(57)【要約】  【課題】軽量、低コスト、大量生産適性等に優れた特性に加え、優れた防湿性能を有し、環境に存在する水分の影響を受けても屈折率等の光学性能の変化が極めて少ないプラスチック製光学部品、および該プラスチック製光学部品を用いた光学ユニットの提供。  【解決手段】少なくとも外気接触面に、直接、もしくは間接的にプラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜が形成されたプラスチック製光学部品であって、前記プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成する際、前記プラスチック製光学部品の温度が８０℃以下に保持されていることを特徴とするプラスチック製光学部品。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外気接触面に、直接、もしくは間接的にプラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜が形成されたプラスチック製光学部品であって、
前記プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成する際、前記プラスチック製光学部品の温度が８０℃以下に保持されていることを特徴とするプラスチック製光学部品。
【請求項２】
前記プラズマＣＶＤ法が、誘導結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ法であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック製光学部品。
【請求項３】
前記無機系防湿皮膜の組成がＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学部品。
【請求項４】
前記無機系防湿皮膜の組成がＳｉＯx1Ｎy1（０．３≦ｘ1≦１．４，０．４≦ｙ1≦０．９，２ｘ1＋３ｙ1≦４）で表されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学部品。
【請求項５】
前記無機系防湿皮膜が、互いに組成が異なる２以上の無機化合物層が積層された構造を有することを特徴とするプラスチック製光学部品。
（前記２以上の無機化合物層の組成はいずれもＳｉＯx0Ｎy0（０≦ｘ0≦２，０≦ｙ0≦１．３３，２ｘ0＋３ｙ0≦４）で表される。但し、外気接触面側の最外層においてｙ0＝０であり、プラスチック光学部品との接触面側の最内層においてｙ0≠０である。）
【請求項６】
前記無機系防湿皮膜はＳｉＯx0′Ｎy0′（０≦ｘ0′≦２，０≦ｙ0′≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表される組成を有し、厚み方向に沿って該組成が連続的に変化する傾斜組成膜であることを特徴とするプラスチック製光学部品。
（但し、前記無機系防湿皮膜の組成は、外気接触面付近においてｙ0′＝０であり、プラスチック光学部品との接触面付近においてｙ0′≠０である。）
【請求項７】
前記プラスチック製光学部品を構成する材料の飽和吸水率が０．０１質量％超である請求項１ないし６のいずれかに記載のプラスチック製光学部品。
【請求項８】
レンズである請求項１ないし７のいずれかに記載のプラスチック製光学部品。
【請求項９】
プリズムである請求項１ないし７のいずれかに記載のプラスチック製光学部品。
【請求項１０】
互いにアッベ数が異なる少なくとも２つのレンズを含み、前記レンズの少なくとも１つは、請求項１〜８のいずれかに記載のプラスチック製光学部品である光学ユニット。
【請求項１１】
オートフォーカス機構を有する請求項１０に記載の光学ユニット。
【請求項１２】
プラズマＣＶＤ法を用いてプラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法であって、
前記プラスチック製光学部品を回転もしくは転動するホルダに固定し、
前記プラスチック製光学部品の温度を８０℃以下に保持しつつ、
前記プラスチック製光学部品上にプラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成することを特徴とするプラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法。
【請求項１３】
前記プラズマＣＶＤ法が、誘導結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ法であることを特徴とする請求項１２に記載のプラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズやプリズム等のプラスチック製光学部品、およびこれを用いた光学ユニットの技術分野に属し、詳しくは吸湿による光学性能の変化がきわめて少ないプラスチック製光学部品およびこれを用いた光学ユニットに関する。
