WO2020138134A1 - 光学部材の製造方法および光学部材 - Google Patents

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film
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横山　伸一
繁樹 大久保
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Hoya Lens Thailand Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to an optical member manufacturing method and an optical member.
  • a thin film (SnO2 film, Cr film, or the like) on the optical surface of the lens substrate is patterned in a predetermined pattern.
  • a resist pattern is formed on the optical surface by an inkjet recording method (Inkjet Recording Method), a thin film is formed on the resist pattern, and then the resist pattern is removed to form a thin film. Partial peeling is performed (see, for example, Patent Document 1).
  • the optical surface is curved, so it is necessary to form a resist pattern on the curved surface when patterning the thin film.
  • the landing of the resist on the optical surface varies, so that the resist pattern may not be accurately formed on the optical surface, and as a result, highly accurate patterning may not be performed.
  • the process steps for patterning may be complicated.
  • the present invention can perform patterning with high accuracy even when performing patterning on a thin film on a curved optical surface of an optical member, and suppresses complication of processing steps for patterning.
  • the purpose is to provide technology that can.
  • the present invention has been devised to achieve the above object.
  • the first aspect of the present invention is A film forming step of forming a thin film on the optical surface of the optical substrate having a curved optical surface, A removal step of partially removing the thin film on the optical surface to pattern the thin film, In the removing step, the thin film is removed by irradiating with a laser beam.
  • the second aspect of the present invention is In the removing step, the method of manufacturing an optical member according to the first aspect, wherein the irradiation of the laser light is performed using a laser processing machine compatible with three-dimensional control of a focus position of the laser light.
  • a third aspect of the present invention is A laser beam having a wavelength belonging to a wavelength band in which the difference between the transmittance with respect to the optical substrate and the transmittance with respect to the thin film is 1% or more is used as the laser beam irradiated in the removing step. It is a manufacturing method of an optical member as described.
  • a fourth aspect of the present invention is Between the optical substrate and the thin film, a non-removing film forming step of forming a film of a material different from the thin film as a non-removing film, As the laser light irradiated in the removing step, in addition to the transmittance with respect to the optical base material, the transmittance with respect to the non-removed film has a difference of 1% or more from the transmittance with respect to the thin film. It is a manufacturing method of an optical member given in the 3rd mode using laser light.
  • a fifth aspect of the present invention is The optical member is a method for manufacturing an optical member according to any one of the first to fourth aspects, which is a spectacle lens.
  • a sixth aspect of the present invention is The thin film is the method for producing an optical member according to any one of the first to fifth aspects, which is a metal oxide film having absorption or a metal film.
  • a seventh aspect of the present invention is The pattern portion formed by the patterning in the removing step is configured by arranging a plurality of same-shaped portions on the optical surface, and the dimensional variation of each of the same-shaped portions is ⁇ 10% or less. It is a method for manufacturing an optical member according to any one of the first to sixth aspects.
  • An eighth aspect of the present invention is An optical substrate having a curved optical surface, A thin film formed on the optical surface of the optical substrate, And a pattern portion in which the thin film is partially removed,
  • the pattern portion is an optical member configured by arranging a plurality of identical shaped portions on the optical surface.
  • a ninth aspect of the present invention is The pattern portion is the optical member according to the eighth aspect, wherein the dimensional variation of each of the plurality of identically shaped portions is ⁇ 10% or less.
  • a tenth aspect of the present invention is in the ninth aspect, the pattern portion has a dimensional variation of ⁇ 10% or less between the same-shaped portion arranged near the center of the optical surface and the same-shaped portion arranged near the periphery of the optical surface. It is the described optical member.
  • An eleventh aspect of the present invention is The pattern portion constitutes a dot pattern,
  • the said same shape part is an optical member as described in any one of 8th-10th aspect which comprises the dot in the said dot pattern.
  • a twelfth aspect of the present invention is The pattern portion is the optical member according to any one of the eighth to eleventh aspects, which has a laser processing mark on a base surface exposed by removing the thin film.
  • a thirteenth aspect of the present invention is The optical member is the optical member according to any one of the eighth to twelfth aspects, which is a spectacle lens.
  • a fourteenth aspect of the present invention is The thin film is the optical member according to any one of the eighth to thirteenth aspects, which is a metal oxide film having absorption or a metal film.
  • the patterning can be performed with high accuracy, and the processing steps for patterning are complicated. Can be suppressed.
  • FIG. 3 is a diagram showing a relationship for a second lens base material having a refractive index of 1.60, and FIG.
  • 6C is a diagram showing a relationship for a third lens base material having a refractive index of 1.67. It is a partial enlarged view which shows a specific example of the pattern part in the spectacle lens which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the microscope observation result of the pattern part which concerns on this embodiment, (b) is a comparative example. It is a figure which shows the microscope observation result of the pattern part obtained using the inkjet recording method which becomes. It is explanatory drawing which shows one specific example of the observation result by the laser microscope about the pattern part in the spectacle lens which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a spectacle lens exemplified in this embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view thereof.
  • the spectacle lens 10 has an object side surface and an eyeball side surface as optical surfaces.
  • the “object side surface” is a surface located on the object side when the spectacles including the spectacle lens 10 are worn by the wearer.
  • the “eyeball side surface” is the opposite, that is, the surface located on the eyeball side when the spectacles including the spectacle lens 10 are worn by the wearer. It is general that the surface on the object side is a convex surface and the surface on the eyeball side is a concave surface, that is, the spectacle lens 10 is a meniscus lens.
  • the spectacle lens 10 in the present embodiment has a plurality of fine dots 21 arranged isotropically and uniformly on at least one of the object side surface and the eyeball side surface. 21 forms a predetermined pattern.
  • the predetermined pattern may be partially formed. Further, the predetermined pattern may not be composed of the plurality of fine dots 21 but may be composed of, for example, characters or figures.
  • a plurality of dots 21 forming a predetermined pattern are formed in the same shape (for example, circular shape). "The dots 21 are arranged isotropically and uniformly" means that the intervals between the adjacent dots 21 are arranged at a constant pitch P.
  • the spectacle lens 10 having such a predetermined pattern has a lens base material 11 which is an optical base material and both surface sides thereof (that is, an object side surface and an eyeball side surface, respectively).
  • the anti-reflection film (AR film) 14 is provided.
  • the case where the patterning thin film 13 is provided on the object side surface is taken as an example, but the patterning thin film 13 is not limited to this, and may be provided on at least one surface.
  • the spectacle lens 10 may have another film formed in addition to the HC film 12, the patterning thin film 13 and the AR film 14.
  • the lens base material 11 is made of a general resin material used for an optical lens, and is molded into a predetermined lens shape. That is, the lens substrate 11 has an optical surface for forming a predetermined lens shape on each of the object side surface and the eyeball side surface.
  • the predetermined lens shape may be any of a single focus lens, a multifocal lens, a progressive power lens, and the like. Regardless of the lens shape, at least one (generally both) of the optical surfaces of the lens substrate 11 is curved.
  • the resin material forming the lens substrate 11 has a refractive index (nD) of about 1.50 to 1.74, for example.
  • the lens base material 11 may be made of not only the resin material described above but also another resin material that can obtain a desired degree of refraction, or may be made of inorganic glass.
  • the HC film 12 is made of, for example, a curable material containing a silicon compound, and is a film having a thickness of about 3 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the refractive index (nD) of the HC film 12 is close to the refractive index of the material of the lens substrate 11 described above, for example, about 1.49 to 1.74, and the film configuration is selected according to the material of the lens substrate 11. To be done.
  • the durability of the spectacle lens 10 can be improved.
  • the patterning thin film 13 is formed on the optical surface of the lens substrate 11 via the HC film 12, and is formed of, for example, a thin film having a thickness of several nm to several tens of nm.
  • a material for forming the patterning thin film 13 for example, a metal or a metal oxide having a property of absorbing a laser beam described later is used. That is, the patterning thin film 13 is a metal oxide film or a metal film having absorption. Examples of such a film include chromium (Cr), tantalum (Ta), niobium (Nb), titanium (Ti), zirconium (Zr), gold (Au), silver (Ag), tin (Sn) and aluminum.
