JPS63121801A - 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂製光学部品の反射防止膜に関する。

［従来の技術］ 近年、レンズなどの光学部品の素材には、無機ガラスに
換えて、軽量でかつ加工の容易な合成樹脂が多く用いら
れるようになってきた。ところが、この合成樹脂製光学
部品は、無機ガラスを素材としたものと同様に光の反射
が大きく、例えばレンズ片面で約４％の反射率を有して
おり、また軟らかいために表面に傷が付き易いという問
題がある。このため、合成樹脂製光学部品には、硬化保
護を兼ねた反射防止膜を施す必要がある。

反射防止膜は、通常、真空蒸着法により形成するもので
、無機ガラス基板に蒸着膜を形成するには、２００〜４
００℃で基板加熱を行って強固な蒸着膜を得ている。し
かしながら、合成樹脂は、２００〜４００℃で加熱する
と劣化９分解してしまうので、無機ガラスのような基板
加熱による蒸着膜形成は不可能である。

そこで、従来は、例えば６０℃以下の温度に保持した状
態の下で真空蒸着を行って、３層構造の反射防止膜を得
ていた。従来、この反射防止膜としては、例えば特開昭
５９−２０４８０１号公報に開示されるように、合成樹
脂製光学部品の表面に、該表面側から順に第１層、第２
層及び第３層とし、第１層を５ｉ０２　、第２層をＺｒ
Ｏ２及び第３層を５ｉ０２により形成したもの、または
第１層を５ｉ０２　。

第２層をＡｌ２Ｏ３及び第３層を５ｉＯｚとしたもの、
また特開昭６０−１２９７０１号公報に開示されるよう
に、第１層をＳｉＯ２，第２Ｍを１４ｇＦ２及び第３層
を５ｉ０２としたもの等がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の各反射防止膜は、初期性能で
のクラックの発生はないものの、分光反射率がいずれも
０．５％以上（λ＝７８０〜８２０ｎｍ）であり、可視
波長領域での反射防止膜ではあるが、反射防止効果とし
ては充分ではなかった。また、耐久性試験（６０”０．
９５％。

１５０ＨＲ１７０’０．８０％、１５０）（Ｒ１８０℃
、６０％、１５０ＨＲ１温度サイク、ＩＩ／（＋７０℃
〜−３０℃；２回））後では、全ての反射防止膜にクラ
ックが発生してしまい１分光反射率も初期性能と同様に
満足できるものではなかった。

［問題点を解決するための手段］ 上記従来の問題点を解決するために、本発明は１合成樹
脂製光学部品の表面に、該表面側から順に第１層、第２
層及び第３層の３層構造で形成した合成樹脂製光学部品
の反射防止膜において、前記第１層を二酸化ケイ素（Ｓ
ｉｎ）、前記第２層を二酸化セリウム（ＣｅＯｚ）　、
前記第３層を二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）により形成した
ものである。

［作用］ かかる構成の合成樹脂製光学部品の反射防止膜において
、クラック（膜割れ）防止については、合成樹脂との密
着作用が大きいＳｉＯが寄与しており、膜応力による各
膜層又は３層全体での膜破壊の防止には、ＳｉＤ　　（
圧縮応力）とＣｅＯ２（引張応力）と５ｉ０２（圧縮応
力）とのバランス構成が寄与している。一方、分光反射
率については、各膜層の屈折率、膜厚の設定により調整
し得るものである。

［実施例］ （第１実施例） 各膜層は、Ｉ　Ｘ　Ｉ　０−５Ｔｏｒｒよりも高真空の
真空゛　槽内において常温（例えば２３〜２５℃）で電
子銃蒸着法又は抵抗加熱法によって真空蒸着した。

合成樹脂製光学部品は、第１図に示すように、基板ｌを
アクリル樹脂により形成した。基板１の表面には、Ｓｉ
Ｏからなる第１層２を蒸着し、第１層２上には、ＣｅＯ
２からなる第２層３を蒸着し、さらに第２層３上には、
５ｉ０２からなる第３層４を蒸着した０本実施例におけ
る各層の屈折率及び機械的膜厚（ｍｓ）は、表１に示す
ように設けた。

表　　　　　　１ ここに、第１層２のＳｉＯは、常温での真空蒸着であっ
ても、５ｉ０２と比較してアクリル樹脂との親和性・密
着性が良好でアモルファス化し易いため、脆性向上作用
として働く。また、第２層３のＧｅＯ２は、第１層２及
び第３層４の圧縮応力に対して膜応力（引張応力）とな
って、キャンセル膜として働き、全体として膜応力緩和
作用が働いている。

（第２実施例） 前記第１実施例と同様の反射防止膜を得た。ただし、本
実施例における各層の屈折率及び機械的膜圧（ｎ■）は
、表２に示すように設けた。

表　　　　　　２ 上記第１及び第２実施例で得た反射防止膜について、初
期性能でのクラック発生状況及び分光反射率、または耐
久性能でのクラック発生状況及び耐久試験後の分光反射
率を調べ、その結果を表３に示した。なお、比較のため
に従来の反射防止膜についても同一条件で性能試験を行
い、その結果を表３に併記した。

表　　　　　　３ 従来例１〜３の反射防止膜構造を表４に示す。

表　　　　　　　４ また１表３中、耐久性能試験ａ　−ｄの加熱、加湿時間
は、 ａ：６０℃、９５％、１５０ＨＲ ｂ；７０℃、８０％、１５０ＨＲ ｃ；８０℃、６０％、１５０ＨＲ ｄ；温度サイクル（＋７０℃〜−３０℃）を２回 とした。

