JPH1039104A - プラスチック製光学部品 - Google Patents
プラスチック製光学部品Info
- Publication number
- JPH1039104A JPH1039104A JP8194931A JP19493196A JPH1039104A JP H1039104 A JPH1039104 A JP H1039104A JP 8194931 A JP8194931 A JP 8194931A JP 19493196 A JP19493196 A JP 19493196A JP H1039104 A JPH1039104 A JP H1039104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- film
- antireflection film
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 プラスチック製の基板２表面に、基板２側か
ら外方へ反射防止膜３の第１層乃至第５層４，５，６，
７，８をこの順に真空蒸着で形成したプラスチック製光
学部品であって、第１層４、第３層６及び第５層８をＳ
ｉＯ2、第２層５及び第４層７を高屈折率物質で構成す
るとともに、第１層４の光学的膜厚を可視光等の広帯域
の中心波長である設計波長の略１／２に設定した。高屈
折率物質を、ＺｒＯ2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくは
Ｔａ2Ｏ5とした。 【効果】 ＳｉＯ2で形成した反射防止膜の第１層とプ
ラスチック製のレンズ基板との密着性が良く、且つ高屈
折率物質と安価な低屈折物質であるＳｉＯ2との組合わ
せによる５層の反射防止膜で、物理的膜厚を確保しなが
ら中間的な屈折率を達成しているので、生産コストを抑
えつつ高い耐環境性を有し、透過率等の所望の光学性能
を得ることができる。
ら外方へ反射防止膜３の第１層乃至第５層４，５，６，
７，８をこの順に真空蒸着で形成したプラスチック製光
学部品であって、第１層４、第３層６及び第５層８をＳ
ｉＯ2、第２層５及び第４層７を高屈折率物質で構成す
るとともに、第１層４の光学的膜厚を可視光等の広帯域
の中心波長である設計波長の略１／２に設定した。高屈
折率物質を、ＺｒＯ2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくは
Ｔａ2Ｏ5とした。 【効果】 ＳｉＯ2で形成した反射防止膜の第１層とプ
ラスチック製のレンズ基板との密着性が良く、且つ高屈
折率物質と安価な低屈折物質であるＳｉＯ2との組合わ
せによる５層の反射防止膜で、物理的膜厚を確保しなが
ら中間的な屈折率を達成しているので、生産コストを抑
えつつ高い耐環境性を有し、透過率等の所望の光学性能
を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズ等のプラスチック製光学部品に関するものである。
ズ等のプラスチック製光学部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックレンズ等のプラスチック製
光学部品は、ガラス製光学部品と比べて小型、軽量、量
産性が良好等の利点を持つ。一般に光学部品は、可視光
帯域の反射率を減少させて透過率等の光学的性能を向上
させるために、表面に光学部品よりも屈折率が小さい反
射防止膜が形成されている。この反射防止膜を形成する
際、ガラス製光学部品では、ガラス製のレンズ基板と反
射防止膜との密着性を確保するために、レンズ基板を加
熱することが行われている。
光学部品は、ガラス製光学部品と比べて小型、軽量、量
産性が良好等の利点を持つ。一般に光学部品は、可視光
帯域の反射率を減少させて透過率等の光学的性能を向上
させるために、表面に光学部品よりも屈折率が小さい反
射防止膜が形成されている。この反射防止膜を形成する
際、ガラス製光学部品では、ガラス製のレンズ基板と反
射防止膜との密着性を確保するために、レンズ基板を加
熱することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらプラスチ
ック製のレンズ基板は、耐熱性が劣る。また、一般のガ
ラスの線膨張係数が９×１０-6、プラスチック製のレン
ズ基板の材質として知られるポリカーボネイトの線膨張
係数が（６０〜７０）×１０-6であることから、プラス
チック製のレンズ基板は、ガラス製のレンズ基板と比べ
て熱膨張率が大きい。従ってプラスチック製のレンズ基
板を直接加熱することができず、反射防止膜の十分な密
着力を得ることが難しい。
ック製のレンズ基板は、耐熱性が劣る。また、一般のガ
ラスの線膨張係数が９×１０-6、プラスチック製のレン
ズ基板の材質として知られるポリカーボネイトの線膨張
係数が（６０〜７０）×１０-6であることから、プラス
チック製のレンズ基板は、ガラス製のレンズ基板と比べ
て熱膨張率が大きい。従ってプラスチック製のレンズ基
板を直接加熱することができず、反射防止膜の十分な密
着力を得ることが難しい。
【０００４】また、プラスチック製のレンズ基板は、一
般にレンズ基板そのものの屈折率が低いから、単層の反
射防止膜では所望の光学的性能を得るには不十分なの
で、３層以上の膜構成による多層の反射防止膜によって
透過率を向上させている。そこでプラスチック製のレン
ズ基板の反射防止膜としては、高屈折率物質（Ｈ）、低
屈折率物質（Ｌ）、及び中間的な屈折率を示す物質
（Ｍ）から構成される レンズ基板／Ｍ／Ｈ／Ｌ のような３層の反射防止膜とするのが一般的である。例
えば特開昭６０−１５４２０１号公報「プラスチック製
光学部品」に記載された反射防止膜が、この様な例とし
て知られている。
般にレンズ基板そのものの屈折率が低いから、単層の反
射防止膜では所望の光学的性能を得るには不十分なの
で、３層以上の膜構成による多層の反射防止膜によって
透過率を向上させている。そこでプラスチック製のレン
ズ基板の反射防止膜としては、高屈折率物質（Ｈ）、低