  • Al tin dioxide
  • SnO 2 tin dioxide
  • the patterning thin film 13 also has a pattern portion 20 formed by partially removing the thin film.
  • the pattern unit 20 constitutes the above-mentioned predetermined pattern.
  • the pattern portion 20 is configured by arranging a plurality of same-shaped portions 21.
  • the same-shaped portion 21 is formed by partially removing the thin film and corresponds to the dot 21 described above. That is, in the present embodiment, the pattern portion 20 constitutes a dot pattern which is a predetermined pattern, and the same-shaped portion 21 constitutes dots 21 in the dot pattern.
  • the AR film 14 has a multi-layer structure in which films having different refractive indexes are laminated, and is a film that prevents reflection of light by an interference effect. However, it does not necessarily have a multi-layer structure, and may have a single-layer structure as long as a light reflection preventing effect can be obtained.
  • the AR film 14 has a multi-layer structure of a low refractive index layer and a high refractive index layer
  • the low refractive index film is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2) having a refractive index of about 1.43 to 1.47.
  • the high-refractive index film is made of a material having a higher refractive index than the low-refractive index film.
  • Yttrium (Y2O3), and further, metal oxide such as aluminum oxide (Al2O3) are used at an appropriate ratio.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the manufacturing method according to the present embodiment.
  • step 101 a lens base material 11 which is an optical base material is prepared (step 101, hereinafter the step is abbreviated as “S”).
  • a step of forming the HC films 12 on both surface sides of the lens base material 11 is performed (S102).
  • the HC film 12 may be formed by, for example, a dipping method using a solution in which a curable material containing a silicon compound is dissolved.
  • the formed HC film 12 is not removed in the process described later. Therefore, in the film forming process of the HC film 12, a film made of a material different from that of the patterning thin film 13 is formed as a non-removal film between the lens substrate 11 and the patterning thin film 13 formed in the process described later. This corresponds to the “non-removed film forming step”.
  • a thin film 13a of SnO2 film or Cr film to be the patterning thin film 13 is formed on the optical surface of the lens substrate 11 via the HC film 12. Is performed (S103). Specifically, a thin film 13a of SnO2 film or Cr film is formed on the HC film 12 on the convex side which is the object side surface. The film formation of such a thin film 13a may be performed by, for example, vacuum vapor deposition or sputtering. This step corresponds to a "film forming step" for forming the thin film 13a on the curved optical surface.
  • a step of partially removing the thin film 13a to form the pattern portion 20 is performed (S104).
  • This step corresponds to a "removal step" of patterning the thin film 13a by partially removing the thin film 13a.
  • the patterning of the thin film 13a is performed by utilizing the irradiation of laser light, the details of which will be described later.
  • the patterning thin film 13 having the pattern portion 20 is formed on the HC film 12 on the convex surface side.
  • a cleaning step is performed to remove the residue, adhered matter (foreign matter) and the like during patterning (S105).
  • a step of forming the AR film 14 is performed on each of the convex surface which is the object side surface and the concave surface which is the eyeball side surface (S106).
  • the AR film 14 has a multi-layer structure, low refractive index layers and high refractive index layers are alternately laminated from the lower layer side.
  • This film formation may be performed by applying ion-assisted vapor deposition, for example.
  • the patterning for obtaining a predetermined pattern is performed by forming a resist pattern on the optical surface by an inkjet recording method and using the resist pattern.
  • the resist pattern may not be accurately formed on the optical surface by resist pattern formation by the inkjet recording method, and as a result, highly accurate patterning may not be performed. Therefore, in the present embodiment, the patterning for obtaining the predetermined pattern (that is, the pattern portion 20) is performed by the laser processing using the irradiation of the laser light.
  • the removing step (S104) when forming the pattern portion 20, only the portion of the thin film 13a to be removed is selectively irradiated with the laser light, and the energy of the laser light is used. Then, the thin film 13a is partially removed.
  • Irradiation of the laser light at this time is performed using a laser processing machine corresponding to three-dimensional control of the focal position of the laser light.
  • the laser processing machine includes a laser oscillator that oscillates a laser beam, a laser optical system that collects and irradiates the laser beam from the laser oscillator, and an object to be irradiated with the laser beam (in this embodiment, a thin film is formed. And a table portion to which a rear lens substrate) is fixed.
  • a laser oscillator and a laser optical system may be integrated to form a laser head.
  • "corresponding to the three-dimensional control of the focus position of the laser beam” means that at least one of the movement of the relative position between the laser optical system and the table portion or the optical path adjustment by the laser optical system,
  • the focal position of the laser light applied to the object to be irradiated can be changed not only in the XY direction along the surface of the table portion but also in the Z direction along the optical axis direction of the laser light, and the variable mode thereof is also possible.
  • the three-dimensional control of the focus position of the laser light is performed as follows. First, the pattern data regarding the pattern portion 20 to be formed and the surface data regarding the pattern forming surface of the lens substrate 11 on which the pattern portion 20 is formed are acquired. Then, the focal position of the laser light is changed in the XY directions according to the acquired pattern data, and the focal position of the laser light is also changed in the Z direction according to the acquired surface data. Such three-dimensional control of the focal position of the laser light may be performed using a control computer device connected to the laser processing machine.
  • the patterning can be performed with high accuracy even when the thin film 13a on the curved optical surface is patterned. .. Moreover, since the thin film 13a can be directly patterned by using the laser light, the formation and removal of the resist pattern can be omitted.
  • the laser beam irradiated in the removing step (S104) is for partially removing the thin film 13a, and the lens substrate 11 and the HC film 12 other than the thin film 13a should not be damaged by the irradiation. Is desirable. Therefore, in the present embodiment, laser light having the following wavelength is used for the irradiation of the laser light in the removing step (S104).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the wavelength of the laser light and the transmittance of the spectacle lens constituent member.
  • FIG. 4A shows a case where a lens base material (first lens base material) 11 having a refractive index of 1.50 is used, the lens base material 11 is a single body (see a black broken line in the figure), the lens base material 11+HC film 12 The wavelength of the laser beam is changed for each of the lens base material 11+HC film 12+AR film 14 (refer to the black dotted line in the drawing) and the lens base material 11+thin film 13a (refer to the black solid line in the drawing). The specific example of the change of the transmittance at the time of making it is shown. Further, FIG.
  • FIG. 4B shows a case where the lens base material (second lens base material) 11 having a refractive index of 1.60 is used, the lens base material 11 is a single body (see the black broken line in the figure), the lens base material 11+HC.
  • the wavelength of the laser beam for each of the film 12 see the gray solid line in the figure
  • the lens substrate 11+HC film 12+AR film 14 see the black dotted line in the diagram
  • the lens substrate 11+thin film 13a see the black solid line in the diagram.
  • FIG. 4C shows a case where the lens base material (third lens base material) 11 having a refractive index of 1.67 is used, the lens base material 11 alone (see the black broken line in the figure), the lens base material 11+HC.
  • the wavelength of the laser beam for each of the film 12 see the gray solid line in the figure
  • the lens substrate 11+HC film 12+AR film 14 see the black dotted line in the diagram
  • the lens substrate 11+thin film 13a see the black solid line in the diagram.
  • the transmittance sharply increases from the ultraviolet region of the laser light wavelength to the visible region, and the transmittance in the visible region (for example, 380 nm to 780 nm) and the near infrared region are increased.
  • the difference in transmittance between the lens substrate 11+thin film 13a and the lens substrate 11 alone or the lens substrate 11+HC film 12 is large, but exceeds the wavelength region. It can be seen that there is a tendency that the difference becomes smaller.
  • the transmittance When the transmittance is high, even if the member is irradiated with laser light, the energy of the laser light is difficult to be absorbed in the irradiated member (that is, the laser light is easily transmitted), so that the member is not damaged. Can be suppressed.
  • the transmittance when the transmittance is low, the energy absorption rate of the irradiated laser light is high, so that processing or the like (for example, partial removal of a member) using the energy absorption can be efficiently performed. Therefore, if the difference in transmittance between the stacked members is large, it is possible to perform processing or the like using laser light on only one member.
