(57)【要約】【課題】レンズにハードコート層を形成することによって生じる干渉縞を低コストで抑制する。【解決手段】レンズ基板１上に、少なくとも第１の層として中間層２、この中間層２の上に形成される第２の層としてハードコート層３を有し、中間層２の直下の素地の屈折率をα、ハードコート層３の屈折率をγとすると、α＞β＞γなる屈折率βを有する中間層２をハードコート層３の直下に挿入介在させる。ハードコート層３の屈折率γをレンズ基板１の屈折率αと同程度としなくても、各層間の屈折率差により生じる干渉縞の発生を抑えることが可能となる。【選択図】図１
2011113070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ基板と、
レンズ基板上に形成される第１の層と、
前記第１の層上に形成される第２の層と、
を備え、前記第１の層の直下の素地、前記第１の層及び第２の層の屈折率をそれぞれα、β、γとすると
α＞β＞γ
を満たす
プラスチックレンズ。
【請求項２】
前記第１の層の直下の素地が、前記レンズ基板である請求項１に記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
前記第１の層の光学的膜厚ｈは、可視光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける任意の波長λに対して
ｈ＜λ／２
を満たす請求項１又は２に記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
前記第１の層の光学的膜厚ｈは、可視光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける任意の波長λに対して
０．２λ＜ｈ＜０．３λ
を満たす請求項３に記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
前記波長λは、国際照明委員会（ＣＩＥ）に規定されている明所視標準比視感度が０．５以上１．０以下の波長域に含まれる請求項３又は４に記載のプラスチックレンズ。
【請求項６】
前記第１の層の光学的膜厚ｈは
１２５ｎｍ≦ｈ≦１５５ｎｍ
を満たす請求項３〜５いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項７】
前記第１の層の屈折率βは
√（αγ）＋０．０３≧β≧√（αγ）−０．０３
を満たす請求項１〜５いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項８】
前記第１の層の屈折率βは
√（αγ）＋０．２２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．２２（α−γ）
を満たす請求項１〜５いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項９】
前記第１の層の屈折率βは
√（αγ）＋０．１２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．１２（α−γ）
を満たす請求項１〜５いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項１０】
前記第１の層及び第２の層は、湿式法により形成されている請求項１〜９いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項１１】
前記第１の層はプライマー層である請求項１〜１０いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項１２】
前記第２の層はハードコート層である請求項１〜１１いずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項１３】
プラスチックレンズの製造方法であり、
第１の層を形成する第１のコート液を用意する工程と、
前記第１の層よりも屈折率の小さい第２の層を形成する第２のコート液を用意する工程と、
前記第１の層よりも屈折率の大きいプラスチックレンズ基板に前記第１のコート液を塗布及び硬化して前記第１の層を形成する工程と、
前記第１の層の上面に前記第２のコート液を塗布及び硬化して第２の層を形成する工程と、を含む
プラスチックレンズの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の層の光学的膜厚ｈは、可視光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける任意の波長λに対して
０．２λ＜ｈ＜０．３λ
となるように前記第１の層を形成する請求項１３に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項１５】
前記波長λは、国際照明委員会（ＣＩＥ）に規定されている明所視標準比視感度が０．５以上１．０以下の波長域に含まれる請求項１４に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項１６】
前記第１の層の光学的膜厚ｈが、
１２５ｎｍ≦ｈ≦１５５ｎｍ
となるように前記第１の層を形成する請求項１５に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項１７】
前記第１の層は、ハードコート層又はプライマー層である請求項１３〜１６いずれか１項に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項１８】