また、本発明は、プラスチック光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラのレンズやファインダ、コピー機器、プリンタ、プロジェクタ、光通信等に用いられる各種のレンズやプリズム、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、拡大鏡等の光学部品は、その多くがガラスを材料として製造されている。
【０００３】
しかしながら、近年のプラスチック素材やプラスチック成形技術の進歩に伴い、安価な光学部品として原料が安く、軽量で、大量生産適性のあるプラスチックによってレンズやプリズム等の光学部品が製造されるようになってきている。
ところが、プラスチック製の光学部品は、環境湿度によって、屈折率等の光学性能が影響を受けることが知られている。このため、高級な一眼レフカメラ用のレンズなどの、高解像度等の高い精度が要求される用途には、依然としてガラスレンズが使用されている。
このような問題点を解決するために、ポリマー構造の設計等により、高い防湿性を有する、すなわち、吸湿性が低いプラスチック素材自体の開発も行われているが、そのコストが高くなってしまい、プラスチックのコストメリットがなくなるという問題がある。
【０００４】
また、環境湿度による影響を軽減するため、防湿性を有する無機系皮膜または有機系皮膜でレンズのようなプラスチック製光学部品表面を覆うことが試みられている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２において、無機系皮膜の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等の乾式成膜法や、ゾル−ゲル法など各種湿式成膜法が利用可能であると記載されている。また、有機系皮膜の形成方法としては、各種湿式成膜法や、プラズマ重合やＣＶＤなどの各種乾式成膜法が利用可能であると記載されている。
しかしながら、溶液塗布法のような湿式成膜法を用いて有機系皮膜を形成した場合、膜の厚みの均一化が難しく、光学用途に使用可能な均一性に優れた膜を得ることが困難であった。また、ゾル−ゲル法のような湿式成膜法を用いて無機系皮膜を形成した場合、膜の緻密さが低く、所望の防湿性能を得ることができなかった。
一方、真空蒸着やスパッタリングといった乾式成膜法を用いて無機系皮膜を形成した場合、高密度で防湿性能が良好な皮膜を得ることができる。しかしながら、真空蒸着やスパッタリングで形成した無機系皮膜は、耐久性が低く、クラックが発生することによって性能低下をきたすため、防湿性能を安定して発揮することができなかった。
【０００６】
特許文献３には、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜が防湿性に優れていること等の優れた特性におり、プラスチックの表面コーティングに広く用いられていること、およびＳｉ3Ｎ4）のコーティングは主にプラズマＣＶＤ法により行われることが記載されている。
従来のプラズマＣＶＤ法では、被コーティング物を３００℃程度に加熱しなければならなかったため、プラスチックのように高温に加熱すると変質する被コーティング物に対してはコーティングを行うことができなかったのに対して、同文献記載の方法であれば、被コーティング物を加熱することなく窒化シリコン及び酸化シリコンをコーティングすることができ、光学素子（レンズ、プリズム等）等のコーティングに特に適していると記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−４３３７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１７３２号公報
【特許文献３】特開平７−５８１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明者らは、特許文献３に記載の方法のような、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成した場合に、プラスチック製光学部品の光学特性が低下することを見出した。
特許文献３に記載の方法であれば、被コーティング物を加熱することなく窒化シリコン及び酸化シリコンをコーティングすることができると記載されているが、同文献に記載の方法では被コーティング物が電極上に極く接近しているので、被コーティング物であるプラスチックが全く加熱されることなしに表面コーティングを行うことはできない。すなわち、特許文献３の図１には容量結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ装置が示されている。この方式のプラズマＣＶＤ装置では、被コーティング物２１が高周波電源１５からの高周波電圧が印加される下部電極１３の直上に配置されている（符号は特許文献３に記載をそのまま用いた）。この状態でプラスチックの表面コーティングを行った場合、被コーティング物であるプラスチック製光学部品は１００℃以上に加熱される。
