JPH03132601A - プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法 - Google Patents
プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法Info
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- JPH03132601A JPH03132601A JP1270653A JP27065389A JPH03132601A JP H03132601 A JPH03132601 A JP H03132601A JP 1270653 A JP1270653 A JP 1270653A JP 27065389 A JP27065389 A JP 27065389A JP H03132601 A JPH03132601 A JP H03132601A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、プロジェクションテレビ、ビデオカメラ、ス
チルカメラ等の光学系に使用されるプラスチック製光学
部品の反射防止膜とその形成方法に関するものである。
チルカメラ等の光学系に使用されるプラスチック製光学
部品の反射防止膜とその形成方法に関するものである。
従来の技術
従来、レンズなどの光学部品には無機ガラスが多く使用
されてきたが、近年、軽量で加工が容易であり、かつ量
産に適しているなどで優れているプラスチックが光学部
品の素材として用いられるようになってきた。しかしな
がら、プラスチックレンズなどのプラスチック製光学部
品は、無機ガラスと同様に表面での光の反射が大きいと
いう欠点がある。この欠点を解消するために、プラスチ
ック製光学部品の表面に無機ガラスと同様の反射防止膜
を形成し、表面の反射を防ぐことは一般技術として知ら
れている（例えば「精宙プラスチンク光学レンズの設計
、成形技術とその問題点」トリケノプス資料集Ｎα８７
Ｐ６−１〜Ｐ６−４）。
されてきたが、近年、軽量で加工が容易であり、かつ量
産に適しているなどで優れているプラスチックが光学部
品の素材として用いられるようになってきた。しかしな
がら、プラスチックレンズなどのプラスチック製光学部
品は、無機ガラスと同様に表面での光の反射が大きいと
いう欠点がある。この欠点を解消するために、プラスチ
ック製光学部品の表面に無機ガラスと同様の反射防止膜
を形成し、表面の反射を防ぐことは一般技術として知ら
れている（例えば「精宙プラスチンク光学レンズの設計
、成形技術とその問題点」トリケノプス資料集Ｎα８７
Ｐ６−１〜Ｐ６−４）。
以下図面を参照しながら従来のプラスチック製光学部品
の反射防止膜とその形成方法について説明する。単層反
射防止膜としてはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）から
なるものが−殻内であり、その構造を第２図に示し、プ
ラスチック製光学部品として屈折率１．４９のアクリル
樹脂（ポリメチルメタクリレート）製光学部品の表面に
形成したときの分光反射特性を第３図（ｂ）に示す。比
較のための第３図（Ｃ）は反射防止膜を形成していない
場合のプラスチック製光学部品（ポリメチルメタクリレ
ート製）の分光反射特性を示す図である。第２図におい
て、１はプラスチック製光学部品、５はフン化マグネシ
ウムよりなる反射防止膜である。
の反射防止膜とその形成方法について説明する。単層反
射防止膜としてはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）から
なるものが−殻内であり、その構造を第２図に示し、プ
ラスチック製光学部品として屈折率１．４９のアクリル
樹脂（ポリメチルメタクリレート）製光学部品の表面に
形成したときの分光反射特性を第３図（ｂ）に示す。比
較のための第３図（Ｃ）は反射防止膜を形成していない
場合のプラスチック製光学部品（ポリメチルメタクリレ
ート製）の分光反射特性を示す図である。第２図におい
て、１はプラスチック製光学部品、５はフン化マグネシ
ウムよりなる反射防止膜である。
前記反射防止膜５は、通常真空蒸着法によって形成され
るが、最近では反射防止膜とプラスチック製光学部品表
面との密着性や耐久性を向上させるために、プラスチッ
ク光学部品を６０°Ｃ〜８０°Ｃに加熱して真空蒸着す
る方法や、ＲＦイオンブレーティング方法を用いて反射
防止膜を形成する方法が行われている。この反射防止膜
は１種類の蒸着物質を使用したものであるが、２種類の
