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JP5266466B2 - 光学部材、眼鏡用プラスチックレンズ及びそれらの製造方法 - Google Patents

光学部材、眼鏡用プラスチックレンズ及びそれらの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、眼鏡等に用いられるプラスチックレンズやガラスレンズ等の光学レンズを始めとする光学部材及びその製造方法に関する。
従来、光学部材の一例である眼鏡用色付きレンズとして、下記特許文献1に記載のものが知られている。このレンズの反射防止膜は、TiOx(x<2)で表せる不足当量酸化チタンを含む少なくとも二つの可視光吸収層を有する。
特表2007−520738号公報
このレンズでは、不足当量酸化チタンを含む可視光吸収層によりグレー等の色が必ず付与されることとなり、着色(可視光吸収)がない状態でTiOx(x<2)を備えさせることは考えられない。又、このレンズにより、均一な発色や抗紫外線性能を呈することが記載されているが、帯電防止に関する言及はない。光学部材が帯電すると、埃が付着し易くなり、特に眼鏡レンズにおいては拭き上げ等による手入れの頻度が高くなる。又、手入れ時に汚れや埃を拭き上げることで静電気が発生し、却って汚れや埃を表面に吸い寄せてしまい、その状態で拭き上げ等を行うと、汚れや埃を巻き込んでしまい、その結果レンズ表面に傷が入ってしまう。又、その他の光学部材においても、同様に汚れや埃の付着による傷等の外観異常を引き起こすことが考えられる。そのため、光学部材においては、帯電が防止されることが望ましい。
請求項1,5に記載の発明は、反射防止性を損なわず、透過性に優れ、そして帯電防止性能を有して、汚れや埃の付着を抑え、傷が付き難い光学部材、あるいは当該光学部材を形成可能な製造方法を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光学部材に関し、真空度調節用の酸素ガスを導入した真空チャンバ内で不足当量酸化チタンを蒸着することにより形成された不足当量酸化チタン膜を備えており、前記真空チャンバ内での成膜時圧力p(Pa)と前記不足当量酸化チタン膜の光学膜厚(屈折率2.50、設計中心波長500nm)が、(1)p≧0.0055、(2)光学膜厚≦0.500λ、(3)光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ、expは自然対数の底eを底とする指数関数、という関係を有することを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、上記目的に加えて、より一層質を良好にする目的を達成するため、上記発明にあって、前記不足当量酸化チタン膜が、酸素イオン及び/又はアルゴンイオンでアシストしながら、あるいはプラズマ処理をしながら蒸着することにより形成されることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、上記目的に加えて、更に反射防止性との良好なマッチングを図る目的を達成するため、上記発明にあって、前記不足当量酸化チタン膜は、低屈折率層及び高屈折率層を含む反射防止膜に係る当該高屈折率層であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、上記目的に加えて、上記の特徴を備えた眼鏡用レンズを提供する目的を達成するため、上記光学部材を用いた眼鏡用プラスチックレンズとしたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、真空度調節用の酸素ガスを導入した真空チャンバ内で不足当量酸化チタンを蒸着することにより基材に不足当量酸化チタン膜を形成する光学部材の製造方法であって、前記真空チャンバ内での成膜時圧力p(Pa)と前記不足当量酸化チタン膜の光学膜厚(屈折率2.50、設計中心波長500nm)が、(1)p≧0.0055、(2)光学膜厚≦0.500λ、(3)光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ、expは自然対数の底eを底とする指数関数、という関係を有することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、上記目的に加えて、より一層質を良好にする目的を達成するため、上記発明にあって、前記