屈折率物質（Ｌ）、及び中間的な屈折率を示す物質
（Ｍ）から構成される レンズ基板／Ｍ／Ｈ／Ｌ のような３層の反射防止膜とするのが一般的である。例
えば特開昭６０−１５４２０１号公報「プラスチック製
光学部品」に記載された反射防止膜が、この様な例とし
て知られている。
【０００５】しかしながら上記公報に記載された反射防
止膜では、３層の反射防止膜を構成する各層は、Ｍ：Ｓ
ｉＯ2，Ｈ：Ａｌ2Ｏ3，Ｌ：ＭｇＦ2の様に全て異なる物
質を使用しているので、使用物質の種類が多くなって生
産コストがかかるという不具合がある。又、中間的な屈
折率を示す物質（Ｍ）の屈折率が、前記ＨとＬによって
制限されるので、当該物質を選定するのが難しくなり、
且つ３種類の物質を使用するため、膜応力の設計が難し
くなる。
止膜では、３層の反射防止膜を構成する各層は、Ｍ：Ｓ
ｉＯ2，Ｈ：Ａｌ2Ｏ3，Ｌ：ＭｇＦ2の様に全て異なる物
質を使用しているので、使用物質の種類が多くなって生
産コストがかかるという不具合がある。又、中間的な屈
折率を示す物質（Ｍ）の屈折率が、前記ＨとＬによって
制限されるので、当該物質を選定するのが難しくなり、
且つ３種類の物質を使用するため、膜応力の設計が難し
くなる。
【０００６】そこで生産的な見地から使用物質の種類を
少なくして（中間的な屈折率を示す物質Ｍを使用しな
い）生産コストを下げるために、前記Ｈ、Ｌの光学的膜
厚を調整することによって、多層の反射防止膜全体とし
て、前記Ｍ（中間的な屈折率を示す物質）に相当する中
間的な屈折率を実現する手段が取られている。この様に
使用物質の種類を少なくして調整層を形成する方法とし
て レンズ基板／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ のような構成の４層の反射防止膜は一般的であり、概ね
公知である。例えばアメリカ特許明細書第３，４３２，
２２５号に記載された反射防止膜が、この様な例として
知られている。
少なくして（中間的な屈折率を示す物質Ｍを使用しな
い）生産コストを下げるために、前記Ｈ、Ｌの光学的膜
厚を調整することによって、多層の反射防止膜全体とし
て、前記Ｍ（中間的な屈折率を示す物質）に相当する中
間的な屈折率を実現する手段が取られている。この様に
使用物質の種類を少なくして調整層を形成する方法とし
て レンズ基板／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ のような構成の４層の反射防止膜は一般的であり、概ね
公知である。例えばアメリカ特許明細書第３，４３２，
２２５号に記載された反射防止膜が、この様な例として
知られている。
【０００７】しかしながら上記のレンズ基板／Ｈ／Ｌ／
Ｈ／Ｌの４層の膜構成では、レンズ基板に近い最初のＨ
／Ｌは、前記Ｍ層よりも光学的膜厚が薄いため、圧縮応
力、引張応力等の膜応力のバランスが失われている。そ
のためプラスチック製のレンズ基板のような熱膨張率の
大きなレンズ基板では、可視光のかなり広い帯域で透過
率特性等の光学特性上比較的良好な性能が得られても、
耐環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、
相対湿度９０％）を実施すると、反射防止膜にクラック
が発生するという欠点が認められた。
Ｈ／Ｌの４層の膜構成では、レンズ基板に近い最初のＨ
／Ｌは、前記Ｍ層よりも光学的膜厚が薄いため、圧縮応
力、引張応力等の膜応力のバランスが失われている。そ
のためプラスチック製のレンズ基板のような熱膨張率の
大きなレンズ基板では、可視光のかなり広い帯域で透過
率特性等の光学特性上比較的良好な性能が得られても、
耐環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、
相対湿度９０％）を実施すると、反射防止膜にクラック
が発生するという欠点が認められた。
【０００８】又、反射防止膜の信頼性を確保するために
は、反射防止膜の応力分散を行う必要がある。その手段
として真空中でプラスチック製のレンズ基板の表面にエ
ネルギ−粒子を照射して、レンズ基板と反射防止膜との
密着性を向上させる方法がある。しかしながらこの方法
では、エネルギ−粒子を照射できる新たな装置の導入が
必要となり、コストが高くなる不都合がある。
は、反射防止膜の応力分散を行う必要がある。その手段
として真空中でプラスチック製のレンズ基板の表面にエ
ネルギ−粒子を照射して、レンズ基板と反射防止膜との
密着性を向上させる方法がある。しかしながらこの方法
では、エネルギ−粒子を照射できる新たな装置の導入が
必要となり、コストが高くなる不都合がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、エ
ネルギ−粒子を照射するための新たな装置を導入するこ
となく、上記Ｌとして安価なＳｉＯ2を使用し、真空蒸
着装置内にプラスチック製のレンズ基板を置いて、反射
防止膜用物質のみを加熱して蒸着し、上記ＨとＬからな
る５層構成の反射防止膜とすれば、耐熱性が劣り、且つ
熱膨張率が大きいプラスチック製のレンズ基板を直接加
熱せずに済み、レンズ基板と反射防止膜との十分な密着
性を確保でき、レンズ基板の表面にエネルギ−粒子を照
射する場合と同等以上に信頼性のある反射防止膜を、低
コストで実現出来るであろうと推定した。
ネルギ−粒子を照射するための新たな装置を導入するこ
となく、上記Ｌとして安価なＳｉＯ2を使用し、真空蒸
着装置内にプラスチック製のレンズ基板を置いて、反射
防止膜用物質のみを加熱して蒸着し、上記ＨとＬからな
る５層構成の反射防止膜とすれば、耐熱性が劣り、且つ
熱膨張率が大きいプラスチック製のレンズ基板を直接加
熱せずに済み、レンズ基板と反射防止膜との十分な密着
性を確保でき、レンズ基板の表面にエネルギ−粒子を照
射する場合と同等以上に信頼性のある反射防止膜を、低
コストで実現出来るであろうと推定した。
【００１０】また透過率等の光学的性能の良い５層の反
射防止膜を形成するに当り、前記ＨとＬを夫々複数回繰