また、特許文献３の図１に示すプラズマＣＶＤ装置は、被コーティング面が平坦な形状をした対象、例えば、コンパクトディスクや光ディスクのようなもの、の表面コーティングには好適であるが、カメラのレンズのように被コーティング面が複雑な形状をした対象の外表面全体に、均一に無機系防湿皮膜を形成するためには、対象の向きを変えるため何度も装置を止めなければならず、生産効率低下、原材料浪費、エネルギー効率低下等の問題がある。特許文献３の図８には、連続処理型のプラズマＣＶＤ装置が示されているが、該ＣＶＤ装置は、磁気テープ等のプラスチックフィルムを対象とするものであり、レンズやプリズムのような光学部品には不適である。
【０００９】
本発明者らは、プラスチック製光学部品が１００℃程度に加熱された場合、プラスチック製光学部品の変形により光学性能が低下したり、形成される無機系防湿皮膜が残留熱応力によって剥離し易くなることを見出した。
プラスチック製光学部品の変形等による光学特性の低下は、該プラスチック製光学部品に要求される光学特性が高い場合に特に問題となる。例えば、プラスチック製光学部品が、高解像度用途のレンズ、特に解像度を空間周波数（ＭＴＦ）で表した場合に、コントラスト２０％における解像度が１５０本／ｍｍ程度以上、好ましくは２００本／ｍｍ程度以上のレンズである場合、光学特性の低下が特に問題となる。
また、無機系防湿皮膜の剥離は、プラスチック製光学部品の防湿性能の低下につながるし、プラスチック製の光学部品や該部品を使用する部位周辺の汚染源となるので問題である。
【００１０】
本発明の目的は、上記した知見に基づくものであり、プラスチック製光学部品の持つ軽量、低コスト、大量生産適性等に優れた特性に加え、優れた防湿性能を有し、環境に存在する水分の影響を受けても屈折率等の光学性能の変化が極めて少ないプラスチック製光学部品、および該プラスチック製光学部品を用いた光学ユニットを提供することにある。
また、本発明の目的は、プラズマＣＶＤ法を用いて形成された防湿皮膜を有するプラスチック製光学部品であって、防湿皮膜の形成による光学特性の低下が解消されたプラスチック製光学部品、および該プラスチック製光学部品を用いた光学ユニットを提供することにある。
また、本発明の目的は、プラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を均一に、かつ効率よく形成することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも外気接触面に、直接、もしくは間接的に、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜が形成されたプラスチック製光学部品であって、
前記プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成する際、前記プラスチック製光学部品の温度が８０℃以下に保持されていることを特徴とするプラスチック製光学部品（以下、「本発明のプラスチック製光学部品」という。）を提供する。
【００１２】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記プラズマＣＶＤ法が、前記プラズマＣＶＤ法が誘導結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ法であることが好ましい。
【００１３】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記無機系防湿皮膜の組成がＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表されることが好ましい。
【００１４】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記無機系防湿皮膜の組成がＳｉＯx1Ｎy1（０．３≦ｘ1≦１．４，０．４≦ｙ1≦０．９，２ｘ1＋３ｙ1≦４）で表されることが好ましい。
【００１５】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記無機系防湿皮膜が互いに組成が異なる２以上の無機化合物層が積層された構造を有するものであってもよい。
（前記２以上の無機化合物層の組成はいずれもＳｉＯx0Ｎy0（０≦ｘ0≦２，０≦ｙ0≦１．３３，２ｘ0＋３ｙ0≦４）で表される。但し、外気接触面側の最外層においてｙ0＝０であり、プラスチック光学部品との接触面側の最内層においてｙ0≠０である。）
【００１６】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記無機系防湿皮膜がＳｉＯx0′Ｎy0′（０≦ｘ0′≦２，０≦ｙ0′≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表される組成を有し、厚み方向に沿って該組成が連続的に変化する傾斜組成膜であるものであってもよい。