蒸着は、酸素イオン及び/又はアルゴンイオンでアシストしながら、あるいはプラズマ処理をしながら行われることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、上記目的に加えて、更に反射防止性との良好なマッチングを図る目的を達成するため、上記発明にあって、前記不足当量酸化チタン膜は、低屈折率層及び高屈折率層を含む反射防止膜に係る当該高屈折率層として形成されることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、上記目的に加えて、上記の特徴を備えた眼鏡用レンズの製造方法を提供する目的を達成するため、上記の製造方法を用いて眼鏡用プラスチックレンズを製造することを特徴とするものである。
本発明によれば、成膜時圧力p≧0.0055、及び(0.001exp(905.73p)−0.050)λ≦光学膜厚≦0.500λの条件下で不足当量酸化チタンを形成することで、透過性能と帯電防止性能とを高水準で両立可能な光学部材の製造方法を提供することができる、という効果を奏する。
本発明及び比較例の特性に関する表である。 図1の吸収率測定に関するグラフであって、(a)は光学膜厚が0.500λであるTiOx層に関するものであり、(b)は光学膜厚が0.050λであるTiOx層に関するものである。 図1の帯電電位に関するグラフであって、(a)は光学膜厚が0.500λであるTiOx層に関するものであり、(b)は光学膜厚が0.050λであるTiOx層に関するものである。 本発明及び比較例の特性に関する表である。 図4の帯電電位に関する表であって、(a)は成膜時圧力6.7×10−3Paに関するものであり、(b)は成膜時圧力6.0×10−3Paに関するものであり、(c)は成膜時圧力5.0×10−3Paに関するものであり、(d)は成膜時圧力5.5×10−3Paに関するものである。 図4の帯電電位に関するグラフであって、(a)は成膜時圧力6.7×10−3Paに関するものであり、(b)は成膜時圧力6.0×10−3Paに関するものであり、(c)は成膜時圧力5.0×10−3Paに関するものであり、(d)は成膜時圧力5.5×10−3Paに関するものである。 成膜時圧力pと光学膜厚の下限の関係を示すグラフである。 反射防止膜に係る多層膜の構成や製造条件等を示す表であって、(a)は比較例1に関する表であり、(b)は本発明に係る多層膜1に関する表であり、(c)は本発明に係る多層膜2に関する表であり、(d)は比較例2に関する表である。 図8の各多層膜を有するレンズの反射率測定に関するグラフである。 (a)は図8の各多層膜を有するレンズの帯電電位等を示す表であり、(b)は(a)に関するグラフである。 図8の各多層膜を有するレンズの特性等に関する表である。 (a)は図8の各多層膜を有するレンズの紫外線照射後に係る帯電電位等を示す表であり、(b)は(a)に関するグラフである。 (a)は図8の各多層膜を有するレンズの恒温恒湿環境放置後に係る帯電電位等を示す表であり、(b)は(a)に関するグラフである。
以下、本発明に係る実施の形態の例につき、適宜図面に基づいて説明する。なお、本発明の形態は、これらの例に限定されない。
[単層膜]
光学部材は、ここではガラスあるいはプラスチック製の基材を有するレンズであり、プラスチック基材としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ4−メチルペンテン−1樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂等が挙げられる。レンズとして屈折率が高く好適なものとして、例えばポリイソシアネート化合物とポリチオール及び/又は含硫黄ポリオールとを付加重合して得られるポリウレタン樹脂を挙げることができる。更に高屈折率のプラスチックとして、例えばエピスルフィド基とポリチオール及び/又は含硫黄ポリオールとを付加重合して得られるエピスルフィド樹脂を挙げることができる。
プラスチック基材の表面には、公知のハードコート層が形成されており、オルガノシロキサン系ハードコート層が好ましいが、他の有機ケイ酸化合物、あるいはアクリル化合物から形成しても良い。又、ガラス基材及びハードコート層を有するプラスチック基材の表面には、TiOx(x<2)で表せる不足当量酸化チタンから成る単層のTiOx層(不足当量酸化チタン膜)が形成されている。なお、xは2より小さいが、2に近い値である。又、ハードコート層を省略したり他の層を付加したりすることで膜の構成を変更しても、TiOx層は同様の性能を呈する。