第２図から第７図までは、それぞれ横軸に波長（ｎｍ）
、縦軸に分光反射率（％）をとったもので、分光反射率
特性図である。

第２図及び第３図において、破線５は第１゜２実施例に
おける基板ｌのみの分光反射率、実線６は第１実施例に
おいて第１層２を蒸着したときの分光反射率、実線７は
第１実施例において第２層３まで蒸着したときの分光反
射率、鎖線８は第２実施例において第１層２を蒸着した
ときの分光反射率、鎖線９は第２実施例において第２層
３まで蒸着したときの分光反射率を示す。

また、第４図において、実線１０は第１実施例における
反射防止膜の初期性能での分光反射率、破線１１はその
反射防止膜の耐久性能試験□　　（７０℃、８０％、１
５０ＨＲ）後での分光反射率を示す。第５図において、
実線１２は第２実施例における反射防止膜の初期性能で
の分光反射率、破！１１１３はその反射防止膜の耐久性
能試験（７０℃、８０％、１５０ＨＲ）後での分光反射
率を示す。

第６図及び第７図において、実線１４，１５゜１６は、
それぞれ従来例１，２．３における反射防止膜の初期性
能での分光反射率を示す。

ここで、第４図の実線１０から判るように、第１実施例
の反射防止膜は、初期性能で０゜０５％（入＝８００ｎ
ｍ）の分光反射率を示し、波長域λ＝　７８０〜８２０
！Ｉ１１でも０．０３％（λ＝７８０ｎｍ）、０．１６
％（λ＝８２０ｎｍ）であり、表３にも示したように充
分に分光反射率０゜５％以下を満足している。一方、耐
久性能試験後では、第１層２の経時変化が心配されたが
、第４図の実線１１から判るように、耐久性能試験前と
ほとんど変化なく、波長域λ＝７８０〜８２０ｎｍで分
光反射率０．５％以下を充分に満足している。

また、第５図の実線１２から判るように、第２実施例の
反射防止膜は、初期性能で０゜０９％（λ＝８００ｎｍ
）の分光反射率を示し、波長域λ＝　７８０〜８２０ｎ
ｍでも０．０９％（入＝７８０ｎｍ）、０．１７％（λ
＝８２０ｎｍ）であり、第１実施例と同様に充分に分光
反射率０゜５％以下を満足している。さらに、耐久性能
試験前とほとんど変化なく、波長域λ＝７８０〜８２０
ｎｍで分光反射率０．５％を充分に満足している。

これに対し、第６図及び第７図の実線１４゜１５．１６
から判るように、従来例１，２．３の各反射防止膜は、
いずれも初期性能時点で既に分光反射率が０．５％以上
であり、好ましくなかった。

なお、前記各実施例では、第１層２及び第２層３の機械
的膜厚をそれぞれ３０又は３１ｎｍとしたが、例えば２
０ｎｍ程度であっても同様の効果を得ることができる。

すなわち、第１層２及び第２層３の機械的膜厚５０１１
１１以下であれば、基材ｌの膨張に追従でき、特に、第
１層２の機械的膜厚５０ｒ＋ｍ以下であると分光反射率
の経時変化を著しく抑制することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の合成樹脂製光学部品の反射防止
膜によれば、３層構造の第１層をＳｉＯ。

第２層をＣｅＯ２＊第３層を５ｉ０２により形成してい
るので、初期性能では勿論のこと、耐久性能試験後であ
ってもクシツクの発生がなく、しかも分光反射率０．５
％以下を充分に満足することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の反射防止膜の３層構造を示す縦断正面
図、第２図及び第３図は第１及び第２実施例の反射防止
膜製造過程での分光反射率特性図、第４図は第１実施例
の反射防止膜の分光反射率特性図、第５図は第２実施例
の反射防止膜の分光反射率特性図、第６図及び第７図は
従来例１゜２．３の反射防止膜の分光特性図である。 １・・・基板（アクリル樹脂） ２・・・第１層（ＳｉＯ） ３・・・第２層（Ｃｅ０２） ４・・・第３層（ＳｉＯ２） 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第２図 波　　　長 手続補正書（自発） 昭和６２年１月８日 ！、事件の表示 昭和６１年特許願第２６８４１８号 ２、発明の名称 合成樹脂製光学部品の反射防止膜 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称
　　（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　下
山敏部 ４、代　理　人 ７、補正の内容 （１）　　明細書第６頁に記載する表１を別紙の通り補
正する。 （２明細書第７頁に記載する表２を別紙の通り補正する
。 （３）明細書第９頁に記載する表４を別紙の通り補正す
る。 （４）図面中第６図および第７図を別紙補正図面の通り
補正する。 ８、添付書類の目録 （１）別　紙　　　　　　　１　通 （の　補正図面　　　　　　　　　　　　　　１　　通
別　　　　　　　　紙 表　　　　　　１ 表　　　　　　２ 表　　　　　　　４ 第７図 波　　　　　長 波　　　　　長

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂製光学部品の表面に、該表面側から順に
   第１層、第２層及び第３層の３層構造で形成した合成樹
   脂製光学部品の反射防止膜において、前記第１層は一酸
   化ケイ素からなり、前記第２層は二酸化セリウムからな
   り、前記第３層は二酸化ケイ素からなることを特徴とす
   る合成樹脂製光学部品の反射防止膜。
2. （２）前記第１層及び第２層の各機械的膜厚はそれぞれ
   ５０ｎｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の合成樹脂製光学部品の反射防止膜。