JPH08190002A - 光学装置、及び光学基材にコーティングを施す方法 - Google Patents
光学装置、及び光学基材にコーティングを施す方法Info
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- JPH08190002A JPH08190002A JP7225584A JP22558495A JPH08190002A JP H08190002 A JPH08190002 A JP H08190002A JP 7225584 A JP7225584 A JP 7225584A JP 22558495 A JP22558495 A JP 22558495A JP H08190002 A JPH08190002 A JP H08190002A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばレンズのような光学装置の支持基材に
例えば対摩耗性コーティングのようなコーティングを適
用すると、支持基材とコーティングに沿って生じる段階
的な屈折率特性のために引き起こされる不都合を解消し
た光学装置と、これを製造するため支持基材にコーティ
ングを施す方法を提供する。 【解決手段】 屈折率が支持基材表面材料の屈折率か
ら、支持基材表面から隔たったコーティングの表面の最
終の屈折率に至るまで、このコーティングの少なくとも
一部分を通して、無段階に変化するようにする。
例えば対摩耗性コーティングのようなコーティングを適
用すると、支持基材とコーティングに沿って生じる段階
的な屈折率特性のために引き起こされる不都合を解消し
た光学装置と、これを製造するため支持基材にコーティ
ングを施す方法を提供する。 【解決手段】 屈折率が支持基材表面材料の屈折率か
ら、支持基材表面から隔たったコーティングの表面の最
終の屈折率に至るまで、このコーティングの少なくとも
一部分を通して、無段階に変化するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言えば光
学装置のための支持基材の薄膜コーティングに関する。
もっと具体的に言えば、本発明は、支持基材を含む光学
装置であって、この支持基材が、所定の屈折率と第一の
組の機械的及び／又は化学的特性とを有する材料からな
る表面を持ち、この支持基材の表面はコーティングを施
されていて、このコーティングの当該支持基材の表面か
ら隔たった表面が第一の組の特性とは異なる第二の組の
機械的及び／又は化学的特性を持つ光学装置に関する。
本発明は更に、プラズマ重合により光学基材にコーティ
ングを施すための方法に関する。
学装置のための支持基材の薄膜コーティングに関する。
もっと具体的に言えば、本発明は、支持基材を含む光学
装置であって、この支持基材が、所定の屈折率と第一の
組の機械的及び／又は化学的特性とを有する材料からな
る表面を持ち、この支持基材の表面はコーティングを施
されていて、このコーティングの当該支持基材の表面か
ら隔たった表面が第一の組の特性とは異なる第二の組の
機械的及び／又は化学的特性を持つ光学装置に関する。
本発明は更に、プラズマ重合により光学基材にコーティ
ングを施すための方法に関する。
【０００２】この明細書を通じて、次の定義を使用す
る。「プロセス雰囲気」とは、プラズマ重合を行う雰囲
気の組成を意味する。「プロセスパラメーター」とは、
プラズマ重合プロセスを制御する物理量、例えばプラズ
マ重合プロセス領域の全圧、その領域において優勢であ
る磁場のひずみ、その領域においてプラズマ発生電極間
に適用されるＲＦパワー等のことである。
る。「プロセス雰囲気」とは、プラズマ重合を行う雰囲
気の組成を意味する。「プロセスパラメーター」とは、
プラズマ重合プロセスを制御する物理量、例えばプラズ
マ重合プロセス領域の全圧、その領域において優勢であ
る磁場のひずみ、その領域においてプラズマ発生電極間
に適用されるＲＦパワー等のことである。
【０００３】
【従来の技術】コーティングを設けることにより基材表
面の機械的及び／又は化学的特性が変更される被覆され
た装置はよく知られている。機械的又は化学的特性の語
のもとで、特性とは機械的な対摩耗性、化学的な摩耗又
は腐食特性、付着特性、拡散特性、湿潤特性等として理
解される。
面の機械的及び／又は化学的特性が変更される被覆され
た装置はよく知られている。機械的又は化学的特性の語
のもとで、特性とは機械的な対摩耗性、化学的な摩耗又
は腐食特性、付着特性、拡散特性、湿潤特性等として理
解される。
【０００４】コーティングがそのコーティングが適用さ
れている基材表面の機械的及び／又は化学的特性を変更
する光学装置は知られており、ここで考えられているコ
ーティングは基材の表面へ直接付着させるものであり、
あるいはそれは基材表面に直接適用した別のコーティン
グ上に適用されるものである。表面にコーティングが適
用される本体は一般に、以下の説明を通して「基材」と
見なされる。
れている基材表面の機械的及び／又は化学的特性を変更
する光学装置は知られており、ここで考えられているコ
ーティングは基材の表面へ直接付着させるものであり、
あるいはそれは基材表面に直接適用した別のコーティン
グ上に適用されるものである。表面にコーティングが適
用される本体は一般に、以下の説明を通して「基材」と
見なされる。
【０００５】ラッカーを用いた光学プラスチック体の機
械的摩耗保護硬質材料コーティングは、平らなプラスチ
ック基材の保護のために、また眼科用途において、通例
のものである。それに関しては、屈折率がいろいろのラ
ッカーが使用される。
械的摩耗保護硬質材料コーティングは、平らなプラスチ
ック基材の保護のために、また眼科用途において、通例
のものである。それに関しては、屈折率がいろいろのラ
ッカーが使用される。
【０００６】プラズマ重合により様々な基材上に機械的
及び化学的に対摩耗性のコーティングを製造するための
方法も、ずっと以前から知られている。「プラズマ重
合」というのは、一般に、プラズマ放電中において有機
モノマー又は有機金属モノマーの蒸気からコーティング
を形成することと解される。そのようなコーティング法
に関しては、Ｒ．Ｄ． Ａｇｏｓｔｉｎｏ， “ＰＬＡ
ＳＭＡ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ
ＡＮＤ ＥＴＣＨＩＮＧ ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲＳ”，
Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， １９８９， ＩＳＢ
Ｎ ０−１２−２００４３０−２や、Ｈ． ｖ． Ｂｏ
ｈｎｉｎｇ， “ＰＬＡＳＭＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮ
Ｄ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”， Ｃｏｒｎｅｌｌ Ｕｎ
ｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， １９８２， ＩＳＢ
Ｎ ０−８０１４−１３５６−７が注目される。
及び化学的に対摩耗性のコーティングを製造するための
方法も、ずっと以前から知られている。「プラズマ重
合」というのは、一般に、プラズマ放電中において有機
モノマー又は有機金属モノマーの蒸気からコーティング
を形成することと解される。そのようなコーティング法
に関しては、Ｒ．Ｄ． Ａｇｏｓｔｉｎｏ， “ＰＬＡ
ＳＭＡ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ
ＡＮＤ ＥＴＣＨＩＮＧ ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲＳ”，
Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， １９８９， ＩＳＢ
Ｎ ０−１２−２００４３０−２や、Ｈ． ｖ． Ｂｏ
ｈｎｉｎｇ， “ＰＬＡＳＭＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮ
Ｄ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”， Ｃｏｒｎｅｌｌ Ｕｎ
ｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， １９８２， ＩＳＢ
Ｎ ０−８０１４−１３５６−７が注目される。
【０００７】ヨーロッパ特許出願公開第０１７７５１７
号明細書及びＩＫＶ ＦｉｎａｌＲｅｐｏｒｔ “Ｐｌ
ａｓｍａｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ” ｆｒｏｍ
Ｋ． Ｔｅｌｇｅｎｂｕｓｃｈｅｒ， Ｊ． Ｌｅｉｂ
ｅｒ， Ｍａｙ １９，１９９３， Ｉｎｓｔｉｔｕｔ