TiOx層は、次のように形成する。即ち、ガラス基材及びハードコート層付きプラスチック基材表面を露出する状態で置いた真空チャンバ内に、設定の成膜時圧力になるように酸素ガスを導入し、酸素雰囲気中で次に示す反応によりTiOxをガラス基材及びハードコート層付きプラスチック基材の表面に蒸着法にて形成した。蒸着材料として、五酸化三チタン(キヤノンオプトロン株式会社製OS−50)を用いたが、酸化チタン全般を用ることが可能である。
Ti + δO → 3TiOx
ここで、TiOxに係るxの値(不足当量)は、成膜時の真空チャンバ内(真空雰囲気)に導入する酸素ガス導入量によって微調整することができ、又、成膜時の圧力は酸素ガス導入量によって決定されることになる。即ち、成膜時の圧力が高い程、酸素ガス導入量は多くなるため、xが2に近づき、成膜時の圧力が低い程、酸素ガス導入量は少なくなるため、xが2より小さくなる。
そして、まずガラス基材(屈折率1.52)計13枚に対し、図1に示す表の「成膜時圧力[Pa]」の欄に示す圧力において「光学膜厚(λ=500nm)」の欄の膜厚を有するようにTiOx層をそれぞれ成膜し、ガラスレンズを作製した。即ち、成膜時圧力につき8種類とし、この内5種類に関しては光学膜厚が0.500λ及び0.050λのものを作製し、他1種類については光学膜厚が0.500λのものを作製し、残り2種類については光学膜厚が0.050λのものを作製した。
又、同様にして、ハードコート層を有するプラスチック基材(屈折率1.60)計13枚に対し、TiOx層をそれぞれ成膜し、プラスチックレンズを作製した。
これら13組のレンズにつき、それぞれ着色の有無を外観により(特にコバ部を観察することで)確認したところ、図1の表の「外観着色」の欄に「○」を付したものは着色が認められず、「×」を付したものは明らかに着色が認められた。
又、ガラスレンズにつき、分光光度計(日立製作所株式会社製U−4100)を用い、透過率測定及び反射率測定を行い、両者の結果を基に、次に示す式から、それぞれ可視光領域における光吸収率を測定した。
吸収率[%]=100−透過率[%]+反射率[%]
図1の表の「吸収率[%]@550nm」の欄に550nmにおける吸収率(パーセント)を示し、図2に測定結果に係るグラフを示す。この結果によれば、光学膜厚が0.500λでは、5.0×10−3Pa程度未満で透明性が確保できず、光学膜厚が0.050λでは、透明性に関しては特に問題とならないことが分かった。
一方、プラスチックレンズにつき、表面を不織布(小津産業株式会社製 pure leaf)で10秒間擦り、その直後及び初期、初期から1分後・同2分後・同3分後のそれぞれにおいて、静電気測定器(シムコジャパン株式会社製FMX−003)で表面の帯電電位を測定した。又、付着試験として、前記と同様に表面を不織布で10秒間擦った後スチールウール粉に近づけることで、レンズ表面へのスチールウール粉の付着具合を観察し、帯電の程度を確認した。
図1の表の「初期」の欄に擦る直前の電位(kV・キロボルト・絶対値、以下同様)を示し、「10秒擦った直後」「1分後」「2分後」「3分後」にそれぞれの電位を示す。又、これらの電位に関するグラフを図3に示す。更に、図1の表の「スチールウール付着」の欄に、付着の有無を、付着しなかった場合に「○」を付し、付着した場合に「×」を付すことで示す。
この電位ないしスチールウール付着の状況(帯電していると付着する)からレンズの帯電防止性を判断すると、図1の表の「帯電防止性能」の欄に記載した通りとなる。即ち、「○」を付したものは帯電防止性が良好であり、「×」を付したものは帯電防止性につき比較的に劣る。
そして、これら透過性能と帯電防止性能との観点から、高水準に両立できそうな成膜時圧力範囲において各種膜厚を有するレンズを、上記と同様にして計32組64枚更に作製した。即ち、図4の表の「成膜時圧力[Pa]」ないし「光学膜厚(λ=500nm)」の欄に示すように、成膜時圧力7.5×10−3Paで光学膜厚が0.500λ・0.050λの2組、成膜時圧力6.7×10−3Paで光学膜厚が0.500λ〜0.050λ(0.050λ毎)の10組、成膜時圧力6.0×10−3Paで光学膜厚が0.500λ〜0.100λ(0.050λ毎、但し0.350λ・0.250λを除く)の7組、成膜時圧力5.5×10−3Paで光学膜厚が0.200λ・0.150λの2組、成膜時圧力5.0×10−3Paで光学膜厚が0.500λ〜0.050λ(0.050λ毎、但し0.450λ・0.350λ・0.250λを除く)の7組、成膜時圧力4.0×10−3Pa・3.0×10−3Paでそれぞれ光学膜厚が0.050λの1組ずつ、成膜時圧力2.0×10−3Paで光学膜厚が0.500λ・0.050λの2組を作製した。又、これらのレンズにつき、上記と同様にして透過性能と帯電防止性能に関する測定を行った。