（但し、前記無機系防湿皮膜の組成は、外気接触面付近においてｙ0′＝０であり、プラスチック光学部品との接触面付近においてｙ0′≠０である。）
【００１７】
本発明のプラスチック製光学部品において、前記プラスチック製光学部品を構成する材料の飽和吸水率が０．０１質量％超であることが好ましい。
【００１８】
本発明のプラスチック製光学部品は、レンズであることが好ましい。
また、本発明のプラスチック製光学部品は、プリズムであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、互いにアッベ数が異なる少なくとも２つのレンズを含み、前記レンズの少なくとも１つは、本発明のプラスチック製光学部品である光学ユニット（以下、「本発明の光学ユニット」という。）を提供する。
【００２０】
本発明の光学ユニットは、オートフォーカス機構を有することが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、プラズマＣＶＤ法を用いてプラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法であって、
前記プラスチック製光学部品を回転もしくは転動するホルダに固定し、
前記プラスチック製光学部品の温度を８０℃以下に保持しつつ、
前記プラスチック製光学部品上にプラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成することを特徴とするプラスチック製光学部品上に無機系防湿皮膜を形成する方法（以下、「「本発明の防湿皮膜形成方法」という。）を提供する。
【００２２】
本発明の防湿皮膜形成方法において、前記プラズマＣＶＤ法が、誘導結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ法であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、軽量、低コスト、生産性等の優れたプラスチック製光学部品の性能を維持したまま、優れた防湿性能を有し、環境に存在する水分の影響を受けても解像度等の光学性能の変化が極めて少ないプラスチック製光学部品を容易に実現でき、提供できるという効果を奏する。また、本発明によれば、プラスチック製光学部品上に優れた防湿性能を有する無機系防湿皮膜を均一に、かつ効率よく形成できるという効果を奏する。
【００２４】
本発明のプラスチック製光学部品は、プラズマＣＶＤ法を用いて防湿皮膜が形成されているにもかかわらず、防湿皮膜の形成による光学特性の低下がない。このため、高解像度用途のレンズのように、光学特性に関する要求が高い光学部品として使用することができる。
【００２５】
本発明の光学ユニットは、本発明のプラスチック製光学部品を使用するため、環境変化、具体的には、環境中の湿度が変化した場合であっても、レンズ中の屈折率分布に偏りを生じることがなく、レンズ自体の屈折率の変化もゆるやかであり、かつその変化も均一である。レンズ自体の屈折率が均一に変化する場合、吸湿による程度に微小な変化であれば、光学性能への実質的な影響は焦点位置の変化のみに留まり、この変化はオートフォーカス機構を使用することで解消される。
したがって、本発明によれば、環境変化によってその光学特性が影響を受けることがない優れた光学ユニットを実現することができる。
【００２６】
本発明の防湿皮膜の形成方法によれば、プラスチック製光学部品上に優れた防湿性能を有する無機系防湿皮膜を均一に、かつ効率よく形成できるという効果を奏する。本発明の方法で形成される防湿皮膜は、均一性に優れるため、光学特性等、プラスチック製光学部品の特性に悪影響を及ぼすことがない。また、プラスチック製光学部品と防湿皮膜との密着性に優れるため、防湿皮膜が容易に剥離してプラスチック光学部品や該光学部品の周辺部位の汚染源となったり、該光学部品の防湿性能が低下するおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明のプラスチック製光学部品を添付の図面に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明する。
図１は、レンズの形状をした本発明のプラスチック製光学部品の一実施形態を示した概念図であり、図１（ａ）は該光学部品の正面図（光軸方向から見た図）であり、図１（ｂ）は光軸を含む平面で切断した断面図である。
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本発明の光学部品１は、プラスチック製の光学部品本体（ここでは、レンズ）１０と、該光学部品本体１０の少なくとも外気接触面に、直接、もしくは間接的に形成される防湿皮膜２と、で構成される。
【００２８】