ｅ ｆｏｒ Ｐｌａｓｔｉｃ ＭａｔｅｒｉａｌＴｒｅ
ａｔｍｅｎｔ， Ｄ−Ａａｃｈｅｎから、パワーあるい
はプロセス雰囲気のような特定のコーティングプロセス
パラメーターを変更することにより、例えば酸素を遅れ
て入れることによって、コーティングの良好な付着を達
成する方法が知られている。それに関しては、金属含有
モノマーとして専らケイ素含有有機化合物が使用され
る。その変更により、機械的特性を変えることが企てら
れる。
号明細書及びＩＫＶ ＦｉｎａｌＲｅｐｏｒｔ “Ｐｌ
ａｓｍａｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ” ｆｒｏｍ
Ｋ． Ｔｅｌｇｅｎｂｕｓｃｈｅｒ， Ｊ． Ｌｅｉｂ
ｅｒ， Ｍａｙ １９，１９９３， Ｉｎｓｔｉｔｕｔ
ｅ ｆｏｒ Ｐｌａｓｔｉｃ ＭａｔｅｒｉａｌＴｒｅ
ａｔｍｅｎｔ， Ｄ−Ａａｃｈｅｎから、パワーあるい
はプロセス雰囲気のような特定のコーティングプロセス
パラメーターを変更することにより、例えば酸素を遅れ
て入れることによって、コーティングの良好な付着を達
成する方法が知られている。それに関しては、金属含有
モノマーとして専らケイ素含有有機化合物が使用され
る。その変更により、機械的特性を変えることが企てら
れる。
【０００８】例えば、コーティングの成長は、比較的軟
質であり、しかも酸素を入れずにケイ素含有有機金属化
合物を含有しているプロセス雰囲気において生じさせら
れる、基材上の比較的軟質の付着促進コーティングでそ
れを開始するように制御される。その後、段階的にある
いは連続的に、酸素流を増加させ、それによりコーティ
ング中のＳｉ／Ｏ比を低下させてコーティングの固さを
増加させ、そしてそれにより機械的な対摩耗性を増加さ
せる。
質であり、しかも酸素を入れずにケイ素含有有機金属化
合物を含有しているプロセス雰囲気において生じさせら
れる、基材上の比較的軟質の付着促進コーティングでそ
れを開始するように制御される。その後、段階的にある
いは連続的に、酸素流を増加させ、それによりコーティ
ング中のＳｉ／Ｏ比を低下させてコーティングの固さを
増加させ、そしてそれにより機械的な対摩耗性を増加さ
せる。
【０００９】十分に高い酸素含有量のプロセス雰囲気で
且つ十分厚く仕上コーティングを適用すれば、プラスチ
ック材料基材の申し分のない機械的な対摩耗性を得るこ
とができる。
且つ十分厚く仕上コーティングを適用すれば、プラスチ
ック材料基材の申し分のない機械的な対摩耗性を得るこ
とができる。
【００１０】プラズマ重合によりＴｉＯ2 コーティング
又はＴｉＯ2 含有コーティングを堆積させることに関し
ては、別の基礎的研究、例えばＨ．Ｊ． Ｆｒｅｎｃ
ｋ，Ｗ． Ｋｕｌｉｓｃｈ ｅｔ ａｌ．， Ｔｈｉｎ
Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，２０１（１９９１）３２７
−３３５や、Ｊ．Ｐ． Ｂａｒｋｅｒ， Ｐ．Ｊ．Ｒａ
ｄｃｌｉｆｆ ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓ
ｙｍｐｏｓｉｏｎ ｏｆ ＰｌａｓｍａＣｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ， Ａｕｇｕｓｔ ２２−２７（１９９３）１１５
４−１１５９， ＩＳＢＮ ０−９５２２１−４９３−
８が注目される。
又はＴｉＯ2 含有コーティングを堆積させることに関し
ては、別の基礎的研究、例えばＨ．Ｊ． Ｆｒｅｎｃ
ｋ，Ｗ． Ｋｕｌｉｓｃｈ ｅｔ ａｌ．， Ｔｈｉｎ
Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，２０１（１９９１）３２７
−３３５や、Ｊ．Ｐ． Ｂａｒｋｅｒ， Ｐ．Ｊ．Ｒａ
ｄｃｌｉｆｆ ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓ
ｙｍｐｏｓｉｏｎ ｏｆ ＰｌａｓｍａＣｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ， Ａｕｇｕｓｔ ２２−２７（１９９３）１１５
４−１１５９， ＩＳＢＮ ０−９５２２１−４９３−
８が注目される。
【００１１】基本的に、例えばレンズのためのような眼
科用途のためにプラスチック基材を使用し、そしてその
ような基材に摩耗保護層を設けることが更に知られてい
る。眼科用途向けにしばしば用いられる一つのプラスチ
ック材料は、良好な光学特性を持つ、比較的軽量のプラ
スチック材料ＣＲ−３９である。このプラスチック材料
の屈折率は１．５である。
科用途のためにプラスチック基材を使用し、そしてその
ような基材に摩耗保護層を設けることが更に知られてい
る。眼科用途向けにしばしば用いられる一つのプラスチ
ック材料は、良好な光学特性を持つ、比較的軽量のプラ
スチック材料ＣＲ−３９である。このプラスチック材料
の屈折率は１．５である。
【００１２】通常、そのようなプラスチック材料物体
は、屈折率がおよそ１．５の有機ケイ素物質を含有する
コーティングで対摩耗被覆される。こうして、そのよう
なコーティングで被覆されたそのような基材は本質的
に、段階的な屈折率を持たず、従って支障となる干渉模
様がなく透過率の低下がない光学装置をもたらす。それ
ゆえ、段階的屈折率が実際に生じる場合には解決すべき
であるそのような段階的屈折率の問題に注意を払わなく
てよい。
は、屈折率がおよそ１．５の有機ケイ素物質を含有する
コーティングで対摩耗被覆される。こうして、そのよう
なコーティングで被覆されたそのような基材は本質的
に、段階的な屈折率を持たず、従って支障となる干渉模
様がなく透過率の低下がない光学装置をもたらす。それ
ゆえ、段階的屈折率が実際に生じる場合には解決すべき
であるそのような段階的屈折率の問題に注意を払わなく
てよい。
【００１３】それにもかかわらず、より高い屈折率を有
する基材を用いることは、結果として基材の厚さが低下
することから最も望ましいことであろう。しかし、その
ように高い屈折率を用いることが知られているが、それ
により得られる厚さの減少のゆえに干渉の障害の起こる
のは大目に見られている。
する基材を用いることは、結果として基材の厚さが低下
することから最も望ましいことであろう。しかし、その
ように高い屈折率を用いることが知られているが、それ
により得られる厚さの減少のゆえに干渉の障害の起こる
のは大目に見られている。
【００１４】このほかの参考文献を挙げると、次のとお
りである。 １）１９９１年１０月１６日公開のヨーロッパ特許出願
公開第０４５１６１８号明細書（ＨＯＮＥＹＷＥＬ
Ｌ）。その第８欄５５〜５８行、第９欄１〜２０行、第
１５〜１６Ｂ図参照。 ２）ＳＵＲＦＡＣＥ ＡＮＤ ＣＯＡＴＩＮＧＳ ＴＥ
ＣＨＮＯＬＯＧＹ，Ｂｄ．５９， Ｎｒ．１−３， Ｏ
ｃｔｏｂｅｒ １９９３， ｐ．３６５−３７０のＰＯ
ＬＬ ＥＴ ＡＬ， “Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｆｉ
ｌｍｓ”。この文書全体を参照。 ３）１９９３年６月８日発行の米国特許第５２１７７４
９号明細書（ＤＥＮＴＯＮら）。この文書全体を参照。 ４）１９７９年１１月２７日発行の米国特許第４１７６
２０８号明細書（ＭＯＲＡＶＥＣら）。この文書全体を
参照。 ５）１９９０年６月１９日発行の米国特許第４９３４７
８８号明細書（ＳＯＵＴＨＷＥＬＬ）。この文書全体を
参照。 ６）ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲ
Ｓ．， Ｂｄ．６０，Ｎｒ．２１， Ｍａｙ ２５，
１９９２， ニューヨーク（米）， ｐ．２５９５−２
５９７のＴＯＢＩＮ ＥＴ ＡＬ， “Ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｆ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｎ ｔｈｅ ＲｅｆｒａｃｔｉｖｅＩｎｄｅｘ ｉ
ｎ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｍｅｔｈ
ｙｌＭｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ Ｆｉｌｍｓ”。その文
書全体を参照。 ７）１９９２年１０月１３日発行の米国特許第５１５４
９７８号明細書（ＮＡＫＡＹＡＭＡら）。この文書全体
を参照。 ８）ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ ＳＰＩ
Ｅ， Ｂｄ．５０， Ａｕｇｕｓｔ １９， １９７
４， サンディエゴ（米）， ｐ．２２９−２３７のＨ
ＯＬＬＡＨＡＮ ＥＴ ＡＬ， “Ｍｏｉｓｔｕｒｅ
Ｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄ Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｐｒｏｄ
ｕｃｅｄ ｂｙ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
ｓ”。この文書全体を参照。 ９）１９８５年１０月２４日公開の国際公開第８５／０
４６０１号パンフレット（ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣ
Ｈ）。この文書全体を参照。
りである。 １）１９９１年１０月１６日公開のヨーロッパ特許出願
公開第０４５１６１８号明細書（ＨＯＮＥＹＷＥＬ
Ｌ）。その第８欄５５〜５８行、第９欄１〜２０行、第
１５〜１６Ｂ図参照。 ２）ＳＵＲＦＡＣＥ ＡＮＤ ＣＯＡＴＩＮＧＳ ＴＥ
ＣＨＮＯＬＯＧＹ，Ｂｄ．５９， Ｎｒ．１−３， Ｏ
ｃｔｏｂｅｒ １９９３， ｐ．３６５−３７０のＰＯ
ＬＬ ＥＴ ＡＬ， “Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｆｉ
ｌｍｓ”。この文書全体を参照。 ３）１９９３年６月８日発行の米国特許第５２１７７４
９号明細書（ＤＥＮＴＯＮら）。この文書全体を参照。 ４）１９７９年１１月２７日発行の米国特許第４１７６
２０８号明細書（ＭＯＲＡＶＥＣら）。この文書全体を
参照。 ５）１９９０年６月１９日発行の米国特許第４９３４７
８８号明細書（ＳＯＵＴＨＷＥＬＬ）。この文書全体を
参照。 ６）ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲ
Ｓ．， Ｂｄ．６０，Ｎｒ．２１， Ｍａｙ ２５，
１９９２， ニューヨーク（米）， ｐ．２５９５−２
５９７のＴＯＢＩＮ ＥＴ ＡＬ， “Ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｆ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｎ ｔｈｅ ＲｅｆｒａｃｔｉｖｅＩｎｄｅｘ ｉ
ｎ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｍｅｔｈ
ｙｌＭｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ Ｆｉｌｍｓ”。その文
書全体を参照。 ７）１９９２年１０月１３日発行の米国特許第５１５４
９７８号明細書（ＮＡＫＡＹＡＭＡら）。この文書全体
を参照。 ８）ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ ＳＰＩ
Ｅ， Ｂｄ．５０， Ａｕｇｕｓｔ １９， １９７
４， サンディエゴ（米）， ｐ．２２９−２３７のＨ
ＯＬＬＡＨＡＮ ＥＴ ＡＬ， “Ｍｏｉｓｔｕｒｅ
Ｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄ Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｐｒｏｄ
ｕｃｅｄ ｂｙ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
ｓ”。この文書全体を参照。 ９）１９８５年１０月２４日公開の国際公開第８５／０
４６０１号パンフレット（ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣ
Ｈ）。この文書全体を参照。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】コーティング、例えば
対摩耗性コーティングを適用することにより、支持基材
とこれに適用されたコーティングに沿うと考えられる段
階的な屈折率特性が生じるということが、上述の被覆さ
れた光学装置の顕著な不都合である。例えば、光学的特
性以外の特性を変えるために、すなわち基材の機械的及
び／又は化学的特性を変えるために、主にターゲットを
用いて適用されたコーティングによって、得られた光学
装置の光学特性も変更される。
対摩耗性コーティングを適用することにより、支持基材
とこれに適用されたコーティングに沿うと考えられる段
階的な屈折率特性が生じるということが、上述の被覆さ
れた光学装置の顕著な不都合である。例えば、光学的特
性以外の特性を変えるために、すなわち基材の機械的及
び／又は化学的特性を変えるために、主にターゲットを
用いて適用されたコーティングによって、得られた光学
装置の光学特性も変更される。
【００１６】従って、コーティングが専らその特性を変
えるために、例えば機械的又は化学的な対摩耗特性、付
着特性、腐食特性、拡散特性又は湿潤特性のために適用
される光学装置と、そのような装置を製造する方法とを
提供することが、本発明の一般的な目的である。
えるために、例えば機械的又は化学的な対摩耗特性、付
着特性、腐食特性、拡散特性又は湿潤特性のために適用
される光学装置と、そのような装置を製造する方法とを
提供することが、本発明の一般的な目的である。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この目的は、支持基材を
含み、この支持基材が、所定の屈折率と第一の機械的及
び／又は化学的特性とを有する材料からなる表面を持
ち、この支持基材の表面にコーティングが施されてい
て、そしてこの基材の表面から隔たったコーティングの
表面が上述の第一の特性とは異なる第二の機械的及び／
又は化学的特性を持っている光学装置であって、更に、
支持基材の表面材料の上記の所定の屈折率から変化して
ゆく屈折率が、周囲に露出したコーティングの表面の最
終の屈折率に至るまで当該コーティングの少なくとも一
部分を通して、無段階的に推移して変化する本発明によ
る光学装置によって達成される。上述の目的を果たす光
学装置の製造方法を提供するという目的は、プラズマ重
合の雰囲気の組成を制御することにより及び／又はプラ
ズマ重合被覆プロセスのための少なくとも一つのプロセ
スパラメーターを制御することにより、成長するコーテ
ィングに沿って基材の屈折率から変化してその表面のコ
ーティングの所期の最終屈折率に至るまで無段階に変化
するように屈折率を制御する工程を含む、プラズマ重合
によって光学基材にコーティングを施すための方法によ
り達成される。
含み、この支持基材が、所定の屈折率と第一の機械的及
び／又は化学的特性とを有する材料からなる表面を持
ち、この支持基材の表面にコーティングが施されてい
て、そしてこの基材の表面から隔たったコーティングの
表面が上述の第一の特性とは異なる第二の機械的及び／
又は化学的特性を持っている光学装置であって、更に、
支持基材の表面材料の上記の所定の屈折率から変化して
ゆく屈折率が、周囲に露出したコーティングの表面の最
終の屈折率に至るまで当該コーティングの少なくとも一
部分を通して、無段階的に推移して変化する本発明によ
る光学装置によって達成される。上述の目的を果たす光
学装置の製造方法を提供するという目的は、プラズマ重
合の雰囲気の組成を制御することにより及び／又はプラ
ズマ重合被覆プロセスのための少なくとも一つのプロセ
スパラメーターを制御することにより、成長するコーテ
ィングに沿って基材の屈折率から変化してその表面のコ
ーティングの所期の最終屈折率に至るまで無段階に変化
するように屈折率を制御する工程を含む、プラズマ重合
によって光学基材にコーティングを施すための方法によ
り達成される。
【００１８】本発明の光学装置とそのような装置を製造
するための方法の全ての目的、利点及び好ましい特徴
は、この明細書の説明と特許請求の範囲の記載を読めば
当業者にとって明らかになろう。
するための方法の全ての目的、利点及び好ましい特徴
は、この明細書の説明と特許請求の範囲の記載を読めば
当業者にとって明らかになろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】このように、本発明は、その全て
の側面の下でよりよく理解され、また上記以外の目的
は、以下の詳しい説明を検討すれば当業者にとって明白
になろう。その説明は添付の図面を参照してなされる。
の側面の下でよりよく理解され、また上記以外の目的
は、以下の詳しい説明を検討すれば当業者にとって明白
になろう。その説明は添付の図面を参照してなされる。
【００２０】第１図は、ヨーロッパ特許出願公開第０５
５０００３号明細書又は米国特許第５３１０６０７号明
細書に記載された装置に一致する装置であって、米国特
許第５２２７２０２号明細書に対応するドイツ国特許出
願公開第３９３１７１３号明細書に従って運転されるプ
ラズマ重合装置を模式的に示すものである。これらの参
考文献は、本発明を実施するために使用されるプラズマ
重合装置の好ましい構成に関して、またそのような装置
の運転に関して、この明細書の本質的部分を構成する。
５０００３号明細書又は米国特許第５３１０６０７号明
細書に記載された装置に一致する装置であって、米国特
許第５２２７２０２号明細書に対応するドイツ国特許出
願公開第３９３１７１３号明細書に従って運転されるプ