返して使用することにより各層を構成し、少ない使用物
質で光学的膜厚を調整することで物理的膜厚を確保し
て、５層の反射防止膜全体として、前記Ｍ（中間的な屈
折率を示す物質）に相当する中間的な屈折率を実現すれ
ば、耐環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０
℃、相対湿度９０％）を行っても、クラックを発生しな
い、耐久性の高い、膜応力の設計が容易な反射防止膜を
実現できるであろうと推定した。
射防止膜を形成するに当り、前記ＨとＬを夫々複数回繰
返して使用することにより各層を構成し、少ない使用物
質で光学的膜厚を調整することで物理的膜厚を確保し
て、５層の反射防止膜全体として、前記Ｍ（中間的な屈
折率を示す物質）に相当する中間的な屈折率を実現すれ
ば、耐環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０
℃、相対湿度９０％）を行っても、クラックを発生しな
い、耐久性の高い、膜応力の設計が容易な反射防止膜を
実現できるであろうと推定した。
【００１１】更にＳｉＯ2で形成した第１層の光学的膜
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の１
／２に設定すれば、２層目以降の反射防止膜に殆ど影響
を与えることなく、広帯域の全てにおいて、分光反射率
を低く抑えて、所望の光学特性を得られるであろうと推
定した。
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の１
／２に設定すれば、２層目以降の反射防止膜に殆ど影響
を与えることなく、広帯域の全てにおいて、分光反射率
を低く抑えて、所望の光学特性を得られるであろうと推
定した。
【００１２】この推定に基づき具体的には、請求項１
は、プラスチック製の基板表面に、基板側から外方へ反
射防止膜の第１層乃至第５層をこの順に真空蒸着で形成
したプラスチック製光学部品であって、第１層、第３層
及び第５層をＳｉＯ2、第２層及び第４層を高屈折率物
質で構成するとともに、第１層の光学的膜厚を可視光等
の広帯域の中心波長である設計波長の略１／２に設定し
た。
は、プラスチック製の基板表面に、基板側から外方へ反
射防止膜の第１層乃至第５層をこの順に真空蒸着で形成
したプラスチック製光学部品であって、第１層、第３層
及び第５層をＳｉＯ2、第２層及び第４層を高屈折率物
質で構成するとともに、第１層の光学的膜厚を可視光等
の広帯域の中心波長である設計波長の略１／２に設定し
た。
【００１３】上記構成にしたので、プラスチック製のレ
ンズ基板上に真空蒸着で交互に５層に積層した高屈折率
物質の膜と、安価な低屈折率物質であるＳｉＯ2の膜と
により、中間的な屈折率を示す物質をなくして光学的膜
厚を調整することで、物理的膜厚を確保した５層の反射
防止膜全体として、中間的な屈折率を示すことができ、
少ない使用物質で生産コストを下げつつ、膜応力の設計
が容易な、透過率等の光学性能の良い反射防止膜を得る
ことができる。
ンズ基板上に真空蒸着で交互に５層に積層した高屈折率
物質の膜と、安価な低屈折率物質であるＳｉＯ2の膜と
により、中間的な屈折率を示す物質をなくして光学的膜
厚を調整することで、物理的膜厚を確保した５層の反射
防止膜全体として、中間的な屈折率を示すことができ、
少ない使用物質で生産コストを下げつつ、膜応力の設計
が容易な、透過率等の光学性能の良い反射防止膜を得る
ことができる。
【００１４】特に第１層にＳｉＯ2の膜を設けたので、
プラスチック性のレンズ基板との密着性が良く、真空蒸
着後の安定性が良く、且つＳｉＯ2の膜は圧縮応力を示
すので、引張応力を示す第２層以降の高屈折率物質の膜
の引張応力を打ち消して分散する効果が大きいから、積
層した第２層以降の層との膜応力のバランスも良く、耐
環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、相
対湿度９０％）を行ってもクラックが発生せず、膜応力
の設計が容易な反射防止膜を得ることができる。
プラスチック性のレンズ基板との密着性が良く、真空蒸
着後の安定性が良く、且つＳｉＯ2の膜は圧縮応力を示
すので、引張応力を示す第２層以降の高屈折率物質の膜
の引張応力を打ち消して分散する効果が大きいから、積
層した第２層以降の層との膜応力のバランスも良く、耐
環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、相
対湿度９０％）を行ってもクラックが発生せず、膜応力
の設計が容易な反射防止膜を得ることができる。
【００１５】又、ＳｉＯ2で形成した第１層の光学的膜
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定したので、分光反射率等の分光特性に殆ど
影響を与えること無く、従来分光反射率が悪かった可視
光の短波長域及び長波長域での分光反射率を著しく改善
し、広帯域に亘って透過率等の光学性能の良い安定した
反射防止膜を得ることができる。
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定したので、分光反射率等の分光特性に殆ど
影響を与えること無く、従来分光反射率が悪かった可視
光の短波長域及び長波長域での分光反射率を著しく改善
し、広帯域に亘って透過率等の光学性能の良い安定した
反射防止膜を得ることができる。
【００１６】なお、第１層の光学的膜厚が設計波長の１
／２未満の場合、及び１／２を越えた場合（例えば設計
波長の０．３倍及び０．７倍）、反射率が高くなり、分
光反射率特性に悪影響を与えるので、第１層の光学的膜
厚を設計波長の略１／２にする必要がある。仮に設計波
長の０．７倍の光学的膜厚のＳｉＯ2の第１層を設け
て、所望の分光反射率を実現しようとする場合、２層目
以降を構成する光学的膜厚は一意的に定まり、設計の自
由度が著しく減少するという不都合が生じる。
／２未満の場合、及び１／２を越えた場合（例えば設計