蒸着物質を使用したものとしては、二酸化ケイ素とフン
化マグネシウムを用いて３層構造にしたもの（特開昭６
０−１２９７０１号公報）や酸化セリウム（ＣｅＯ２）
と酸化ケイ素（Ｓ ｉ ＯＸ ）の２ＦＨＡ造の反射防
止膜（特開昭６３−１７２２０１号公報）などがある。
るが、最近では反射防止膜とプラスチック製光学部品表
面との密着性や耐久性を向上させるために、プラスチッ
ク光学部品を６０°Ｃ〜８０°Ｃに加熱して真空蒸着す
る方法や、ＲＦイオンブレーティング方法を用いて反射
防止膜を形成する方法が行われている。この反射防止膜
は１種類の蒸着物質を使用したものであるが、２種類の
蒸着物質を使用したものとしては、二酸化ケイ素とフン
化マグネシウムを用いて３層構造にしたもの（特開昭６
０−１２９７０１号公報）や酸化セリウム（ＣｅＯ２）
と酸化ケイ素（Ｓ ｉ ＯＸ ）の２ＦＨＡ造の反射防
止膜（特開昭６３−１７２２０１号公報）などがある。
さらに３種類以上の蒸着物質を使用したものとしては、
二酸化ケイ素と酸化アルミニウム（ＡＩ□０８）と酸化
セリウムの３層構造の反射防止膜（特開昭６３−８１４
０２号公報）などがある。
二酸化ケイ素と酸化アルミニウム（ＡＩ□０８）と酸化
セリウムの３層構造の反射防止膜（特開昭６３−８１４
０２号公報）などがある。
発明が解決しようとする課題
上記の反射防止膜形成法の従来例である真空奈着方法で
フン化マグネシウムからなる反射防止膜を形成する例で
は、プラスチックの流動温度、熱変形温度が低く、又、
プラス千ツク内部かの放出ガスの問題もあるため、無機
ガラス基板に蒸着膜を形成する時に行う基板加熱（通常
３００°Ｃ〜４００’Ｃ）が不可能で強固な蒸着膜を得
ることができず、５０°Ｃ〜６０°Ｃ以下の低温でプラ
スチック製光学部品の表面に反射防止膜の形成を行うが
、この低温で形成された反射防止膜はプラスチック表面
との密着性が悪く、耐久性も低いものである。
フン化マグネシウムからなる反射防止膜を形成する例で
は、プラスチックの流動温度、熱変形温度が低く、又、
プラス千ツク内部かの放出ガスの問題もあるため、無機
ガラス基板に蒸着膜を形成する時に行う基板加熱（通常
３００°Ｃ〜４００’Ｃ）が不可能で強固な蒸着膜を得
ることができず、５０°Ｃ〜６０°Ｃ以下の低温でプラ
スチック製光学部品の表面に反射防止膜の形成を行うが
、この低温で形成された反射防止膜はプラスチック表面
との密着性が悪く、耐久性も低いものである。
また、前記のようにプラスチック製光学部品を６０°Ｃ
〜８０°Ｃに加熱したりＲＦビイオンブレーティング法
を用いて形成した反射防止膜はクランクが生しやすく、
また、形成時の条件を一定にし、且つプラスチック表面
の状態を一定に保つことは困難であり量産にも適すもの
ではない。さらに、第３図（ｂ）に示すように、フン化
マグネシウムの中層膜での反射防止膜は、中心波長（λ
。）において残存反射率が約１．５％ありプラスチック
製光学部品の反射防止膜としては十分な特性をもってい
ない。
〜８０°Ｃに加熱したりＲＦビイオンブレーティング法
を用いて形成した反射防止膜はクランクが生しやすく、
また、形成時の条件を一定にし、且つプラスチック表面
の状態を一定に保つことは困難であり量産にも適すもの
ではない。さらに、第３図（ｂ）に示すように、フン化
マグネシウムの中層膜での反射防止膜は、中心波長（λ
。）において残存反射率が約１．５％ありプラスチック
製光学部品の反射防止膜としては十分な特性をもってい
ない。
またフッ化マグネシウムと二酸化ケイ素の３層反射防止
膜（特開昭６０−１２９７０１号公報）はクランクは生
じなく耐久性も比較的良いが残存反射率が単層膜と同程
度あり十分な特性ではない。
膜（特開昭６０−１２９７０１号公報）はクランクは生
じなく耐久性も比較的良いが残存反射率が単層膜と同程
度あり十分な特性ではない。
また酸化セリウムと酸化ケイ素の２層反射防止膜は薄着
物質の酸化セリウムが化学的耐久性に劣るので信頼性に
問題がある。
物質の酸化セリウムが化学的耐久性に劣るので信頼性に
問題がある。
また３種類以上の蒸着物質を使用したものは材料管理の
必要上それたけ製造コストの上昇を招く。
必要上それたけ製造コストの上昇を招く。
以上のように従来のプラスチック製光学部品の反射防止
膜には、プラスチック表面との密着性が悪い、耐久性に
劣る、反射防止膜としての光学特性が十分でない、化学
的耐久性に劣る、あるいは量産に適していないという課
題を有していた。
膜には、プラスチック表面との密着性が悪い、耐久性に
劣る、反射防止膜としての光学特性が十分でない、化学
的耐久性に劣る、あるいは量産に適していないという課