図4の表の「帯電防止」の欄に、上記と同様、帯電電位測定とスチールウール粉付着状況から判定した帯電防止性能の良否を、良好な場合「○」を付し、比較的に劣る場合に「×」を付することで示し、「着色」の欄に、上記と同様、外観観察と吸収率算出結果から判定した透明性の良否を、良好な場合「○」を付し、比較的に劣る場合に「×」を付することで示す。
透過性能と帯電防止性能は、成膜時圧力6.7×10−3Paにおいては光学膜厚が0.500λ・0.450λの際に両立し、成膜時圧力6.0×10−3Paにおいては光学膜厚が0.500λ〜0.200λの際に両立し、成膜時圧力5.5×10−3Paにおいては光学膜厚が0.200λ・0.150λの際に両立し、成膜時圧力5.0×10−3Paにおいては光学膜厚が0.500λ〜0.100λの際に両立する。なお、成膜時圧力2.0×10−3Paかつ光学膜厚0.050λにおいてもこれらの性能が両立するが、TiOx層成膜時に光学式膜厚計で光吸収が確認されたため、この点で光学部材としての性能に劣ることとなる。
図5において帯電電位測定結果を図1と同様に示し、図6においてそのグラフを図3と同様に示す。なお、「スチールウール付着」の欄における「△」は、若干の付着があることを示し、「帯電防止性能」の欄における「△」は、摩擦が与えられてもスチールウール粉を寄せ付けない程の高水準の帯電防止性能を有さないが、スチールウールを積極的に引寄せず僅かに引寄せる程度の水準の帯電防止性能は有していることを示す。
以上より、高水準の透過性能と帯電防止性能を保持させるには、次の条件を満たせば良いこととなる。
即ち、まず光学膜厚が0.500λを超えるとTiOx膜における光学特性に影響が出るため、次に示すように光学膜厚を0.500λ以下とする。
光学膜厚≦0.500λ
次に、上記光学式膜厚計での光吸収の発生を防止するため、成膜時圧力pにつき、TiOx膜において光学式膜厚計での光吸収の発生しない5.0×10−3(0.005)Paとする。
p≧0.005
続いて、それぞれの成膜時圧力pに対し帯電防止性と透明性(無着色)との両立を図ることのできる光学膜厚の下限を考える。図1〜6(特に図4)から、成膜時圧力6.7×10−3Paにおいては0.450λが下限であり、成膜時圧力6.0×10−3Paにおいては0.200λが下限であり、成膜時圧力5.5×10−3Paにおいては0.150λが下限であり、成膜時圧力5.0×10−3Paにおいては0.100λが下限である。
図7はこのような成膜時圧力pと光学膜厚の下限の関係についてのグラフである。光学膜厚は、真空度の誤差に起因する屈折率変化等によりプラスマイナス0.050λ程度の誤差が考えられるため、誤差範囲を±0.050λとしている。
当該グラフにおいては、上記4種に係る成膜時圧力pと光学膜厚の関係が誤差範囲を考慮した状態でプロットされている。そして、これら4点のプロットに対し、自然対数の底eを底とする指数関数{光学膜厚=(a・exp(b・p))λ}をプロットに対する誤差の最も少ない状態で(最小自乗法により)フィットさせると、a=0.001,b=905.73となる。
更に、光学膜厚に関する誤差の下限(光学膜厚につき−0.050λ)を考慮すると、次の1番目の関係式となる。なお、当該誤差を考慮しない2番目の関係式としても良いし(図7は2番目の関係式を示している)、当該誤差に対し余裕を持つことでより一層性能に配慮するために当該誤差の上限(光学膜厚につき+0.050λ)を考慮する3番目の関係式としても良い。
光学膜厚=(0.001exp(905.73p)−0.050)λ
光学膜厚=(0.001exp(905.73p))λ
光学膜厚=(0.001exp(905.73p)+0.050)λ
そして、これら関係式は帯電防止性と透明性の両立を図ることのできる光学膜厚の下限に関するため、帯電防止性と透明性を両立する光学膜厚の範囲は、光学膜厚≦0.500λの他、次の1番目に示すものとなる。なお、2番目あるいは3番目のものとしても良い。
光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ
光学膜厚≧(0.001exp(905.73p))λ
光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)+0.050)λ
以上、帯電防止性と透明性の両立を高水準で図ることのできる成膜時圧力pと光学膜厚の関係につきまとめると、次の通りとなる。但し、expは自然対数の底eを底とする指数関数である。
(1)p≧0.005
(2)光学膜厚≦0.500λ
(3)光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ
[多層膜]
上記単層膜に係る形態に則し、次に説明する多層膜を反射防止膜として成膜する。ここでは、低屈折率層をSiO(二酸化ケイ素、屈折率1.47)で形成し、高屈折率層をTiOx(屈折率2.50)層又はTiO(二酸化チタン、屈折率2.43)で形成する。TiOx層は、単層膜における帯電防止性に照らし、1層のみで十分である。なお、低屈折率層や高屈折率層の膜材料として、Al(三酸化二アルミニウム)、Y(三酸化二イットリウム)、ZrO(二酸化ジルコニウム)、Ta(五酸化二タンタル)、HfO(二酸化ハフニウム)、Nb(五酸化二ニオブ)等の公知のものを用いることができる。
上記反射防止膜上には、レンズ表面の撥水撥油性の向上や水ヤケを防止するために、フッ素化合物からなる防汚被膜層が形成されている。防汚被膜層は、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、蒸着法等の公知の方法で形成することができる。
図8(a)はTiOx層を用いずTiOを用いた比較例1を示す表であり、(b),(c)は本発明の多層膜に係る各形態(順に多層膜1,2とする)を示す表であり、(d)はTiOx層を用いてはいるが本発明の成膜時圧力に対する光学膜厚の範囲外で形成した比較例2を示す表である。
比較例1では、公知の方法により、ハードコート付き基材の側から順に第1層(SiO層)、第2層(TiO層)というように第7層(SiO層)まで低屈折率層と高屈折率層が交互に形成されている。各層の光学膜厚(設計中心波長λ=500nm)は表に示すとおりであり、このような各層の成膜時には、膜質の向上のため適宜イオンアシストを表に示す加速電圧(V・ボルト)ないし加速電流(mA・ミリアンペア)にて実施すると共に、適宜「成膜時圧力[Pa]」で示す値になるように、酸素ガスの導入を実施する。なお、イオンアシストはここでは酸素イオンによるが、アルゴンイオンを始めとする他のイオンを用いても良い。又、イオンアシストに代えて、あるいはイオンアシストと共にプラズマ処理を施しても良い。
一方、多層膜1では、比較例と同様にして第3層まで成膜された後、上記の単層膜に係る成膜と同様の方法によりTiOx層である第4層が形成され、更に比較例と同様に第5層以降第7層までが形成される。但し、TiOx層は、比較例と同様にして、750V・250mAの電流により帯電した酸素イオンによるイオンアシストを、酸素ガスの付与と共に施しつつ成膜される。そして、TiOx層は、5.0×10−3Paの成膜時圧力と、当該イオンアシストと、調整された蒸着時間とにより、光学膜厚0.185λとして成膜される。
又、多層膜2では、比較例と同様にして第5層まで成膜された後、上記の単層膜に係る成膜と同様の方法によりTiOx層である第6層が形成され、更に比較例と同様に第7層が形成される。TiOx層は、5.0×10−3Paの成膜時圧力と、750V・250mAでのイオンアシストと、調整された蒸着時間とにより、光学膜厚0.173λとして成膜される。
他方、比較例2では、TiOx層に係る成膜時圧力を除き多層膜1と同様に形成され、当該TiOx層は、6.0×10−3Paの成膜時圧力と、750V・250mAでのイオンアシストと、調整された蒸着時間とにより、光学膜厚0.185λとして成膜される。比較例2では、本発明の6.0×10−3Paの成膜時圧力における光学膜厚範囲(およそ0.500λ〜0.200λ)の外にある0.185λの光学膜厚を有する。
これらの比較例1,2ないし多層膜1,2(各1枚)の可視光領域におけるレンズ表面の反射率を測定した結果を図9に示す。図9によれば、多層膜1,2の反射率特性は、比較例1,2のそれと比べて同等で遜色のないことが分かる。つまり、反射防止膜としての性能は同等であることが分かる。
又、帯電防止性を評価するため、単層膜の場合と同様の帯電電位測定及びスチールウール付着試験を行った結果の表を図10(a)に示し、帯電電位測定に係るグラフを図10(b)に示す。これによれば、多層膜1,2は比較例1,2と比べて高水準の帯電防止性を有することが分かる。