  • the difference between the transmittance of the lens substrate 11 and the transmittance of the thin film 13a of the laser light irradiated in the removing step (S104) is 1% or more, preferably 3% or more, A laser beam having a wavelength belonging to a wavelength band of 5% or more, and more preferably 10% or more is used.
  • the transmittance for the HC film 12 which is a non-removed film, is different from the transmittance for the thin film 13a by 1% or more, preferably 3% or more, and more preferably 5%. % Or more, more preferably 10% or more, a laser beam having a wavelength belonging to a wavelength band is used.
  • the difference from the transmittance for the thin film 13a is 1% or more, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 10%. You may make it use the laser beam of the wavelength which belongs to the above wavelength bands.
  • the transmittance of the lens substrate 11, the HC film 12, and the AR film 14 referred to here may include the transmittance of these laminated bodies.
  • the wavelength band having a transmittance difference of 5% or more (that is, a more preferable transmittance difference), for example, in the case of the specific examples shown in FIGS. 4A to 4C, the wavelength band of 380 nm to 1150 nm Are listed.
  • the removing step (S104) for example, laser light having a wavelength of 1064 nm is emitted as laser light having a wavelength belonging to such a wavelength band. If the laser light has a wavelength of 1064 nm, the transmittance difference is 10% or more, the transmittance of the lens base material 11 and the HC film 12 is 90% or more, and the influence of the laser light on the lens base material 11 is suppressed. Is possible.
  • the transmittance difference is at least 1% or more, when the laser light is irradiated, the lens substrate 11 and the HC film 12 and the like are transmitted (though no damage is caused), but the thin film 13a is transmitted. Since it has a high absorption rate, it is possible to realize that only the irradiated portion is removed. That is, it is possible to directly pattern the thin film 13a using laser irradiation. Further, when the transmittance difference is preferably 3% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 10% or more, direct patterning using laser irradiation can be ensured.
  • the upper limit of the difference in transmittance is about 50%, considering that the lens substrate 11, the HC film 12, the thin film 13a, and the like all have optical transparency.
  • the pattern portion 20 is formed by laser processing, and the laser processing is performed corresponding to the three-dimensional control of the focus position of laser light. Therefore, the pattern portion 20 is patterned with high precision, and specifically, is formed with the precision described below.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view showing a specific example of the pattern portion in the spectacle lens according to the present embodiment.
  • the pattern portion 20 is a dot pattern formed of a plurality of dots (the same shape portion) 21, and the same microscopic observation result as the dot pattern arranged near the center of the optical surface of the spectacle lens 10.
  • the results of microscopic observation of the dot patterns arranged near the periphery of the optical surface are shown side by side.
  • FIG. 5A shows an example of a dot pattern according to the present embodiment obtained by laser processing
  • FIG. 5B shows an example obtained by using an inkjet recording method as a comparative example. An example of a dot pattern is shown.
  • the pattern portion 20 which is the dot pattern according to the present embodiment is configured by arranging dots (same shape portions) 21 on the optical surface, and each of the dots 21 respectively. Variation of ⁇ 10% or less, preferably 6% or less, more preferably 2% or less. Also, comparing the dots 21 forming the dot pattern arranged near the center of the optical surface of the spectacle lens 10 with the dots 21 forming the dot pattern arranged near the periphery of the optical surface, The dimensional variation is ⁇ 10% or less, preferably 6% or less, and more preferably 2% or less.
  • the "dimensional variation” referred to here is (1) variation in the diameter dimension between the dots 21 having a substantially circular shape when viewed in a plane, and (2) vertical and horizontal diameter dimensions (aspect ratio) in a certain dot 21. Variation, at least one, and preferably both.
  • the dimensional variation of the diameter of each dot 21 is, for example, 440 ⁇ 44 ⁇ m or less, preferably 440 ⁇ 26 ⁇ m or less, both near the center and near the periphery of the optical surface. It is preferably 440 ⁇ 8 ⁇ m or less.
  • the variation in the aspect ratio of each dot 21 is, for example, 440 ⁇ 44 ⁇ m or less, preferably 440 ⁇ 26 ⁇ m or less, and more preferably 440 ⁇ 8 ⁇ m or less.
  • the dimensional variation of each dot exceeds ⁇ 10%, specifically, exceeds 440 ⁇ 44 ⁇ m. Further, in particular, in the vicinity of the periphery of the optical surface, due to the time difference of ink landing, dot connection in which dots are connected to each other, or satellites (small dots) that are ejected around the original dots may occur. Therefore, the variation in aspect ratio tends to be large.
  • the optical surface is a curved surface, for example, in the ink jet recording method, dimensional variation of more than ⁇ 10%, dot shape collapse (aspect ratio variation), etc. may occur.
  • the pattern portion 20 formed by this is preferably ⁇ 10% or less, preferably. Can be suppressed to 6% or less, more preferably 2% or less.
  • the degree of improvement is high as compared with the case of the inkjet recording method.
  • the dot pattern is formed with extremely high accuracy, and as a result, the eyeglasses are formed. Stable quality can be secured for the lens 10.
  • the optical surface is a curved surface
  • the maximum dimensional variation will occur near the center and near the periphery of the optical surface, but as described in the present embodiment, the three-dimensional focus position If patterning is performed by irradiating laser light while controlling, the maximum dimensional variation can be suppressed to ⁇ 2% or less. Therefore, for example, even when the dot pattern is arranged over the entire surface of the curved optical surface, the dot pattern is formed with extremely high accuracy, and as a result, the spectacle lens 10 has stable quality. Can be secured.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of an observation result of the pattern portion in the spectacle lens according to the present embodiment with a laser microscope.
  • the pattern portion 20 formed by laser processing is a scan when the laser light is radiated in the removing step (S104) to the underlying surface where the thin film 13a is removed and exposed when observed by a laser microscope. It can be recognized that there is a laser processing mark along the mark. That is, if each dot 21 forming the pattern portion 20 has a laser processing mark, it is apparent that each dot 21 was formed by partially removing the thin film 13a by irradiation of laser light. Is recognized.
  • the pattern portion 20 (that is, the dots 21 formed by laser processing) is formed by patterning the thin film 13a on the curved optical surface, the pattern portion 20 is formed with extremely high accuracy. It has been done. Therefore, each dot 21 constitutes, for example, a dot pattern formed with extremely high precision, and as a result, stable quality of the spectacle lens 10 can be ensured.
  • the diameter of the dot 21 has a specific value as an example, but the size is not necessarily limited thereto.
  • the diameter DD of the dot 21 is, for example, 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, further preferably 0.1 mm or more, and, for example, 5.0 mm or less, preferably 2.0 mm or less, more preferably Is 1.0 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less.
  • the distance AD from the center of one dot 21 to the center of another adjacent dot 21 is, for example, 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.3 mm or more, and, for example, It is considered to be 5.0 mm or less, preferably 3.0 mm or less, more preferably 1.0 mm or less.
  • the distance AD/diameter DD is preferably more than 1.0, more preferably 1.1 or more, even more preferably 1.2 or more, and preferably 2.0 or less, more preferably 1.8 or less, further It is considered to be preferably 1.5 or less. In any case, in this embodiment, the dimensional variation is suppressed to ⁇ 10% or less, preferably 6% or less, and more preferably 2% or less.
  • the removing step (S104) patterning is performed using laser light. Therefore, the thin film 13a on the curved optical surface can be patterned with high accuracy, and stable quality can be secured for the spectacle lens 10 to be manufactured. Further, since the thin film 13a can be directly patterned by using the laser light, the formation and removal of the resist pattern can be omitted, and the complexity of the processing steps for patterning can be suppressed.
  • the difference between the transmittance with respect to the lens substrate 11 and the transmittance with respect to the thin film 13a as the laser light emitted in the removing step (S104) is 1% or more, preferably 3% or more, and more preferably Laser light having a wavelength of 5% or more, and more preferably 10% or more is used.
  • the transmittance difference is 1% or more, preferably 3% or more, and more preferably Laser light having a wavelength of 5% or more, and more preferably 10% or more is used.
  • the transmittance for the HC film 12 is different from the transmittance for the thin film 13a.