題を有していた。
本発明は上記課題に鑑み、プラスチック光学部品に対し
ての密着性、耐久性、光学特性及び量産性に優れた反射
防止膜を提供するものである。
ての密着性、耐久性、光学特性及び量産性に優れた反射
防止膜を提供するものである。
課題を解決するための手段
本発明は前記課題を解決するために、プラスチック製光
学部品の表面に、前記表面側から順に第１層、第２層、
第３層の３層構造の茎着膜を形成して反射防止膜を構成
する構造であって、第１層第２層は一酸化ケイ素、第３
層は二酸化ケイ素からなることを特徴とする反射防止膜
と前記３ ＋・＝ 構造の反射防止膜を形成する際、第
１層の一酸化ケイ素の層を酸素ガス雰囲気中で形成する
ことを特徴とする反射防止膜の形成方法を提供するもの
である。
学部品の表面に、前記表面側から順に第１層、第２層、
第３層の３層構造の茎着膜を形成して反射防止膜を構成
する構造であって、第１層第２層は一酸化ケイ素、第３
層は二酸化ケイ素からなることを特徴とする反射防止膜
と前記３ ＋・＝ 構造の反射防止膜を形成する際、第
１層の一酸化ケイ素の層を酸素ガス雰囲気中で形成する
ことを特徴とする反射防止膜の形成方法を提供するもの
である。
作用
本発明は、プラスチック製光学部品の表面に、前記表面
側から順に第１層、第２層、第３層の３層構造を有し、
第１層と第２層は一酸化ケイ素からなり、第３層は二酸
化ケイ素からなる３層反射防止膜であり、第１層の一酸
化ケイ素を形成する際に酸素（０２）ガスを導入し酸素
ガス雰囲気中で形成することにより第１層の一酸化ケイ
素の屈折率を第２居の一酸化ケイ素の屈折率よりも小さ
（なるように制御し、かつプラスチック製光学部品との
密着性を向上するものであり、その結果、密着性、耐久
性、光学特性及び批産性に優れた反射防止膜を得ること
ができる。
側から順に第１層、第２層、第３層の３層構造を有し、
第１層と第２層は一酸化ケイ素からなり、第３層は二酸
化ケイ素からなる３層反射防止膜であり、第１層の一酸
化ケイ素を形成する際に酸素（０２）ガスを導入し酸素
ガス雰囲気中で形成することにより第１層の一酸化ケイ
素の屈折率を第２居の一酸化ケイ素の屈折率よりも小さ
（なるように制御し、かつプラスチック製光学部品との
密着性を向上するものであり、その結果、密着性、耐久
性、光学特性及び批産性に優れた反射防止膜を得ること
ができる。
実施例
以下本発明の一実施例のプラスチック製光学部品の反射
防止膜とその形成方法について図面を参照しながら説明
する。
防止膜とその形成方法について図面を参照しながら説明
する。
第１図は本発明のプラスチック製光学部品の反射防止膜
の構成を示す図であり、第３図（ａ）はその分光反射特
性を示す。本実施例ではプラスチック製光学部品は、ア
クリル樹脂（ポリメチルメタクリレート）製光学部品で
ある。第１図において、■はプラスチック製光学部品、
２．３は一酸化ケイ素からなる第１層と第２層、４は二
酸化ケイ素からなる第３層であり、本発明における具体
的内容は第１表に示す通りである。
の構成を示す図であり、第３図（ａ）はその分光反射特
性を示す。本実施例ではプラスチック製光学部品は、ア
クリル樹脂（ポリメチルメタクリレート）製光学部品で
ある。第１図において、■はプラスチック製光学部品、
２．３は一酸化ケイ素からなる第１層と第２層、４は二
酸化ケイ素からなる第３層であり、本発明における具体
的内容は第１表に示す通りである。
第１表
（λ。＝５００ｎｍ）
各層の形成方法は以下の通りである。第１層は真空槽内
を真空度１．０Ｘ１０ろＴｏｒｒまで排気した後、酸素
を１． ＯＸ １０’ Ｔｏｒｒまで導入し一酸化ケイ
素を光学的ＨＵＪ−λ。／４（λ、）＝５００ｎｍ）の
厚さに蒸着速度、約４人／ｓｅｃで形成した。この時の
一酸化ケイ素の屈折率は１．６８である。次に酸素の導
入を停止し真空度１．５ Ｘ １０′１ｉＴｏｒｒで一
酸化ケイ素を光学的膜厚λ。／４の厚さに蒸着速度、約
１０人／ｓｅｃで形成した。このときの−酸化ケイ素の
屈折率は１．９０である。次に二酸化ケイ素を続けて光
学的膜厚λ。／４の厚さに蒸着速度、約１０人／ｓｅｅ
で形成した。
を真空度１．０Ｘ１０ろＴｏｒｒまで排気した後、酸素
を１． ＯＸ １０’ Ｔｏｒｒまで導入し一酸化ケイ
素を光学的ＨＵＪ−λ。／４（λ、）＝５００ｎｍ）の
厚さに蒸着速度、約４人／ｓｅｃで形成した。この時の
一酸化ケイ素の屈折率は１．６８である。次に酸素の導
入を停止し真空度１．５ Ｘ １０′１ｉＴｏｒｒで一
酸化ケイ素を光学的膜厚λ。／４の厚さに蒸着速度、約
１０人／ｓｅｃで形成した。このときの−酸化ケイ素の