本明細書において、光学部品本体の少なくとも外気接触面に防湿皮膜が形成されると言った場合、使用時の光学部品本体において、外気と接触する面（以下、「外気接触面」という。）に防湿皮膜が形成されていることを意味する。したがって、必ずしも光学部品本体の外表面全体に防湿皮膜が形成されていなくてもよい。また、使用時の光学部品本体の外気接触面には屈折率調整用の皮膜、反射防止膜、密着性向上のための皮膜等、各種皮膜が形成されている場合があり、これら皮膜の上に防湿皮膜を形成してもよい。このような場合、光学部品本体の外気接触面に、間接的に防湿皮膜が形成されるという。
なお、図１（ａ）および（ｂ）に示す光学部品１では、光学部品本体１０の表面全体に防湿皮膜２が形成されている。
以下、本明細書において、光学部品本体とは、レンズ等、公知の光学部品を広く表すものとし、光学部品とは、該光学部品本体の少なくとも外気接触面上に防湿皮膜が形成されたものを表す。
【００２９】
図１（ａ）および（ｂ）に示す光学部品本体１０は、一般的なプラスチックレンズの形状であり、光学面を有するレンズ部１０ａと、レンズ部１０ａの外側に設けられたフランジ部１０ｂと、で構成される。図（１）および（ｂ）に示す光学部品１では、レンズ１０ａとフランジ１０ｂとを含めた光学部品本体１０の表面全体に無機系防湿皮膜２が形成されている。
【００３０】
ここで、無機系防湿皮膜２は、プラスチック製光学部品１０の温度を８０℃以下に保持しつつ、プラズマＣＶＤ法を用いて形成されていることを特徴とする。
プラズマＣＶＤ法を用いて形成される無機系防湿皮膜は２、スパッタリング法や真空蒸着法といった他の乾式成膜法で形成された無機系防湿皮膜に比べて、皮膜の緻密性が高く、防湿性能および耐久性に優れている。しかしながら、従来のプラズマＣＶＤ法を用いた場合、無機系防湿皮膜２の形成時にプラスチック製光学部品本体１０が１００℃以上に加熱されるため、光学部品本体の光学特性、例えば、光学部品本体１０がレンズの場合、解像度等の光学特性が損なわれるおそれがあった。また、光学部品本体１０がプリズムの場合、像に歪みが生じる場合があった。
【００３１】
本発明のプラスチック製光学部品１の場合、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜２を形成する際、プラスチック製光学部品本体１０の温度が８０℃以下に保持されている。これにより、プラスチック製光学部品本体１０の熱変形が防止される。また、形成される無機系防湿皮膜２の残留熱応力が低減されて膜の耐久性が向上する。これらの結果、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜２が形成されているにもかかわらず、プラスチック製光学部品本体１０の光学特性の低下が防止される。
【００３２】
無機系防湿皮膜のような、薄膜形成に使用されるプラズマＣＶＤの励起方式には、高周波放電方式のものと、マイクロ波放電方式のものに分類される。高周波放電方式のものは、さらに容量結合型プラズマ励起方式のものと、誘導結合型プラズマ励起方式のものに分類される。一方、マイクロ波放電方式のものとしては、マイクロ波を直接導入しプラズマを励起するするマイクロ波プラズマ方式と、磁場を作用させつつ高周波でプラズマを励起するＥＣＲプラズマ励起方式のものが主に使用されている。
これらの中でも誘導励起型結合方式のプラズマＣＶＤ法を用いることが好ましい。誘導励起型結合方式のプラズマＣＶＤ法は、上記した他の方式のプラズマＣＶＤ法に比べて、プラズマが発生する位置が、被処理物を固定するホルダの設置位置から離れているため、成膜時における被処理物の温度上昇が少ない。このため、プラスチック製光学部品本体１０を８０℃以下に保持して、無機系防湿皮膜２を形成するのに好適である。但し、他のプラズマＣＶＤ方式であっても、容量結合型プラズマ励起方式のように、被処理物（プラスチック製光学部品本体１０）が下部電極に接近して設置されるために、被処理物が高温度のプラズマに直接曝される方式以外のものであれば、プラズマが発生する位置と、ホルダの設置位置と、の位置関係を選択することによって、プラスチック製光学部品本体１０を８０℃以下に保持して無機系防湿皮膜２を形成することができる限り、本発明に適用可能である。
【００３３】
なお、プラスチック製光学部品本体１０を８０℃以下に保持して、無機系防湿皮膜２を形成するには、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜２を形成する際に、プラスチック製光学部品本体１０を固定するホルダを下記条件を満たす位置に設置すればよい。
・ホルダに固定されたプラスチック製光学部品本体の外気接触面に無機系防湿皮膜２を形成可能である。
・無機系防湿皮膜２の形成時、プラスチック製光学部品本体１０の温度が８０℃超とならない。
また、プラスチック製光学部品本体１０を８０℃以下に保持するために、該光学部品本体１０を冷却してもよい。該光学部品本体１０を冷却する方法としては、例えば、該光学部品本体１０を固定するホルダ内部に冷却水や、空気といった冷却媒体を流して該ホルダを冷却することによって、光学部品本体１０を間接的に冷却してもよい。また、光学部品本体１０の裏面側にヘリウム等の不活性ガスを流すことによって、光学部品本体１０を直接冷却してもよい。
