JP3221770B2 - プラスチック光学部品の反射防止膜 - Google Patents
プラスチック光学部品の反射防止膜Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ、レーザビーム
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの光学機械に用い
られるプラスチックレンズ等のプラスチック光学部品の
反射防止膜に関するものである。
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの光学機械に用い
られるプラスチックレンズ等のプラスチック光学部品の
反射防止膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、カメラ、レーザビームプリンタ、
複写機、ファクシミリなどの光学機械の軽量化や低コス
ト化が進み、従来はガラスで作られていたレンズ等の光
学部品をプラスチックで製作することが多くなってき
た。プラスチックは極めて軽量であり、かつ成形が容易
であるために製造コストが低いという長所がある反面、
軟質であり、耐薬品性や耐擦傷性が劣るため、プラスチ
ック光学部品の表面に反射防止膜を設けるときに、硬度
の高い珪素酸化物ＳｉＯx （１≦ｘ≦２）等をアンダー
コートやオーバーコートに用いたり、あるいは１ないし
３層の多層反射防止膜のうちの少くとも一層に前記珪素
酸化物を用いることで耐久性を向上させる方法が開発さ
れている（特公昭５３−３０６号公報および特開昭６０
−２２１０１号公報参照）。
複写機、ファクシミリなどの光学機械の軽量化や低コス
ト化が進み、従来はガラスで作られていたレンズ等の光
学部品をプラスチックで製作することが多くなってき
た。プラスチックは極めて軽量であり、かつ成形が容易
であるために製造コストが低いという長所がある反面、
軟質であり、耐薬品性や耐擦傷性が劣るため、プラスチ
ック光学部品の表面に反射防止膜を設けるときに、硬度
の高い珪素酸化物ＳｉＯx （１≦ｘ≦２）等をアンダー
コートやオーバーコートに用いたり、あるいは１ないし
３層の多層反射防止膜のうちの少くとも一層に前記珪素
酸化物を用いることで耐久性を向上させる方法が開発さ
れている（特公昭５３−３０６号公報および特開昭６０
−２２１０１号公報参照）。
【０００３】また、最近では、半導体レーザやダイオー
ドのように近赤外光域の波長７１０ｎｍから９００ｎｍ
で発光する光源を用いる光学機械も数多く開発されてお
り、これらの機器内での乱反射や多重反射によるゴース
トやフレアを防ぐために可視光と近赤外光の両方に対し
てすぐれた反射防止特性を有する反射防止膜の必要性が
高まりつつある。このために、理論的には３層の反射防
止膜であり、３層のうちの一つを２層あるいは３層の等
価膜にすることで反射防止特性を広域化した４層膜ある
いは５層膜からなるもの（特開平３−１１６１０１号公
報参照）等が開発されている。
ドのように近赤外光域の波長７１０ｎｍから９００ｎｍ
で発光する光源を用いる光学機械も数多く開発されてお
り、これらの機器内での乱反射や多重反射によるゴース
トやフレアを防ぐために可視光と近赤外光の両方に対し
てすぐれた反射防止特性を有する反射防止膜の必要性が
高まりつつある。このために、理論的には３層の反射防
止膜であり、３層のうちの一つを２層あるいは３層の等
価膜にすることで反射防止特性を広域化した４層膜ある
いは５層膜からなるもの（特開平３−１１６１０１号公
報参照）等が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、可視光域および近赤外光域を含む広い
波長領域（４００ｎｍから９００ｎｍ）の光に対して充
分な反射防止特性を有する反射防止膜を実現することが
できない。すなわち、２層や３層の多層反射防止膜では
可視光域の波長の光の反射を充分に低下させることすら
困難であり、また、４層あるいは５層の反射防止膜の場
合は、可視光域の波長の光に対する反射防止特性を重視
すると近赤外光域の波長の光に対する反射防止特性が不
充分になり、逆に近赤外光域の波長の光に対する反射防
止に重点をおいて設計すれば可視光域の波長の光の反射
率を充分に低下させることができないという未解決の課
題があった。さらに、アンダーコートとして用いられる
珪素酸化物ＳｉＯx についても、膜厚が不充分なために
耐薬品性等が不足したり、プラスチックの基体との密着
性が不充分で剥離を起したり、プラスチックの基体の熱
膨張によって反射防止膜に亀裂が入ったりするなどの問
題があった。
の技術によれば、可視光域および近赤外光域を含む広い
波長領域（４００ｎｍから９００ｎｍ）の光に対して充
分な反射防止特性を有する反射防止膜を実現することが
できない。すなわち、２層や３層の多層反射防止膜では
可視光域の波長の光の反射を充分に低下させることすら
困難であり、また、４層あるいは５層の反射防止膜の場
合は、可視光域の波長の光に対する反射防止特性を重視
すると近赤外光域の波長の光に対する反射防止特性が不
充分になり、逆に近赤外光域の波長の光に対する反射防
止に重点をおいて設計すれば可視光域の波長の光の反射
率を充分に低下させることができないという未解決の課
題があった。さらに、アンダーコートとして用いられる
珪素酸化物ＳｉＯx についても、膜厚が不充分なために
耐薬品性等が不足したり、プラスチックの基体との密着
性が不充分で剥離を起したり、プラスチックの基体の熱
膨張によって反射防止膜に亀裂が入ったりするなどの問
題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、可視光域および近赤外光
域を含む広い波長領域の光に対してすぐれた反射防止特
性を有するプラスチック光学部品の反射防止膜を提供す
ることを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、可視光域および近赤外光
域を含む広い波長領域の光に対してすぐれた反射防止特
性を有するプラスチック光学部品の反射防止膜を提供す
ることを目的とするものである。
【０００６】また、本発明の他の目的は、可視光域およ
び近赤外光域を含む広い波長領域の光に対してすぐれた
反射防止特性を有し、かつプラスチック光学部品の表面