屈折率は１．９０である。次に二酸化ケイ素を続けて光
学的膜厚λ。／４の厚さに蒸着速度、約１０人／ｓｅｅ
で形成した。
上記本発明の実施例の反射防止膜の密着性、耐久性を薙
認するために行った試験は、（１）粘着テープ剥離試験
（温度４０°Ｃ１相対温度８５％の高温。
認するために行った試験は、（１）粘着テープ剥離試験
（温度４０°Ｃ１相対温度８５％の高温。
高温雰囲気中に１０００時間放置したあと、粘着テープ
をプラスチック製光学部品に密着し、引き剥がす）、（
２）耐湿試験（ＩｊＬ度４０”Ｃ１相対湿度９５％の高
温、高温雰囲気中に１０００時間放置）（３）熱衝撃試
験（温度−３０°Ｃ９７０°Ｃの低温、高温雰囲気中に
交互に３０分間ずつ放置を約１００時間） 、（４）耐
アルコール試験（エチルアルコールの溶液に１０分間浸
せき）である。密着性、耐久性試験結果は第２表に示す
通りである。
をプラスチック製光学部品に密着し、引き剥がす）、（
２）耐湿試験（ＩｊＬ度４０”Ｃ１相対湿度９５％の高
温、高温雰囲気中に１０００時間放置）（３）熱衝撃試
験（温度−３０°Ｃ９７０°Ｃの低温、高温雰囲気中に
交互に３０分間ずつ放置を約１００時間） 、（４）耐
アルコール試験（エチルアルコールの溶液に１０分間浸
せき）である。密着性、耐久性試験結果は第２表に示す
通りである。
第２表
第２表から分かるように本発明の反射防止膜は、密着性
、耐久性に優れている。さらに従来は反射防止膜形成時
にクラックの発生がみられるものもあったが、本発明の
実施例においては反射防止膜は常時安定していた。分光
反射特性に関しても第３図（ａ）から分かるように中心
波長（λｏ＝５００ｎｍ）で、反射率は０．５％以下で
あり反射防止として優れており、かつ広帯域において優
れた特性が得られた。
、耐久性に優れている。さらに従来は反射防止膜形成時
にクラックの発生がみられるものもあったが、本発明の
実施例においては反射防止膜は常時安定していた。分光
反射特性に関しても第３図（ａ）から分かるように中心
波長（λｏ＝５００ｎｍ）で、反射率は０．５％以下で
あり反射防止として優れており、かつ広帯域において優
れた特性が得られた。
なお、前記実施例では、各膜厚を第１表に示すものにし
たが、膜厚は特に上記の値に限定されるものではなく、
設計波長に応して変化させればよく、構造が第１図に示
すものであれば問題ない。
たが、膜厚は特に上記の値に限定されるものではなく、
設計波長に応して変化させればよく、構造が第１図に示
すものであれば問題ない。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明のプラスチック
製光学部品の反射防止膜は、−酸化ケイ素からなる第１
層と第２層、二酸化ケイ素からなる第３層という３層構
造であり、また第１層目の一酸化ケイ素の層を形成する
ときに酸素を導入して酸素雰囲気中で形成することによ
りプラスチック製光学部品との密着性を高め、反射防止
膜の耐久性の向上と共に、分光反射特性にも優れ、クラ
ックの発生も防げ、従来例の持つ欠点を解消する効果を
存する。また、本発明のプラスチック製光学部品の反射
防止膜は量産にも適しているため、その実用上の価値は
大なるものがある。
製光学部品の反射防止膜は、−酸化ケイ素からなる第１
層と第２層、二酸化ケイ素からなる第３層という３層構
造であり、また第１層目の一酸化ケイ素の層を形成する
ときに酸素を導入して酸素雰囲気中で形成することによ
りプラスチック製光学部品との密着性を高め、反射防止
膜の耐久性の向上と共に、分光反射特性にも優れ、クラ
ックの発生も防げ、従来例の持つ欠点を解消する効果を
存する。また、本発明のプラスチック製光学部品の反射
防止膜は量産にも適しているため、その実用上の価値は
大なるものがある。
第１図は本発明のプラスチック製光学部品の反射防止膜
の構成を示す構成図、第２図は従来のプラスチック製光
学部品の反射防止膜の構成を示す構成図、第３図は分光
反射特性を示すグラフである。 酸化ケイ素からなる層、４・・・・・・二酸化ケイ素か
らなる層、５・・・・・・フッ化マグネシウムからなる
層、ａ・・・・・・本発明の実施例におけるプラスチッ
ク製光学部品の反射防止膜の特性、ｂ・・・・・・従来
のプラスチック製光学部品の反射防止膜の特性（フン化
マグネシウムからなる単層膜）、Ｃ・・・・・・反射防
止膜を形成していないプラスチック製光学部品の特性。
の構成を示す構成図、第２図は従来のプラスチック製光
学部品の反射防止膜の構成を示す構成図、第３図は分光
反射特性を示すグラフである。 酸化ケイ素からなる層、４・・・・・・二酸化ケイ素か