【００３４】
プラスチック製光学部品本体１０の少なくとも外気接触面には、できるだけ均一に無機系防湿皮膜２を形成することが好ましい。このため、プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜２を形成する際、プラスチック製光学部品本体１０は、無機系防湿皮膜２を形成する面（少なくとも外気接触面）にできるだけ均一にプラズマに照射されるように、回転もしくは転動可能なホルダに固定される。
回転もしくは転動可能なホルダにプラスチック製光学部品本体１０を固定する際、プラスチック製光学部品本体１０とホルダとの接触面積をできるだけ少なくして、プラスチック製光学部品本体１０にプラズマが照射される部位をできるだけ増加させることが好ましい。このため、プラスチック製光学部品本体１０は、針の如く先端の鋭いピンを用いてホルダに固定することが好ましい。このようなピンを複数本使用することにより、プラスチック製光学部品本体１０をホルダに安定して固定することができる。ホルダを回転もしくは転動することによって、プラスチック製光学部品本体１０の無機系防湿皮膜２を形成する面（少なくとも外気接触面）に、プラズマが均一に照射される。ホルダの回転もしくは転動には、さらに、自転を含む遊星回転を組み合わせることも好ましい。
ホルダの回転速度もしくは転動速度は、極端に遅くなければ任意の速度が選べるが、０．００１〜１００００ＲＰＭ程度が好ましい。また、無機系防湿皮膜２を形成する際、ホルダの回転速度もしくは転動速度を上記の範囲内で変動させてもよい。
【００３５】
プラズマＣＶＤ法を用いて無機系防湿皮膜を形成する手順については、公知の文献等の記載を参考することができる。参考にすべき公知文献としては、例えば以下の文献が挙げられる。
（１）Journal of Vacuum Science & Technology A : Vacuum, Surfaces, and Films, November, 1998, Volume 16, Issue 6, pp. 3190-3198）
（２）特開２００５−６４１６７号公報
【００３６】
本発明において、プラズマＣＶＤ法を用いて形成される無機系防湿皮膜は、できるだけ緻密な構造を有し、かつ目的とする波長の光線の吸収が少ないことが好ましい。
このため、無機系防湿皮膜の組成がＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表されることが好ましい。ここで、組成がＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表される無機系防湿皮膜とは、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物およびケイ素酸窒化物のうち少なくとも１つを含み、皮膜全体としての組成がＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）となっているものを指す。
なお、ＳｉＯxＮyで表される無機化合物で構成される無機系防湿皮膜と言った場合、１層構造の無機系防湿皮膜を意味する。無機系防湿皮膜の組成は、皮膜中の全ての部位で同一の組成であってもよいし（すなわち、ＳｉＯxＮyのｘ，ｙが全て同一）、皮膜中に組成ＳｉＯxＮyが異なる（すなわち、ｘ，ｙが異なる）部位を含むものであってもよい。但し、プラズマＣＶＤ法を用いて形成されるため、無機系防湿皮膜の組成は実質的に全て同一であることが好ましい。
【００３７】
無機系防湿皮膜の組成は、ＳｉＯxＮy（０≦ｘ≦２，０＜ｙ≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）を満たす限り特に限定されない。但し、無機系防湿皮膜は光学部品本体の少なくとも外気接触面に形成するため、表面反射による光線透過率の低下に留意する必要がある。無機系防湿皮膜をＮ原子の含有比率が高い組成にすると、無機系防湿皮膜の屈折率が高くなってしまう。特に、Ｓｉ3Ｎ4で表されるケイ素窒化物で構成される無機系防湿皮膜は、屈折率が３を超えることが知られている。このような高屈折率の無機系防湿皮膜で光学部品本体、より具体的には光学部品本体の光学面を覆った場合、表面反射によって光学部品本体の光線透過率が低下する。このため、表面反射による光学部品本体の光線透過率の低下を防止するためには、無機系防湿皮膜の組成ＳｉＯx1Ｎy1はｘ1≠０であることが好ましい。
【００３８】
また、防湿性能の点からは、無機系防湿皮膜の組成はＳｉＯx1Ｎy1（０．３≦ｘ1≦１．４，０．４≦ｙ1≦０．９，２ｘ1＋３ｙ1≦４）で表されることが好ましく、ＳｉＯx2Ｎy2（０．６≦ｘ2≦１．３，１．５≦ｙ2≦０．７５，２ｘ2＋３ｙ2≦４）で表されることがより好ましい。
【００３９】