に対する密着性や耐薬品性等にすぐれたプラスチック光
学部品の反射防止膜を提供することにある。
び近赤外光域を含む広い波長領域の光に対してすぐれた
反射防止特性を有し、かつプラスチック光学部品の表面
に対する密着性や耐薬品性等にすぐれたプラスチック光
学部品の反射防止膜を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のプラスチック光学部品の反射防止膜は、プ
ラスチック光学部品の表面に成膜された珪素酸化物のア
ンダーコート層と、該アンダーコート層上に積層された
６層の薄膜を有する多層膜からなり、該多層膜が少なく
とも可視光域と近赤外光域を含む波長領域の光に対して
所定の反射防止特性を有し、かつ、前記多層膜が高屈折
率物質の薄膜と低屈折率物質の薄膜を交互に３層ずつ積
層したものであり、高屈折率物質の屈折率をｎ 1 、低屈
折率物質の屈折率をｎ 2 、アンダーコート層側から第ｘ
層目の薄膜をｄ x （ｘ＝１，２，…，６）、設定波長を
λ 0 としたとき、以下の条件式、 ０．０６５０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０８６０λ 0 、 ０．０５０５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１１２λ 0 、 ０．１８０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．５０２λ 0 、 ０．０３２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．１１２λ 0 、 ０．５５８λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．１２０λ 0 、 ０．０２３４λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．３７０λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 ５１０≦λ 0 ≦５５０（ｎｍ）、 を満足 することを特徴とする。また、プラスチック光学
部品の表面に成膜された珪素酸化物のアンダーコート層
と、該アンダーコート層上に積層された８層の薄膜を有
する多層膜からなり、該多層膜が少なくとも可視光域と
近赤外光域を含む波長領域の光に対して所定の反射防止
特性を有し、かつ、前記多層膜が高屈折率物質の薄膜と
低屈折率物質の薄膜を交互に４層ずつ積層したものであ
り、高屈折率物質の屈折率をｎ 1 、低屈折率物質の屈折
率をｎ 2 、アンダーコート層側から第ｘ層目の薄膜をｄ
x （ｘ＝１，２，…，８）、設定波長をλ 0 としたと
き、以下の条件式、 ０．０３３０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０５４１λ 0 、 ０．０９６５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１３７λ 0 、 ０．１０６λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．１４５λ 0 、 ０．０４２９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．０６２４λ 0 、 ０．１８５λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．３３９λ 0 、 ０．０２８０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．０７６９λ 0 、 ０．０８８９λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 7 ≦０．１２９λ 0 、 ０．２５９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 8 ≦０．３３１λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 を満足するものでもよい。
めに本発明のプラスチック光学部品の反射防止膜は、プ
ラスチック光学部品の表面に成膜された珪素酸化物のア
ンダーコート層と、該アンダーコート層上に積層された
６層の薄膜を有する多層膜からなり、該多層膜が少なく
とも可視光域と近赤外光域を含む波長領域の光に対して
所定の反射防止特性を有し、かつ、前記多層膜が高屈折
率物質の薄膜と低屈折率物質の薄膜を交互に３層ずつ積
層したものであり、高屈折率物質の屈折率をｎ 1 、低屈
折率物質の屈折率をｎ 2 、アンダーコート層側から第ｘ
層目の薄膜をｄ x （ｘ＝１，２，…，６）、設定波長を
λ 0 としたとき、以下の条件式、 ０．０６５０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０８６０λ 0 、 ０．０５０５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１１２λ 0 、 ０．１８０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．５０２λ 0 、 ０．０３２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．１１２λ 0 、 ０．５５８λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．１２０λ 0 、 ０．０２３４λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．３７０λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 ５１０≦λ 0 ≦５５０（ｎｍ）、 を満足 することを特徴とする。また、プラスチック光学
部品の表面に成膜された珪素酸化物のアンダーコート層
と、該アンダーコート層上に積層された８層の薄膜を有
する多層膜からなり、該多層膜が少なくとも可視光域と
近赤外光域を含む波長領域の光に対して所定の反射防止
特性を有し、かつ、前記多層膜が高屈折率物質の薄膜と