  • Laser light having a wavelength belonging to a wavelength band of 1% or more, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 10% or more is used. Therefore, even when the HC film 12 is formed on the optical surface of the lens substrate 11, it is possible to directly perform patterning on the thin film 13a using laser irradiation.
  • the spectacle lens 10 when the optical substrate is the lens substrate 11 and the optical member is the spectacle lens 10, the spectacle lens 10 may have a curved optical surface. Although it is general, even in that case, highly accurate patterning can be performed, so that stable quality of the spectacle lens 10 can be ensured.
  • the thin film 13a is a SnO2 film or a Cr film
  • the thin film 13a is not limited to the SnO2 film or the Cr film, and any other metal oxide film or metal film may be applied as long as it is an absorbing metal oxide film or a metal film. Is possible, and even in that case, the same effect can be obtained.
  • the dimensional variation of each dot 21 forming the pattern portion 20 is ⁇ 10% or less, preferably 6% or less, more preferably It is less than 2%.
  • the optical surface is a curved surface, for example, in the ink jet recording method, dimensional variation of more than ⁇ 10% occurs, but if patterning is performed by irradiating laser light while corresponding to three-dimensional control of the focal position, It is possible to suppress the dimensional variation of ⁇ 10% or less, preferably 6% or less, more preferably 2% or less. Therefore, even in the pattern portion 20 configured by arranging a plurality of dots 21, the patterning can be performed with high accuracy.
  • the optical surface is a curved surface
  • the maximum dimensional variation is ⁇ 10% or less, preferably 6% or less. More preferably, by suppressing the amount to 2% or less, the patterning on the thin film 13a can be made highly accurate, and it is very suitable for securing stable quality of the spectacle lens 10.
  • the pattern portion 20 constitutes a dot pattern.
  • the uniformity of each dot is very important in obtaining the effect as the dot pattern (for example, the effect of suppressing the amount of transmitted light). Even in that case, as described in this embodiment, if the dimensional variation of each dot is ⁇ 10% or less, the effect of the dot pattern can be surely obtained.
  • the pattern portion 20 has a laser processing mark on the base surface exposed by removing the thin film 13a. If the pattern portion 20 has a laser processing mark, it is clear that the pattern portion 20 was formed by partially removing the thin film 13a by irradiation of laser light. In the case of the pattern portion 20 formed by using the laser light, the thin film 13a on the curved optical surface is patterned by corresponding to the three-dimensional control of the focus position when the laser light is irradiated. Even in this case, the patterning can be performed with high accuracy. Therefore, it is very suitable for ensuring stable quality of the spectacle lens 10.
  • the patterning thin film 13 is formed on the HC film 12 is taken as an example, but the present invention is not limited to this. That is, the patterning thin film 13 may be directly formed on the lens substrate 11 without interposing the HC film 12, or may be a film of a type other than the HC film 12 interposed. It may be formed by.
  • the pattern portion 20 is a dot pattern configured by a plurality of dots (the same shape portion) 21 is taken as an example, but the present invention is not limited to this. That is, the pattern portion 20 may be formed of, for example, characters or figures instead of being formed of the dots 21. Further, the pattern portion 20 may be formed partially instead of the entire optical surface of the spectacle lens 10. Further, fine dots 21 may be gathered to form a character or a figure.
  • SYMBOLS 10 Glasses lens (optical member), 11... Lens base material (optical base material), 12... HC film (non-removal film), 13... Patterning thin film, 13a... Thin film, 14... AR film, 20... Pattern part, 21 ... Dots (same shape part)

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Abstract

曲面状の光学面を有する光学基材１１の前記光学面上に薄膜１３ａを形成する成膜工程（Ｓ１０３）と、前記光学面上の前記薄膜１３ａを部分的に除去して当該薄膜のパターニングを行う除去工程（Ｓ１０４）と、を備え、前記除去工程（Ｓ１０４）では、レーザ光の照射により前記薄膜１３ａの除去を行う。

Description

光学部材の製造方法および光学部材
　本発明は、光学部材の製造方法および光学部材に関する。
　近年、眼鏡レンズとして、レンズ基材の光学面上における薄膜（ＳｎＯ２膜またはＣｒ膜等）に所定パターンのパターニングを施したものがある。所定パターンを得るためのパターニングは、例えば、光学面上にインクジェット記録法（Inkjet Recording Method）によりレジストパターンを形成しておき、その上に薄膜を成膜した後に、レジストパターンを除去して薄膜を部分的に剥離することで行う（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－１８０１６８号公報
