JP3278194B2 - 光学部材 - Google Patents
光学部材Info
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- JP3278194B2 JP3278194B2 JP09366392A JP9366392A JP3278194B2 JP 3278194 B2 JP3278194 B2 JP 3278194B2 JP 09366392 A JP09366392 A JP 09366392A JP 9366392 A JP9366392 A JP 9366392A JP 3278194 B2 JP3278194 B2 JP 3278194B2
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学部材用基板の表面
に設けられる反射防止膜や反射膜などに撥水性を付与し
た光学部材に関する。
に設けられる反射防止膜や反射膜などに撥水性を付与し
た光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ガラスなどの光学部材の表面
に撥水性を付与させるためには、基材表面をポリシロキ
サンやポリフルオロ化合物で被履することが知られてい
る。しかし、これらの化合物はガラスとの密着強度が小
さく、耐久性、耐摩耗性にも劣る問題があった。そこ
で、耐久性能の高い撥水性部材を供給するために特開平
３−２０５３２７号公報には、ポリシロキサン化合物を
ガラス基板の表面に塗布した後、このポリシロキサン化
合物をコロナ放電または紫外線照射によってガラス基板
の表面に固着させる方法が開示されている。
に撥水性を付与させるためには、基材表面をポリシロキ
サンやポリフルオロ化合物で被履することが知られてい
る。しかし、これらの化合物はガラスとの密着強度が小
さく、耐久性、耐摩耗性にも劣る問題があった。そこ
で、耐久性能の高い撥水性部材を供給するために特開平
３−２０５３２７号公報には、ポリシロキサン化合物を
ガラス基板の表面に塗布した後、このポリシロキサン化
合物をコロナ放電または紫外線照射によってガラス基板
の表面に固着させる方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平３
−２０５３２７号公報に開示されている従来方法により
製造された撥水性部材は、最表層に有機物質を用いてい
るため十分な耐久性、耐摩耗性を有していない。また、
この有機物質の塗布はディップコート等の方法によって
行うため、その膜厚の精密な制御が難しく、均一な膜厚
とすることも困難である。このようなことから、従来の
方法による撥水性部材は高い光学性能の必要のない自動
車、建築物の窓ガラスやミラーなどに使われるのみであ
り、精密な光学性能を要求されるカメラレンズなどの光
学部品としての使用には適していなかった。さらに従来
の製造方法では反射防止膜などを真空槽内で成膜した後
大気中に取り出し、その上に有機物質を成膜する工程が
必要なため、工程が複雑である問題も有していた。
−２０５３２７号公報に開示されている従来方法により
製造された撥水性部材は、最表層に有機物質を用いてい
るため十分な耐久性、耐摩耗性を有していない。また、
この有機物質の塗布はディップコート等の方法によって
行うため、その膜厚の精密な制御が難しく、均一な膜厚
とすることも困難である。このようなことから、従来の
方法による撥水性部材は高い光学性能の必要のない自動
車、建築物の窓ガラスやミラーなどに使われるのみであ
り、精密な光学性能を要求されるカメラレンズなどの光
学部品としての使用には適していなかった。さらに従来
の製造方法では反射防止膜などを真空槽内で成膜した後
大気中に取り出し、その上に有機物質を成膜する工程が
必要なため、工程が複雑である問題も有していた。
【０００４】本発明は上記問題点を考慮してなされたも
のであり、通常の反射防止膜などと同質の無機物のみの
コーティングによって構成することにより耐久性および
耐摩耗性に優れた撥水性の光学部材を提供することを目
的とする。
のであり、通常の反射防止膜などと同質の無機物のみの
コーティングによって構成することにより耐久性および
耐摩耗性に優れた撥水性の光学部材を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の光学
部材は、産業上の利用分野に記載するように、基板の表
面に設けられる反射防止膜や反射膜などに撥水性を付与
するために基板状に成膜された反射防止膜または反射膜