らなる層、５・・・・・・フッ化マグネシウムからなる
層、ａ・・・・・・本発明の実施例におけるプラスチッ
ク製光学部品の反射防止膜の特性、ｂ・・・・・・従来
のプラスチック製光学部品の反射防止膜の特性（フン化
マグネシウムからなる単層膜）、Ｃ・・・・・・反射防
止膜を形成していないプラスチック製光学部品の特性。
Claims (3)
- （１）プラスチック製光学部品の表面に、前記表面側か
ら順に第１層、第２層、第３層の３層構造を有し、前記
第１層、第２層は一酸化ケイ素（ＳｉＯ）からなり、第
３層は二酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）からなることを特徴
とするプラスチック製光学部品の反射防止膜。 - （２）第１層の一酸化ケイ素の屈折率が第２層の一酸化
ケイ素の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項（
１）記載のプラスチック製光学部品の反射防止膜。 - （３）３層構造の反射防止膜において第１層の一酸化ケ
イ素の層は酸素ガス雰囲気中で形成することを特徴とす
るプラスチック製光学部品の反射防止膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270653A JPH03132601A (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270653A JPH03132601A (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03132601A true JPH03132601A (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=17489086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270653A Pending JPH03132601A (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03132601A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0529268A2 (de) * | 1991-08-28 | 1993-03-03 | Leybold Aktiengesellschaft | Harte Entspiegelungsschicht für Kunststofflinsen |
| CN100345000C (zh) * | 2002-09-09 | 2007-10-24 | 新明和工业株式会社 | 光学增透膜及其镀膜方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544152A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-12 | Seiko Epson Corp | Production of reflection preventive film of transparent optical element |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1270653A patent/JPH03132601A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544152A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-12 | Seiko Epson Corp | Production of reflection preventive film of transparent optical element |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0529268A2 (de) * | 1991-08-28 | 1993-03-03 | Leybold Aktiengesellschaft | Harte Entspiegelungsschicht für Kunststofflinsen |
| CN100345000C (zh) * | 2002-09-09 | 2007-10-24 | 新明和工业株式会社 | 光学增透膜及其镀膜方法 |
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