(57)【要約】【課題】３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの特定の短波長の光の長時間の照射を受けても、白濁・劣化が生じにくい光学素子を提供する。【解決手段】記録や再生をするための装置に用いられる光学素子において、素子表面が酸素と反応することを防止するために、酸素を遮断する性質を持つ膜が、素子の最外層に積層（あるいは、塗布）されている。酸素を遮断する性質を持つ膜が、素子の表面、裏面および側面の少なくとも１つの面に積層（あるいは、塗布）されている。光学素子が、波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、又は対物レンズである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録や再生をするための装置に用いられる光学素子において、素子表面が酸素と反応することを防止するために、酸素を遮断する性質を持つ膜が、素子の最外層に積層されていることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子において、酸素を遮断する性質を持つ膜が、素子の表面、裏面および側面の少なくとも１つの面に積層されていることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学素子において、光学素子が、波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、又は対物レンズであることを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＶＤ（登録商標）、ブルーレイディスク（登録商標）の記録（録音、録画）や再生のための装置に用いられる光学素子に関し、とくに素子表面が酸素と反応しないように酸化遮断性膜を積層した光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１などに示すように、波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、対物レンズなどの光学素子を製造する過程において、酸化防止剤を添加したことで、酸化防止した光学素子を製造することが知られている。
【特許文献１】特開２００４−１９７０６７号公報
【特許文献２】特開２００８−４７２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えばブルーレイディスクで録音、録画などの記録に用いられる特定の短波長の光、例えば３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの光に対し、波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、対物レンズなどの光学素子は、光の照射を受けるにつれて白濁・劣化してしまい、録音、録画などの記録に用いることができなくなってしまう。
【０００４】
一方、特許文献１では、素子内部に酸化防止剤を添加しているものの、素子表面では、酸化防止剤の化合物が稠密して配置されていないので、例えば３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの短波長の光の長時間の照射により、やはり劣化してしまう懸念がある。
【０００５】
本発明の目的は、前述のような特定の短波長の光の長時間の照射を受けても、白濁・劣化が生じにくい光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するための本発明の解決手段を例示すると、特許請求の範囲の各請求項に記載の光学素子である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者等は、上記のような特定の短波長の光の照射による、光学素子の白濁・劣化は、光の照射によって素子が空気中の酸素分子と反応し、化学変化を起こすことによって引き起こされるという知見を得た。さらに、光学素子の表面が酸素と接触することを防止することで、光学素子の白濁・劣化を大幅に改善できることを見出した。
【０００８】
そこで、本発明の１つの実施形態では、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等に記録、再生するための装置に用いられる光学素子を改良して、酸素遮断性を持つ膜を素子の最外層に積層する。とくに、酸素遮断性を持つ膜を、素子の表面、または／および裏面、または／および側面に積層（あるいは、塗布）する。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、ブルーレイディスク装置に用いられる光学素子において、酸素を遮断する性質を持つ膜を素子の最外層に積層し、例えば３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの短波長のブルーレイのレーザ光においても、白濁・劣化することなく、再生や、録音、録画などの記録のために用いることができる波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、対物レンズなどの光学素子を提供する。