波長の０．３倍及び０．７倍）、反射率が高くなり、分
光反射率特性に悪影響を与えるので、第１層の光学的膜
厚を設計波長の略１／２にする必要がある。仮に設計波
長の０．７倍の光学的膜厚のＳｉＯ2の第１層を設け
て、所望の分光反射率を実現しようとする場合、２層目
以降を構成する光学的膜厚は一意的に定まり、設計の自
由度が著しく減少するという不都合が生じる。
【００１７】請求項２は、高屈折率物質を、ＺｒＯ
2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2Ｏ5とした。高
屈折率物質としてＺｒＯ2と、ＴｉＯ2とを混合して使用
する場合、ＺｒＯ2が耐熱性、化学的安定性に優れ、Ｔ
ｉＯ2が被覆力にすぐれ、毒性がなく、酸、アルカリに
も強いので、製造し易く、反射防止膜として優れたもの
を得ることが出来る。又、高屈折率物質としてＴａ2Ｏ5
を使用する場合、Ｔａ2Ｏ5は、耐火性にすぐれ、非常に
延性があるので、薄膜を形成し易い。
2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2Ｏ5とした。高
屈折率物質としてＺｒＯ2と、ＴｉＯ2とを混合して使用
する場合、ＺｒＯ2が耐熱性、化学的安定性に優れ、Ｔ
ｉＯ2が被覆力にすぐれ、毒性がなく、酸、アルカリに
も強いので、製造し易く、反射防止膜として優れたもの
を得ることが出来る。又、高屈折率物質としてＴａ2Ｏ5
を使用する場合、Ｔａ2Ｏ5は、耐火性にすぐれ、非常に
延性があるので、薄膜を形成し易い。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明のプラスチック製
光学部品の断面図であり、プラスチック製光学部品１
は、ポリカーボネイト樹脂製のレンズ基板２を、図示せ
ぬ真空蒸着装置内のドームに固定して、２．０×１０-5
Ｔｏｒｒ以下迄排気し、蒸着物質を電子ビーム蒸着法で
レンズ基板２上に蒸着して５層の反射防止膜３を形成し
てなる。反射防止膜３は、レンズ基板２と接する第１層
４から、外方へ第２層５、第３層６、第４層７、第５層
８迄夫々所定の膜厚になるまで順次蒸着する。
づいて以下に説明する。図１は本発明のプラスチック製
光学部品の断面図であり、プラスチック製光学部品１
は、ポリカーボネイト樹脂製のレンズ基板２を、図示せ
ぬ真空蒸着装置内のドームに固定して、２．０×１０-5
Ｔｏｒｒ以下迄排気し、蒸着物質を電子ビーム蒸着法で
レンズ基板２上に蒸着して５層の反射防止膜３を形成し
てなる。反射防止膜３は、レンズ基板２と接する第１層
４から、外方へ第２層５、第３層６、第４層７、第５層
８迄夫々所定の膜厚になるまで順次蒸着する。
【００１９】反射防止膜３は、ＳｉＯ2と高屈折率物質
とを交互に積層して５層とし、第１層４と第３層６と第
５層８を低屈折物質であるＳｉＯ2の層とし、第２層５
と第４層７を高屈折率物質の層とした。高屈折率物質と
して、ＺｒＯ2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2
Ｏ5を使用することが出来る。又、レンズ基板２に用い
るプラスチック基材として、前記ポリカーボネイト樹脂
の他に、環状ポリオレフィン樹脂等を使用することが出
来る。
とを交互に積層して５層とし、第１層４と第３層６と第
５層８を低屈折物質であるＳｉＯ2の層とし、第２層５
と第４層７を高屈折率物質の層とした。高屈折率物質と
して、ＺｒＯ2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2
Ｏ5を使用することが出来る。又、レンズ基板２に用い
るプラスチック基材として、前記ポリカーボネイト樹脂
の他に、環状ポリオレフィン樹脂等を使用することが出
来る。
【００２０】特に反射防止膜３の第１層４は、安価な低
屈折物質であるＳｉＯ2を使用し、可視光等の広帯域の
中心波長である設計波長をλ0として、λ0／２の光学的
膜厚のＳｉＯ2の薄い膜で形成する。
屈折物質であるＳｉＯ2を使用し、可視光等の広帯域の
中心波長である設計波長をλ0として、λ0／２の光学的
膜厚のＳｉＯ2の薄い膜で形成する。
【００２１】又、レンズ基板２への５層の反射防止膜３
の蒸着後の安定性に関し、レンズ基板２を加熱せずにプ
ラスチック製のレンズ基板２上へ蒸着したＳｉＯ2の膜
は、ガラス製のレンズ基板を加熱して得られた反射防止
膜と、密度、屈折率を比べても遜色なく、且つ耐久性も
高い。
の蒸着後の安定性に関し、レンズ基板２を加熱せずにプ
ラスチック製のレンズ基板２上へ蒸着したＳｉＯ2の膜
は、ガラス製のレンズ基板を加熱して得られた反射防止
膜と、密度、屈折率を比べても遜色なく、且つ耐久性も
高い。
【００２２】次に５層に積層した反射防止膜３の圧縮応
力、引張応力等の膜応力のバランスに関し、高屈折率の
膜は一般的に引張応力を示すが、ＳｉＯ2の膜は圧縮応
力を示すので、反射防止膜３の隣接した層内での引張応
力を打ち消す働きをする。特に第１層４にプラスチック
製のレンズ基板２と相性が良いＳｉＯ2の膜を設けた場
合、第２層５以降の引張応力を分散する効果が大きいか
ら、耐久性の高い、クラックの発生し難い膜構成とな
る。
力、引張応力等の膜応力のバランスに関し、高屈折率の
膜は一般的に引張応力を示すが、ＳｉＯ2の膜は圧縮応
力を示すので、反射防止膜３の隣接した層内での引張応
力を打ち消す働きをする。特に第１層４にプラスチック
製のレンズ基板２と相性が良いＳｉＯ2の膜を設けた場
合、第２層５以降の引張応力を分散する効果が大きいか
ら、耐久性の高い、クラックの発生し難い膜構成とな
る。
【００２３】本発明の５層の反射防止膜３の具体的な構
成を表１に示す。
成を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】なお、プラスチック製光学部品１の設計波
長λ0は、λ0＝５２０ｎｍとし、表の下段から上段へ順
に説明する。
長λ0は、λ0＝５２０ｎｍとし、表の下段から上段へ順
に説明する。
【００２６】レンズ基板２：ポリカーボネイト樹脂の射