低屈折率物質の薄膜を交互に４層ずつ積層したものであ
り、高屈折率物質の屈折率をｎ 1 、低屈折率物質の屈折
率をｎ 2 、アンダーコート層側から第ｘ層目の薄膜をｄ
x （ｘ＝１，２，…，８）、設定波長をλ 0 としたと
き、以下の条件式、 ０．０３３０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０５４１λ 0 、 ０．０９６５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１３７λ 0 、 ０．１０６λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．１４５λ 0 、 ０．０４２９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．０６２４λ 0 、 ０．１８５λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．３３９λ 0 、 ０．０２８０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．０７６９λ 0 、 ０．０８８９λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 7 ≦０．１２９λ 0 、 ０．２５９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 8 ≦０．３３１λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 を満足するものでもよい。
【０００８】また、アンダーコートが不飽和珪素酸化物
からなり、その屈折率と膜厚がそれぞれ以下の範囲であ
るとよい。
からなり、その屈折率と膜厚がそれぞれ以下の範囲であ
るとよい。
【０００９】１．４５≦ｎ≦１．６０ ２００≦ｎｄ≦４８０（ｎｍ） ここで、ｎ：屈折率 ｄ：膜厚 また、多層膜が、酸化ジルコニウムと酸化チタニウムか
らなる高屈折率物質の薄膜と二酸化珪素からなる低屈折
率物質の薄膜を交互に積層したものであるとよい。
らなる高屈折率物質の薄膜と二酸化珪素からなる低屈折
率物質の薄膜を交互に積層したものであるとよい。
【００１０】
【作用】λ／４光学膜厚の薄膜とλ／２光学膜厚の薄膜
を組合わせた公知の４層反射防止膜において、前記薄膜
のうちの少くとも１つを２層ないし３層の等価膜によっ
て構成し、全体を６層以上の多層膜にすることで前記４
層反射防止膜の反射防止特性を広域化すれば、可視光域
および近赤外光域を含む広い波長領域の光に対する反射
防止特性を大幅に改善することができる。
を組合わせた公知の４層反射防止膜において、前記薄膜
のうちの少くとも１つを２層ないし３層の等価膜によっ
て構成し、全体を６層以上の多層膜にすることで前記４
層反射防止膜の反射防止特性を広域化すれば、可視光域
および近赤外光域を含む広い波長領域の光に対する反射
防止特性を大幅に改善することができる。
【００１１】アンダーコートが不飽和珪素酸化物からな
り、その光学膜厚が２００ｎｍ以上であればプラスチッ
ク光学部品の熱膨張を防ぎ、多層膜に亀裂が入るのを防
止するとともに耐薬品性等を向上できる。前記光学膜厚
が４８０ｎｍになるとアンダーコートの内部応力および
光の吸収が増大してプラスチック部品の表面との密着性
が損なわれる。、また、アンダーコートの屈折率は１．
４５ないし１．６０の範囲内であるとよい。アンダーコ
ートの屈折率が１．６０より大きいと内部応力が増大
し、１．４５より小さいと多孔質膜となるため好ましく
ない。
り、その光学膜厚が２００ｎｍ以上であればプラスチッ
ク光学部品の熱膨張を防ぎ、多層膜に亀裂が入るのを防
止するとともに耐薬品性等を向上できる。前記光学膜厚
が４８０ｎｍになるとアンダーコートの内部応力および
光の吸収が増大してプラスチック部品の表面との密着性
が損なわれる。、また、アンダーコートの屈折率は１．
４５ないし１．６０の範囲内であるとよい。アンダーコ
ートの屈折率が１．６０より大きいと内部応力が増大
し、１．４５より小さいと多孔質膜となるため好ましく
ない。
【００１２】高屈折率物質が酸化ジルコニウムと酸化チ
タニウムの混合物であれば、安価で屈折率が高く、加え
て成膜中に完全に溶融するおそれがないため、輻射熱に
よってプラスチック光学部品の表面が変質したり、ガス
を発生する等のトラブルを生じない。また、低屈折率物
質が二酸化珪素であれば、プラスチック光学部品の表面
を加熱することなく成膜しても硬度の高い薄膜を得られ
るため、プラスチック光学部品の耐擦傷性や耐薬品性を
向上させるのに有益である。
タニウムの混合物であれば、安価で屈折率が高く、加え
て成膜中に完全に溶融するおそれがないため、輻射熱に
よってプラスチック光学部品の表面が変質したり、ガス
を発生する等のトラブルを生じない。また、低屈折率物
質が二酸化珪素であれば、プラスチック光学部品の表面
を加熱することなく成膜しても硬度の高い薄膜を得られ
るため、プラスチック光学部品の耐擦傷性や耐薬品性を
向上させるのに有益である。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は、第１実施例を説明するもので、本
実施例の反射防止膜は、アクリル樹脂製のレンズ等の基
体１の表面１ａに波長５２５ｎｍにおける屈折率が１．
４８で光学膜厚２３６．８ｎｍを有する不飽和珪素酸化
物ＳｉＯx （１＜ｘ＜２）のアンダーコート２を成膜
し、その上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互
に４層ずつ積層した第１ないし第８層の薄膜３ａ〜３ｇ
からなる多層膜である８層反射防止膜３を設けたもので
あり、多層反射防止膜３はλ／４−λ／４−λ／２−λ
／４の膜構成を有する４層反射防止膜の３層にそれぞれ
２層または３層の等価膜を用いることで反射防止特性を
広域化したものである。すなわち、８層反射防止膜３の
高屈折率物質からなる第１，第３，第５，第７層の薄膜
３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇは、それぞれ、酸化チタニウム
ＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を１：１の重量比
で混合した物質を蒸発源として成膜した混合膜であり、
光学膜厚は第１層３ａが０．０４１６λ0 、第３層３ｃ
が０．１２５λ0 、第５層３ｅが０．３６９λ0 、第７
層３ｇが０．１２７λ0 であり、また、８層反射防止膜
３の低屈折率物質からなる第２，第４，第６，第８層の
薄膜３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈは、それぞれ、二酸化珪素
ＳｉＯ2 からなる薄膜で、光学膜厚は、第２層３ｂが
０．１３２λ0 、第４層３ｄが０．０５２８λ0 、第６
層３ｆが０．０３７８λ0 、第８層３ｈが０．２７８λ
0 である（λ0 ＝５２５ｎｍ）。
実施例の反射防止膜は、アクリル樹脂製のレンズ等の基
体１の表面１ａに波長５２５ｎｍにおける屈折率が１．
４８で光学膜厚２３６．８ｎｍを有する不飽和珪素酸化
物ＳｉＯx （１＜ｘ＜２）のアンダーコート２を成膜
し、その上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互
に４層ずつ積層した第１ないし第８層の薄膜３ａ〜３ｇ
からなる多層膜である８層反射防止膜３を設けたもので
あり、多層反射防止膜３はλ／４−λ／４−λ／２−λ
／４の膜構成を有する４層反射防止膜の３層にそれぞれ
２層または３層の等価膜を用いることで反射防止特性を
広域化したものである。すなわち、８層反射防止膜３の
高屈折率物質からなる第１，第３，第５，第７層の薄膜
３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇは、それぞれ、酸化チタニウム
ＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を１：１の重量比
で混合した物質を蒸発源として成膜した混合膜であり、
光学膜厚は第１層３ａが０．０４１６λ0 、第３層３ｃ
が０．１２５λ0 、第５層３ｅが０．３６９λ0 、第７
層３ｇが０．１２７λ0 であり、また、８層反射防止膜
３の低屈折率物質からなる第２，第４，第６，第８層の
薄膜３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈは、それぞれ、二酸化珪素
ＳｉＯ2 からなる薄膜で、光学膜厚は、第２層３ｂが
０．１３２λ0 、第４層３ｄが０．０５２８λ0 、第６
層３ｆが０．０３７８λ0 、第８層３ｈが０．２７８λ
0 である（λ0 ＝５２５ｎｍ）。
【００１５】アンダーコート２および８層反射防止膜３
の成膜方法は真空蒸着法を採用し、真空槽内にアクリル
樹脂製の基体１を設置して２×１０-5Ｔｏｒｒまで減圧
後、酸素ガスを導入して真空槽内の圧力を８×１０-5Ｔ
ｏｒｒに調整し、抵抗加熱によって不飽和珪素酸化物の
蒸発源を加熱し、１ｎｍ／秒の蒸着速度でまず不飽和珪
素酸化物のアンダーコート２を成膜し、次いで、酸素ガ
スの導入量を調整して真空槽内の圧力を１×１０-4Ｔｏ
ｒｒに上昇させ、８層反射防止膜３の各層３ａ〜３ｈの
薄膜を順次成膜した。８層反射防止膜３の各層３ａ〜３
ｈの蒸着速度は０．８ｎｍ／秒であった。
の成膜方法は真空蒸着法を採用し、真空槽内にアクリル
樹脂製の基体１を設置して２×１０-5Ｔｏｒｒまで減圧
後、酸素ガスを導入して真空槽内の圧力を８×１０-5Ｔ
ｏｒｒに調整し、抵抗加熱によって不飽和珪素酸化物の
蒸発源を加熱し、１ｎｍ／秒の蒸着速度でまず不飽和珪
素酸化物のアンダーコート２を成膜し、次いで、酸素ガ
スの導入量を調整して真空槽内の圧力を１×１０-4Ｔｏ
ｒｒに上昇させ、８層反射防止膜３の各層３ａ〜３ｈの
薄膜を順次成膜した。８層反射防止膜３の各層３ａ〜３
ｈの蒸着速度は０．８ｎｍ／秒であった。
【００１６】図２は、本実施例の反射防止膜の分光反射
率を示すもので、この図から解るように、本実施例の反
射防止膜は４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域におけ
る光の反射率が１％以下であり、レーザ光から可視光ま
での広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有す
る。
率を示すもので、この図から解るように、本実施例の反
射防止膜は４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域におけ
る光の反射率が１％以下であり、レーザ光から可視光ま
での広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有す
る。
【００１７】図３は第２実施例を説明するもので、本実
施例の反射防止膜は、アクリルとポリスチレンの共重合
体からなるレンズ等の基体１１の表面１１ａに波長５４
０ｎｍにおける屈折率１．５５、光学膜厚３４０ｎｍを
有する不飽和珪素酸化物のアンダーコート１２を成膜
し、その上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互
に３層ずつ積層した第１ないし第６層の薄膜１３ａ〜１
３ｆからなる多層膜である６層反射防止膜１３を設けた
ものであり、６層反射防止膜１３はλ／４−λ／２−λ
／４−λ／４の膜構成を有する４層反射防止膜の２層に
それぞれ２層の等価膜を用いることで反射防止特性を広
域化したものである。すなわち、６層反射防止膜１３の
高屈折率物質からなる第１，第３，第５層の薄膜１３
ａ，１３ｃ，１３ｅは、それぞれ、酸化チタニウムＴｉ
Ｏ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を１：１の重量比で混
合した物質を蒸発源として成膜した混合膜であり、光学
膜厚は、第１層１３ａが０．０７３２８λ0 、第３層１
３ｃが０．４６８１λ0 、第５層１３ｅが０．０７５５
６λ0 である。６層反射防止膜１３の低屈折率物質から
なる第２、第４、第６層の薄膜１３ｂ，１３ｄ，１３ｆ
はそれぞれ二酸化珪素ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚は、
第２層１３ｂが０．０７１５３λ0 、第４層１３ｄが
０．０４４０９λ0 、第６層１３ｆが０．２４７０λ0
である（λ0 ＝５４０ｎｍ）。