　眼鏡レンズにおいては、光学面が曲面状であるため、薄膜のパターニングに際して、曲面にレジストパターンを形成する必要がある。インクジェット記録法によるレジストパターン形成では、光学面の面内でレジスト着弾にバラツキが生じ、そのためにレジストパターンが光学面上において正確に形成されず、結果として高精度のパターニングを行えないおそれがある。また、レジストパターンの形成や除去等を要するため、パターニングのための処理工程の煩雑化を招き得る。
　本発明は、光学部材における曲面状の光学面上の薄膜に対してパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことができ、しかもパターニングのための処理工程の煩雑化を抑制できる技術の提供を目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
　本発明の第１の態様は、
　曲面状の光学面を有する光学基材の前記光学面上に薄膜を形成する成膜工程と、
　前記光学面上の前記薄膜を部分的に除去して当該薄膜のパターニングを行う除去工程と、を備え、
　前記除去工程では、レーザ光の照射により前記薄膜の除去を行う
　光学部材の製造方法である。
　本発明の第２の態様は、
　前記除去工程では、前記レーザ光の照射を当該レーザ光の焦点位置の三次元制御に対応したレーザ加工機を用いて行う
　第１の態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第３の態様は、
　前記除去工程で照射するレーザ光として、前記光学基材に対する透過率と前記薄膜に対する透過率との差が１％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる
　第１または第２の態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第４の態様は、
　前記光学基材と前記薄膜との間に、前記薄膜とは異種材料の膜を非除去膜として形成する非除去膜形成工程を備え、
　前記除去工程で照射するレーザ光として、前記光学基材に対する透過率に加え、前記非除去膜に対する透過率についても、前記薄膜に対する透過率との差が１％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる
　第３の態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第５の態様は、
　前記光学部材は、眼鏡レンズである
　第１から第４のいずれかの１態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第６の態様は、
　前記薄膜は、吸収を有する酸化金属膜または金属膜である
　第１から第５のいずれかの１態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第７の態様は、
　前記除去工程でのパターニングによって形成されるパターン部は、前記光学面上に複数の同一形状部分が配されて構成されているとともに、前記同一形状部分のそれぞれの寸法ばらつきが±１０％以下である
　第１から第６のいずれかの１態様に記載の光学部材の製造方法である。
　本発明の第８の態様は、
　曲面状の光学面を有する光学基材と、
　前記光学基材の前記光学面上に形成される薄膜と、
　前記薄膜が部分的に除去されてなるパターン部と、を備え、
　前記パターン部は、前記光学面上に複数の同一形状部分が配されて構成されている
　光学部材である。
　本発明の第９の態様は、
　前記パターン部は、前記複数の同一形状部分のそれぞれの寸法ばらつきが±１０％以下である
　第８の態様に記載の光学部材である。
　本発明の第１０の態様は、
　前記パターン部は、前記光学面の中心近傍に配された前記同一形状部分と前記光学面の周縁近傍に配された前記同一形状部分との寸法ばらつきが±１０％以下である
　第９の態様に記載の光学部材である。
　本発明の第１１の態様は、
　前記パターン部は、ドットパターンを構成するものであり、
　前記同一形状部分は、前記ドットパターンにおけるドットを構成するものである
　第８から第１０のいずれか１態様に記載の光学部材である。
　本発明の第１２の態様は、
　前記パターン部は、前記薄膜が除去されて露出する下地面にレーザ加工痕を有する
　第８から第１１のいずれかの１態様に記載の光学部材である。
　本発明の第１３の態様は、
　前記光学部材は、眼鏡レンズである
　第８から第１２のいずれかの１態様に記載の光学部材である。
　本発明の第１４の態様は、
　前記薄膜は、吸収を有する酸化金属膜または金属膜である
　第８から第１３のいずれかの１態様に記載の光学部材である。
　本発明によれば、光学部材における曲面状の光学面上の薄膜に対してパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことができ、しかもパターニングのための処理工程の煩雑化を抑制できる。
本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの構成例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの構成例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの製造方法の手順の一例を示すフロー図である。 レーザ光の波長と透過率との関係を眼鏡レンズの構成部材毎に示す説明図であり、（ａ）は屈折率１．５０の第一レンズ基材についての関係を示す図、（ｂ）は屈折率１．６０の第二レンズ基材についての関係を示す図、（ｃ）は屈折率１．６７の第三レンズ基材についての関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズにおけるパターン部の一具体例を示す部分拡大図であり、（ａ）は本実施形態に係るパターン部の顕微鏡観察結果を示す図、（ｂ）は比較例となるインクジェット記録法を利用して得られたパターン部の顕微鏡観察結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズにおけるパターン部についてのレーザ顕微鏡による観察結果の一具体例を示す説明図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
（１）眼鏡レンズの概略構成
　まず、本実施形態で例に挙げる眼鏡レンズの概略構成について説明する。
　図１は本実施形態で例に挙げる眼鏡レンズの構成例を示す平面図であり、図２はその断面図である。
（全体構成）
　眼鏡レンズ１０は、光学面として、物体側の面と眼球側の面とを有する。「物体側の面」は、眼鏡レンズ１０を備えた眼鏡が装用者に装用された際に物体側に位置する表面である。「眼球側の面」は、その反対、すなわち眼鏡レンズ１０を備えた眼鏡が装用者に装用された際に眼球側に位置する表面である。物体側の面は凸面であり、眼球側の面は凹面であること、つまり眼鏡レンズ１０はメニスカスレンズであることが一般的である。
　本実施形態における眼鏡レンズ１０は、図１に示すように、物体側の面または眼球側の面の少なくとも一方に、複数の微細なドット２１が等方的に均一に配置されており、当該ドット２１により所定パターンが形成されている。本実施形態においては、眼鏡レンズ１０の全面に所定パターンが形成された例を示しているが、所定パターンは部分的に形成されていてもよい。また、所定パターンは、複数の微細なドット２１によって構成されたものではなく、例えば文字や図形等によって構成されたものであってもよい。
　所定パターンを構成する複数のドット２１は、それぞれが同一形状（例えば円形状）に形成されている。これらのドット２１が「等方的に均一に配置された」とは、隣り合うドット２１の間隔が一定ピッチＰで配置されていることを意味する。
　このような所定パターンを有する眼鏡レンズ１０は、図２に示すように、光学基材であるレンズ基材１１と、その両面側（すなわち、物体側の面および眼球側の面のそれぞれの側）に形成されたハードコート膜（ＨＣ膜）１２と、一方の面（具体的には、物体側の面）側のＨＣ膜１２上に形成されたパターニング薄膜１３と、両面側に形成された反射防止膜（ＡＲ膜）１４と、を備えて構成されている。ここでは、パターニング薄膜１３が物体側の面の側に配されている場合を例に挙げているが、これに限定されることはなく、少なくとも一方の面に配されていればよい。また、眼鏡レンズ１０は、ＨＣ膜１２、パターニング薄膜１３およびＡＲ膜１４に加えて、さらに他の膜が形成されたものであってもよい。
（レンズ基材）
　レンズ基材１１は、光学レンズに用いられる一般的な樹脂材料からなり、所定のレンズ形状に成形されてなるものである。つまり、レンズ基材１１は、所定のレンズ形状を構成するための光学面を、物体側の面と眼球側の面とのそれぞれに有する。所定のレンズ形状は、単焦点レンズ、多焦点レンズ、累進屈折力レンズ等のいずれを構成するものであってもよい。いずれのレンズ形状の場合であっても、レンズ基材１１におけるそれぞれの光学面は、少なくとも一方（一般的には両方）が曲面状となる。
　レンズ基材１１を構成する樹脂材料は、例えば屈折率（ｎＤ）１．５０～１．７４程度のものが用いられる。このような樹脂材料としては、例えば、アリルジグリコールカーボネート、ウレタン系樹脂、ポリカーボネート、チオウレタン系樹脂およびエピスルフィド樹脂が例示される。なお、レンズ基材１１は、上述した樹脂材料ではなく、所望の屈折度が得られる他の樹脂材料によって構成してもよいし、また無機ガラスによって構成したものであってもよい。
（ＨＣ膜）
　ＨＣ膜１２は、例えば、ケイ素化合物を含む硬化性材料を用いて構成されたもので、３μｍ～４μｍ程度の厚さで形成された膜である。ＨＣ膜１２の屈折率（ｎＤ）は、上述したレンズ基材１１の材料の屈折率に近く、例えば１．４９～１．７４程度であり、レンズ基材１１の材料に応じて膜構成が選択される。このようなＨＣ膜１２の被覆によって、眼鏡レンズ１０の耐久性向上が図れるようになる。
（パターニング薄膜）
　パターニング薄膜１３は、レンズ基材１１の光学面上にＨＣ膜１２を介して形成されたもので、例えば、数ｎｍ～数十ｎｍ程度の厚さの薄膜によって構成されたものである。パターニング薄膜１３を構成する材料としては、例えば、後述するレーザ光を吸収する特性を有した金属または酸化金属を用いる。つまり、パターニング薄膜１３は、吸収を有する酸化金属膜または金属膜である。このような膜としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）およびアルミニウム（Ａｌ）の中から選ばれる少なくとも一種の金属または酸化金属を含む膜であり、好ましくは二酸化スズ（ＳｎＯ２）膜またはＣｒ膜である。以下の説明では、主として、パターニング薄膜１３がＳｎＯ２膜またはＣｒ膜である場合を例に挙げる。