の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで且つ水との接触
角が６０°を超える撥水性を有する、スパッタリングに
よって成膜したフッ化マグネシウムによって構成されて
いることを特徴とする。また、本発明の光学部材は、基
板上に成膜された反射防止膜または反射膜の上の最表層
が、１０ｎｍ以下の厚さでその表面はフッ化マグネシウ
ムの一部が解離した（−Ｆ）基を有し、水との接触角が
６０°を超える撥水性を有するフッ化マグネシウムによ
って構成されていることを特徴とする。また本発明の光
学部材は、基板上に成膜された反射防止膜または反射膜
の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで金属マグネシウ
ムとともにその表面にフッ化マグネシウムの一部が解離
した（−Ｆ）基を有し、水との接触角が６０°を超える
撥水性を有するフッ化マグネシウムによって構成されて
いることを特徴とする。
部材は、産業上の利用分野に記載するように、基板の表
面に設けられる反射防止膜や反射膜などに撥水性を付与
するために基板状に成膜された反射防止膜または反射膜
の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで且つ水との接触
角が６０°を超える撥水性を有する、スパッタリングに
よって成膜したフッ化マグネシウムによって構成されて
いることを特徴とする。また、本発明の光学部材は、基
板上に成膜された反射防止膜または反射膜の上の最表層
が、１０ｎｍ以下の厚さでその表面はフッ化マグネシウ
ムの一部が解離した（−Ｆ）基を有し、水との接触角が
６０°を超える撥水性を有するフッ化マグネシウムによ
って構成されていることを特徴とする。また本発明の光
学部材は、基板上に成膜された反射防止膜または反射膜
の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで金属マグネシウ
ムとともにその表面にフッ化マグネシウムの一部が解離
した（−Ｆ）基を有し、水との接触角が６０°を超える
撥水性を有するフッ化マグネシウムによって構成されて
いることを特徴とする。
【０００６】スパッタリングによって成膜したＭｇＦ２
膜は、スパッタリング時のプラズマ作用によってＭｇＦ
２の一部が解離しており、その表面には解離により生じ
た（−Ｆ）基、すなわちフッ素基を有する。このためス
パッタリングによるＭｇＦ２を最表層に備えることによ
り、（−Ｆ）基を有することになって水との接触角が６
０°を越えることとなり、高い撥水性能を有する。
膜は、スパッタリング時のプラズマ作用によってＭｇＦ
２の一部が解離しており、その表面には解離により生じ
た（−Ｆ）基、すなわちフッ素基を有する。このためス
パッタリングによるＭｇＦ２を最表層に備えることによ
り、（−Ｆ）基を有することになって水との接触角が６
０°を越えることとなり、高い撥水性能を有する。
【０００７】また、一般に化合物ＭｇＦ２は、カメラな
どの高い性能が要求される光学部品の反射防止膜などに
使われている物質であり、その耐久性能および光学性能
が非常に高いものとなっている。なお、スパッタリング
により形成したＭｇＦ２膜は、スパッタリング中のＭｇ
Ｆ２の解離により生じた金属マグネシウムをも膜中に含
むため、吸収膜となり、膜厚によっては光学性能に影響
するほどの吸収性を有した膜となる虞があるが、このス
パッタリングによるＭｇＦ２膜の厚さを光学性能に影響
するような吸収性を有しない範囲（１０ｎｍ以下）に設
定することにより解決することができる。
どの高い性能が要求される光学部品の反射防止膜などに
使われている物質であり、その耐久性能および光学性能
が非常に高いものとなっている。なお、スパッタリング
により形成したＭｇＦ２膜は、スパッタリング中のＭｇ
Ｆ２の解離により生じた金属マグネシウムをも膜中に含
むため、吸収膜となり、膜厚によっては光学性能に影響
するほどの吸収性を有した膜となる虞があるが、このス
パッタリングによるＭｇＦ２膜の厚さを光学性能に影響
するような吸収性を有しない範囲（１０ｎｍ以下）に設
定することにより解決することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の実施例１の光学部材を示し、
ＢＫ７のガラスからなる基板１上に反射防止膜を設けて
いる。この反射防止膜は膜厚λ／４のＡｌ2 Ｏ3 膜２、
膜厚λ／２のＺｒＯ2 膜３、膜厚λ／４のＭｇＦ2 膜４
（λ＝５００ｎｍ、以下同様）を真空蒸着によって基板
１上に順に成膜することにより形成されるものである。