施例の反射防止膜は、アクリルとポリスチレンの共重合
体からなるレンズ等の基体１１の表面１１ａに波長５４
０ｎｍにおける屈折率１．５５、光学膜厚３４０ｎｍを
有する不飽和珪素酸化物のアンダーコート１２を成膜
し、その上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互
に３層ずつ積層した第１ないし第６層の薄膜１３ａ〜１
３ｆからなる多層膜である６層反射防止膜１３を設けた
ものであり、６層反射防止膜１３はλ／４−λ／２−λ
／４−λ／４の膜構成を有する４層反射防止膜の２層に
それぞれ２層の等価膜を用いることで反射防止特性を広
域化したものである。すなわち、６層反射防止膜１３の
高屈折率物質からなる第１，第３，第５層の薄膜１３
ａ，１３ｃ，１３ｅは、それぞれ、酸化チタニウムＴｉ
Ｏ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を１：１の重量比で混
合した物質を蒸発源として成膜した混合膜であり、光学
膜厚は、第１層１３ａが０．０７３２８λ0 、第３層１
３ｃが０．４６８１λ0 、第５層１３ｅが０．０７５５
６λ0 である。６層反射防止膜１３の低屈折率物質から
なる第２、第４、第６層の薄膜１３ｂ，１３ｄ，１３ｆ
はそれぞれ二酸化珪素ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚は、
第２層１３ｂが０．０７１５３λ0 、第４層１３ｄが
０．０４４０９λ0 、第６層１３ｆが０．２４７０λ0
である（λ0 ＝５４０ｎｍ）。
【００１８】アンダーコート１２と６層反射防止膜１３
の成膜方法は、アンダーコート１２の成膜時の圧力を６
×１０-5Ｔｏｒｒに調整した以外は第１実施例と同様で
あった。
の成膜方法は、アンダーコート１２の成膜時の圧力を６
×１０-5Ｔｏｒｒに調整した以外は第１実施例と同様で
あった。
【００１９】図４は、本実施例の反射防止膜の分光反射
率を示すもので、この図から解るように、本実施例の反
射防止膜は、４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域にお
ける光の反射率が２％以下であり、レーザ光から可視光
までの広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有す
る。
率を示すもので、この図から解るように、本実施例の反
射防止膜は、４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域にお
ける光の反射率が２％以下であり、レーザ光から可視光
までの広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有す
る。
【００２０】図５は第３実施例を説明するもので、本実
施例の反射防止膜は、アクリル樹脂からなるレンズ等の
基体２１の表面２１ａに波長５１０ｎｍにおける屈折率
１．６０、光学膜厚４３５ｎｍを有する不飽和珪素酸化
物のアンダーコート２２を成膜し、その上に、高屈折率
物質層と低屈折率物質層を交互に３層ずつ積層した第１
ないし第６層の薄膜２３ａ〜２３ｆからなる多層膜であ
る６層反射防止膜２３を設けたものであり、６層反射防
止膜２３はλ／４−λ／４−λ／４−λ／４の膜構成を
有する４層反射防止膜の２層にそれぞれ２層の等価膜を
用いることで反射防止特性を広域化したものである。す
なわち、６層反射防止膜２３の高屈折率物質からなる第
１、第３、第５層の薄膜２３ａ，２３ｃ，２５ｅは、そ
れぞれ、酸化チタニウムＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺ
ｒＯ2 を１：１の重量比で混合した物質を蒸発源として
成膜した混合膜であり、光学膜厚は、第１層２３ａが
０．０８１４２λ0 、第３層２３ｃが０．２２０２λ
0 、第５層２３ｅが０．１０５２λ0 である。６層反射
防止膜２３の低屈折率物質からなる第２、第４、第６層
の薄膜２３ｂ，２３ｄ，２５ｆはそれぞれ、二酸化珪素
ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚は、第２層２３ｂが０．０
７４３３λ0 、第４層２３ｄが０．０６７１７λ0 、第
６層２３ｆが０．２８１５λ0 である（λ0 ＝５１０ｎ
ｍ）。
施例の反射防止膜は、アクリル樹脂からなるレンズ等の
基体２１の表面２１ａに波長５１０ｎｍにおける屈折率
１．６０、光学膜厚４３５ｎｍを有する不飽和珪素酸化
物のアンダーコート２２を成膜し、その上に、高屈折率
物質層と低屈折率物質層を交互に３層ずつ積層した第１
ないし第６層の薄膜２３ａ〜２３ｆからなる多層膜であ
る６層反射防止膜２３を設けたものであり、６層反射防
止膜２３はλ／４−λ／４−λ／４−λ／４の膜構成を
有する４層反射防止膜の２層にそれぞれ２層の等価膜を
用いることで反射防止特性を広域化したものである。す
なわち、６層反射防止膜２３の高屈折率物質からなる第
１、第３、第５層の薄膜２３ａ，２３ｃ，２５ｅは、そ
れぞれ、酸化チタニウムＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺ
ｒＯ2 を１：１の重量比で混合した物質を蒸発源として
成膜した混合膜であり、光学膜厚は、第１層２３ａが
０．０８１４２λ0 、第３層２３ｃが０．２２０２λ
0 、第５層２３ｅが０．１０５２λ0 である。６層反射
防止膜２３の低屈折率物質からなる第２、第４、第６層
の薄膜２３ｂ，２３ｄ，２５ｆはそれぞれ、二酸化珪素
ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚は、第２層２３ｂが０．０
７４３３λ0 、第４層２３ｄが０．０６７１７λ0 、第
６層２３ｆが０．２８１５λ0 である（λ0 ＝５１０ｎ
ｍ）。
【００２１】アンダーコート２２と６層反射防止膜２３
の成膜方法は、アンダーコート２２の成膜時の圧力を５
×１０-5Ｔｏｒｒに調整した以外は第１実施例と同様で
あった。
の成膜方法は、アンダーコート２２の成膜時の圧力を５
×１０-5Ｔｏｒｒに調整した以外は第１実施例と同様で
あった。
【００２２】第６図は、本実施例の反射防止膜の分光反
射率を示すもので、この図から解るように、本実施例の