ラズマ重合装置を模式的に示すものである。これらの参
考文献は、本発明を実施するために使用されるプラズマ
重合装置の好ましい構成に関して、またそのような装置
の運転に関して、この明細書の本質的部分を構成する。
【００２１】上述のように、図１は、本発明の光学装置
を製造する本発明の方法のために好ましく使用される従
来技術のプラズマ重合装置を模式的に示している。この
装置は、バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフトのタ
イプＰＰＶ １００、ＰＰＶ５００又はＰＰＶ １００
０の装置に対応している。
を製造する本発明の方法のために好ましく使用される従
来技術のプラズマ重合装置を模式的に示している。この
装置は、バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフトのタ
イプＰＰＶ １００、ＰＰＶ５００又はＰＰＶ １００
０の装置に対応している。
【００２２】処理領域（プロセス領域）１は、環状の形
状をしている。その内壁は、少なくとも一部分は、第一
の電極アレンジメント３により構成され、その外壁は第
二の電極アレンジメント４により構成される。処理領域
１内において、ＲＦ−プラズマ放電が発生され、好まし
くは１３．５６ＭＨｚのＲＦ信号を、電気的に供給され
る。それによって放電は、環状の処理領域１の全体に沿
って均一に分布される。処理領域１の中央には、環状の
基材支持具５が設けられ、基材７はこれに、それらの縁
に沿って保持される。基材支持具５は環状の処理領域１
内をゆっくり回転する。それにより、またヨーロッパ特
許出願公開第０５５０００３号明細書とこれに対応する
米国特許第５３１０６０７号明細書、及びドイツ国特許
出願公開第３９３１７１３号明細書とこれに対応する米
国特許第５２２７２０２号明細書に記載されたように、
これらの基材がそれらに沿って基材支持具５に保持され
ている基材表面を除いて、基材の全面に少なくともほぼ
等しいプラズマ重合コーティングが同時に得られる。
状をしている。その内壁は、少なくとも一部分は、第一
の電極アレンジメント３により構成され、その外壁は第
二の電極アレンジメント４により構成される。処理領域
１内において、ＲＦ−プラズマ放電が発生され、好まし
くは１３．５６ＭＨｚのＲＦ信号を、電気的に供給され
る。それによって放電は、環状の処理領域１の全体に沿
って均一に分布される。処理領域１の中央には、環状の
基材支持具５が設けられ、基材７はこれに、それらの縁
に沿って保持される。基材支持具５は環状の処理領域１
内をゆっくり回転する。それにより、またヨーロッパ特
許出願公開第０５５０００３号明細書とこれに対応する
米国特許第５３１０６０７号明細書、及びドイツ国特許
出願公開第３９３１７１３号明細書とこれに対応する米
国特許第５２２７２０２号明細書に記載されたように、
これらの基材がそれらに沿って基材支持具５に保持され
ている基材表面を除いて、基材の全面に少なくともほぼ
等しいプラズマ重合コーティングが同時に得られる。
【００２３】処理領域１のプロセス雰囲気は、ガス供給
器９を通してガス類又はガス混合物を処理領域へ供給す
ることによって供給される。コイル１１が、この環状装
置構成の中央の軸線Ａに関して実質的に平行な磁界の線
を持つ磁界Ｂを処理領域に発生させる。
器９を通してガス類又はガス混合物を処理領域へ供給す
ることによって供給される。コイル１１が、この環状装
置構成の中央の軸線Ａに関して実質的に平行な磁界の線
を持つ磁界Ｂを処理領域に発生させる。
【００２４】Ｇは、調節可能な出口を有するガスタンク
を模式的に示し、Ｍはモノマータンクを示している。プ
ロセス雰囲気は、所望の組成にオープンループ制御され
あるいは負フィードバック制御される。好ましくは、プ
ロセス雰囲気はよく知られているやり方で監視され、負
フィードバック制御される。
を模式的に示し、Ｍはモノマータンクを示している。プ
ロセス雰囲気は、所望の組成にオープンループ制御され
あるいは負フィードバック制御される。好ましくは、プ
ロセス雰囲気はよく知られているやり方で監視され、負
フィードバック制御される。
【００２５】次に掲げる表Ｉに、下記の例において使用
した図１による装置の特性データを示す。
した図１による装置の特性データを示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表ＩＩには、７種類のプロセス雰囲気の設
定を、上記の如き装置におけるプロセスパラメーター
と、ＰＰＶ １００装置で実施されたプラズマ重合の結
果得られたコーティングの屈折率とともに示す。これら
の異なる設定と結果として得られた屈折率は、基本的
に、プロセス雰囲気及び／又はプロセスパラメーターを
変更することにより、付着したコーティングの屈折率の
精密で且つ少量の変更を実現することができることを示
している。
定を、上記の如き装置におけるプロセスパラメーター
と、ＰＰＶ １００装置で実施されたプラズマ重合の結
果得られたコーティングの屈折率とともに示す。これら
の異なる設定と結果として得られた屈折率は、基本的
に、プロセス雰囲気及び／又はプロセスパラメーターを
変更することにより、付着したコーティングの屈折率の
精密で且つ少量の変更を実現することができることを示
している。
【００２８】
【表２】
【００２９】表ＩＩにおいて、Ｍ１はジメチルジエトキ
シシランを表しており、Ｍ２はトルエンを表しており、
Ｍ３はチタン（ＩＶ）イソプロピラートを表しており、
ＲＧはＯ2 を表している。
シシランを表しており、Ｍ２はトルエンを表しており、
Ｍ３はチタン（ＩＶ）イソプロピラートを表しており、
ＲＧはＯ2 を表している。
【００３０】これらの記号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、ＲＧは、
以下の説明を通じて上記の意味で使用される。とは言
え、下記においても記載するように、本発明の方法を実
施しそして本発明の光学装置を製造するのにこのほかの
ガス又はモノマーを使用してもよい。
以下の説明を通じて上記の意味で使用される。とは言
え、下記においても記載するように、本発明の方法を実
施しそして本発明の光学装置を製造するのにこのほかの
ガス又はモノマーを使用してもよい。
【００３１】好ましくは、十分な安定性を有し、蒸気圧
が比較的高くて、更に毒性が低い、一般的であってそれ
ゆえに比較的安価なモノマーが使用される。例えば、基
本的に、また本発明の方法を実施するために、次に掲げ
るモノマーを使用することができる。 １）純粋に有機系の物質、すなわちアルカン、アルケ
ン、アルキン、アルコール類、アミン類、ケトン類、環
式化合物、非環式化合物、芳香環式化合物、脂肪族化合
物、脂環式化合物、あるいは芳香族化合物。 ２）有機金属化合物。これに関しては、特に下記の構造
を持つケイ素含有化合物及びチタン含有化合物。 ２−１）ＴｉＲx （ＯＲ）y （この式において、ｘ≧
０、ｙ≦４、ｘ＋ｙ＝４であり、Ｒは有機基を表す）。
例としてＴｉＲ4 、Ｔｉ（ＯＲ）4 の如きもの。 ２−２）Ｒx1（ＯＲ）y1ＳｉＯＳｉＲx2（ＯＲ）y2（こ
の式では、ｘ１≧０、ｙ１≦３、ｘ１＋ｙ１＝３であ
り、ｘ２≧０、ｙ２≦３、ｘ２＋ｙ２＝３であり、Ｒは
有機基を表す）。例としてＲ3 ＳｉＯＳｉＲ3 、（Ｒ
Ｏ）3 ＳｉＯＳｉ（ＯＲ）3 のようなもの。
が比較的高くて、更に毒性が低い、一般的であってそれ
ゆえに比較的安価なモノマーが使用される。例えば、基
本的に、また本発明の方法を実施するために、次に掲げ
るモノマーを使用することができる。 １）純粋に有機系の物質、すなわちアルカン、アルケ
ン、アルキン、アルコール類、アミン類、ケトン類、環
式化合物、非環式化合物、芳香環式化合物、脂肪族化合
物、脂環式化合物、あるいは芳香族化合物。 ２）有機金属化合物。これに関しては、特に下記の構造
を持つケイ素含有化合物及びチタン含有化合物。 ２−１）ＴｉＲx （ＯＲ）y （この式において、ｘ≧
０、ｙ≦４、ｘ＋ｙ＝４であり、Ｒは有機基を表す）。
例としてＴｉＲ4 、Ｔｉ（ＯＲ）4 の如きもの。 ２−２）Ｒx1（ＯＲ）y1ＳｉＯＳｉＲx2（ＯＲ）y2（こ
の式では、ｘ１≧０、ｙ１≦３、ｘ１＋ｙ１＝３であ
り、ｘ２≧０、ｙ２≦３、ｘ２＋ｙ２＝３であり、Ｒは
有機基を表す）。例としてＲ3 ＳｉＯＳｉＲ3 、（Ｒ
Ｏ）3 ＳｉＯＳｉ（ＯＲ）3 のようなもの。
【００３２】１又は２以上の有機基ＲをＨ原子で置換し
てもよく、金属原子に異なった有機基Ｒを結合させても
及び／又は金属原子に１又は２以上のＨ原子を結合させ
てもよい。
てもよく、金属原子に異なった有機基Ｒを結合させても
及び／又は金属原子に１又は２以上のＨ原子を結合させ
てもよい。
【００３３】例えば、表ＩＩの番号１〜７の下に定義さ
れたプロセス制御工程に従って被覆プロセスを制御する
と、この表に掲げたようにそれぞれの屈折率ｎD が得ら
れ、このことから、コーティングの成長（付着）中に屈
折率の所望のプロファイルを制御するようそれぞれのプ