さらに、ＭｇＦ2 膜４上の最表層には膜厚１０ｎｍのＭ
ｇＦ2 膜がマグネトロンスパッタリングにより成膜さ
れ、これにより、光学部材が構成されている。図３はこ
の実施例１の比較例を示し、ＢＫ７のガラスからなる基
板１上に膜厚λ／４のＡｌ2 Ｏ3 膜２、膜厚λ／２のＺ
ｒＯ2 膜３、膜厚λ／４のＭｇＦ2 膜４が真空蒸着によ
り順に成膜されている（比較例１）。
ＢＫ７のガラスからなる基板１上に反射防止膜を設けて
いる。この反射防止膜は膜厚λ／４のＡｌ2 Ｏ3 膜２、
膜厚λ／２のＺｒＯ2 膜３、膜厚λ／４のＭｇＦ2 膜４
（λ＝５００ｎｍ、以下同様）を真空蒸着によって基板
１上に順に成膜することにより形成されるものである。
さらに、ＭｇＦ2 膜４上の最表層には膜厚１０ｎｍのＭ
ｇＦ2 膜がマグネトロンスパッタリングにより成膜さ
れ、これにより、光学部材が構成されている。図３はこ
の実施例１の比較例を示し、ＢＫ７のガラスからなる基
板１上に膜厚λ／４のＡｌ2 Ｏ3 膜２、膜厚λ／２のＺ
ｒＯ2 膜３、膜厚λ／４のＭｇＦ2 膜４が真空蒸着によ
り順に成膜されている（比較例１）。
【０００９】図２は本発明の実施例２の光学部材を示
し、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）からなる
基板１１上に反射防止膜を設けている。この反射防止膜
は膜厚λ／４のＳｉＯ膜１１、膜厚λ／２のＺｒＯ2 膜
１２、膜厚λ／４のＳｉＯ2 膜１３を真空蒸着によって
基板１１上に順に成膜することにより形成される。さら
にＳｉＯ2 膜１３上の最表層には膜厚１０ｎｍのＭｇＦ
2 膜がマグネトロンスパッタリングにより成膜されてい
る。図４はこの実施例２の比較例を示し、ＰＭＭＡから
なる基板１１上に膜厚λ／４のＳｉＯ膜１２、膜厚λ／
２のＺｒＯ2 膜、膜厚λ／４のＳｉＯ2 膜１３が真空蒸
着により順に成膜されている（比較例２）。
し、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）からなる
基板１１上に反射防止膜を設けている。この反射防止膜
は膜厚λ／４のＳｉＯ膜１１、膜厚λ／２のＺｒＯ2 膜
１２、膜厚λ／４のＳｉＯ2 膜１３を真空蒸着によって
基板１１上に順に成膜することにより形成される。さら
にＳｉＯ2 膜１３上の最表層には膜厚１０ｎｍのＭｇＦ
2 膜がマグネトロンスパッタリングにより成膜されてい
る。図４はこの実施例２の比較例を示し、ＰＭＭＡから
なる基板１１上に膜厚λ／４のＳｉＯ膜１２、膜厚λ／
２のＺｒＯ2 膜、膜厚λ／４のＳｉＯ2 膜１３が真空蒸
着により順に成膜されている（比較例２）。
【００１０】表１は以上の実施例１，２および比較例
１，２の表面の撥水性の検査結果を示し、実施例１，２
の水に対する接触角はいずれも１１５°であり、大きな
撥水性を有しているのに対し、比較例１，２はいずれも
撥水性を有していないことが判明している。
１，２の表面の撥水性の検査結果を示し、実施例１，２
の水に対する接触角はいずれも１１５°であり、大きな
撥水性を有しているのに対し、比較例１，２はいずれも
撥水性を有していないことが判明している。
【００１１】
【表１】
【００１２】また、実施例１，２の最表層に幅１８ｍｍ
のセロハンテープ（商品名）を接着し、その接着面に対
し、約４５°の角度でテープを取り除く密着性試験を行
った。さらに実施例１，２の光学部材の対環境試験とし
て、−２０℃→常温（２０〜２５℃）→＋６０℃を５回
繰り返す熱衝撃試験を行った。この結果、いずれの試験
においても成膜初期および対環境試験後における膜剥離
および異常はみられなかった。また、分光反射率を測定
したところ、実施例１，２はいずれも初期性能としての
基本的な光学特性を有していた。
のセロハンテープ（商品名）を接着し、その接着面に対
し、約４５°の角度でテープを取り除く密着性試験を行
った。さらに実施例１，２の光学部材の対環境試験とし
て、−２０℃→常温（２０〜２５℃）→＋６０℃を５回
繰り返す熱衝撃試験を行った。この結果、いずれの試験
においても成膜初期および対環境試験後における膜剥離
および異常はみられなかった。また、分光反射率を測定
したところ、実施例１，２はいずれも初期性能としての
基本的な光学特性を有していた。
【００１３】
【発明の効果】本発明の光学素子部材は撥水性を有する
だけでなく、通常の光学膜に使用する材料のみによって
構成されているため、有機物を使用する部材に比べて非
常に高い耐久性と耐摩耗性を有し、しかも高い光学性能
を有している。
だけでなく、通常の光学膜に使用する材料のみによって
構成されているため、有機物を使用する部材に比べて非