前記第２の層は、ハードコート層である請求項１３〜１６いずれか１項に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックレンズ及びプラスチックレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズ基板の基材種は、使用者の用途や使用環境により素材が選択できるよう、多数ある。例えば屈折率が１．６７以上の高屈折率基板を用いたプラスチックレンズが多く開発されるようになっている。こうした高屈折率基板によるプラスチックレンズは、レンズを薄くできることから、例えば±６．００以上の度数の高いレンズを必要とする患者にとって特に有用であり、需要が高い。
また、ポリカーボネート素材（屈折率１．５９）やポリウレタン素材（屈折率１．５３）からなるプラスチックレンズ基板は靭性に優れるため、耐衝撃性の高いレンズとして知られている。
【０００３】
その一方で、プラスチックレンズは一般的に表面の硬度が低く、耐擦傷性において難点もある。したがってこの弱点を補うために、プラスチックレンズ表面にハードコート層を付与することが従来より行われてきている。
【０００４】
ところが、ハードコート層等の被膜をレンズ表面に形成する場合、干渉縞が生じることがある。これは、レンズ基板と被膜の屈折率が異なることによってレンズ基板と被膜との界面で光が反射し、この光が干渉を起こすためである。特に高屈折率のプラスチックレンズの場合には、レンズ基板とハードコート層との間の屈折率差が大きくなるため、顕著に現れやすい。
【０００５】
こうした干渉縞の発生を抑制するために、例えば下記特許文献１では、特定酸化物微粒子と、エポキシ基含有ケイ素化合物またはその部分加水分解物と、特定官能基と一つ以上の不飽和基を有し、水もしくは低級アルコールに可溶な有機化合物と、エポキシ基含有ケイ素化合物またはその部分加水分解物の硬化触媒とを含有するコーティング組成物によってハードコート層を形成することが記載されている。特に、特定酸化物微粒子の含有量を調整することでハードコート層の屈折率を高めるものである。
【０００６】
また下記特許文献２では、チタンとケイ素とジルコニウムおよび／またはアルミニウムの酸化物からなる複合酸化物微粒子と、マトリックスとして有機ケイ素化合物の加水分解物や部分縮合物の一種以上等を含有する被膜形成用塗布液によってハードコート膜を形成することが開示されている。ここにおいては、マトリックスや複合酸化物微粒子の組成を変えることによって被膜の屈折率を調整し、被膜とレンズ基材との屈折率差を小さくすることが行われている。
また他にも下記特許文献３では、コーティング組成物に含まれる被覆型無機酸化物超微粒子の含有量を調整することが開示されている。すなわち、ハードコート膜の屈折率をレンズ基材の屈折率近辺の特定の範囲内に収めることで、干渉縞を抑えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３２５２０１号公報
【特許文献２】特開平８−４８９４０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７００９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、これまではハードコート層の屈折率をレンズ基材の屈折率に近づけることが最善策であると考えられてきた。ハードコート層は一般的にマトリックスである有機シラン化合物と、酸化物のゾルから構成される。有機シラン化合物の屈折率は通常１．４〜１．６程度であり、上記特許文献にもあるように被膜内に分散させるコロイド状の酸化物種を選択することで屈折率の調整を行う。例えば、高屈折率基材用のハードコート組成物として用いる酸化物粒子には、屈折率の高い酸化チタン（ルチル：２．５１、アナターゼ：２．５４）を選択することができる。
【０００９】
しかしながら、酸化チタンは光触媒作用が強いため、ハードコート層の化学的安定性を維持することにも留意しなければならない。また、酸化チタンの酸素含有量が例えば経時的に欠損状態となったりすると青く着色してしまい、レンズの色が変化してしまうことも懸念される。こうした酸化チタンの作用を封じるために、シリカコート等によって酸化チタンの微粒子表面を被覆することも行われているものの、着色を完全に防ぐのは難しく、またコストが非常に高くついてしまう。
さらにこの酸化物ゾルの含有量を変えることによって屈折率の調整を行う場合には、特定の範囲内に配合比を抑える必要があり、作業が煩雑となり、生産性の向上、コストの低下を図り難い。
【００１０】
また、前述したように、プラスチックレンズ基板は屈折率や用途により種々の素材のものがある。基板とコート層の屈折率を合わせても、コート層と基板の相性が悪くレンズ密着性が得られない場合がある。コート層自体に耐衝撃性などを付与させる場合には、基板とコート層の屈折率を合致させることができない場合もある。コート層と基板の相性や、コート層の特性を生かすためにも、コート層の屈折率に選択制がある方が好ましい。
【００１１】
上記課題を鑑みて本発明は、製造工程が簡易な構成とし、かつ容易に干渉縞の発生を抑制することのできるプラスチックレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明によるプラスチックレンズはレンズ基板と、レンズ基板上に形成される第１の層と、第１の層上に形成される第２の層を備える。そして、第１の層の屈折率は第１の層の直下の素地の屈折率よりも小さく、また第２の層の屈折率は第１の層の屈折率よりも小さいものとする。
【００１３】