出成形によって形成し、屈折率を１．５８とする。
出成形によって形成し、屈折率を１．５８とする。
【００２７】第１層：真空蒸着装置内で排気しながら電
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層をレンズ基板２上に
形成する。光学的膜厚を０．５０λ0とし、屈折率を
１．４６とする。
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層をレンズ基板２上に
形成する。光学的膜厚を０．５０λ0とし、屈折率を
１．４６とする。
【００２８】第２層：真空蒸着装置内で排気しながら電
子ビーム蒸着法でＺｒＯ2と、ＴｉＯ2の混合物の薄い層
を第１層４上に形成する。光学的膜厚を０．１２０λ0
とし、屈折率を２．０５とする。
子ビーム蒸着法でＺｒＯ2と、ＴｉＯ2の混合物の薄い層
を第１層４上に形成する。光学的膜厚を０．１２０λ0
とし、屈折率を２．０５とする。
【００２９】第３層：真空蒸着装置内で排気しながら電
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層を第２層５上に形成
する。光学的膜厚を０．０５６λ0とし、屈折率を１．
４６とする。
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層を第２層５上に形成
する。光学的膜厚を０．０５６λ0とし、屈折率を１．
４６とする。
【００３０】第４層：真空蒸着装置内で排気しながら電
子ビーム蒸着法でＺｒＯ2と、ＴｉＯ2の混合物の薄い層
を第３層６上に形成する。光学的膜厚を０．２５０λ0
とし、屈折率を２．０５とする。
子ビーム蒸着法でＺｒＯ2と、ＴｉＯ2の混合物の薄い層
を第３層６上に形成する。光学的膜厚を０．２５０λ0
とし、屈折率を２．０５とする。
【００３１】第５層：真空蒸着装置内で排気しながら電
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層を第４層７上に形成
する。光学的膜厚を０．２５２λ0とし、屈折率を１．
４６とする。
子ビーム蒸着法でＳｉＯ2の薄い層を第４層７上に形成
する。光学的膜厚を０．２５２λ0とし、屈折率を１．
４６とする。
【００３２】なお、プラスチック製光学部品１の入射媒
質は、屈折率１．０の空気とする。以上の様に第１層
４、第３層６及び第５層８を同じ低屈折率物質：ＳｉＯ
2で形成し、第２層５及び第４層７を同じ高屈折率物
質：ＺｒＯ2とＴｉＯ2の混合物で形成することにより、
使用物質を少なくして（中間的な屈折率を示す物質を使
用しない）生産コストを下げている。
質は、屈折率１．０の空気とする。以上の様に第１層
４、第３層６及び第５層８を同じ低屈折率物質：ＳｉＯ
2で形成し、第２層５及び第４層７を同じ高屈折率物
質：ＺｒＯ2とＴｉＯ2の混合物で形成することにより、
使用物質を少なくして（中間的な屈折率を示す物質を使
用しない）生産コストを下げている。
【００３３】
【実施例】本発明に係る実施例を次に説明する。なお、
本発明は実施例に限るものではない。 実施例１及び比較例１〜６：図２は本発明の実施例１と
比較例１〜３における垂直入射光に対する分光反射率特
性を示すグラフであり、比較例１及び比較例２は、特開
昭６０−１５４２０１号公報の第３図及び第５図に記載
されたプラスチック製光学部品の分光反射率を転写した
もの、又、比較例３は、アメリカ特許明細書第３，４３
２，２２５号のＦｉｇ３に記載されたプラスチック製光
学部品の分光反射率を転写したものである。
本発明は実施例に限るものではない。 実施例１及び比較例１〜６：図２は本発明の実施例１と
比較例１〜３における垂直入射光に対する分光反射率特
性を示すグラフであり、比較例１及び比較例２は、特開
昭６０−１５４２０１号公報の第３図及び第５図に記載
されたプラスチック製光学部品の分光反射率を転写した
もの、又、比較例３は、アメリカ特許明細書第３，４３
２，２２５号のＦｉｇ３に記載されたプラスチック製光
学部品の分光反射率を転写したものである。
【００３４】実施例１のプラスチック製光学部品１に対
し、−３０℃→６０℃、相対湿度９０％の耐環境試験
（ヒートショック試験）を５回繰返したが、反射防止膜
４〜８の密着性は劣化せず、クラックの発生も認められ
なかった。又、実施例１は、可視光域の４００〜７００
ｎｍ内で分光反射率が１．０％未満であり、非常に安定
性が良く、透過率等の光学的性能の向上が認められた。
し、−３０℃→６０℃、相対湿度９０％の耐環境試験
（ヒートショック試験）を５回繰返したが、反射防止膜
４〜８の密着性は劣化せず、クラックの発生も認められ
なかった。又、実施例１は、可視光域の４００〜７００
ｎｍ内で分光反射率が１．０％未満であり、非常に安定
性が良く、透過率等の光学的性能の向上が認められた。
【００３５】これに対して比較例１は、概ね４８０〜６
４０ｎｍ内で分光反射率が１．０％未満を示すものの、
４８０ｎｍ未満の可視光域では、分光反射率が上がって
おり、４００ｎｍ近くでは４．０％を越えている。又、
６４０ｎｍ以上の可視光域では、分光反射率が上がって
おり７００ｎｍ近くでは２．０％を越えてしまい、可視
光域のかなり広い領域で透過率等の光学的性能が良くな
い。
４０ｎｍ内で分光反射率が１．０％未満を示すものの、
４８０ｎｍ未満の可視光域では、分光反射率が上がって
おり、４００ｎｍ近くでは４．０％を越えている。又、
６４０ｎｍ以上の可視光域では、分光反射率が上がって
おり７００ｎｍ近くでは２．０％を越えてしまい、可視
光域のかなり広い領域で透過率等の光学的性能が良くな
い。
【００３６】比較例２は、概ね４２０〜７００ｎｍの可
視光域で分光反射率が１．０％未満の良好な性能を示
し、４００ｎｍの近くで分光反射率が３．０％を越え、
光学的性能が劣る領域は限られている。
視光域で分光反射率が１．０％未満の良好な性能を示
し、４００ｎｍの近くで分光反射率が３．０％を越え、
光学的性能が劣る領域は限られている。
【００３７】しかしながら比較例１及び２共、上述の様