　また、パターニング薄膜１３は、当該薄膜が部分的に除去されてなるパターン部２０を有している。パターン部２０は、上述の所定パターンを構成するものである。具体的には、パターン部２０は、複数の同一形状部分２１が配されて構成されている。この同一形状部分２１は、部分的な薄膜除去によって形成されるもので、上述のドット２１に相当するものである。
　つまり、本実施形態において、パターン部２０は所定パターンであるドットパターンを構成するものであり、同一形状部分２１はドットパターンにおけるドット２１を構成するものである。
（ＡＲ膜）
　ＡＲ膜１４は、屈折率の異なる膜を積層させた多層構造を有し、干渉作用によって光の反射を防止する膜である。ただし、必ずしも多層構造である必要はなく、光の反射防止効果が得られれば、単層構造であってもよい。
　ＡＲ膜１４が低屈折率層と高屈折率層との多層構造である場合、低屈折率膜は、例えば、屈折率１．４３～１．４７程度の二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる。また、高屈折率膜は、低屈折率膜よりも高い屈折率を有する材料からなり、例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、さらには酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の金属酸化物を、適宜の割合で用いて構成される。
　このようなＡＲ膜１４の被覆によって、眼鏡レンズ１０を透した像の視認性向上が図れるようになる。
（２）眼鏡レンズの製造方法
　次に、上述した構成の眼鏡レンズ１０を製造する手順、すなわち本実施形態に係る眼鏡レンズの製造方法の手順の一例について、具体的に説明する。
　図３は、本実施形態に係る製造方法の手順の一例を示すフロー図である。
（基本的な手順の概要）
　眼鏡レンズ１０の製造にあたっては、まず、第１の工程として、光学基材であるレンズ基材１１を用意する（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す。）。
　そして、レンズ基材１１を用意したら、続いて、第２の工程として、レンズ基材１１の両面側にＨＣ膜１２を成膜する工程を行う（Ｓ１０２）。ＨＣ膜１２の成膜は、例えば、ケイ素化合物を含む硬化性材料を溶解させた溶液を用いた浸漬法（Dipping method）によって行えばよい。成膜されたＨＣ膜１２は、後述する工程において除去されることはない。したがって、ＨＣ膜１２の成膜工程は、レンズ基材１１と、後述する工程で成膜されるパターニング薄膜１３との間に、当該パターニング薄膜１３とは異種材料の膜を非除去膜として形成する「非除去膜形成工程」に相当することになる。
　ＨＣ膜１２の成膜後は、次いで、第３の工程として、レンズ基材１１の光学面上に、ＨＣ膜１２を介して、パターニング薄膜１３となるＳｎＯ２膜またはＣｒ膜の薄膜１３ａを成膜する工程を行う（Ｓ１０３）。具体的には、物体側の面である凸面側について、ＨＣ膜１２上にＳｎＯ２膜またはＣｒ膜の薄膜１３ａを成膜する。このような薄膜１３ａの成膜は、例えば、真空蒸着またはスパッタリングによって行えばよい。かかる工程は、曲面状の光学面上に薄膜１３ａを形成する「成膜工程」に相当することになる。
　薄膜１３ａの成膜後は、次いで、第４の工程として、薄膜１３ａを部分的に除去してパターン部２０を形成する工程を行う（Ｓ１０４）。かかる工程は、薄膜１３ａの部分的な除去により当該薄膜１３ａのパターニングを行う「除去工程」に相当することになる。本実施形態において、薄膜１３ａのパターニングはレーザ光の照射を利用して行うが、その詳細については後述する。薄膜１３ａのパターニングを行うと、凸面側のＨＣ膜１２上には、パターン部２０を有するパターニング薄膜１３が形成される。
　そして、パターニング薄膜１３の形成後は、第５の工程として、パターニングの際の残存物や付着物（異物）等を除去するための洗浄をする工程を行う（Ｓ１０５）。
　その後、第６の工程として、物体側の面である凸面側および眼球側の面である凹面側のそれぞれに、ＡＲ膜１４を成膜する工程を行う（Ｓ１０６）。ＡＲ膜１４が多層構造である場合には、下層側から順に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層成膜する。この成膜は、例えば、イオンアシスト蒸着を適用して行えばよい。
（除去工程の詳細）
　ここで、第４の工程として行う除去工程（Ｓ１０４）について、さらに詳しく説明する。
　既述したように、所定パターンを得るためのパターニングは、光学面上にインクジェット記録法によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンを利用して行うことが知られている。しかしながら、眼鏡レンズ１０は光学面が曲面状であるため、インクジェット記録法によるレジストパターン形成では、レジストパターンが光学面上において正確に形成されず、結果として高精度のパターニングを行えないおそれがある。そこで、本実施形態においては、所定パターン（すなわち、パターン部２０）を得るためのパターニングを、レーザ光の照射を利用したレーザ加工によって行うのである。
　具体的には、本実施形態において、除去工程（Ｓ１０４）では、パターン部２０の形成にあたり、薄膜１３ａの除去すべき部分のみに選択的にレーザ光を照射し、そのレーザ光のエネルギーを利用して、当該薄膜１３ａの部分的な除去を行う。
（レーザ光焦点位置の三次元制御）
　このときのレーザ光の照射は、当該レーザ光の焦点位置の三次元制御に対応したレーザ加工機を用いて行う。
　レーザ加工機としては、レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を集光して照射するレーザ光学系と、レーザ光が照射される被照射物（本実施形態においては薄膜形成後のレンズ基材）が固定されるテーブル部と、を備えたものを用いる。レーザ発振器とレーザ光学系とが一体化されてレーザヘッドを構成するものを用いてもよい。このような構成のレーザ加工機において、「レーザ光の焦点位置の三次元制御に対応」とは、レーザ光学系とテーブル部との相対位置の移動またはレーザ光学系による光路調整の少なくとも一方により、被照射物に対して照射するレーザ光の焦点位置を、テーブル部の面内に沿ったＸＹ方向のみならずレーザ光の光軸方向に沿ったＺ方向にも可変させ得るとともに、その可変の態様を制御可能であることを意味する。
　具体的には、レーザ光の焦点位置の三次元制御は、以下のようにして行う。まず、形成すべきパターン部２０についてのパターンデータと、そのパターン部２０が形成されるレンズ基材１１のパターン形成面についての面データとを取得する。そして、取得したパターンデータに従いつつレーザ光の焦点位置をＸＹ方向に可変させるとともに、取得した面データに従いつつレーザ光の焦点位置をＺ方向にも可変させる。このようなレーザ光の焦点位置の三次元制御は、レーザ加工機に接続された制御用コンピュータ装置を用いて行えばよい。
　このようなレーザ光の焦点位置の三次元制御に対応していれば、曲面状の光学面上の薄膜１３ａに対してパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことができる。しかも、レーザ光の利用により、薄膜１３ａに直接パターニングを行えるので、レジストパターンの形成や除去等を省くことができる。
（レーザ光の波長）
　ところで、除去工程（Ｓ１０４）で照射するレーザ光は、薄膜１３ａを部分的に除去するためのものであり、薄膜１３ａ以外のレンズ基材１１およびＨＣ膜１２には照射によるダメージ等を与えないことが望ましい。そこで、本実施形態においては、除去工程（Ｓ１０４）でのレーザ光の照射にあたり、以下のような波長のレーザ光を用いる。
　図４は、レーザ光の波長と眼鏡レンズ構成部材の透過率との関係を示す説明図である。図４（ａ）は、屈折率１．５０のレンズ基材（第一レンズ基材）１１を用いた場合について、レンズ基材１１単体（図中の黒色破線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２（図中の灰色実線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２＋ＡＲ膜１４（図中の黒色点線参照）、レンズ基材１１＋薄膜１３ａ（図中の黒色実線参照）のそれぞれについて、レーザ光の波長を変化させた際の透過率変化の一具体例を示している。また、図４（ｂ）は、屈折率１．６０のレンズ基材（第二レンズ基材）１１を用いた場合について、レンズ基材１１単体（図中の黒色破線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２（図中の灰色実線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２＋ＡＲ膜１４（図中の黒色点線参照）、レンズ基材１１＋薄膜１３ａ（図中の黒色実線参照）のそれぞれについて、レーザ光の波長を変化させた際の透過率変化の一具体例を示している。また、図４（ｃ）は、屈折率１．６７のレンズ基材（第三レンズ基材）１１を用いた場合について、レンズ基材１１単体（図中の黒色破線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２（図中の灰色実線参照）、レンズ基材１１＋ＨＣ膜１２＋ＡＲ膜１４（図中の黒色点線参照）、レンズ基材１１＋薄膜１３ａ（図中の黒色実線参照）のそれぞれについて、レーザ光の波長を変化させた際の透過率変化の一具体例を示している。
　図４（ａ）～（ｃ）によれば、いずれの場合においても、レーザ光波長の紫外域から可視域にかけて透過率が急峻に大きくなり、可視域（例えば３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）および近赤外の一部の波長域（例えば７８０ｎｍ～１１５０ｎｍ）ではレンズ基材１１＋薄膜１３ａの場合とレンズ基材１１単体またはレンズ基材１１＋ＨＣ膜１２の場合とで透過率の差が大きいが、その波長域を超えるとその差が小さくなる、といった傾向にあることがわかる。
　透過率が大きい場合、レーザ光を照射しても、照射された部材にはレーザ光のエネルギーが吸収され難いため（すなわち、レーザ光が透過し易いため）、その部材にダメージ等が生じるのを抑制し得る。一方、透過率が小さいと、照射したレーザ光のエネルギーの吸収率が高くなるため、そのエネルギー吸収を利用した加工等（例えば、部材の部分的な除去）を効率的に行い得るようになる。したがって、積層された部材同士の透過率差が大きければ、一方の部材のみに対して、レーザ光を利用した加工等を行うといったことが実現可能となる。