この第１及び第２の層を有するプラスチックレンズとしては、例えば第１の層としてプライマー層等の中間層を設け、この上に第２の層としてハードコート層（第２の層）をレンズ基板上に設けることによって構成できる。これによって、レンズの分光反射率におけるリップルの振幅に極小値をもたせることができる。
また同時に極大値も生じるが、この極大値は第１の層が無い場合に生じるリップルの振幅よりも大きくなることはない。すなわち、この第１の層をレンズ基板と第２の層の間に介在させることで必ずリップルの振幅を小さくすることが可能となる。
【００１４】
また、この第１の層の光学的膜厚を適切に設定することによって、分光反射率に生じるリップルの任意の波長における振幅を極小とすることができる。
【００１５】
またさらに、第１の層の屈折率をレンズ基板の屈折率と第２の層の屈折率との間において適宜調整すればリップルの振幅をさらに小さくすることが可能であり、任意の波長におけるリップルをほぼフラットとすることができる。
【００１６】
また、この第１の層は屈折率や膜厚が本発明を満たすものであればプライマー層以外の２層目のハードコート層として形成してもよく、任意の膜として用いてよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造工程が簡易な構成でありながら、レンズの分光反射率におけるリップルの振幅を低減することができる。このため、レンズ表面に生じる干渉縞を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるプラスチックレンズの構成を示す概略断面図である。
【図２】実施例１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図３】実施例２におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図４】実施例３におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図５】実施例４におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図６】実施例５におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図７】比較例１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図８】比較例２におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図９】比較例３におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１０】実施例２−１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１１】実施例２−２におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１２】実施例３−１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１３】実施例３−２におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１４】実施例４において中間層の屈折率を変化させた場合における分光反射率のリップル幅を示す説明図である。
【図１５】実施例４−９におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１６】実施例５−１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１７】実施例５−２におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１８】実施例６−１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図１９】実施例６−１５及び比較例５におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図２０】実施例６におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図２１】実施例７−１におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【図２２】実施例７−１及び実施例８における分光反射率のリップルの振幅を示す説明図である。
【図２３】実施例９におけるプラスチックレンズの分光反射率を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．本発明によるプラスチックレンズの構成
２．解析による実施例及び比較例
３．評価結果
【００２０】
１．本発明によるプラスチックレンズの構成
図１は、本発明によるプラスチックレンズの構成を示す概略断面図である。本発明によるプラスチックレンズは、レンズ基板１と、レンズ基板上に形成される第１の層として例えば中間層２と、中間層２上に形成される第２の層として例えばハードコート層３とを含む。
本発明においては、これらレンズ基板１と、中間層２と、ハードコート層３の材料種を限定するものではない。ただし、レンズ基板１の屈折率、中間層２の屈折率、ハードコート層３の屈折率をそれぞれα、β、γとすると、α＞β＞γの関係となる材料種を選択する。すなわち、レンズ基板１上に段階的に屈折率の小さい層を積層する構成とする。したがって、ハードコート層３の屈折率をレンズ基板１の屈折率に近づけるものではなく、レンズ基板１とハードコート層３の間に、その中間の屈折率を有する中間層２を狭入するものである。