に３層の反射防止膜を構成する各層を、高屈折率物質
（Ｈ）、低屈折率物質（Ｌ）及び中間的な屈折率を示す
物質（Ｍ）によって、Ｍ：ＳｉＯ2，Ｈ：Ａｌ2Ｏ3，
Ｌ：ＭｇＦ2の様に全て異なる物質を使用しているの
で、使用物質の種類が多くなって生産コストがかかる不
具合がある。
に３層の反射防止膜を構成する各層を、高屈折率物質
（Ｈ）、低屈折率物質（Ｌ）及び中間的な屈折率を示す
物質（Ｍ）によって、Ｍ：ＳｉＯ2，Ｈ：Ａｌ2Ｏ3，
Ｌ：ＭｇＦ2の様に全て異なる物質を使用しているの
で、使用物質の種類が多くなって生産コストがかかる不
具合がある。
【００３８】比較例３は、概ね４２０〜７００ｎｍの可
視光域で分光反射率が１．０％未満の良好な性能を示
し、４２０ｎｍ辺りで分光反射率が１．０％を越え、４
００ｎｍでは１．６％を示して、光学的性能が劣る領域
は限られている。
視光域で分光反射率が１．０％未満の良好な性能を示
し、４２０ｎｍ辺りで分光反射率が１．０％を越え、４
００ｎｍでは１．６％を示して、光学的性能が劣る領域
は限られている。
【００３９】しかしながら比較例３は、上述の様に使用
物質を減らすために（中間的な屈折率を示す物質Ｍを減
らす）、高屈折率物質（Ｈ）、及び低屈折率物質（Ｌ）
によって中間的な屈折率を達成し、レンズ基板／Ｈ／Ｌ
／Ｈ／Ｌのような４層の調整層からなる反射防止膜を構
成しているが、調整層の物理的膜厚が前記Ｍ層よりも薄
いため、圧縮応力、引張応力等の膜応力のバランスが失
われている。そのため透過率特性等の光学特性上比較的
良好な性能が得られても、耐環境試験（ヒートショック
試験：−３０℃→６０℃、相対湿度９０％）を実施する
と、反射防止膜にクラックが発生するという欠点が認め
られた。
物質を減らすために（中間的な屈折率を示す物質Ｍを減
らす）、高屈折率物質（Ｈ）、及び低屈折率物質（Ｌ）
によって中間的な屈折率を達成し、レンズ基板／Ｈ／Ｌ
／Ｈ／Ｌのような４層の調整層からなる反射防止膜を構
成しているが、調整層の物理的膜厚が前記Ｍ層よりも薄
いため、圧縮応力、引張応力等の膜応力のバランスが失
われている。そのため透過率特性等の光学特性上比較的
良好な性能が得られても、耐環境試験（ヒートショック
試験：−３０℃→６０℃、相対湿度９０％）を実施する
と、反射防止膜にクラックが発生するという欠点が認め
られた。
【００４０】図３は実施例１と比較例４〜６における垂
直入射光に対する実施例１の分光反射率特性を示すグラ
フである。実施例１は前記表１及び図２で示したものと
同じであり、５層構成の反射防止膜の第１層をＳｉＯ2
で形成してその光学的膜厚を可視光等の広帯域（４００
〜７００ｎｍ）の中心波長である設計波長の０．５倍に
したもの、比較例４は、同じく設計波長の０．３倍にし
たもの、比較例５は、同じく設計波長の０．７倍にした
もの、比較例６は、４層の構成の反射防止膜を、５層構
成の実施例１の第２層乃至第５層と同じ構成にしたもの
である。
直入射光に対する実施例１の分光反射率特性を示すグラ
フである。実施例１は前記表１及び図２で示したものと
同じであり、５層構成の反射防止膜の第１層をＳｉＯ2
で形成してその光学的膜厚を可視光等の広帯域（４００
〜７００ｎｍ）の中心波長である設計波長の０．５倍に
したもの、比較例４は、同じく設計波長の０．３倍にし
たもの、比較例５は、同じく設計波長の０．７倍にした
もの、比較例６は、４層の構成の反射防止膜を、５層構
成の実施例１の第２層乃至第５層と同じ構成にしたもの
である。
【００４１】実施例１は、可視光の４００〜７００ｎｍ
の広帯域に亘って分光反射率が１．０％未満という値で
あり、非常に安定した優れた光学性能を示す。
の広帯域に亘って分光反射率が１．０％未満という値で
あり、非常に安定した優れた光学性能を示す。
【００４２】これに対して比較例４及び比較例５の場
合、何れも可視光の４００〜７００ｎｍ内で分光反射率
が大きく乱れ、広い範囲で１．０％を大きく越えてしま
い、光学性能が安定しない。
合、何れも可視光の４００〜７００ｎｍ内で分光反射率
が大きく乱れ、広い範囲で１．０％を大きく越えてしま
い、光学性能が安定しない。
【００４３】比較例６は、可視光の４１０〜６６０ｎｍ
内のかなり広い帯域で分光反射率が１．０％未満である
ものの、４００〜４１０ｎｍ、及び６６０〜７００ｎｍ
で分光反射率が１．０％を大きく越えてしまい、所望の
４００〜７００ｎｍの全域での安定した分光反射率を期
待できない。
内のかなり広い帯域で分光反射率が１．０％未満である
ものの、４００〜４１０ｎｍ、及び６６０〜７００ｎｍ
で分光反射率が１．０％を大きく越えてしまい、所望の
４００〜７００ｎｍの全域での安定した分光反射率を期
待できない。
【００４４】以上の様に実施例１は、比較例６の４層
に、第１層として、ＳｉＯ2で形成され光学的膜厚が可
視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略１／２の
層を付け加えて５層構成にしたので、比較例６のかなり
広い帯域（４１０〜６６０ｎｍ）での１．０％未満の分
光反射率に殆ど影響を与えること無く、従来分光反射率
が悪かった４００〜４１０ｎｍ、及び６６０〜７００ｎ
ｍの帯域で分光反射率が著しく改善され、広帯域（４０
０〜７００ｎｍ）に亘って透過率等の光学性能が良くな
り、且つ安定する。そしてＳｉＯ2で形成された第１層
の光学的膜厚が設計波長の１／２未満の場合、及び１／
２を越えた場合、何れも分光反射率が大きく乱れ、広い
範囲で１．０％を大きく越えてしまい、光学性能が安定
しない。
に、第１層として、ＳｉＯ2で形成され光学的膜厚が可
視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略１／２の
層を付け加えて５層構成にしたので、比較例６のかなり
広い帯域（４１０〜６６０ｎｍ）での１．０％未満の分
光反射率に殆ど影響を与えること無く、従来分光反射率
が悪かった４００〜４１０ｎｍ、及び６６０〜７００ｎ
ｍの帯域で分光反射率が著しく改善され、広帯域（４０