反射防止膜は、４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域に
おける光の反射率が２％以下であり、レーザ光から可視
光までの広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有
する。
射率を示すもので、この図から解るように、本実施例の
反射防止膜は、４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域に
おける光の反射率が２％以下であり、レーザ光から可視
光までの広帯域の光に対してすぐれた反射防止特性を有
する。
【００２３】なお、第１および第２実施例におけるアン
ダーコートおよび各層の薄膜のそれぞれの屈折率および
膜厚が表１に示す範囲にあれば、反射防止膜の反射防止
特性を充分に広域化できるとともに、基体に対する密着
性や耐薬品性、耐擦傷性等も大幅に向上させることがで
きる。
ダーコートおよび各層の薄膜のそれぞれの屈折率および
膜厚が表１に示す範囲にあれば、反射防止膜の反射防止
特性を充分に広域化できるとともに、基体に対する密着
性や耐薬品性、耐擦傷性等も大幅に向上させることがで
きる。
【００２４】
【表１】 次に比較のために従来の１層反射防止膜および４層反射
防止膜を作製して反射率を測定した。
防止膜を作製して反射率を測定した。
【００２５】比較例１ 図７に示すように、アクリル樹脂製のレンズ等の基体３
１の表面３１ａに波長５５０ｎｍにおける屈折率１．４
４５、膜厚３００ｎｍを有する不飽和珪素酸化物のアン
ダーコート３２を成膜し、その上に、ＭｇＦ2 からなる
膜厚２８ｎｍの１層反射防止膜３３を設けた。アンダー
コート３２および１層反射防止膜３３の成膜方法は、真
空槽内を１×１０4 Ｔｏｒｒ以下に減圧したのち、酸素
ガスを導入して１．２×１０-4Ｔｏｒｒに調整し、抵抗
加熱法によって不飽和珪素酸化物の蒸発源を加熱し、１
ｎｍ／秒の蒸着速度でアンダーコート３２を成膜し、次
いで、酸素の供給を停止して１×１０-5Ｔｏｒｒ以下に
減圧させ、抵抗加熱法によってＭｇＦ2 の蒸発源を加熱
し、１ｎｍ／秒の蒸着速度で１層反射防止膜３３を蒸着
させた。
１の表面３１ａに波長５５０ｎｍにおける屈折率１．４
４５、膜厚３００ｎｍを有する不飽和珪素酸化物のアン
ダーコート３２を成膜し、その上に、ＭｇＦ2 からなる
膜厚２８ｎｍの１層反射防止膜３３を設けた。アンダー
コート３２および１層反射防止膜３３の成膜方法は、真
空槽内を１×１０4 Ｔｏｒｒ以下に減圧したのち、酸素
ガスを導入して１．２×１０-4Ｔｏｒｒに調整し、抵抗
加熱法によって不飽和珪素酸化物の蒸発源を加熱し、１
ｎｍ／秒の蒸着速度でアンダーコート３２を成膜し、次
いで、酸素の供給を停止して１×１０-5Ｔｏｒｒ以下に
減圧させ、抵抗加熱法によってＭｇＦ2 の蒸発源を加熱
し、１ｎｍ／秒の蒸着速度で１層反射防止膜３３を蒸着
させた。
【００２６】図８は本比較例の分光反射率を示すもの
で、この図から４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域に
おける平均反射率は３．２％であって充分な反射防止効
果は得られないことが解る。
で、この図から４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域に
おける平均反射率は３．２％であって充分な反射防止効
果は得られないことが解る。
【００２７】比較例２ 図９に示すように、アクリルとポリスチレンの共重合体
からなるレンズ等の基体４１の表面４１ａに波長５５０
ｎｍにおける屈折率１．６２、膜厚２８．５ｎｍを有す
る不飽和珪素酸化物のアンダーコート４２を成膜し、そ
の上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互に２層
ずつ積層した第１ないし第４層の薄膜４３ａ〜４３ｄか
らなる４層反射防止膜４３を設けた。高屈折率物質から
なる第１および第３層４３ａ，４３ｃは、それぞれ酸化
チタニウムチＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を
１：１の重量比で混合した物質を蒸発源として成膜した
混合膜であり、光学膜厚は、第１層４３ａが０．０５１
８λ0 、第２層４３ｃが０．４７３λ0 であり、また低
屈折率物質からなる第２および第４層の薄膜４３ｂ，４
３ｄはそれぞれ二酸化珪素ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚
は、第２層４３ｂが０．５１８λ0 、第４層４３ｄが
０．２３６λ0 である（λ0 ＝５５０ｎｍ）。成膜方法
は、アンダーコート４２の成膜時の圧力を４×１０-4Ｔ
ｏｒｒとした以外は第１実施例と同様である。
からなるレンズ等の基体４１の表面４１ａに波長５５０
ｎｍにおける屈折率１．６２、膜厚２８．５ｎｍを有す
る不飽和珪素酸化物のアンダーコート４２を成膜し、そ
の上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層を交互に２層
ずつ積層した第１ないし第４層の薄膜４３ａ〜４３ｄか
らなる４層反射防止膜４３を設けた。高屈折率物質から
なる第１および第３層４３ａ，４３ｃは、それぞれ酸化
チタニウムチＴｉＯ2 と酸化ジルコニウムＺｒＯ2 を
１：１の重量比で混合した物質を蒸発源として成膜した
混合膜であり、光学膜厚は、第１層４３ａが０．０５１
８λ0 、第２層４３ｃが０．４７３λ0 であり、また低
屈折率物質からなる第２および第４層の薄膜４３ｂ，４
３ｄはそれぞれ二酸化珪素ＳｉＯ2 からなり、光学膜厚
は、第２層４３ｂが０．５１８λ0 、第４層４３ｄが
０．２３６λ0 である（λ0 ＝５５０ｎｍ）。成膜方法
は、アンダーコート４２の成膜時の圧力を４×１０-4Ｔ
ｏｒｒとした以外は第１実施例と同様である。
【００２８】図１０は本比較例の分光反射率を示すもの
で、この図から４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域す
なわち可視光領域においてはすぐれた反射防止特性を示
すものの、８００ｎｍ以上の近赤外光領域では急激に反
射率が増加することが解る。