また、この中間層２はプライマー層やハードコート層として機能する材料を用いてもよく、任意の機能を有する膜としてよい。
【００２１】
本発明のプラスチックレンズに用い得るレンズ基板１の材料を例示すると、例えばメチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、スルフィドと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体等が利用可能である。
特にレンズ基材の材料として、屈折率が１．６７以上程度の比較的高屈折率な材料を用いてレンズを構成する場合に、本発明を好適に適用することができる。
【００２２】
また、本発明においてハードコート層３の材料としてハードコート液に用いる有機ケイ素化合物は特に限定されず、例えばエポキシ系、アクリル系、ビニル系、メタクリル系のシランカップリング剤等を用いることができる。
【００２３】
また、本発明においてハードコート層３に含まれる金属酸化物としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｓｎ等の金属のうち１種以上、またその複合酸化物が挙げられる。ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物）を用いる場合は、これらを含むハードコート層３全体の屈折率を比較的高くすることができるが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述した屈折率α、β、γの関係を満たすものであればよい。
【００２４】
すなわち、本発明のプラスチックレンズにおいては、ハードコート層３の屈折率γをレンズ基板１の屈折率αと同程度とする必要はなく、それより低い屈折率とすることが可能である。このため、ハードコート層に屈折率の小さい材料を用いながらも、干渉縞を抑制することができる。
したがって、従来のハードコート組成物である酸化物ゾルを減量したり省いたりすることができ、またより安価な別の酸化物ゾルを用いることが可能となる。このためコストの低減とともに調製工程の作業性も向上し、さらには経時変化等による着色のリスクも回避することができる。
【００２５】
中間層２としては、上述したハードコート層と同様の材料を用いることも可能であり、一方例えばプライマー層等を中間層２として設けてもよい。
プライマー層の材料としては通常用いられる材料が利用可能であり、レンズ基板１とハードコート層３との密着性及び耐衝撃性を高め、またレンズ基板１を比較的高屈折率材料より構成する場合は、光学特性に影響を及ぼさない材料であればよい。例えばポリオール、ポリイソシアネート、ポリイソシアネートのＮＣＯ基のブロッキング剤、またこれらに加えて金属酸化物を含有させることで、上述した屈折率α、β及びγの関係を容易に調整することが可能である。
【００２６】
また、本発明のプラスチックレンズにおいては、可視光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける任意の波長λに対して、中間層２の光学的厚さをλ／２未満とすると、波長λにおける干渉光の振幅を小さくすることができるので好ましい。
【００２７】
またさらに、この光学的膜厚ｈが少なくとも下記式（１）の範囲内にあれば、干渉縞の発生を抑制する効果を十分に得ることができる。
０．２λ＜ｈ＜０．３λ・・・（１）
その中でも特に、この中間層の光学的膜厚をλ／４とすると、波長λにおける振幅が他の波長に比べて最も小さくなるように選択することができる。
【００２８】
また、中間層２を、下記の式（２）を満たす屈折率を有する構成とすると、干渉光によるリップルの振幅が反射光の２％以内となるので好ましい。
√（αγ）＋０．０３≧β≧√（αγ）−０．０３・・・（２）
【００２９】
また、中間層２を、下記の式（３）を満たす屈折率を有する構成とする場合は、中間層の無い場合に比べてリップルの振幅を１／２以下にすることができる。
√（αγ）＋０．２２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．２２（α−γ）・・・（３）
【００３０】
またさらに、中間層２を、下記の式（４）を満たす屈折率を有する構成とすることで、中間層の無い場合に比べて、リップルの振幅を１／３以下にすることができる。
√（αγ）＋０．１２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．１２（α−γ）・・・（４）
【００３１】
特に、下記の式（５）を満たす場合にはリップルの振幅が最小となり、波長λにおけるリップルをフラットにすることができる。
β２＝αγ・・・（５）
【００３２】
また、本発明によるプラスチックレンズは、ハードコート層３の上に反射防止膜や撥水膜等の各種機能膜を形成してもかまわない。
【００３３】
なお、第１の層である中間層２は、スピンコーティングやスプレーコーティング等の湿式成膜によって形成するのが好ましい。ただし、湿式成膜のうちディップコーティングは膜厚の均一性において若干劣ること、またスプレーコーティングはコーティング剤を噴出するノズルの目詰まりや、溶媒での希釈濃度の管理をしなければならないことを考慮すると、スピンコーティングによる中間層２の形成が最も容易かつ低コストで行えるため好ましい。第２の層として設けるハードコート層３の成膜方法は特に限定されず、いずれの方法でも成膜することが可能である。
【００３４】
また、以上説明した構成の本発明によるプラスチックレンズは、次の工程を経て製造することができる。