更に、その他の性能を評価するための各種試験の結果に関する表を図11に示す。
まず、単層膜と同様の外観観察によるレンズの着色に関する判定を、「着色」の欄に示す。即ち、比較例1,2ないし多層膜1,2では、着色が認められなかった。
次に、紫外線を照射するキセノンランプを120時間照射した後の外観劣化に関する判定を、「キセノン照射120hr後」の欄に示す。この場合においても、比較例1,2ないし多層膜1,2では、着色が認められなかった。
続いて、アルカリ人工汗液に24時間浸漬させた後の変化に関する結果を、「アルカリ人工汗」の欄に示す。ここで、アルカリ人工汗液は、ビーカーに塩化ナトリウムを10グラム(g)、リン酸水素ナトリウム12水和水を2.5g、炭酸アンモニウムを4.0g入れ、純水1リットル中に溶かして作製したものである。このアルカリ人工汗液にレンズを浸漬させ、20度に保たれた環境下で24時間静置し、24時間静置後にレンズを取り出し、水洗い後に外観検査を行った。即ち、比較例1,2及び多層膜1,2において、アルカリ人工汗液に長時間浸漬させても、外観の変化はみられなかった。
又、レンズを浸漬させるのに十分な量の市水をビーカーで沸騰させ、沸騰した市水の中でレンズを10分間浸漬・煮沸させた後の外観変化に関する結果を、「市水煮沸試験」の欄に示す。即ち、比較例1,2及び多層膜1,2において、10分間浸漬・煮沸させても、形成した反射防止膜の剥がれはなく、良好な結果であった。
更に、60度・95%の環境に7日間置いた際の変化に係る恒温恒湿試験の結果を、「恒温恒湿試験(7日)」の欄に示す。即ち、比較例1,2ないし多層膜1,2では、恒温恒湿試験による変化は認められなかった。
加えて、上記のキセノンランプ照射試験後のレンズに対する、単層膜と同様の帯電試験の結果についての表を図12(a)に示し、グラフを図12(b)に示す。これによれば、比較例1,2では帯電防止性に劣る一方、多層膜1,2は強烈な紫外線に長時間さらされた後でも帯電防止性能を維持することが分かり、帯電防止性能の耐紫外線性が認められる。
更に、上記の恒温恒湿試験のレンズに対する、同様の帯電試験の結果についての表を図13(a)に示し、グラフを図13(b)に示す。これによれば、比較例1,2では帯電防止性が認められない一方、多層膜1,2は低温サウナに類する高温高湿度環境に長時間さらされた後でも帯電防止性能を維持することが分かり、帯電防止性能の耐久性が認められる。
以上によれば、多層膜にあっても、TiOx層を成膜時圧力5.0×10−3Paにおいて光学膜厚0.173λとして形成すれば、どの位置にTiOx層を配置しても、透過性と帯電防止性の高レベルでの両立を図ることができる。又、同様に他の成膜時圧力について試験等を行ったところ、上記単層膜の場合と同様の条件を満たすTiOx層を1層設ければ、透過性と帯電防止性とを高水準で両立することができることが判明した。更に、帯電防止性能につき、紫外線や高温高湿環境に対する優れた耐久性を有することが分かった。なお、TiOx層を1層設ければ透過性を損なわずに帯電防止性を付与することができるものの、上記の条件を満たすTiOx層を2層以上設けても良い。又、5層構造を始めとする他の多層構造の1層ないし複数層に上記の条件を満たすTiOx層を設けても良い。

Claims (8)

  1. 真空度調節用の酸素ガスを導入した真空チャンバ内で不足当量酸化チタンを蒸着することにより形成された不足当量酸化チタン膜を備えており、
    前記真空チャンバ内での成膜時圧力p(Pa)と前記不足当量酸化チタン膜の光学膜厚(屈折率2.50、設計中心波長500nm)が、以下に示す関係を有する
    ことを特徴とする光学部材。
    (1)p≧0.0055
    (2)光学膜厚≦0.500λ
    (3)光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ、expは自然対数の底eを底とする指数関数
  2. 前記不足当量酸化チタン膜が、酸素イオン及び/又はアルゴンイオンでアシストしながら、あるいはプラズマ処理をしながら蒸着することにより形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の光学部材。
  3. 前記不足当量酸化チタン膜は、低屈折率層及び高屈折率層を含む反射防止膜に係る当該高屈折率層である