で、この図から４００ｎｍから９００ｎｍの波長領域す
なわち可視光領域においてはすぐれた反射防止特性を示
すものの、８００ｎｍ以上の近赤外光領域では急激に反
射率が増加することが解る。
【００２９】次に、第１ないし第３実施例と第１および
第２比較例について、分光特性、耐薬品性、耐擦傷性、
基体に対する密着性および耐久性について品質評価テス
トを行った結果を表２に示す。
第２比較例について、分光特性、耐薬品性、耐擦傷性、
基体に対する密着性および耐久性について品質評価テス
トを行った結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】 なお、品質評価テストは各項目について以下のように行
われた。 １．分光特性 日立社製Ｕ−３４００型自記録分光光度計、大型試料室
積分球にて、１２°正反射付属装置を使用して分光反射
率を測定。平均反射率Ｒａｖは（１）式にて算出した値
である。
われた。 １．分光特性 日立社製Ｕ−３４００型自記録分光光度計、大型試料室
積分球にて、１２°正反射付属装置を使用して分光反射
率を測定。平均反射率Ｒａｖは（１）式にて算出した値
である。
【００３１】
【数１】 ２．耐薬品性 パーフロロカーボン５０ｖｏｌ％とイソプロピルエーテ
ル５０ｖｏｌ％の混合液を、ｏｚｕ社製レンズクリーニ
ングペーパー（ダスパー）に浸透させて、３００ｇ／ｃ
ｍ2 の荷重を加えて、２ｃｍの幅を５０往復させた後、
表面を観察する。 ３．耐擦傷性 ｏｚｕ社製レンズクリーニングペーパー（ダスパー）に
て、３００ｇ／ｃｍ2の荷重を加えて、２ｃｍの幅を５
０往復させた後、表面を観察する。 ４．密着性 ニチバン社製粘着テープを反射防止膜面に密着させ、急
激に引き剥す。 ５．耐久性 温度７０℃、相対湿度８５％の恒温恒室環境中に、１６
８時間放置後、室内環境に取り出して、表面を観察す
る。
ル５０ｖｏｌ％の混合液を、ｏｚｕ社製レンズクリーニ
ングペーパー（ダスパー）に浸透させて、３００ｇ／ｃ
ｍ2 の荷重を加えて、２ｃｍの幅を５０往復させた後、
表面を観察する。 ３．耐擦傷性 ｏｚｕ社製レンズクリーニングペーパー（ダスパー）に
て、３００ｇ／ｃｍ2の荷重を加えて、２ｃｍの幅を５
０往復させた後、表面を観察する。 ４．密着性 ニチバン社製粘着テープを反射防止膜面に密着させ、急
激に引き剥す。 ５．耐久性 温度７０℃、相対湿度８５％の恒温恒室環境中に、１６
８時間放置後、室内環境に取り出して、表面を観察す
る。
【００３２】表２から解るように、第１実施例および第
２実施例の反射防止膜は平均反射率および波長９００ｎ
ｍにおける反射率がいずれも低く、加えて、耐薬品性、
耐擦傷性、耐久性およびプラスチック光学部品の表面に
対する密着性も充分である。
２実施例の反射防止膜は平均反射率および波長９００ｎ
ｍにおける反射率がいずれも低く、加えて、耐薬品性、
耐擦傷性、耐久性およびプラスチック光学部品の表面に
対する密着性も充分である。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３４】プラスチック光学部品の表面に、可視光域
および近赤外光域を含む広い波長領域の光に対してすぐ
れた反射防止特性を有する反射防止膜を設けることがで
きる。
および近赤外光域を含む広い波長領域の光に対してすぐ
れた反射防止特性を有する反射防止膜を設けることがで
きる。
【図１】第１実施例を示す模式断面図である。
【図２】第１実施例の分光反射率を示すグラフである。
【図３】第２実施例を示す模式断面図である。
【図４】第２実施例の分光反射率を示すグラフである。
【図５】第３実施例を示す模式断面図である。
【図６】第３実施例の分光反射率を示すグラフである。
【図７】第１比較例を示す模式断面図である。
【図８】第１比較例の分光反射率を示すグラフである。
【図９】第２比較例を示す模式断面図である。
【図１０】第２比較例の分光反射率を示すグラフであ
る。
る。
１，１１，２１ 基体 ２，１２，２２ アンダーコート ３ ８層反射防止膜 １３，２３ ６層反射防止膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36603（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 1/10 - 1/12
Claims (4)
- 【請求項１】 プラスチック光学部品の表面に成膜され
た珪素酸化物のアンダーコート層と、該アンダーコート
層上に積層された６層の薄膜を有する多層膜からなり、
該多層膜が少なくとも可視光域と近赤外光域を含む波長
領域の光に対して所定の反射防止特性を有し、かつ、前
記多層膜が高屈折率物質の薄膜と低屈折率物質の薄膜を
交互に３層ずつ積層したものであり、高屈折率物質の屈
折率をｎ 1 、低屈折率物質の屈折率をｎ 2 、アンダーコ
ート層側から第ｘ層目の薄膜をｄ x （ｘ＝１，２，…，
６）、設定波長をλ 0 としたとき、以下の条件式、 ０．０６５０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０８６０λ 0 、 ０．０５０５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１１２λ 0 、 ０．１８０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．５０２λ 0 、 ０．０３２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．１１２λ 0 、 ０．５５８λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．１２０λ 0 、 ０．０２３４λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．３７０λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 ５１０≦λ 0 ≦５５０（ｎｍ）、 を満足 することを特徴とするプラスチック光学部品の反
射防止膜。 - 【請求項２】 プラスチック光学部品の表面に成膜され
た珪素酸化物のアンダーコート層と、該アンダーコート
層上に積層された８層の薄膜を有する多層膜からなり、