すなわち、第１の層、例えば中間層２を形成する第１のコート液を用意する工程と、第１の層よりも屈折率の小さい第２の層、例えばハードコート層３を形成する第２のコート液を用意する工程を有する。また、第１の層よりも屈折率の大きいプラスチックレンズ基板に第１のコート液を塗布及び硬化して第１の層を形成する工程と、この第１の層の上面に第２のコート液を塗布及び硬化して第２の層を形成する工程を有する。
そして、この第１の層を形成する工程において、国際照明委員会（ＣＩＥ）に規定されている明所視標準比視感度が０．５以上１．０以下に含まれる波長域に含まれる任意の波長λに対し、第１の層の光学的膜厚ｈが、上記式（１）の範囲内に含まれる膜厚に形成する。以上の工程により、上述の構成のプラスチックレンズを得ることができる。
【００３５】
２．解析による実施例及び比較例
次に、上述のレンズ基板１、中間層２及びハードコート層３の各材料の屈折率、膜厚を変化させた実施例及び比較例の解析を行った。以下各例の条件について説明する。
［１］実施例１
屈折率１．６７のレンズ基板上に、中間層として屈折率１．６５のプライマー層を形成し、このプライマー層上に厚さ３０００ｎｍ、屈折率１．６２のハードコート層を形成した。そしてこのレンズの光学中心位置において垂直方向から光を入射させた場合における分光反射率を、プライマー層の厚さを３０ｎｍから２５２．２７２７ｎｍまで５段階変化させて求めた。なお、レンズ基板裏側の界面における反射は無いものとし、レンズ基板とプライマー層の界面、プライマー層とハードコート層の界面及びハードコート層表面での各波長における反射率を求めた。
【００３６】
［２］実施例２
プライマー層の厚さを８４．０９ｎｍ、ハードコート層の厚さを２０００ｎｍまたは１０００ｎｍとし、それ以外は実施例１と同様にして分光反射率を求めた。
［３］実施例３
プライマー層の厚さを８４．０９ｎｍまたは１６８．１８ｎｍとし、ハードコート層の屈折率を１．６としたこと以外は実施例２と同様にして分光反射率を求めた。
［４］実施例４
プライマー層の屈折率を１．６１２から１．６５８まで１１段階変化させた場合において、実施例３と同様にして分光反射率を求めた。
［５］実施例５
レンズ基板の屈折率を１．７４としたこと以外は、実施例３と同様にして分光反射率を求めた。
【００３７】
［６］実施例６
プライマー層の屈折率を１．６３から１．７１まで１５段階変化させた場合において、実施例５と同様にして分光反射率を求めた。
［７］実施例７
レンズ基板の屈折率を１．７としたこと以外は、実施例３と同様にして分光反射率を求めた。
［８］実施例８
プライマー層の屈折率を１．６１から１．６９まで１３段階変化させた場合において、実施例７と同様にして分光反射率を求めた。
［９］実施例９
レンズ基板の屈折率を１．５９、屈折率１．５４４のプライマー層の膜厚を８９．８６ｎｍ、ハードコート層の屈折率を１．５としたこと以外は実施例１と同様にして分光反射率を求めた。
【００３８】
［１０］比較例１
プライマー層無しとしたこと以外は実施例１と同様にして分光反射率を求めた。
［１１］比較例２
プライマー層の屈折率を１．６９、膜厚を８１．４ｎｍとしたこと以外は実施例１と同様にして分光反射率を求めた。
［１２］比較例３
プライマー層の屈折率を１．６、膜厚を８５．９ｎｍとしたこと以外は実施例と同様にして分光反射率を求めた。
［１３］比較例４
プライマー層無しとしたこと以外は実施例３と同様にして分光反射率を求めた。
［１４］比較例５
プライマー層無しとしたこと以外は実施例５と同様にして分光反射率を求めた。
［１５］比較例６
プライマー層無しとしたこと以外は実施例７と同様にして分光反射率を求めた。
【００３９】
３．評価結果
表１に、各実施例及び比較例におけるレンズ基板の屈折率、中間層として設けるプライマー層の屈折率、膜厚及び波長５５５ｎｍにおける光学的膜厚、ハードコート層の屈折率及び膜厚、更に分光反射率におけるリップルの最大振幅を示す。なお、振幅は比視感度が０．１以上である波長４７０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲で求めた。
【００４０】
【表１】
2011113070.tif 000003
【００４１】
また、図２〜６にそれぞれ実施例１−１〜１−５における分光反射率を示す。また図７は、比較例１における分光反射率であり、この図７におけるリップルの振幅を線Ｌ１、Ｌ２としてそれぞれ図２〜図６に示してある。また図２〜図６中の線Ｌ３、Ｌ４はそれぞれ波長４７０ｎｍ、６５０ｎｍの位置を示している。
【００４２】
屈折率１．６７のレンズ基板１と屈折率１．６２のハードコート層３の間に屈折率１．６５、膜厚３０ｎｍのプライマー層を中間層２として介在させた例を示す図２では、リップルが線Ｌ１、Ｌ２内に収まり、さらに短波長側になるほどリップルの振幅がより小さくなっていることがわかる。そしてプライマー層の膜厚が６０ｎｍとされる例の結果である図３ではさらに振幅が小さくなり、プライマー層の膜厚が８４．０９ｎｍ、すなわち光学的膜厚が５５５ｎｍの１／４である例を示す図４では、波長５５５ｎｍにおいて振幅が最小となっている。さらにプライマー層の膜厚を厚くしていくと、図５に示すように今度はその光学的膜厚が５５５ｎｍの１／２となる１６８．１８ｎｍで、波長５５５ｎｍにおける振幅が最大となる。しかし、この最大となる振幅は、プライマー層が無い場合である図７の振幅を超えることはない。
【００４３】
これに対して図８は、屈折率１．６７のレンズ基板と、屈折率１．６２、膜厚３０００ｎｍのハードコート層間に屈折率１．６９、膜厚８１．４ｎｍのプライマー層を介在させた比較例２の結果である。また、図９は、屈折率１．６７のレンズ基板と、屈折率１．６２、膜厚３０００ｎｍのハードコート層間に屈折率１．６、膜厚８５．９ｎｍのプライマー層を介在させた比較例３の結果である。この場合には、リップルの振幅が線Ｌ１、Ｌ２を超えてしまい、プライマー層を介在させない場合よりも大きくなってしまう。