ロセス制御工程を選び及び／又はそのような工程間に挿
入することができる。
れたプロセス制御工程に従って被覆プロセスを制御する
と、この表に掲げたようにそれぞれの屈折率ｎD が得ら
れ、このことから、コーティングの成長（付着）中に屈
折率の所望のプロファイルを制御するようそれぞれのプ
ロセス制御工程を選び及び／又はそのような工程間に挿
入することができる。
【００３４】先に記載したように、本発明の方法は、表
ＩＩに示し且つ先に定義されたモノマーＭ１、Ｍ２、Ｍ
３又は反応性ガスＲＧを使用することに限定されず、こ
のほかの物質を、コーティングのために１．４〜２．２
の、殊に１．４５〜２の、それぞれ所望の値の屈折率を
得ることができるように使用してもよい。所望ならば、
気体状態のモノマーのほかに、１又は２種以上のガス、
特に酸素又は窒素のようなものを、プロセス雰囲気に供
給してもよい。
ＩＩに示し且つ先に定義されたモノマーＭ１、Ｍ２、Ｍ
３又は反応性ガスＲＧを使用することに限定されず、こ
のほかの物質を、コーティングのために１．４〜２．２
の、殊に１．４５〜２の、それぞれ所望の値の屈折率を
得ることができるように使用してもよい。所望ならば、
気体状態のモノマーのほかに、１又は２種以上のガス、
特に酸素又は窒素のようなものを、プロセス雰囲気に供
給してもよい。
【００３５】次に、下記で説明する被覆したプラスチッ
ク材料物体で実施した試験を明らかにする。
ク材料物体で実施した試験を明らかにする。
【００３６】１．光学特性 １．１ 透過率 透過率は、光学波長λ＝５５０ｎｍの試験光を用いて試
験した。これに関しては、次のことを考慮すべきであ
る。周囲空気中で９０°で当たる光に対する均質体の最
小の反射はその物体の表面での屈折率ｎD の段階（飛
躍）により与えられる。物体が被覆されて、基材とコー
ティングとの間に屈折率の段階がある場合には、結果と
して生じる反射はコーティング／周囲界面の特性により
定められる反射よりもたくさんになるので透過率は低下
する。これは、本発明については次のことを意味する。
すなわち、コーティングと基材とを通しての試験光線の
進路に沿って考えられる屈折率の段階が少なくなればな
るほど、測定される透過率はコーティング／周囲界面で
の屈折率により単純に定められる透過率により近くなる
ということを意味する。
験した。これに関しては、次のことを考慮すべきであ
る。周囲空気中で９０°で当たる光に対する均質体の最
小の反射はその物体の表面での屈折率ｎD の段階（飛
躍）により与えられる。物体が被覆されて、基材とコー
ティングとの間に屈折率の段階がある場合には、結果と
して生じる反射はコーティング／周囲界面の特性により
定められる反射よりもたくさんになるので透過率は低下
する。これは、本発明については次のことを意味する。
すなわち、コーティングと基材とを通しての試験光線の
進路に沿って考えられる屈折率の段階が少なくなればな
るほど、測定される透過率はコーティング／周囲界面で
の屈折率により単純に定められる透過率により近くなる
ということを意味する。
【００３７】１．２ ニュートンリングパターン 被覆した、すなわちコーティングを施した物体が段階的
に推移する屈折率を持ち、その段階が特にコーティング
／基材界面にある場合には、そのような物体を肉眼で調
べるといわゆるニュートンリングパターンが現れる。そ
のようなパターンは干渉の現象によって引き起こされ
る。
に推移する屈折率を持ち、その段階が特にコーティング
／基材界面にある場合には、そのような物体を肉眼で調
べるといわゆるニュートンリングパターンが現れる。そ
のようなパターンは干渉の現象によって引き起こされ
る。
【００３８】２．機械的な耐性の試験 ＤＩＮ ５８１９６−４又はＩＳＯ ９２１１−４，Ｍ
ＩＬ ６５７によるゴム−ガム試験を行った。
ＩＬ ６５７によるゴム−ガム試験を行った。
【００３９】
例１（従来技術） ＰＰＶ １０００装置を用いて、ＣＲ−３９プラスチッ
ク材料の基材を摩耗保護コーティングで被覆した。ＣＲ
−３９の屈折率は１．５である。表ＩＩＩに、コーティ
ングパラメーターとそれらを制御する時間経過をまとめ
て掲載する。
ク材料の基材を摩耗保護コーティングで被覆した。ＣＲ
−３９の屈折率は１．５である。表ＩＩＩに、コーティ
ングパラメーターとそれらを制御する時間経過をまとめ
て掲載する。
【００４０】
【表３】
【００４１】これに関しては、次に掲げる次元を使用
し、これは後に説明する例においても同様である。 時間： 秒 圧力： １０-2ｍｂａｒ 磁界： ｍＴ ＲＦパワーＰ： ｍＷ／ｃｍ2 −電極表面 流量： １０-3ｓｃｃｍ／ｃｍ2 −電
極表面 ランプ上昇時間： 秒
し、これは後に説明する例においても同様である。 時間： 秒 圧力： １０-2ｍｂａｒ 磁界： ｍＴ ＲＦパワーＰ： ｍＷ／ｃｍ2 −電極表面 流量： １０-3ｓｃｃｍ／ｃｍ2 −電
極表面 ランプ上昇時間： 秒
【００４２】被覆したＣＲ−３９基材の光学試験から、
これらの被覆した基材は９２％という高い透過率を有す
ることが示された。ニュートンリングパターンは認める
ことができなかった。被覆した基材のゴム−ガム試験に
よって損傷は生じなかったが、対照的に未被覆のＣＲ−
３９基材ではゴム−ガム試験でかなりの損傷が生じた。
これらの被覆した基材は９２％という高い透過率を有す
ることが示された。ニュートンリングパターンは認める
ことができなかった。被覆した基材のゴム−ガム試験に
よって損傷は生じなかったが、対照的に未被覆のＣＲ−
３９基材ではゴム−ガム試験でかなりの損傷が生じた。
【００４３】有機ケイ素摩耗保護コーティングの屈折率
はおよそ１．５であり、従ってＣＲ−３９プラスチック
材料のそれに等しいことが知られている。従って、コー
ティング／周囲空気界面は８％の反射をもたらし、そし
て測定された９２％の透過率は、基材と摩耗保護コーテ
ィングを通して屈折率が１．５の値で連続して一様に推
移することをはっきりと示している。これは、有機ケイ
素摩耗保護コーティングを施したＣＲ−３９プラスチッ
ク材料基材に関して先に示した実験と一致している。
はおよそ１．５であり、従ってＣＲ−３９プラスチック
材料のそれに等しいことが知られている。従って、コー
ティング／周囲空気界面は８％の反射をもたらし、そし
て測定された９２％の透過率は、基材と摩耗保護コーテ
ィングを通して屈折率が１．５の値で連続して一様に推
移することをはっきりと示している。これは、有機ケイ
素摩耗保護コーティングを施したＣＲ−３９プラスチッ
ク材料基材に関して先に示した実験と一致している。
【００４４】下記に記載するタイプのような、例えば屈
折率ｎD ＞１．６の、より高屈折率のプラスチック材料
基材は、このような材料の光学レンズはより薄くてより
軽量になることから、広く使用されている。これらの利
点は、これまでは、両方とも基材／コーティング界面に
おいて一般に見られる屈折率の段階に起因する透過率の
低下と干渉の影響という不都合を大目に見ながら利用す
ることができるに過ぎなかった。
折率ｎD ＞１．６の、より高屈折率のプラスチック材料
基材は、このような材料の光学レンズはより薄くてより
軽量になることから、広く使用されている。これらの利
点は、これまでは、両方とも基材／コーティング界面に
おいて一般に見られる屈折率の段階に起因する透過率の
低下と干渉の影響という不都合を大目に見ながら利用す
ることができるに過ぎなかった。
【００４５】その上、そのように高屈折率の基材は低屈
折率の基材よりも軟質であるから、そのように高屈折率
の基材のための、例えば下記に記載される、すなわちＨ
Ｉプラスチック材料の基材のための、摩耗保護コーティ
ングが必要とされている。
折率の基材よりも軟質であるから、そのように高屈折率
の基材のための、例えば下記に記載される、すなわちＨ
Ｉプラスチック材料の基材のための、摩耗保護コーティ
ングが必要とされている。
【００４６】上記の従来技術の方法と光学装置について
の表ＩＩＩによる被覆方法の時間経過を図２に示す。
の表ＩＩＩによる被覆方法の時間経過を図２に示す。
【００４７】例２（本発明の方法及び装置の例） ＰＰＶ １０００プラズマ重合装置を使って、高屈折率
の、すなわちｎD ＝１．６のＨＩプラスチック材料の基
材を、例１に従って摩耗保護コーティングで被覆した。
被覆処理のパラメーターを表ＩＶにまとめて示す。
の、すなわちｎD ＝１．６のＨＩプラスチック材料の基
材を、例１に従って摩耗保護コーティングで被覆した。
被覆処理のパラメーターを表ＩＶにまとめて示す。
【００４８】
【表４】
【００４９】図４に、例１（従来技術）と例２（本発
明）による光学装置の屈折率の推移とこれらの例につい
ての相対固さを、コーティング厚さに関して定性的に示
す。はっきりと示すために、付着及び屈折率適合用コー
ティングの領域は、硬質の摩耗保護コーティングの領域
と比べて、また実際のコーティングの厚さと比べて、ず
っと厚く示されている。
明）による光学装置の屈折率の推移とこれらの例につい