無機系防湿皮膜２の膜厚は特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。無機系防湿皮膜２の膜厚が１０ｎｍ未満であると、ピンホールが発生し所望の防湿性能が得られなくなるおそれがある。また、膜厚が１０ｎｍ未満であると、膜厚が不均一になるおそれがある。膜厚は３０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましい。
一方、無機系防湿皮膜２の膜厚が２００ｎｍ超であると、防湿性という観点からは、その寄与はもはや少ないし、膜厚を厚くすると、無機系防湿皮膜の形成に要する時間が長くなるため生産性が低下する、また、膜厚が２００ｎｍ超であると、残留応力によりクラックが入りやすくなる。
【００４０】
以上、無機系防湿皮膜が１層構造の場合について説明した。但し、本発明のプラスチック製光学部品において、プラスチック製光学部品本体の少なくとも外気接触面上に形成される無機系防湿皮膜は１層構造のものに限定されない。
本発明のプラスチック製光学部品１において、プラスチック製光学部品本体１０の少なくとも外気接触面上に形成される無機系防湿皮膜２は、互いに組成が異なる２以上の無機化合物層が積層された構造を有するものであってもよい。但し、２以上の無機化合物層の組成は、いずれもＳｉＯx0Ｎy0（０≦ｘ0≦２，０≦ｙ0≦１．３３，２ｘ0＋３ｙ0≦４）で表される。したがって、ここでいう無機化合物層は、上記した組成がＳｉＯxＮyで表される無機系防湿皮膜と同一のものに加えて、ｙ0＝０、すなわち、ケイ素酸化物のみで構成されるものであってもよい。
【００４１】
上記したように、無機系防湿皮膜をＮ原子の含有比率が高い組成にすると、無機系防湿皮膜の屈折率が高くなる。２以上の無機化合物層が積層された構造を有する無機系防湿皮膜において、外気接触面側の最外層が高屈折率であると、表面反射のために光線透過率が低下する。
一方、ケイ素酸化物のみで構成される無機化合物層は、屈折率が１．５以下と低く、表面反射による光線透過率の低下が軽微である。このため、２以上の無機化合物層が積層された構造を有する無機系防湿皮膜の場合、外気接触面側の最外層は、ケイ素酸化物のみで構成されること（すなわち、無機化合物層の組成ＳｉＯx0Ｎy0においてｙ0＝０）が好ましい。
【００４２】
一方、より内側に位置する無機化合物層、特にプラスチック製光学部品本体１０との接触面側の最内層は、防湿性能の点から、Ｎ原子を含んだ組成であること（すなわち、無機化合物層の組成ＳｉＯx0Ｎy0においてｙ≠０）が好ましい。
防湿性能の点から、プラスチック製光学部品本体１０との接触面側の最内層は、その組成がＳｉＯx1Ｎy1（０．３≦ｘ1≦１．４，０．４≦ｙ1≦０．９，２ｘ1＋３ｙ1≦４）で表されることがより好ましい。
【００４３】
無機系防湿皮膜が３層以上の無機化合物層が積層した構造を有する場合、外気接触面側の最外層の組成、およびプラスチック光学部品本体１０との接触面側の最内層の組成については、［００３４］および［００３５］に記載した通りである。
一方、最内層と最外層との間に位置する無機化合物層（以下、「中間層」という。）については、その組成がＳｉＯx0Ｎy0（０≦ｘ0≦２，０≦ｙ0≦１．３３，２ｘ0＋３ｙ0≦４）で表される限り特に限定されない。但し、防湿性能の点からは、中間層の組成ＳｉＯx0Ｎy0において、ｙ0≠０であることが好ましい。
なお、中間層におけるＯ原子およびＮ原子の含有割合は、無機系防湿皮膜に要求される特性に応じて適宜選択することができる。例えば、防湿性能を重視する場合、Ｎ原子の含有割合を高くする。一方、表面反射による光線透過率の低下防止を重視する場合、Ｏ原子の含有割合を高くする。
また、中間層として２層以上の無機化合物層が積層されている場合、Ｎ原子の含有割合が高い無機化合物層と、Ｏ原子の含有割合が高い無機化合物層と、を交互に積層させることにより、防湿性能と表面反射による光線透過率の低下防止の一層の向上を図ることも可能である。
【００４４】
無機系防湿皮膜が無機化合物層を２層以上積層させた構造である場合、無機化合物層の合計厚さが１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。また、外気接触面側の最外層がケイ素酸化物のみで構成される場合、該層の厚さは１０〜１００ｎｍであることが好ましい。該層の厚さが上記の範囲であれば、表面反射による光線透過率の低下を防止する効果に優れている。
【００４５】
また、本発明のプラスチック製光学部品１において、プラスチック製光学部品本体１０の少なくとも外気接触面上に形成される無機系防湿皮膜２は、該皮膜２の厚さ方向に沿って組成が連続的に変化する傾斜組成膜であってもよい。但し、無機系防湿皮膜２の組成は、全ての部位においてＳｉＯx0′Ｎy0′（０≦ｘ0′≦２，０≦ｙ0′≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）を満足する。