【００４４】
このように、この場合中間層２の直下であるレンズ基板１の屈折率をα、ハードコート層の屈折率をγとすると、α＞β＞γなる屈折率βを有する中間層２としてプライマー層をレンズ基板とハードコート層との間に介在させることで、その分光反射率の振幅を小さくすることができる。
また特にこの構成とすることによって、ハードコート層３にはその屈折率がレンズ基板１に比べて小さい材料を用いることが可能となる。したがって従来ハードコート層の屈折率をレンズ基板の屈折率へと近づけるために行っていた、ハードコート組成物への酸化物微粒子の添加を省くことができ、コストダウンが可能となる。また酸化物微粒子に酸化チタンを用いていた場合のように、レンズが着色してしまう恐れもない。
また、酸化物微粒子をハードコート組成物へと添加する際に、添加量を精度よく調製して調合する作業も必要ない。さらにプライマー層の形成はスピンコート等の湿式成膜によって簡易に形成することができるため、中間層２を介在させることによって得られる効果は非常に大きい。
【００４５】
ところで、α＞β＞γなる屈折率βを有する中間層２をレンズ基板とハードコート層との間に介在させることで、その分光反射率の振幅は波長に対して極小値と極大値を有するようになる。この極小及び極大となる波長λ１、λ２は中間層の膜厚によって決まり、それぞれ下記式（６）、（７）によって表される。
λ１＝ｈ／（１／４＋ｋ／２）・・・（６）
λ２＝ｈ／（ｍ／２）・・・（７）
（ｈは中間層の光学的膜厚、ｋ、ｍは整数）
【００４６】
すなわち、図４及び図５はそれぞれ式（６）、（７）においてｋ＝０、ｍ＝１の場合であり、中間層２の膜厚を厚くしていくと極値となる波長は長波長側へとシフトとしていく。例えば中間層２の光学的膜厚が２７７．５ｎｍである図５においては短波長側にいくほど振幅が小さくなるが、この極小値は式（６）においてｋ＝１の場合であり、波長３７０ｎｍの位置に存在する。そして中間層の膜厚を大きくしていくと、この極小となる波長は長波長側へとシフトし、中間層の光学的膜厚が４１６．２５ｎｍのときλ１は５５５ｎｍとなり、図６に示すように波長５５５ｎｍにおいて極小となる。
【００４７】
同様に振幅が極大となる波長λ２も、中間層の膜厚が大きくなるにつれて長波長側へとシフトする。また最初の極大値が波長λに現れるのは、中間層の膜厚ｈが、式（７）においてｍ＝１の
ｈ＝λ／２・・・（８）
となる時である。したがって、
ｈ＜λ／２・・・（９）
なる中間層とすれば、波長λにおける振幅を中間層の無い場合に比べて必ず小さくすることができる。すなわち中間層の膜厚を適宜定めることによって、任意の波長λにおける振幅を小さくすることが可能となる。
また、この波長λは、少なくとも可視光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ間において選択するのが好ましい。
【００４８】
また式（６）、（７）からもわかるように、中間層２の膜厚を厚くしていくと、それぞれのｋ、ｍの値に対応する極小と極大とが交互に表れることになる。
すなわち、図４は中間層２の光学的膜厚を１３８．７５ｎｍとすることによって、式（６）におけるｋ＝０の極小がλ１＝５５５ｎｍの位置に表れたものである。そして中間層２の光学的膜厚を大きくして２７７．５ｎｍとすると、図５のように、式（７）においてｍ＝１の極大がλ２＝５５５ｎｍの位置に表れる。そしてさらに中間層２の膜厚を大きくすると、光学的膜厚が４１６．２５ｎｍの時、図６のように式（６）においてｋ＝１の場合である極小が再び波長５５５ｎｍの位置に現れる。
【００４９】
ただしｋ＝０の時の図４とｋ＝１の時の図６を比較してもわかるように、中間層の膜厚を厚くしていくと、極小の位置における振幅は大きくなってしまう。したがって中間層の光学的膜厚は、式（６）において最も振幅の小さくなるｋ＝０の時、すなわち下記式(１０)を満たすものとするのが好ましい。
ｈ＝λ／４・・・（１０）
なお、上記式（１０）を満たす時に振幅は最小になるものの、既述のように光学的膜厚ｈが下記式（１）の範囲内にあれば、干渉縞の発生を抑制する効果を十分に得ることができる。
０．２λ＜ｈ＜０．３λ・・・（１）
【００５０】
また言い換えると、中間層の光学的膜厚ｈを適宜選択することによって、任意の波長λ１における振幅を極小とすることが可能となる。特に国際照明委員会（ＣＩＥ）に規定されている明所視標準比視感度が０．５以上１．０以下に含まれる波長５１０ｎｍ〜６１０ｎｍ間において、振幅が極小となるようにすれば、眼に感じやすい波長域の干渉縞が抑制されるので、より好ましい。
ただし、必ずしもこの波長範囲内に極小位置を設定する必要はなく、中間層の光学的膜厚ｈが下記式（１１）を満たす範囲にあれば、波長５１０ｎｍ〜６１０ｎｍの範囲内における振幅を十分に小さくする効果が得られる。
１２５ｎｍ≦ｈ≦１５５ｎｍ・・・（１１）
中でも特に、比視感度が１と最も高い波長５５５ｎｍにおいて振幅が極小となるようにするのが好ましく、すなわち中間層の光学的膜厚を１３８．７５ｎｍとするのが好ましい。
【００５１】
ところで、レンズの反射光は一般的に緑色の領域となるように設計される。しかし、波長４００〜５００ｎｍにおける反射光のリップルが大きいと、黄色味がかった色となってしまうことがある。
したがってこの場合には、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍ間においてリップルの振幅が最小となるようにすればよく、中間層の光学的膜厚ｈが下記式（１２）を満たすものとするのが好ましい。