ての相対固さを、コーティング厚さに関して定性的に示
す。はっきりと示すために、付着及び屈折率適合用コー
ティングの領域は、硬質の摩耗保護コーティングの領域
と比べて、また実際のコーティングの厚さと比べて、ず
っと厚く示されている。
【００５０】図２と表ＩＩＩに示したように、例１では
屈折率適合用コーティングの領域はない。図４に破線で
示した例１の屈折率は、基材から離れそして摩耗保護コ
ーティングを通して１．５である。
屈折率適合用コーティングの領域はない。図４に破線で
示した例１の屈折率は、基材から離れそして摩耗保護コ
ーティングを通して１．５である。
【００５１】例２の屈折率適合用コーティング領域によ
って、ＨＩ基材の１．６の屈折率は、後には１．５にな
る摩耗保護コーティングの屈折率に連続的に適合させら
れている。
って、ＨＩ基材の１．６の屈折率は、後には１．５にな
る摩耗保護コーティングの屈折率に連続的に適合させら
れている。
【００５２】測定された透過率はやはり９２％であっ
て、これは基材と摩耗保護コーティングとで屈折率が異
なるにもかかわらず、測定される全透過率が９２％より
小さくなるであろう基材／コーティング界面での反射が
起きないことを示している。９２％という屈折率の値
は、ｎD ＝１．５の摩耗保護コーティングのコーティン
グ／周囲界面での反射に一致している。更に、被覆した
基材の目視の検査によってニュートンリングパターンは
示されなかった。
て、これは基材と摩耗保護コーティングとで屈折率が異
なるにもかかわらず、測定される全透過率が９２％より
小さくなるであろう基材／コーティング界面での反射が
起きないことを示している。９２％という屈折率の値
は、ｎD ＝１．５の摩耗保護コーティングのコーティン
グ／周囲界面での反射に一致している。更に、被覆した
基材の目視の検査によってニュートンリングパターンは
示されなかった。
【００５３】これらの被覆した基材を、やはり上述の機
械的試験にかけた。ＨＩプラスチック材料基材表面での
ゴム−ガム試験ではかなりの損傷が生じたのと対照的
に、コーティングにはゴム−ガム試験の跡は現れなかっ
た。
械的試験にかけた。ＨＩプラスチック材料基材表面での
ゴム−ガム試験ではかなりの損傷が生じたのと対照的
に、コーティングにはゴム−ガム試験の跡は現れなかっ
た。
【００５４】例３ 屈折率ｎD ＝１．６７のＨＩプラスチック材料製の光学
レンズを、例２に関連して記載したのと同様に被覆した
が、但し屈折率を適合させる間はＭ２の代わりにモノマ
ーＭ３を使用した。
レンズを、例２に関連して記載したのと同様に被覆した
が、但し屈折率を適合させる間はＭ２の代わりにモノマ
ーＭ３を使用した。
【００５５】やはり、摩耗保護コーティングを施したレ
ンズは非常に透明であって、すなわち９２％の透過率を
持ち、そして摩耗保護コーティングの最終屈折率はｎD
＝１．５であった。ニュートンリングパターンと機械的
な試験に関しては、例２に関連して説明したのと同じ結
果が得られた。
ンズは非常に透明であって、すなわち９２％の透過率を
持ち、そして摩耗保護コーティングの最終屈折率はｎD
＝１．５であった。ニュートンリングパターンと機械的
な試験に関しては、例２に関連して説明したのと同じ結
果が得られた。
【００５６】基本的に、高屈折率の基材材料と低屈折率
のコーティングとの屈折率の適合のためには、所定のプ
ラズマ重合に個別にかけるとより屈折率の高いコーティ
ング材料を堆積することになるモノマーガスの雰囲気含
有量を減少させるのと、そのプラズマ重合に個別にかけ
るとより屈折率の低いコーティング材料になるモノマー
ガスの含有量を増加させるのとを同時に行うことによっ
て、屈折率適合用コーティングモジュール又は領域に沿
っての屈折率の適合を達成するのが本質的なことであ
る。
のコーティングとの屈折率の適合のためには、所定のプ
ラズマ重合に個別にかけるとより屈折率の高いコーティ
ング材料を堆積することになるモノマーガスの雰囲気含
有量を減少させるのと、そのプラズマ重合に個別にかけ
るとより屈折率の低いコーティング材料になるモノマー
ガスの含有量を増加させるのとを同時に行うことによっ
て、屈折率適合用コーティングモジュール又は領域に沿
っての屈折率の適合を達成するのが本質的なことであ
る。
【００５７】例４ 例２又は例３による被覆した基材を、別のコーティング
モジュールで更に被覆した。これに関しては、ジメチル
ジエトキシシラン（Ｍ１）に対する酸素の比を更に上昇
させ、そして最後に被覆処理を、少なくとも５の、最高
で無限大に及ぶ「酸素対ジメチルジエトキシシラン」比
で行った。これによって、例２又は例３による摩耗保護
被覆上に、付着促進コーティングを堆積させ、次いで反
射防止コーティングを、４層ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 −広帯
域反射防止層系の形でもって適用した。この反射防止コ
ーティングは、周知の「クロスハッチテープ試験」で試
験しても塩水煮沸試験でも剥がれ落ちる傾向を示さなか
った。
モジュールで更に被覆した。これに関しては、ジメチル
ジエトキシシラン（Ｍ１）に対する酸素の比を更に上昇
させ、そして最後に被覆処理を、少なくとも５の、最高
で無限大に及ぶ「酸素対ジメチルジエトキシシラン」比
で行った。これによって、例２又は例３による摩耗保護
被覆上に、付着促進コーティングを堆積させ、次いで反
射防止コーティングを、４層ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 −広帯
域反射防止層系の形でもって適用した。この反射防止コ
ーティングは、周知の「クロスハッチテープ試験」で試
験しても塩水煮沸試験でも剥がれ落ちる傾向を示さなか
った。
【００５８】本発明によって、最終的に全部の被覆した
基材についてのコーティング表面が同じ特性になるよう
に個々の被覆処理を制御することにより異なる材料の基
材にコーティングを施すことができることから、更に別
の本質的な利点がもたらされる。そのような特性は、機
械的特性、化学的特性及び／又は光学的特性であること
ができる。例えば、異なる材料の基材が被覆後に同じ表
面特性を持つという単なる事実により、これらのコーテ
ィングを施した全ての基材を後に同様に処理することが
可能になる。
基材についてのコーティング表面が同じ特性になるよう
に個々の被覆処理を制御することにより異なる材料の基
材にコーティングを施すことができることから、更に別
の本質的な利点がもたらされる。そのような特性は、機
械的特性、化学的特性及び／又は光学的特性であること
ができる。例えば、異なる材料の基材が被覆後に同じ表
面特性を持つという単なる事実により、これらのコーテ
ィングを施した全ての基材を後に同様に処理することが
可能になる。
【００５９】ここに記載された方法は、光学プラスチッ
ク材料のレンズにコーティングを施すのに殊に適してい
る。これに関しては、種々の屈折率のレンズ本体又は基
材を、屈折率が基材材料のそれぞれの屈折率からコーテ
ィングの単一の最終屈折率に至るまで無段階に変化する
ように摩耗保護コーティングで被覆することができる。
こうして、後の被覆処理において、特に後の反射防止コ
ーティングを施す処理において、光学的に異なる基材材
料のレンズを共通に反射防止処理することができる。そ
れにより、生産能力の活用を相当に増進することがで
き、このことから工場設備能力を小さくすることさえで
きて、これは例えば小さなバッチの被覆作業において重
要なことである。
ク材料のレンズにコーティングを施すのに殊に適してい
る。これに関しては、種々の屈折率のレンズ本体又は基
材を、屈折率が基材材料のそれぞれの屈折率からコーテ
ィングの単一の最終屈折率に至るまで無段階に変化する
ように摩耗保護コーティングで被覆することができる。
こうして、後の被覆処理において、特に後の反射防止コ
ーティングを施す処理において、光学的に異なる基材材
料のレンズを共通に反射防止処理することができる。そ
れにより、生産能力の活用を相当に増進することがで
き、このことから工場設備能力を小さくすることさえで
きて、これは例えば小さなバッチの被覆作業において重
要なことである。
【００６０】現在までに知られているプラズマ重合コー
ティング法と対照的に、本発明の異なるモノマーガスと
異なるそのほかのガスを使用すること及び、そのような
ガスにより時間の関数としてなされるプロセス雰囲気の
変更によって、機械的なもの、化学的なもの又は光学的
なものである種々の特性をコーティングの厚さ方向に沿
って同時に変化させることができる。特にチタンモノマ
ー類を使用することによって、高屈折率の眼科用プラス
チック材料に屈折率が一致した対摩耗性の非常に透明な
（吸収が少ない）コーティングを適用することが可能に
なる。
ティング法と対照的に、本発明の異なるモノマーガスと
異なるそのほかのガスを使用すること及び、そのような
ガスにより時間の関数としてなされるプロセス雰囲気の
変更によって、機械的なもの、化学的なもの又は光学的