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学部材。
  4. 請求項1ないし請求項3の何れかに記載の光学部材を用いた
    ことを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズ。
  5. 真空度調節用の酸素ガスを導入した真空チャンバ内で不足当量酸化チタンを蒸着することにより基材に不足当量酸化チタン膜を形成する光学部材の製造方法であって、
    前記真空チャンバ内での成膜時圧力p(Pa)と前記不足当量酸化チタン膜の光学膜厚(屈折率2.50、設計中心波長500nm)が、以下に示す関係を有する
    ことを特徴とする光学部材の製造方法。
    (1)p≧0.0055
    (2)光学膜厚≦0.500λ
    (3)光学膜厚≧(0.001exp(905.73p)−0.050)λ、expは自然対数の底eを底とする指数関数
  6. 前記蒸着は、酸素イオン及び/又はアルゴンイオンでアシストしながら、あるいはプラズマ処理をしながら行われる
    ことを特徴とする請求項5に記載の光学部材の製造方法。
  7. 前記不足当量酸化チタン膜は、低屈折率層及び高屈折率層を含む反射防止膜に係る当該高屈折率層として形成される
    ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の光学部材の製造方法。
  8. 請求項5ないし請求項7の何れかに記載の製造方法を用いて眼鏡用プラスチックレンズを製造する
    ことを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5413978B2 (ja) * 2010-05-20 2014-02-12 東海光学株式会社 プラスチック光学製品及び眼鏡プラスチックレンズ
DE102010048089B4 (de) * 2010-10-01 2016-09-01 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer mehrere Schichten aufweisenden antistatischen Beschichtung für ein Linsenelement
JP5740607B2 (ja) * 2011-02-23 2015-06-24 東海光学株式会社 光学製品の耐久性試験方法
JP2012247741A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Nikon-Essilor Co Ltd 光学部品の製造方法
TW201427132A (zh) * 2012-12-19 2014-07-01 Ind Tech Res Inst 複合漸變折射層結構及包括此結構之封裝結構
US9057887B1 (en) 2014-05-06 2015-06-16 Blue Light Eye Protection, Inc. Materials and methods for mitigating the harmful effects of blue light
JP6432270B2 (ja) * 2014-10-14 2018-12-05 岩崎電気株式会社 波長選択フィルター及び光照射装置
KR101655967B1 (ko) * 2015-04-30 2016-09-08 박종범 질소 및 공기발생부를 포함하는 통합 시료농축기
CN105425416A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 奥特路(漳州)光学科技有限公司 一种过滤蓝光防强光耐磨镜片及其制备方法
CN105904798A (zh) * 2016-04-25 2016-08-31 苏州普京真空技术有限公司 一种多层复合耐用真空镀膜
EP3901672A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-27 Essilor International An optical article comprising a light absorbing compound and a corresponding manufacturing method
EP4095570A1 (en) * 2021-05-27 2022-11-30 Essilor International Optical lens having an asymmetric mirror