１００ｎｍ≦ｈ≦１２５ｎｍ・・・（１２）
【００５２】
また、図１０はハードコート層の膜厚を２０００ｎｍとした実施例２−１における分光反射率である。そして図１１はハードコート層の膜厚を１０００ｎｍとした実施例２−２における分光反射率である。
このように、ハードコート層の膜厚を変化させてもリップルの振幅は変わらない。したがって、本発明はハードコート層の膜厚にとらわれることなく適用可能である。ただし、ハードコート層の膜厚が小さいほどリップルの周期（波長範囲）は大きくなる傾向があることがわかる。
【００５３】
次に、ハードコート層３の屈折率を１．６として、実施例１及び２に比べて低くした場合について説明する。図１２〜図１３はそれぞれ実施例３−１、３−２における分光反射率である。また、線Ｌ５、Ｌ６は中間層を介在させない場合である比較例４における振幅を示す。
図１２は、上記式（１０）においてλ１＝５５５ｎｍ、ｈ＝１３８．７５ｎｍとした場合に相当し、波長５５５ｎｍにおいて振幅が極小となっている。
また、図１３は上記式（８）においてλ１＝５５５ｎｍ、ｈ＝２７７．５ｎｍとした場合であり、波長５５５ｎｍにおいて振幅が極大となっている。
このように、レンズ基板の屈折率が１．６７、中間層の屈折率１．６５、ハードコート層の屈折率１．６の組み合わせにおいても、中間層の光学的厚さｈを上記式（１０）を満たすものとすることで、任意の波長における振幅を他の波長における振幅に対して最も小さくすることができているのがわかる。
【００５４】
また本実施例の場合、中間層を介在させることによってハードコート層の屈折率を１．６まで下げてもリップルの振幅を抑える効果が得られている。このため屈折率が１．６のハードコート層には、その酸化物ゾルとしてジルコニアゾルを用いることが可能となる。ジルコニアゾルはチタニアゾルに比べて安価であるためコストを低減することができる。またチタニアのような光触媒作用もないのでハードコート層の化学的安定性も向上させることができる。
【００５５】
また、図１４は、実施例４−１〜４−１１で中間層の屈折率を変化させた場合において、波長４６０ｎｍ〜６６０ｎｍ間における最大振幅をそれぞれプロットしたものである。
中間層の屈折率を変化させると、極小及び極大となる波長は変わらないまま、振幅のみが変化する。特に図１４においては中間層の屈折率が１．６３５である実施例４−９において振幅が最も小さくなっている。すなわち上記式（５）
β２＝αγ・・・（５）
を満たす屈折率を有する中間層とすることで、リップルの振幅を最小とすることができる。このとき、図１５の波形Ｗ１に示すように波長λ１＝５５５ｎｍにおける振幅はほぼフラットとなり、干渉縞の発生を効果的に抑えるこが可能となる。なお、波形Ｗ２は、中間層を介在させない比較例２における分光反射率である。
【００５６】
また、図１４において１点鎖線Ｌ７は中間層が無い場合の反射率の振幅、１点鎖線Ｌ８は１点鎖線Ｌ７の２／３値、１点鎖線Ｌ９は１点鎖線Ｌ７の１／２の値を示す。すなわちこの図１４の結果から、下記式（３）を満たす屈折率を有する中間層とすると、中間層の無い場合に比べてリップルの振幅を１／２以下にすることができることがわかる。
√（αγ）＋０．２２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．２２（α−γ）・・・（３）
また、下記式４を満たす屈折率を有する中間層とすると、中間層の無い場合に比べて、リップルの振幅を１／３以下とすることができることがわかる。
√（αγ）＋０．１２（α−γ）≧β≧√（αγ）−０．１２（α−γ）・・・（４）
【００５７】
図１６、図１７は、屈折率が１．７４のレンズ基板と、屈折率１．６、膜厚３０００ｎｍのハードコート層との間に屈折率１．６５の中間層を介在させた実施例５における分光反射率である。
中間層の膜厚が８４．０９ｎｍ（光学的膜厚１３８．７５ｎｍ）であり、上記式（１０）においてλ＝５５５ｎｍとした場合に相当する図１６では、波長５５５ｎｍにおいてリップルの振幅が極小となっている。
また、中間層の膜厚が１６８．１８ｎｍ（光学的膜厚２７７．５ｎｍ）であり、上記式（８）においてλ＝５５５ｎｍとした場合に相当する図１７では、波長５５５ｎｍにおいてリップルの振幅が極大となっている。
【００５８】
図１６及び図１７中の線Ｌ１０、Ｌ１１は中間層を介在させない比較例５における振幅であり、中間層を介在させることでリップルの振幅が小さくなっているのがわかる。また図１６より、上記式（１０）を満たす中間層とすることで、波長λにおける振幅をより効果的に小さくすることが可能であるといえる。
なお、ここではλ＝５５５ｎｍとした場合について例示しているが、このλの値を変更し、中間層の膜厚を調整することによって任意の波長λに対する振幅を小さくすることが可能である。
【００５９】
また、図１８は中間層の屈折率を１．７１とした実施例６−１における分光反射率である。図１９の波形Ｗ３は、中間層の屈折率を１．６６９とした実施例６−１５における分光反射率であり、破線で示す波形Ｗ４は中間層を介在させない比較例５における分光反射率である。なおこの実施例６において中間層は、λ＝５５５ｎｍにおいて上記式（１０）を満たす膜厚としてある。したがって、実施例６−１〜６−１５ではいずれも波長５５５ｎｍにおいて振幅が極小となる。
図１８では、中間層を介在させたことにより振幅が小さくなっているものの、中間層の屈折率が１．６５である図１６と比較すると大きい。これに対して、中間層の屈折率が上記式（５）を満たす図１９では、波長５５５ｎｍにおいてリップルがほぼフラットとなり、振幅を最小とすることができている。
【００６０】