なものである種々の特性をコーティングの厚さ方向に沿
って同時に変化させることができる。特にチタンモノマ
ー類を使用することによって、高屈折率の眼科用プラス
チック材料に屈折率が一致した対摩耗性の非常に透明な
（吸収が少ない）コーティングを適用することが可能に
なる。
【図１】ヨーロッパ特許出願公開第０５５０００３号明
細書又は米国特許第５３１０６０７号明細書に記載され
た装置に一致する装置であって、米国特許第５２２７２
０２号明細書に対応するドイツ国特許出願公開第３９３
１７１３号明細書に従って運転されるプラズマ重合装置
を模式的に示す図である。
細書又は米国特許第５３１０６０７号明細書に記載され
た装置に一致する装置であって、米国特許第５２２７２
０２号明細書に対応するドイツ国特許出願公開第３９３
１７１３号明細書に従って運転されるプラズマ重合装置
を模式的に示す図である。
【図２】屈折率ｎD ＝１．５のプラスチック材料レンズ
の従来技術の抵抗性コーティングのためにプロセス雰囲
気を時間に関して制御するのを定性的に示すグラフであ
る。
の従来技術の抵抗性コーティングのためにプロセス雰囲
気を時間に関して制御するのを定性的に示すグラフであ
る。
【図３】ｎD ＞１．５のプラスチック材料基材について
本発明によるプロセス過程を図２のそれと類似の表現で
示すグラフである。
本発明によるプロセス過程を図２のそれと類似の表現で
示すグラフである。
【図４】本発明の方法に従って好ましく実施された本発
明のコーティングを施された光学装置のコーティングの
厚さ方向に沿って、屈折率ｎD の推移と相対固さの推移
を示すグラフである。光学装置は、例２又は例３による
プロセス制御によって得られたものである。
明のコーティングを施された光学装置のコーティングの
厚さ方向に沿って、屈折率ｎD の推移と相対固さの推移
を示すグラフである。光学装置は、例２又は例３による
プロセス制御によって得られたものである。
１…処理領域 ３、４…電極アレンジメント ５…基材支持具 ７…基材 ９…ガス供給器 １１…コイル Ｇ…ガスタンク Ｍ…モノマータンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コラー アルベルト スイス国，9477 ツリュバッハ，ベフター グート ３アー (72)発明者 ボールラプ フリスティアン スイス国，9606 ブュチュビル，ボルフェ ンベク ３
Claims (24)
- 【請求項１】 所定の屈折率と第一の機械的及び／又は
化学的特性とを有する材料からなる表面を持ち、その表
面にコーティングが施されている支持基材を含んでい
て、このコーティングの当該基材の上記表面から隔たっ
た表面が上記第一の特性と異なる第二の機械的及び／又
は化学的特性を持っている光学装置であって、屈折率が
当該支持基材表面材料の上記所定の屈折率から変化して
上記コーティングの上記表面の最終の屈折率に至るま
で、このコーティングの少なくとも一部分を通して、無
段階に変化している光学装置。 - 【請求項２】 前記基材がプラスチック材料からなる、
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記所定の屈折率が１．５より大であ
る、請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記プラスチック材料基材の屈折率が
１．５より大きく、１．６に等しいかこれより大きい、
請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 前記コーティングが対摩耗性硬質材料コ
ーティングを含む、請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記コーティングが対摩耗性の層であ
り、前記基材がプラスチック材料の基材であって１．５
より大きく、１．６に等しいかこれより大きい屈折率を
持つ、請求項１記載の装置。 - 【請求項７】 波長５５０ｎｍの光において、当該光学
装置の透過率と、周囲空気中における前記コーティング
の前記表面と前記最終の屈折率により定まる透過率との
差が最大で０．５％である、請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 前記基材が１．５より大きく、１．６に
等しいかこれより大きい屈折率のプラスチック材料の基
材であり、前記コーティングが対摩耗性硬質材料コーテ
ィングを含み、そして当該基材が光学レンズの本体であ
る、請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 前記基材が１．５より大きく、１．６に
等しいかこれより大きい屈折率のプラスチック材料の基
材であり、前記コーティングが対摩耗性硬質材料コーテ
ィングを含み、このコーティング上に反射防止コーティ
ングが適用されている、請求項１記載の光学装置。 - 【請求項１０】 前記対摩耗性コーティングと前記反射
防止コーティングの間に付着促進用の中間コーティング
が設けてある、請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記基材がプラスチック材料の基材で
あって且つ１．５より大きく、１．６に等しいかこれよ
り大きい屈折率を持ち、前記コーティングが対摩耗性コ
ーティングを含み且つ、少なくとも屈折率が前記所定の
値から前記最終の値まで変化する領域で、少なくとも１
種の酸化チタン化合物を含む、請求項１記載の装置。 - 【請求項１２】 前記基材が、前記コーティングを付着
させるための被覆処理の間に当該基材を保持していた少
なくとも一つの領域を除いて全面に均一にコーティング
を施されている、請求項１記載の装置。 - 【請求項１３】 前記基材が１．５より大きく、１．６
に等しいかこれより大きい屈折率のプラスチック材料の
基材であり、前記コーティングの前記最終の屈折率が少
なくともおよそ１．５であって、このコーティングが対
摩耗性硬質材料コーティングを含む、請求項１記載の装
置。 - 【請求項１４】 プラズマ重合によって光学基材にコー
ティングを施す方法であって、プラズマ重合の雰囲気の
組成を制御して変えることにより及び／又はプラズマ重
合プロセスのための少なくとも一つのプロセスパラメー
ターを制御して変えることにより、成長するコーティン
グに沿って基材の屈折率から変化してコーティングの所
期の最終屈折率に至るまで無段階に変化するように屈折
率を制御する工程を含む、光学基材にコーティングを施
す方法。 - 【請求項１５】 前記雰囲気の少なくとも１種の第一の
モノマーガスの含有量の増加と当該雰囲気中の少なくと
も１種の第二のモノマーガスの含有量の低減とを同時に
行う工程を含み、当該第一と第二の少なくとも２種のモ
ノマーガスは前記プラズマ重合に独立してかけられると
屈折率を異にする材料のコーティングをもたらすもので
ある、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 前記基材材料の屈折率から変化する前
記成長するコーティングの屈折率を、前記プラズマ重合
に独立してかけられると屈折率のより高いコーティング
材料となるよう前記少なくとも１種の第二のモノマーガ
スを選ぶことにより低下させる、請求項１５記載の方
法。 - 【請求項１７】 前記少なくとも１種の第二のモノマー
ガスが少なくとも１種のチタン化合物を含む、請求項１
６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記チタン化合物をチタン（ＩＶ）イ
ソプロピラートであるように選ぶ、請求項１７記載の方
法。 - 【請求項１９】 前記基材の屈折率が１．６に等しいか
あるいはこれより大きく、前記コーティングの前記最終
の屈折率がより小さい、請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 前記コーティングへ更に別のコーティ
ングを適用し、そして前記コーティングの屈折率を当該
更に別のコーティングの屈折率の値に無段階に到達する
よう制御する工程を更に含む、請求項１４記載の方法。 - 【請求項２１】 前記プロセス雰囲気が、少なくとも所
定の時間の間、ガスの形態の１又は２種以上のモノマー
及び／又は少なくとも１種の更に別のガス、好ましくは
酸素及び／又は窒素、を含む、請求項１４記載の方法。 - 【請求項２２】 次に挙げるモノマー、すなわちアルカ
ン、アルケン、アルキン、アルコール、アミン、ケト
ン、環式化合物、非環式化合物、芳香環式化合物、有機
金属化合物、これについては特に次に示す構造を持つケ
イ素化合物 ＴｉＲx （ＯＲ）y （この式において、ｘ≧０、ｙ≦４、ｘ＋ｙ＝４であ
り、Ｒは有機基を表し、Ｒのうちの１又は２以上がＨ原
子で置換されていてもよく、また更に、一つの金属原子
に異なるＲ基又はＨ原子が結合していてもよく、例とし
てＴｉＲ4 、Ｔｉ（ＯＲ）4 の如きもの）又は次に示す