　このことを踏まえ、本実施形態においては、除去工程（Ｓ１０４）で照射するレーザ光として、レンズ基材１１に対する透過率と薄膜１３ａに対する透過率との差が１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる。さらには、レンズ基材１１に対する透過率に加え、非除去膜であるＨＣ膜１２に対する透過率についても、薄膜１３ａに対する透過率との差が１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる。また、他の非除去膜であるＡＲ膜１４に対する透過率についても、薄膜１３ａに対する透過率との差が１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いるようにしてもよい。なお、ここでいうレンズ基材１１、ＨＣ膜１２およびＡＲ膜１４の透過率は、これらの積層体についての透過率を含み得る。
　透過率差が５％以上（すなわち、より好ましい透過率差）である波長帯としては、例えば、図４（ａ）～（ｃ）に示す具体例の場合であれば、３８０ｎｍ～１１５０ｎｍの波長帯が挙げられる。そして、このような波長帯に属する波長のレーザ光として、除去工程（Ｓ１０４）では、例えば、波長が１０６４ｎｍであるレーザ光を照射する。波長が１０６４ｎｍのレーザ光であれば、透過率差が１０％以上あり、レンズ基材１１およびＨＣ膜１２の透過率が９０％以上あり、レンズ基材１１へのレーザ光の影響も抑制することが可能だからである。
　このように、透過率差を少なくとも１％以上とすることで、レーザ光を照射した際に、レンズ基材１１やＨＣ膜１２等については透過するが（ダメージを与えないが）、薄膜１３ａについては吸収率が高いことから照射部分のみが除去される、といったことが実現可能となる。つまり、レーザ照射を利用して薄膜１３ａに直接パターニングを行うことが実現可能となる。また、透過率差を、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上とすれば、レーザ照射を利用した直接パターニングを確実なものとすることができる。
　なお、透過率差の上限は、レンズ基材１１、ＨＣ膜１２、薄膜１３ａ等がいずれも光透過性を有すること考慮すると、５０％程度である。
（所定パターン）
　ここで、除去工程（Ｓ１０４）でのパターニングによって形成されるパターン部２０について、具体例を挙げて説明する。
　上述したように、パターン部２０は、レーザ加工によって形成されたものであり、しかもそのレーザ加工がレーザ光の焦点位置の三次元制御に対応して行われる。したがって、パターン部２０は、高精度にパターニングされたものとなり、具体的には以下に述べる精度で形成されたものとなる。
　図５は、本実施形態に係る眼鏡レンズにおけるパターン部の一具体例を示す部分拡大図である。なお、図例は、パターン部２０が複数のドット（同一形状部分）２１によって構成されたドットパターンであり、眼鏡レンズ１０の光学面の中心近傍に配されたドットパターンの顕微鏡観察結果と、同光学面の周縁近傍に配されたドットパターンの顕微鏡観察結果とを、それぞれ並べて示している。また、図５（ａ）にはレーザ加工で得られた本実施形態に係るドットパターンの例を示す一方で、図５（ｂ）には比較例となるインクジェット記録法を利用して得られたドットパターンの例を示している。
　図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るドットパターンであるパターン部２０は、光学面上にドット（同一形状部分）２１が配されて構成されているとともに、各ドット２１のそれぞれの寸法ばらつきが±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下となっている。
　また、眼鏡レンズ１０の光学面の中心近傍に配されたドットパターンを構成するドット２１と、同光学面の周縁近傍に配されたドットパターンを構成するドット２１とを比べてみても、それぞれの寸法ばらつきが±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下となっている。
　ここでいう「寸法ばらつき」とは、（１）平面視したときに略真円形状の各ドット２１の間の径寸法のばらつきと、（２）あるドット２１における縦横の径寸法（アスペクト比）のばらつき、の少なくとも一方、好ましくは両方のことをいう。具体的には、上記（１）については、光学面の中心近傍および周縁近傍のいずれにおいても、各ドット２１の径の寸法ばらつきが、例えば、４４０±４４μｍ以下、好ましくは４４０±２６μｍ以下、より好ましくは４４０±８μｍ以下に収まっている。また、上記（２）についても、各ドット２１のアスペクト比のばらつきが、例えば、４４０±４４μｍ以下、好ましくは４４０±２６μｍ以下、より好ましくは４４０±８μｍ以下に収まっている。
　一方、図５（ｂ）に示すインクジェット記録法を利用して得られたドットパターンでは、各ドットの寸法ばらつきが±１０％を超える程度、具体的には４４０±４４μｍを超えてしまう。また、特に、光学面の周縁近傍においては、インク着弾の時間差に起因して、ドット同士が繋がるドット繋がりや、本来のドット周辺に弾いたようなサテライト（小ドット）等が発生してしまうおそれがあり、アスペクト比のばらつきが大きくなる傾向が高い。
　つまり、光学面が曲面状である場合、例えばインクジェット記録法では、±１０％を超える程度の寸法ばらつきやドット形状の崩れ（アスペクト比のばらつき）等が生じ得る。これに対して、本実施形態で説明したように、焦点位置の三次元制御に対応しつつレーザ光を照射してパターニングを行えば、これによって形成されるパターン部２０を±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下の寸法ばらつきに抑えることができる。特に、上記（２）のアスペクト比のばらつきについては、インクジェット記録法の場合に比べると改善の度合いが高い。したがって、曲面状の光学面に複数のドット２１が配されて構成されるドットパターンを形成する場合であっても、そのドットパターンは、非常に高精度に形成されたものとなり、その結果として眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。
　特に、光学面が曲面状である場合には、光学面の中心近傍と周縁近傍とで最大寸法ばらつきが生じてしまう可能性が高いが、本実施形態で説明したように、焦点位置の三次元制御に対応しつつレーザ光を照射してパターニングを行えば、その最大寸法ばらつきを±２％以下に抑えることができる。したがって、例えば、曲面状の光学面の全面にわたってドットパターンが配される場合であっても、そのドットパターンは、非常に高精度に形成されたものとなり、その結果として眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。
　また、パターン部２０は、レーザ加工によって形成されたものであることから、薄膜１３ａが除去されて露出する下地面に、レーザ顕微鏡で観察されるレーザ加工痕を有したものとなる。
　図６は、本実施形態に係る眼鏡レンズにおけるパターン部についてのレーザ顕微鏡による観察結果の一具体例を示す説明図である。
　図例のように、レーザ加工によって形成されたパターン部２０は、レーザ顕微鏡によって観察すれば、薄膜１３ａが除去されて露出する下地面に、除去工程（Ｓ１０４）でレーザ光を照射した際のスキャンの跡に沿ったレーザ加工痕が存在することが認識できる。つまり、パターン部２０を構成する各ドット２１がレーザ加工痕を有していれば、それぞれのドット２１は、レーザ光の照射により薄膜１３ａを部分的に除去して形成されたことが明らかであると認められる。
　このようなパターン部２０（すなわち、レーザ加工によって形成されたドット２１）であれば、曲面状の光学面上の薄膜１３ａに対するパターニングを経て形成される場合であっても、非常に高精度に形成されたものとなる。したがって、各ドット２１は、例えば非常に高精度に形成されたドットパターンを構成することになり、その結果として眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。
　なお、上述の説明では、ドット２１の径の寸法について具体的な値を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されるものではない。
　ドット２１の直径ＤＤは、例えば、０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上であり、そして、例えば、５．０ｍｍ以下、好ましくは２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下とすることが考えられる。
　また、あるドット２１の中心から隣接する他のドット２１の中心までの間隔ＡＤは、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上であり、そして、例えば、５．０ｍｍ以下、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下とすることが考えられる。
　間隔ＡＤ／直径ＤＤは、好ましくは１．０超、より好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上であり、そして、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．８以下、さらに好ましくは１．５以下とすることが考えられる。
　いずれの場合においても、本実施形態において、寸法ばらつきは、±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下に抑えられているものとする。
（３）本実施形態による効果
　本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
（ａ）本実施形態では、除去工程（Ｓ１０４）において、レーザ光を利用してパターニング行う。したがって、曲面状の光学面上の薄膜１３ａに対するパターニングを高精度に行うことができ、製造する眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。また、レーザ光の利用により、薄膜１３ａに直接パターニングを行えるので、レジストパターンの形成や除去等を省くことができ、パターニングのための処理工程の煩雑化を抑制できる。