【００１０】
本発明の更に別の実施形態においては、酸素を遮断する性質をもつ膜を、ブルーレイディスク装置に用いられる光学素子の表面、裏面、側面の少なくとも１つの面（好ましくは全ての面）に積層（あるいは、塗布）する。そうすることにより、例えば３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの短波長のブルーレイのレーザ光においても光学素子が、白濁・劣化することなく、再生、録音、録画などの記録のために用いることができる。
【００１１】
酸素を遮断する性質をもつ膜の好適な例を説明すると、最適な例は、例えば真空蒸着によりＳｉＯ２などの金属酸化物（酸素バリア層）を積層することによって形成された膜、または、湿式（溶液コート）でＳｉＯ２＋フッ素コート（酸素バリア層）することによって形成された膜である。なお、ＳｉＯ２に限定されず、ＳｉＯＮ、Ｓｉ＋ＤＬＣ、チッ化珪素（ＳｉＦ４）などの金属酸化物を積層してもよい。
【００１２】
積層方法は、真空蒸着、溶液コート法（浸漬法）以外にも、スパッタリング法、スピンコート法などの方法を用いてもよい。
【００１３】
本発明による光学素子は、好ましくは、波長板、偏光板、プリズム、反射ミラー、対物レンズである。
【実施例】
【００１４】
本発明を適用した光学素子について実施例をもとに説明する。
【００１５】
例えば、波長板の、ブルーレイのレーザ光が透過する領域（おおよそ有効径３ｍｍ程度）を含む表面及び裏面の全体に蒸着によりＳｉＯ２などの金属酸化物（酸素バリア層）を積層する。合わせて、例えば、波長板の側面の全体にも蒸着によりＳｉＯ２などの金属酸化物（酸素バリア層）を積層してもよい。
【００１６】
または、波長板の、ブルーレイのレーザ光が透過する範囲に湿式（溶液コート）でＳｉＯ２＋フッ素のコート（酸素バリア層）を形成する。分析の結果、これらの処理により素子表面の酸素透過率は、未処理のものと比較して、０．４％程度まで減少できることが確認された。
【００１７】
なお、ＳｉＯ２に限定されず、ＳｉＯＮ、Ｓｉ＋ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、チッ化珪素（ＳｉＦ４）などの金属酸化物を積層しても、同様の効果を得ることができる。
【００１８】
溶液コート法を用いる場合、コート膜種として、フッ素樹脂、塩ビ、塩化ビニリデン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることもできる。
【００１９】
波長板などの光学素子は、有機化合物である、シクロオレフィン系ポリマーの、ＡＲＴＯＮ（登録商標、アートンＪＳＲ製）、ＺＥＯＮＯＲ（登録商標、ゼオノア、日本ゼオン製）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）であるアペル（登録商標、三井化学製）などを用いることができ、また、その他のシクロオレフィン系ポリマーやポリカーボネイト、ポリビニルアルコール、また三酢酸セルロースなども用いることができる。
【００２０】
本発明に係る光学素子について、性能向上を表す耐光性試験を実施した。
【００２１】
その試験の光学特性（透過波面収差）データを表１に示す。
【表１】
2010107835.tif 000002
【００２２】
未処理のサンプルは、積算光量１Ｗｈ／ｍｍ2の光照射で透過波面収差の値が大きく変化し、劣化が確認された。
【００２３】
処理したサンプルは、複数回試験したが、積算光量１、３、６、１６Ｗｈ／ｍｍ2まで照射しても収差変化はなく、劣化は確認できなかった。なお、照射した波長はブルーレイディスクに用いられる波長４０５ｎｍであった。なお、３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲のいずれの波長であってもよい。
【００２４】
表１のデータからも明らかなように、未処理（積算光量１Ｗｈ／ｍｍ２）のサンプルは、劣化により使用不可（×）であった。処理済（積算光量１６Ｗｈ／ｍｍ２まで）のサンプルは、劣化なく使用可能（○）であった。
【００２５】
これらの比較結果から、光学素子の耐光性は１０倍以上改善されたといえる。
【００２６】
以上の実験結果から、ブルーレイディスク装置に用いられる光学素子において、酸素を遮断する性質をもつ膜を光学素子の表面、裏面、側面に積層（あるいは、塗布）することにより、例えば３９０ｎｍ〜４２０ｎｍなどの短波長のブルーレイのレーザ光においても、光学素子は、白濁・劣化することなく、再生、録音、録画などの記録のために用いることができることが確認できた。
【００２７】
また、従来は短波長レーザへの耐久性の問題から、ブルー用光学素子としては水晶やガラスなどの無機材料が使用されているが、本発明によって、光学素子材料として樹脂材料を用いることが可能になった。すなわちブルーレイなどの短波長レーザに適用可能な光学素子材料を無機材料から樹脂材料へのシフトさせることができ、記録、再生装置製造コストを大きく低減させることが可能になった。