより、防曇被膜が反射防止被膜から剥離することを防止または抑制することができる。　
また、防曇被膜が反射防止被膜上に位置する場合、防曇被膜のレンズ面に沿う方向における引張弾性率は、２．５×１０４以上３．５×１０４以下であることが好ましい。これにより、光学部品の変形時の反射防止被膜の損傷を防止または抑制することができる。　
次に、実施例について述べる。ここでは、実施例１～６、並びに、比較例１として、表１中に示す条件にて防曇被膜を作製した。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
実施例１～６では、防曇剤、補助剤および溶媒の混合物の作製において、混合物全体の重量を１００％として、表１に示す重量比率で防曇剤および補助剤を混合した。比較例１では、混合物に補助剤を混合しなかった。そして、混合物を透光部材の表面に付与し、固化することにより、実施例１～６、並びに、比較例１の防曇被膜を得た。表１中の「防曇剤」は、式（Ｉ）および（ＩＩ）の材料の共重合体を含む。「トリアジンＡ」は、下記構造を含むトリアジン系紫外線吸収剤であり、５％の２－（４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン－２－イル）－５－ヒドロキシフェニル，とオキシラン［（Ｃ１０－Ｃ１６　主としてＣ１２－Ｃ１３アルキルオキシ）メチル］オキシランとの反応生成物をポリマーに包含したものである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
「ヒンダードアミンＡ」は、ヒンダードアミン系光安定剤であり、デカン二酸ビス（２，２，６，６－テトラメチル－１－（オクチルオキシ）－４－ピペリジニル）エステル、１，１－ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物をポリマーに包含したものである。「ベンゾトリアゾールＡ」は、下記構造を含むベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であり、メチル３－（３－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート／ポリエチレングリコール３００の反応生成物である。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
「ヒンダードアミンＢ」は、下記構造を含むヒンダードアミン系光安定剤であり、７０－８０％のビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケートと、２０－３０％のメチル１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジルセバケートとを含む。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
「ヒンダードアミンＣ」は、ヒンダードアミン系光安定剤であり、ＢＡＳＦ社製の商品名：Ｔｉｎｕｖｉｎ５３３３－ＤＷである。「ベンゾフェノンＡ」は、下記構造を含むベンゾフェノン系紫外線吸収剤である。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
図５は、実施例１～６、並びに、比較例１の防曇被膜に対する耐候性試験の結果を示す図である。耐候性試験では、所定強度の紫外線を防曇被膜に対して連続して照射しつつ、防曇被膜における水の接触角の変化を測定した。図５の縦軸は、接触角を示し、横軸は、紫外線照射時間を示す。図５中の線ＬＥ１～ＬＥ６は、それぞれ実施例１～６の防曇被膜における接触角の変化を示し、線ＬＣ１は、比較例１の防曇被膜における接触角の変化を示す。比較例１の防曇被膜では、紫外線照射時間が長くなるに従って接触角が大幅に増大するのに対し、実施例１～６の防曇被膜では、接触角の増大が抑制される。これにより、補助剤の添加により、耐候性の高い防曇被膜が実現されることが判る。実施例２および３の防曇被膜では、接触角の増大が大幅に抑制される。したがって、補助剤が、ヒンダードアミン系光安定剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤とを含むことにより、より耐候性の高い防曇被膜が実現されることが判る。なお、上記結果から、ヒンダードアミン系光安定剤とベンゾフェノン系紫外線吸収剤とを含む補助剤を用いる場合でも、耐候性の高い防曇被膜が実現されると考えられる。　
図６は、実施例３の防曇被膜と、比較例１の防曇被膜に対する耐摩耗性試験の結果を示す図である。耐摩耗性試験では、市販の洗車用のブラシをレンズの防曇被膜に対して垂直に当て、１ｋｇの荷重で防曇被膜の表面に沿って水平に３００回擦り、その前後における水の接触角を測定した。図５中の線ＬＥ３は、実施例３の防曇被膜における接触角の変化を示し、線ＬＣ１は、比較例１の防曇被膜における接触角の変化を示す。実施例３の防曇被膜では、ブラシで３００回擦った後も、比較例１の防曇被膜よりも低い接触角が得られる。　
上記光学部品およびレンズユニットでは、様々な変形が可能である。　
上記光学部品におけるポリマーブラシ層２３１は、上記防曇剤以外により形成されてもよい。また、ポリマーブラシ層２３１は、撥水性等、他の機能を有するものであってもよい。ポリマーブラシ層２３１を形成するポリマーの他の例として、図７に示すＰＦＡ－Ｃ８（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、図８に示すＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、図９に示すＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等が挙げられる。透光部材に設けられる様々な種類のポリマーブラシ層２３１において、上記補助剤を分散させることにより、耐候性を向上することができる。また、補助剤が、ヒンダードアミン系光安定剤と紫外線吸収剤とを含むことにより、ポリマーブラシ層２３１の耐候性をさらに向上することができる。　
レンズユニット１１におけるレンズの数は任意に決定されてよい。光軸Ｊ１は直線には限定されず、折れ曲がってもよい。支持部３３は、レンズの外周全体を保持するものである必要はなく、外周の一部を保持するものでもよい。レンズが別のホルダに保持された状態で支持部３３に支持されてもよい。撮像装置１は、車載以外の目的に用いられてもよい。防曇被膜２３が形成される光学部品およびレンズユニットは、撮像装置１以外に用いられてもよい。　
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
本発明に係る光学部品およびレンズユニットは、車載用のみならず、様々な用途に利用可能である。
１１　　レンズユニット　２０，２１２～２１５　　レンズ　２１　　レンズ本体　２２　　反射防止被膜　３３　　支持部　２１１　　レンズ面　２３１　　ポリマーブラシ層　２３２　　補助剤