０〜７００ｎｍ）に亘って透過率等の光学性能が良くな
り、且つ安定する。そしてＳｉＯ2で形成された第１層
の光学的膜厚が設計波長の１／２未満の場合、及び１／
２を越えた場合、何れも分光反射率が大きく乱れ、広い
範囲で１．０％を大きく越えてしまい、光学性能が安定
しない。
【００４５】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、プラスチック製の基板表面に、基板
側から外方へ反射防止膜の第１層乃至第５層をこの順に
真空蒸着で形成したプラスチック製光学部品であって、
第１層、第３層及び第５層をＳｉＯ2、第２層及び第４
層を高屈折率物質で構成するとともに、第１層の光学的
膜厚を可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定した。
する。請求項１は、プラスチック製の基板表面に、基板
側から外方へ反射防止膜の第１層乃至第５層をこの順に
真空蒸着で形成したプラスチック製光学部品であって、
第１層、第３層及び第５層をＳｉＯ2、第２層及び第４
層を高屈折率物質で構成するとともに、第１層の光学的
膜厚を可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定した。
【００４６】上記構成にしたので、プラスチック製のレ
ンズ基板上に真空蒸着で交互に５層に積層した高屈折率
物質の膜と、安価な低屈折率物質であるＳｉＯ2の膜と
により、中間的な屈折率を示す物質をなくして光学的膜
厚を調整することで、物理的膜厚を確保した５層の反射
防止膜全体として、中間的な屈折率を示すことができ、
少ない使用物質で生産コストを下げつつ、膜応力の設計
が容易な、透過率等の光学性能の良い反射防止膜を得る
ことができる。
ンズ基板上に真空蒸着で交互に５層に積層した高屈折率
物質の膜と、安価な低屈折率物質であるＳｉＯ2の膜と
により、中間的な屈折率を示す物質をなくして光学的膜
厚を調整することで、物理的膜厚を確保した５層の反射
防止膜全体として、中間的な屈折率を示すことができ、
少ない使用物質で生産コストを下げつつ、膜応力の設計
が容易な、透過率等の光学性能の良い反射防止膜を得る
ことができる。
【００４７】特に第１層にＳｉＯ2の膜を設けたので、
プラスチック性のレンズ基板との密着性が良く、真空蒸
着後の安定性が良く、且つＳｉＯ2の膜は圧縮応力を示
すので、引張応力を示す第２層以降の高屈折率物質の膜
の引張応力を打ち消して分散する効果が大きいから、積
層した第２層以降の層との膜応力のバランスも良く、耐
環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、相
対湿度９０％）を行ってもクラックが発生せず、膜応力
の設計が容易な反射防止膜を得ることができる。
プラスチック性のレンズ基板との密着性が良く、真空蒸
着後の安定性が良く、且つＳｉＯ2の膜は圧縮応力を示
すので、引張応力を示す第２層以降の高屈折率物質の膜
の引張応力を打ち消して分散する効果が大きいから、積
層した第２層以降の層との膜応力のバランスも良く、耐
環境試験（ヒートショック試験：−３０℃→６０℃、相
対湿度９０％）を行ってもクラックが発生せず、膜応力
の設計が容易な反射防止膜を得ることができる。
【００４８】又、ＳｉＯ2で形成した第１層の光学的膜
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定したので、分光反射率等の分光特性に殆ど
影響を与えること無く、従来分光反射率が悪かった可視
光の短波長域及び長波長域での反射率を著しく改善し、
広帯域に亘って透過率等の光学性能の良い安定した反射
防止膜を得ることができる。
厚を、可視光等の広帯域の中心波長である設計波長の略
１／２に設定したので、分光反射率等の分光特性に殆ど
影響を与えること無く、従来分光反射率が悪かった可視
光の短波長域及び長波長域での反射率を著しく改善し、
広帯域に亘って透過率等の光学性能の良い安定した反射
防止膜を得ることができる。
【００４９】請求項２は、高屈折率物質を、ＺｒＯ
2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2Ｏ5とした。高
屈折率物質としてＺｒＯ2と、ＴｉＯ2とを混合して使用
する場合、ＺｒＯ2が耐熱性、化学的安定性に優れ、Ｔ
ｉＯ2が被覆力にすぐれ、毒性がなく、酸、アルカリに
も強いので、製造し易く、反射防止膜として優れたもの
を得ることが出来る。又、高屈折率物質としてＴａ2Ｏ5
を使用する場合、Ｔａ2Ｏ5は、耐火性にすぐれ、非常に
延性があるので、薄膜を形成し易い。
2と、ＴｉＯ2との混合物、若しくはＴａ2Ｏ5とした。高
屈折率物質としてＺｒＯ2と、ＴｉＯ2とを混合して使用
する場合、ＺｒＯ2が耐熱性、化学的安定性に優れ、Ｔ
ｉＯ2が被覆力にすぐれ、毒性がなく、酸、アルカリに
も強いので、製造し易く、反射防止膜として優れたもの
を得ることが出来る。又、高屈折率物質としてＴａ2Ｏ5
を使用する場合、Ｔａ2Ｏ5は、耐火性にすぐれ、非常に
延性があるので、薄膜を形成し易い。
【図１】本発明のプラスチック製光学部品の断面図
【図２】本発明の実施例１と比較例１〜３における垂直
入射光に対する分光反射率特性を示すグラフ
入射光に対する分光反射率特性を示すグラフ
【図３】同じく実施例１と比較例４〜６における垂直入
射光に対する実施例１の分光反射率特性を示すグラフ
射光に対する実施例１の分光反射率特性を示すグラフ
１…プラスチック製光学部品，２…レンズ基板，３…反
射防止膜，４…反射防止膜の第１層，５…反射防止膜の
第２層，６…反射防止膜の第３層，７…反射防止膜の第
４層，８…反射防止膜の第５層。
射防止膜，４…反射防止膜の第１層，５…反射防止膜の
第２層，６…反射防止膜の第３層，７…反射防止膜の第
４層，８…反射防止膜の第５層。
Claims (2)
- 【請求項１】 プラスチック製の基板表面に、基板側か
ら外方へ反射防止膜の第１層乃至第５層をこの順に真空
蒸着で形成したプラスチック製光学部品であって、 前記第１層、第３層及び第５層をＳｉＯ2、第２層及び