図２０はこの実施例６における分光反射率の波長４７０ｎｍ〜６５０ｎｍ間における最大振幅をプロットしたものである。また１点鎖線Ｌ１２は比較例５における振幅、１点鎖線Ｌ１３は比較例５における振幅の１／２の値、１点鎖線Ｌ１４は比較例５における振幅の１／３の値を示している。したがって本実施例においても、屈折率が上記式（３）を満たす中間層とすることで振幅を１／２以下とすることが可能である。
なお、上記式（４）を満たす屈折率としたときにはリップルの振幅を１／３以下とすることができている。
またこの実施例の場合、レンズ基板とハードコート層の屈折率差が大きいため実施例４と比較すると振幅が大きくなっている。このため、中間層の屈折率は上記式（５）を満たす屈折率に対して±０．０３の範囲内とすると、リップルの振幅を２％以内とできるので好ましい。
【００６１】
また図２１の波形Ｗ５は、屈折率１．７のレンズ基板と屈折率１．６のハードコート層の間に屈折率１．６５の中間層を介在させた実施例７−１における分光反射率である。
この実施例においても、中間層は上記式（１０）においてλ＝５５５ｎｍとした光学的膜厚としたため、波形Ｗ５に示すように波長５５５ｎｍにおいて振幅が極小となっている。
また本実施例の場合、中間層の屈折率が上記式（５）を満たす値に近いため、波長５５５ｎｍにおけるリップルはほぼフラットとなり、比較例６における分光反射率である破線で示す波形Ｗ６と比較すると、リップルを大幅に低減することができている。
【００６２】
図２２はこの実施例７−１と、実施例８における波長４７０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の最大振幅を中間層の屈折率毎にプロットしたものである。また１点鎖線Ｌ１５は、中間層の無い場合である比較例６における振幅であり、１点鎖線Ｌ１６はこの振幅の１／２の値を示している。
すなわち、中間層の屈折率が、上記式（５）を満たす屈折率に対して±０．０３の範囲内にあるとリップルの振幅を２％以内に収めることができる。また、中間層の屈折率が上記式（３）を満たす範囲内にあれば、リップルの振幅を１／２以下とすることができていると言える。
【００６３】
なお、本発明は高屈折率のレンズ基板への適用に限定するものではない。例えば、屈折率１．５９のレンズ基板上に屈折率１．５のハードコート層を形成する場合には、その屈折率差が大きいため、やはり分光反射率のリップルは大きくなる。
これに対して図２３は、屈折率１．５９のレンズ基板と、膜厚３０００ｎｍ、屈折率１．５のハードコート層の間に膜厚８９．８６ｎｍ、屈折率１．５４４の中間層を介在させた実施例９における分光反射率である。
中間層の屈折率及び光学的膜厚は、λ＝５５５ｎｍとした上記式（５）、（１０）を満たしているので、波長５５５ｎｍにおいてリップルの振幅がほぼフラットとなっており、この場合も効果的に干渉縞の発生を抑制できることがわかる。
【００６４】
屈折率１．５９のレンズ基板としては、例えば安価なポリカーボネートを用いることができる。またさらに、本実施例のようにレンズ基板上に中間層を介在させる場合には、ハードコート層として屈折率１．５のような低屈折率のものを用いることが可能となる。
例えば高屈折率のハードコート層の酸化物ゾルにはチタニアゾルやジルコニアゾル等が用いられる。しかし屈折率が１．５のような低屈折率のハードコート層の場合には安価なシリカゾルを用いることができ、非常に低コストなレンズを提供することも可能となる。
【００６５】
以上説明したように本発明によれば、レンズ基板とハードコート層との間に、屈折率がレンズ基板よりも小さい中間層を介在させ、またハードコート層の屈折率を中間層よりも小さいものとすることによって、レンズに入射した光の反射光に生じるリップルを小さくすることが可能である。このため、レンズ表面に干渉縞が生じるのを抑制することができる。
また、このような構成とすることによって、ハードコート層には低屈折率の材料を用いることが可能となる。したがって、ハードコート組成物に添加していた酸化物微粒子を減量、もしくは省くことができ、またより安価な材料への代替が可能となり、コストダウンすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態にとらわれることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、なお考えられる種々の形態を含むものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・レンズ基板、２・・・中間層、３・・・ハードコート層
【図１】
2011113070.tif 000004
【図２】
2011113070.tif 000005
【図３】
2011113070.tif 000006
【図４】
2011113070.tif 000007
【図５】
2011113070.tif 000008
【図６】
2011113070.tif 000009
【図７】
2011113070.tif 000010
【図８】
2011113070.tif 000011
【図９】
2011113070.tif 000012
【図１０】
2011113070.tif 000013
【図１１】
2011113070.tif 000014
【図１２】
2011113070.tif 000015
【図１３】
2011113070.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2011113070.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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