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH391198A (de) * 1958-10-30 1965-04-30 Balzers Patent Beteilig Ag Verfahren zur Herstellung dünner Oxydschichten
US5719705A (en) * 1995-06-07 1998-02-17 Sola International, Inc. Anti-static anti-reflection coating
EP0762151A3 (en) 1995-08-30 1998-08-05 Nikon Corporation Optical article with coat and method of making the same
JPH09105801A (ja) * 1995-10-11 1997-04-22 Nikon Corp 被膜を備えた光学物品とその製造方法
JPH0990102A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Nikon Corp 被膜を備えた光学物品およびその製造方法
US5827580A (en) * 1996-03-27 1998-10-27 Regents Of The University Of California Low temperature formation of electrode having electrically conductive metal oxide surface
GB9619781D0 (en) * 1996-09-23 1996-11-06 Secr Defence Multi layer interference coatings
KR20030025914A (ko) * 2000-04-10 2003-03-29 세끼쑤이 케미컬 가부시기가이샤 대전방지 하드코트용 조성물, 대전방지 하드코트, 그제조방법 및 대전방지 하드코트를 갖는 적층체 필름
DE10065647A1 (de) * 2000-12-29 2002-07-04 Merck Patent Gmbh Aufdapfmaterial zur Herstellung hochbrechender optischer Schichten und Verfahren zur Herstellung des Aufdampfmaterials
DE10140514A1 (de) * 2001-08-17 2003-02-27 Heraeus Gmbh W C Sputtertarget auf Basis von Titandioxid
DE10222568B4 (de) * 2002-05-17 2007-02-08 W.C. Heraeus Gmbh Kompositmembran und Verfahren zu deren Herstellung
TWI265304B (en) * 2002-08-29 2006-11-01 Shinetsu Chemical Co Lens with stain resistant surface layer
EP1546431B1 (de) 2002-09-30 2010-02-10 Incoat GmbH Verbundwerkstoff
FR2864251B1 (fr) * 2003-12-17 2006-04-28 Essilor Int Article d'optique revetu d'un revetement anti-reflets multicouches absorbant dans le visible et procede de fabrication
JP2005234188A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Ito Kogaku Kogyo Kk 光学無機薄膜を備えた光学要素
JP2005338366A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Olympus Corp 反射防止膜及び光学部品
JP5111508B2 (ja) * 2007-08-22 2013-01-09 ユニチカ株式会社 離型用シート

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