JPH0687082B2 - プラスチック製光学部品の反射防止膜 - Google Patents

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
ルカメラなど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
産に適している点等ですぐ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。ところ
が、プラスチック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表面に形成される反射防止膜と
同機に反射防止膜を形成することで表面反射を防止する
ことは一般技術として知られている。（例えば「精密プ
ラスチック光学レンズの設計、成形技術とその問題点」
トリケップス技術資料集No.87 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
の反射防止膜について説明する。第２図はプラスチック
製光学部品の表面に無機ガラス表面に形成される反射防
止膜と同様なフッ化マグネシウムからなる反射防止膜を
形成した構造を示す図であり、第３図（ｂ）はその分光
反射特性を示す図であり、比較のための第３図（ｃ）は
反射防止膜を形成しない場合のプラスチック製工学部品
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はフッ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は一般には真
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との密着性や耐久性を向上さ
せるためにプラスチック製光学部品を60℃〜80℃に加熱
して真空蒸着をする方法やRFイオンプレーティング法等
を用いて反射防止膜を形成する方法が行なわれている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例において真空蒸着法によって
フッ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、ま
た、プラスチック内部から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℃〜400℃）によって強固な蒸着膜の形成がで
きない。そのため、50℃〜60℃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を形成していたが、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
密着性も悪く、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℃〜80
℃に加熱したりRFイオンプレーティング法等を用いて反
射防止膜を形成した場合には、反射防止膜にクラックが
生じやすく、また形成時の条件を一定にし、かつプラス
チック表面の状態を一定に保持するのも困難であり量産
には適するものでない。さらに、第３図（ｂ）に示すよ
うに、フッ化マグネシウムの単層膜での反射防止膜は、
中心波長（λ_０）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充分の特性
を持っていない。

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く、耐久性に
も劣り、反射防止膜としての光学特性も充分でないとい
う課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、プラスチック製光学部品に対
して密着性，耐久性及び光学特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、表面側から空気側へ順に、第１層、第
２層、第３層の３層構造の蒸着膜を形成して反射防止膜
を構成する構造であって、第一層は一酸化ケイ素からな
り、第二層はチタン酸ジルコニウム、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、一酸化ケ
イ素、チタン酸ジルコニウム、二酸化ケイ素からなる３
層反射防止膜を形成するものであり、その結果、密着
性、耐久性および光学特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
性例を示す。第１図において、１はプラスチック製光学
部品、２は一酸化ケイ素からなる第１層、３はチタン酸
ジルコニウムからなる第２層、４は二酸化ケイ素からな
る第３層であり、本発明におけるその具体的内容は第１
表に示す通りである。

またそれぞれの層はプラスチック製光学部品を60℃以下
に保持した状態の下で、真空蒸着法により形成した。

上記本発明の実施例の反射防止膜と従来の反射防止膜と
の密着性，耐久性を比較するために行なった試験は、
（１）粘着テープ剥離試験（温度40℃，相対湿度85％の
高温・高湿雰囲気中に300時間放置した後、粘着テープ
をプラスチック製光学部品表面に密着し、引きはが
す）、（２）耐湿試験（温度40℃，相対湿度95％の高温
・高湿雰囲気中に1000時間放置）、（３）熱衝撃試験
（温度−30℃、70℃の低温および高温の雰囲気中に交互
に30分間ずつ放置を約100時間）であり、比較のための
従来の反射防止膜は、前記従来例の１つであるプラスチ
ック製光学部品の表面にフッ化マグネシウムの反射防止
膜を真空蒸着法で、光学的膜厚λ₀/4（λ_０＝550nm）の
厚さに形成したものであり、第２図に示す構造のもので
ある。密着性，耐久性試験の結果は第２表に示す通りで
ある。

第２表からわかるように本発明の反射防止膜は従来の反
射防止膜より、密着性，耐久性の点で優れている。さら
に、従来例は、反射防止膜形成時にクラックの発生が見
られ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
わかるように中心波長（λ_０＝550nm）で、反射率約0.3
％であり従来例より反射防止膜として優れている。

なお、前記実施例では、各膜厚を第１表に示すようなも
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、設計波長に応じて変化させれば良く、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、一酸化ケイ素からなる第１
層、チタン酸ジルコニアからなる第２層、二酸化ケイ素
からなる第３層という構造をとることによって、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
性を向上すると共に、分光反射特性にも優れ、クラック
の発生も防げるため、従来例のもつ欠点を解消する効果
を有する。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。

【図面の簡単な説明】

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
射防止膜の構成図、第３図は分光反射特性を示すグラフ
である。 １……プラスチック製光学部品、２……一酸化ケイ素か
らなる薄膜、３……チタン酸ジルコニウムからなる薄
膜、４……二酸化ケイ素からなる薄膜、５……フッ化マ
グネシウムからなる薄膜、（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
（フッ化マグネシウムからなる単層膜）の特性、（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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック製光学部品の表面に、前記表
   面側から空気側に順に、第１層，第２層，第３層の３層
   構造の蒸着膜を形成して反射防止膜を構成する構造であ
   って、前記第１層は一酸化ケイ素からなり、前記第２層
   はチタン酸ジルコニウム、前記第３層は二酸化ケイ素か
   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。