第４層を高屈折率物質で構成するとともに、 前記第１層の光学的膜厚を可視光等の広帯域の中心波長
である設計波長の略１／２に設定したことを特徴とする
プラスチック製光学部品。 - 【請求項２】 前記高屈折率物質は、ＺｒＯ2と、Ｔｉ
Ｏ2との混合物、若しくはＴａ2Ｏ5であることを特徴と
する請求項１記載のプラスチック製光学部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194931A JPH1039104A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | プラスチック製光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194931A JPH1039104A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | プラスチック製光学部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039104A true JPH1039104A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16332730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8194931A Pending JPH1039104A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | プラスチック製光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1039104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794066B2 (en) * | 2000-07-07 | 2004-09-21 | Sola International Holdings, Limited | Optical element with mirror coating and method for forming said coating |
| CN114438452A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-06 | 洛阳微米光电技术有限公司 | 一种红外光学窗口及光学透镜外表面上增透膜的制作方法 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP8194931A patent/JPH1039104A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794066B2 (en) * | 2000-07-07 | 2004-09-21 | Sola International Holdings, Limited | Optical element with mirror coating and method for forming said coating |
| CN114438452A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-06 | 洛阳微米光电技术有限公司 | 一种红外光学窗口及光学透镜外表面上增透膜的制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4784467A (en) | Multi-layered anti-reflection coating | |
| JP2002055213A (ja) | 高反射ミラー | |
| JPH0282201A (ja) | 合成樹脂製光学部品の多層膜裏面反射鏡 | |
| JPH11264903A (ja) | 反射防止膜およびその製造方法 | |
| JPS5860701A (ja) | 反射防止膜 | |
| JP2006317603A (ja) | 表面鏡 | |
| JP2000352612A (ja) | 多層膜フィルタ | |
| WO2021024834A1 (ja) | 反射防止膜付き光学部材及びその製造方法 | |
| JP3221770B2 (ja) | プラスチック光学部品の反射防止膜 | |
| JP2000111702A (ja) | 反射防止膜 | |
| JPH07209516A (ja) | 光学多層膜フィルタ | |
| JPH1039104A (ja) | プラスチック製光学部品 | |
| JP2566634B2 (ja) | 多層反射防止膜 | |
| FR3084356A1 (fr) | Materiau comprenant un substrat muni d'un empilement a proprietes thermiques. | |
| JPH10123303A (ja) | 反射防止光学部品 | |
| JPH06273601A (ja) | 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 | |
| JPS6222121B2 (ja) | ||
| JPH08327809A (ja) | プラスチック製反射ミラー | |
| JPS60130704A (ja) | 合成樹脂基板の反射防止膜 | |
| JPH10268107A (ja) | 反射防止膜付合成樹脂レンズ | |
| JP2815949B2 (ja) | 反射防止膜 | |
| JP2012247512A (ja) | プラスチック光学部品の反射防止膜及びプラスチック光学部品の反射防止膜の製造方法 | |
| JP3404346B2 (ja) | 光学薄膜の製造方法及び光学薄膜を有する基板の製造方法 | |
| JPH07270601A (ja) | 光学薄膜 | |
| JP2979327B2 (ja) | 低融点基体上蒸着反射防止膜 |