常に高い耐久性と耐摩耗性を有し、しかも高い光学性能
を有している。
【００１４】また、光学膜の全てをスパッタリングのみ
で成膜するか真空蒸着とスパッタリングの双方の成膜を
行う成膜装置を使用することができ、これにより真空中
の成膜後にさらに大気中で成膜するよりも少ない工程
で、撥水性を有する光学部材を製造できる。
で成膜するか真空蒸着とスパッタリングの双方の成膜を
行う成膜装置を使用することができ、これにより真空中
の成膜後にさらに大気中で成膜するよりも少ない工程
で、撥水性を有する光学部材を製造できる。
【図１】本発明の実施例１の断面図である。
【図２】本発明の実施例２の断面図である。
【図３】比較例１の断面図である。
【図４】比較例２の断面図である。
１ 基板 ２ Ａｌ2 Ｏ3 膜 ３ ＺｒＯ2 膜 ４ ＭｇＦ2 膜 ５ ＭｇＦ2 スパッタリング膜
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に成膜された反射防止膜または反
射膜の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで且つ水との
接触角が６０°を越える撥水性を有する、スパッタリン
グによって成膜したフッ化マグネシウムによって構成さ
れていることを特徴とする光学部材。 - 【請求項２】 基板上に成膜された反射防止膜または反
射膜の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さでその表面は
フッ化マグネシウムの一部が解離した（−Ｆ）基を有
し、水との接触角が６０°を越える撥水性を有するフッ
化マグネシウムによって構成されていることを特徴とす
る光学部材。 - 【請求項３】 基板上に成膜された反射防止膜または反
射膜の上の最表層が、１０ｎｍ以下の厚さで金属マグネ
シウムとともにその表面にフッ化マグネシウムの一部が
解離した（−Ｆ）基を有し、水との接触角が６０°を越
える撥水性を有するフッ化マグネシウムによって構成さ
れていることを特徴とする光学部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09366392A JP3278194B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 光学部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09366392A JP3278194B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 光学部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264803A JPH05264803A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3278194B2 true JP3278194B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=14088639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09366392A Expired - Fee Related JP3278194B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 光学部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278194B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116590677A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-08-15 | 哈尔滨工业大学 | 光学镜头表面高透低粘附的月尘防护涂层及其制备方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP09366392A patent/JP3278194B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05264803A (ja) | 1993-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020129 |
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