（ｂ）特に、本実施形態で説明したように、レーザ光の照射を当該レーザ光の焦点位置の三次元制御に対応したレーザ加工機を用いて行えば、曲面状の光学面上の薄膜１３ａに対してパターニングを行う場合に非常に好適なものとなる。
（ｃ）本実施形態では、除去工程（Ｓ１０４）で照射するレーザ光として、レンズ基材１１に対する透過率と薄膜１３ａに対する透過率との差が１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる。このように、透過率差を少なくとも１％以上とすることで、レーザ光を照射した際に、レンズ基材１１については透過するが（ダメージを与えないが）、薄膜１３ａについては吸収率が高いことから照射部分のみが除去される、といったことが実現可能となる。つまり、レーザ照射を利用して薄膜１３ａに直接パターニングを行うことが実現可能となる。
（ｄ）また、本実施形態では、除去工程（Ｓ１０４）で照射するレーザ光として、レンズ基材１１に対する透過率に加え、ＨＣ膜１２に対する透過率についても、薄膜１３ａに対する透過率との差が１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、より一層好ましくは１０％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる。したがって、レンズ基材１１の光学面上にＨＣ膜１２が形成されている場合であっても、レーザ照射を利用して薄膜１３ａに直接パターニングを行うことが実現可能となる。
（ｅ）本実施形態で説明したように、光学基材がレンズ基材１１であり、光学部材が眼鏡レンズ１０である場合、その眼鏡レンズ１０は曲面状の光学面を有していることが一般的であるが、その場合であっても高精度なパターニングが行えるので、その眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。
（ｆ）本実施形態で説明したように、薄膜１３ａがＳｎＯ２膜またはＣｒ膜であれば、光学部材の光透過性を確保しつつ、パターニングの効果（所定パターンの視認性確保等）を得ることができ、特に眼鏡レンズ１０に適用した場合に非常に好適である。ただし、薄膜１３ａがＳｎＯ２膜またはＣｒ膜に限定されることはなく、吸収を有する酸化金属膜または金属膜であれば、他の酸化金属膜または金属膜であっても、全く同様に適用することが可能であり、その場合であっても同様の効果を得ることができる。
（ｇ）本実施形態の製造方法で得られる眼鏡レンズ１０では、パターン部２０を構成する複数の同一形状部分であるドット２１が、それぞれ略同一の形状および寸法で高精度に形成されている。つまり、光学面が曲面状であっても、高精度のパターニングがされている。したがって、眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保することができる。
（ｈ）本実施形態の製造方法で得られる眼鏡レンズ１０において、パターン部２０は、そのパターン部２０を構成する各ドット２１の寸法ばらつきが±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下となっている。光学面が曲面状である場合、例えばインクジェット記録法では±１０％を超える程度の寸法ばらつきが生じてしまうが、焦点位置の三次元制御に対応しつつレーザ光を照射してパターニングを行えば、±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下の寸法ばらつきに抑えることができる。したがって、複数のドット２１が配されて構成されるパターン部２０であっても、そのパターニングを高精度に行うことができる。
　特に、光学面が曲面状である場合、特に光学面の中心近傍と周縁近傍とで最大寸法ばらつきが生じてしまう可能性が高いが、その最大寸法ばらつきを±１０％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下に抑えることで、薄膜１３ａへのパターニングの高精度化が図れ、眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保する上で非常に好適なものとなる。
（ｉ）本実施形態の製造方法で得られる眼鏡レンズ１０において、パターン部２０は、ドットパターンを構成するものである。ドットパターンについては、当該ドットパターンとしての効果（例えば、透過光量抑制効果）を得る上で、各ドットの均一性が非常に重要となる。その場合であっても、本実施形態で説明したように、各ドットの寸法ばらつきが±１０％以下であれば、当該ドットパターンとしての効果が確実に得られるようになる。
（ｊ）本実施形態の製造方法で得られる眼鏡レンズ１０において、パターン部２０は、薄膜１３ａが除去されて露出する下地面にレーザ加工痕を有している。パターン部２０がレーザ加工痕を有していれば、そのパターン部２０は、レーザ光の照射により薄膜１３ａを部分的に除去して形成されたことが明らかである。レーザ光を利用して形成されたパターン部２０であれば、レーザ光を照射する際の焦点位置の三次元制御に対応することで、曲面状の光学面上の薄膜１３ａに対してパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことができる。したがって、眼鏡レンズ１０について安定した品質を確保する上で非常に好適である。
（４）変形例等
　以上に本発明の実施形態を説明したが、上述した開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。すなわち、本発明の技術的範囲は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　上述の実施形態では、ＨＣ膜１２上にパターニング薄膜１３が形成されている場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。つまり、パターニング薄膜１３は、例えば、ＨＣ膜１２を介在させることなく、レンズ基材１１上に直接形成されたものであってもよいし、またＨＣ膜１２以外の他の種類の膜を介在させて形成されたものであってもよい。
　また、上述の実施形態では、パターン部２０が複数のドット（同一形状部分）２１によって構成されたドットパターンである場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。つまり、パターン部２０は、例えば、ドット２１によって構成されたものではなく、例えば文字や図形等によって構成されたものであってもよい。また、パターン部２０は、眼鏡レンズ１０の光学面の全面ではなく、部分的に形成されたものであってもよい。また、微細なドット２１が集まって文字や図形等を構成するものであってもよい。
　１０…眼鏡レンズ（光学部材）、１１…レンズ基材（光学基材）、１２…ＨＣ膜（非除去膜）、１３…パターニング薄膜、１３ａ…薄膜、１４…ＡＲ膜、２０…パターン部、２１…ドット（同一形状部分）

Claims (14)

  1. 　曲面状の光学面を有する光学基材の前記光学面上に薄膜を形成する成膜工程と、
    　前記光学面上の前記薄膜を部分的に除去して当該薄膜のパターニングを行う除去工程と、を備え、
    　前記除去工程では、レーザ光の照射により前記薄膜の除去を行う
    　光学部材の製造方法。
  2. 　前記除去工程では、前記レーザ光の照射を当該レーザ光の焦点位置の三次元制御に対応したレーザ加工機を用いて行う
    　請求項１に記載の光学部材の製造方法。
  3. 　前記除去工程で照射するレーザ光として、前記光学基材に対する透過率と前記薄膜に対する透過率との差が１％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる
    　請求項１または２に記載の光学部材の製造方法。
  4. 　前記光学基材と前記薄膜との間に、前記薄膜とは異種材料の膜を非除去膜として形成する非除去膜形成工程を備え、
    　前記除去工程で照射するレーザ光として、前記光学基材に対する透過率に加え、前記非除去膜に対する透過率についても、前記薄膜に対する透過率との差が１％以上である波長帯に属する波長のレーザ光を用いる
    　請求項３に記載の光学部材の製造方法。
  5. 　前記光学部材は、眼鏡レンズである
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
  6. 　前記薄膜は、吸収を有する酸化金属膜または金属膜である
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
  7. 　前記除去工程でのパターニングによって形成されるパターン部は、前記光学面上に複数の同一形状部分が配されて構成されているとともに、前記同一形状部分のそれぞれの寸法ばらつきが±１０％以下である
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
  8. 　曲面状の光学面を有する光学基材と、
    　前記光学基材の前記光学面上に形成される薄膜と、
    　前記薄膜が部分的に除去されてなるパターン部と、を備え、
    　前記パターン部は、前記光学面上に複数の同一形状部分が配されて構成されている
    　光学部材。
  9. 　前記パターン部は、前記複数の同一形状部分のそれぞれの寸法ばらつきが±１０％以下である
    　請求項８に記載の光学部材。
  10. 　前記パターン部は、前記光学面の中心近傍に配された前記同一形状部分と前記光学面の周縁近傍に配された前記同一形状部分との寸法ばらつきが±１０％以下である
    　請求項９に記載の光学部材。
  11. 　前記パターン部は、ドットパターンを構成するものであり、
    　前記同一形状部分は、前記ドットパターンにおけるドットを構成するものである
    　請求項８から１０のいずれか１項に記載の光学部材。
  12. 　前記パターン部は、前記薄膜が除去されて露出する下地面にレーザ加工痕を有する
    　請求項８から１１のいずれか１項に記載の光学部材。
  13. 　前記光学部材は、眼鏡レンズである
    　請求項８から１２のいずれか１項に記載の光学部材。
  14. 　前記薄膜は、吸収を有する酸化金属膜または金属膜である
    　請求項８から１３のいずれか１項に記載の光学部材。
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