構造を持つチタン化合物 Ｒx1（ＯＲ）y1ＳｉＯＳｉＲx2（ＯＲ）y2 （この式において、ｘ１≧０、ｙ１≦３、ｘ１＋ｙ１＝
３であり、ｘ２≧０、ｙ２≦３、ｘ２＋ｙ２＝３であ
り、Ｒは有機基を表し、Ｒのうちの１又は２以上がＨ原
子で置換されていてもよく、また更に、一つの金属原子
に異なるＲ基又はＨ原子が結合していてもよく、例とし
てＲ3 ＳｉＯＳｉＲ3 、（ＲＯ）3 ＳｉＯＳｉ（ＯＲ）
3 のようなもの）のうちの１種以上を前記プロセス雰囲
気へ供給する、請求項１４記載の方法。 - 【請求項２３】 少なくとも前記プロセス雰囲気を変え
る間、それがジメチルジエトキシシラン、トルエン及び
／又はチタン（ＩＶ）イソプロピラートのうちの少なく
とも一つを含む、請求項１４記載の方法。 - 【請求項２４】 屈折率を異にする２以上の基材にコー
ティングを施し、そして各基材の屈折率（コーティング
の）を当該コーティングを通して無段階に同じ最終屈折
率にし、それにより当該コーティングを施した全ての基
材を後に同じように処理できるようにする、請求項１４
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH02679/94-9 | 1994-09-01 | ||
| CH02679/94A CH690511A5 (de) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | Optisches Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines solchen. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190002A true JPH08190002A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3999284B2 JP3999284B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=4239145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22558495A Expired - Fee Related JP3999284B2 (ja) | 1994-09-01 | 1995-09-01 | 光学装置及びその製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5648147A (ja) |
| JP (1) | JP3999284B2 (ja) |
| CH (1) | CH690511A5 (ja) |
| DE (1) | DE19530864A1 (ja) |
| FR (1) | FR2724233B1 (ja) |
| GB (1) | GB2292751B (ja) |
| IT (1) | IT1277520B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6103320A (en) * | 1998-03-05 | 2000-08-15 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a metal compound by vacuum deposition |
| US6207536B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-03-27 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a composite metal compound and apparatus for carrying out the method |
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| JP4446597B2 (ja) * | 1997-10-20 | 2010-04-07 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 常圧プラズマジェットを使用したコーティングのデポジット |
| EP0918236A1 (de) | 1997-11-19 | 1999-05-26 | Alusuisse Technology & Management AG | Reflektor mit resistenter Oberfläche |
| EP1731299A1 (en) * | 2004-03-31 | 2006-12-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent conductive film, method for producing transparent conductive film and organic electroluminescent device |
| US10895671B1 (en) | 2018-01-23 | 2021-01-19 | Facebook Technologies, Llc | Diffraction grating with a variable refractive index using ion implantation |
| US10996382B1 (en) | 2018-01-23 | 2021-05-04 | Facebook Technologies, Llc | Diffraction grating with a variable refractive index formed using an energy gradient |
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| US4440822A (en) * | 1977-04-04 | 1984-04-03 | Gordon Roy G | Non-iridescent glass structures |
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| FR2565699A1 (fr) * | 1984-06-11 | 1985-12-13 | Suwa Seikosha Kk | Procede de modification de la surface d'une matiere de base comprenant des motifs carbonate et ester d'allyle, pour former ensuite un revetement superficiel dur, dans le cas de lentilles pour verres ophtalmiques |
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1994
- 1994-09-01 CH CH02679/94A patent/CH690511A5/de not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-03-09 US US08/401,204 patent/US5648147A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-21 GB GB9517089A patent/GB2292751B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-22 DE DE19530864A patent/DE19530864A1/de not_active Ceased
- 1995-08-30 FR FR9510222A patent/FR2724233B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-31 IT IT95MI001836A patent/IT1277520B1/it active IP Right Grant
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| US5648147A (en) | 1997-07-15 |
| DE19530864A1 (de) | 1996-03-07 |
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| GB9517089D0 (en) | 1995-10-25 |
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| ITMI951836A0 (it) | 1995-08-31 |
| FR2724233B1 (fr) | 2002-02-08 |
| GB2292751A (en) | 1996-03-06 |
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