Claims (9)

  1. 透光部材と、　前記透光部材の表面上に、または、前記表面上に形成された機能性被膜上に形成されたポリマーブラシ層と、　前記ポリマーブラシ層に分散された補助剤と、を備え、　前記補助剤が、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤を含む、光学部品。
  2. 前記補助剤が、ヒンダードアミン系光安定剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、または、トリアジン系紫外線吸収剤とを含む、請求項１に記載の光学部品。
  3. 前記補助剤が、ヒンダードアミン系光安定剤として、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－２’－ｎ－ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６
    ，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）セバケート、２，４－ビス［Ｎ－ブチル－Ｎ－（１－シクロヘキシルオキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）アミノ］－６－（２－ヒドロキシエチルアミン）－１，３，５，－トリアジン）、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニルメタクリレート、または、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケートを含む、請求項１または２に記載の光学部品。
  4. 前記補助剤が、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－アミル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’－メチレンビス［６－（ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ｔｅｒｔ－オクチルフェノール］、２－（５－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（５－クロロ－２－ベンゾトリアゾリル）－６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、または、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４，６－ビス（１－メチル－１－フェニルエチル）フェノールを含む、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光学部品。
  5. 前記補助剤が、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、２，４－ジヒドロキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキ－５－スルホシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクチルオキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、または、２，２’，４，４’－テトラヒドロキシベンゾフェノンを含む、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光学部品。
  6. 前記補助剤が、トリアジン系紫外線吸収剤として、２－［４－［（２－ヒドロキシ－３－ドデシルオキシプロピル）オキシ］－２ヒドロキシフェニル］－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン、２－［４－［（２－ヒドロキシ－３－トリデシルオキシプロピル）オキシ］－２ヒドロキシフェニル］－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン２，４－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－６－（２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクチルオキシフェニル）－１，３，５－トリアジン、または、２－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－５－（ヘキシルオキシ）フェノールを含む、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学部品。
  7. 前記透光部材が、レンズ本体であり、　前記表面が、レンズ面である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光学部品。
  8. 屋外にて使用されるレンズユニットに含まれる複数の光学部品のうち、最も外側の部品である、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光学部品。
  9. 請求項８に記載の光学部品を含む複数の光学部品と、　前記複数の光学部品を支持する支持部と、を備える、レンズユニット。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000086299A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Canon Inc 曇り防止膜及び曇り防止フィルター
JP2008514413A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド 光安定剤を補充または導入する方法
WO2011162225A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 大阪有機化学工業株式会社 表面改質剤
WO2013065591A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 大阪有機化学工業株式会社 防曇性プラスチックレンズ
JP2014093427A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Unitika Ltd ヒートシンク
US20170102484A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Ford Global Technologies, Llc Self-cleaning camera lens using photo-catalytic technology
JP2017138523A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 日本電産サンキョー株式会社 レンズユニット

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000086299A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Canon Inc 曇り防止膜及び曇り防止フィルター
JP2008514413A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド 光安定剤を補充または導入する方法
WO2011162225A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 大阪有機化学工業株式会社 表面改質剤
WO2013065591A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 大阪有機化学工業株式会社 防曇性プラスチックレンズ
JP2014093427A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Unitika Ltd ヒートシンク
US20170102484A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Ford Global Technologies, Llc Self-cleaning camera lens using photo-catalytic technology
JP2017138523A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 日本電産サンキョー株式会社 レンズユニット

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