該多層膜が少なくとも可視光域と近赤外光域を含む波長
領域の光に対して所定の反射防止特性を有し、かつ、前
記多層膜が高屈折率物質の薄膜と低屈折率物質の薄膜を
交互に４層ずつ積層したものであり、高屈折率物質の屈
折率をｎ 1 、低屈折率物質の屈折率をｎ 2 、アンダーコ
ート層側から第ｘ層目の薄膜をｄ x （ｘ＝１，２，…，
８）、設定波長をλ 0 としたとき、以下の条件式、 ０．０３３０λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 1 ≦０．０５４１λ 0 、 ０．０９６５λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．１３７λ 0 、 ０．１０６λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 3 ≦０．１４５λ 0 、 ０．０４２９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 4 ≦０．０６２４λ 0 、 ０．１８５λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 5 ≦０．３３９λ 0 、 ０．０２８０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 6 ≦０．０７６９λ 0 、 ０．０８８９λ 0 ≦ｎ 1 ｄ 7 ≦０．１２９λ 0 、 ０．２５９λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 8 ≦０．３３１λ 0 、 １．９０≦ｎ 1 ≦２．３０、 １．４２≦ｎ 2 ≦１．４７、 を満足することを特徴とする プラスチック光学部品の反
射防止膜。 - 【請求項３】 アンダーコート層が不飽和珪素酸化物か
らなり、その屈折率および膜厚をそれぞれｎおよびｄと
したときに、以下の条件式、 １．４５≦ｎ≦１．６０、 ２００≦ｎｄ≦４８０（ｎｍ）、 を満足することを特徴とする請求項１または ２記載のプ
ラスチック光学部品の反射防止膜。 - 【請求項４】 多層膜が、酸化ジルコニウムと酸化チタ
ニウムからなる高屈折率物質の薄膜と、二酸化珪素から
なる低屈折率物質の薄膜とを交互に積層して成る請求項
１ないし３いずれか１項記載のプラスチック光学部品の
反射防止膜。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15150393A JP3221770B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | プラスチック光学部品の反射防止膜 |
| US08/754,475 US5725959A (en) | 1993-03-18 | 1996-11-22 | Antireflection film for plastic optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15150393A JP3221770B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | プラスチック光学部品の反射防止膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06337302A JPH06337302A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3221770B2 true JP3221770B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=15519940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15150393A Expired - Lifetime JP3221770B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-05-28 | プラスチック光学部品の反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CA2355021C (en) * | 2000-08-29 | 2004-11-02 | Hoya Corporation | Optical element having antireflection film |
| JP3708429B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2005-10-19 | Ｈｏｙａ株式会社 | 蒸着組成物の製造方法、蒸着組成物及び反射防止膜を有する光学部品の製造方法 |
| JP4780845B2 (ja) * | 2001-03-12 | 2011-09-28 | オリンパス株式会社 | 反射防止膜及び光学部品 |
| CA2701672C (en) * | 2007-09-28 | 2017-10-24 | Nikon-Essilor Co., Ltd. | Optical component and method for manufacturing the same |
| KR20130081575A (ko) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | (주)도 은 | 반사 방지 코팅막 및 그 제조 방법 |
| JP6056144B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2017-01-11 | 大日本印刷株式会社 | 光学積層体、偏光板及び画像表示装置 |
| KR102243076B1 (ko) * | 2020-10-07 | 2021-04-21 | 최준석 | 시력 보정 패턴이 적용된 렌즈 및 제조방법 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15150393A patent/JP3221770B2/ja not_active Expired - Lifetime
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