ここで、皮膜２の厚さ方向に沿って組成が連続的に変化すると言った場合、該皮膜２中のＯ原子およびＮ原子の含有割合が、厚さ方向に沿って連続的に変化することを意味する。なお、傾斜組成膜の態様としては、以下の２態様が考えられる。
【表１】
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【００４６】
但し、表面反射による光線透過率の低下を防止するためには、傾斜組成膜は態様１であることが好ましい。したがって、無機系防湿皮膜２が傾斜組成膜である場合、該皮膜２は、ＳｉＯx0′Ｎy0′（０≦ｘ0′≦２，０≦ｙ0′≦１．３３，２ｘ＋３ｙ≦４）で表される組成を有し、下記（１）および（２）を満たすように、皮膜２の厚さ方向に沿って該組成が連続的に変化するものであることが好ましい。
（１）外気接触面付近においてｙ0′＝０
（２）プラスチック製光学部品本体との接触面付近においてｙ0′≠０
この場合、無機系防湿皮膜２は、外気接触面付近がケイ素酸化物のみで構成される。一方、プラスチック製光学部品との接触面付近はＮ原子を含んだ組成となる。このような傾斜組成膜とすることにより、防湿性能、および表面反射による光線透過率の低下を防止する効果を一層向上することができる。
【００４７】
無機系防湿皮膜２が傾斜組成膜である場合、該皮膜２の厚さ方向に沿ってＯ原子およびＮ原子の含有割合がどのように変化するかは特に限定されない。したがって、該皮膜２の厚さ方向に沿ってＯ原子およびＮ原子の含有割合が線形的に変化してもよいし、指数関数的または対数関数的に変化してもよい。さらに、無機系防湿皮膜２は、その厚さ方向の一定の範囲にわたって組成が同一になっている部位を有していてもよい。
【００４８】
表面反射による光線透過率の低下防止の点から、無機系防湿皮膜２中、外気接触面付近のケイ素酸化物のみで構成される部位の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍを有することが好ましい。なお、無機系防湿皮膜２の全体の厚さは１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
【００４９】
上記した構成の傾斜組成膜を形成するには、原料ガスをＳｉＨ4およびＮ2の混合ガスとしてプラズマＣＶＤ法を実施し、プラスチック製光学部品本体の少なくとも外気接触面上に組成がＳｉＯx0′Ｎy0′（ｙ0′≠０）で表される、Ｎ原子を含んだ無機化合物層を形成し、引き続きチャンバ内のＳｉＨ4を完全に排気した後、Ｏ2を流しながらプラズマを発生させて、該無機化合物層にＯ2-をイオン注入する。無機化合物層に注入されたＯ2-イオンは該層中を拡散する。その後、例えばＨＭＤＳＯ（Ｃ6Ｈ18Ｓｉ2Ｏ）と酸素とアルゴンの混合ガス（各成分の含有比率は１：６：３）を流し、プラズマ化することにより、外気接触面付近がケイ素酸化物のみで構成され、プラスチック製光学部品との接触面付近がＮ原子を含んだ組成の傾斜組成膜が形成される。
【００５０】
本発明の光学部品において、防湿皮膜は少なくとも外気接触面に形成されていればよく、図１に示した光学部品１のように、光学部品本体１０の表面全体に防湿皮膜２を形成することは必須ではない。
図２は、本発明の光学部品の別の実施形態を説明するための概念図であり、レンズの形態をした本発明の光学部品１′は、光学ユニット２０に組み込まれている。図２において、光学ユニット２０は、光軸を含む平面で切断した断面図として示されている。図２に示す光学ユニット２０は、銀塩カメラのレンズ機構や、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話組み込み用小型カメラの撮像モジュールに使用される一般的な光学ユニットの構成である。すなわち、図２の光学ユニット２０は、略円筒状をした鏡筒２２内に、互いにアッベ数が異なる２枚のレンズ１′，２１を組み込み、レンズ押さえ２４で該レンズ１′，２１を固定してなるものである。
また、図２の光学ユニット２０では、レンズ１′およびレンズ２１の間にスペーサ２３が配置されている。
【００５１】
ここで、レンズ２１は、アッベ数が高い、具体的にはアッベ数４５〜６０程度のレンズである。
このようなアッベ数を有するレンズとしては、具体的には、例えばガラス製のレンズや、日本ゼオン社製のゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）TMに代表される脂環式ポリオレフィン製のレンズが挙げられる。これらのレンズ材料は、一般に飽和吸湿率が０．０１質量％以下と極めて低いものが知られている。このような吸湿率の低いレンズ材料で作製されたレンズ２１には防湿皮膜を形成する必要はない。
一方、レンズ１′は、本発明の光学部品１′であり、レンズ２１と組み合わせて色収差の補正を行うのに相応しいアッベ数、具体的にはアッベ数が２３〜３５程度のプラスチックレンズを光学部品本体１０′とする。
【００５２】
図２に示す光学ユニット２０の構成について、より具体的に説明する。鏡筒２２は中心が一致し、かつ互いに径が異なる３つの円筒状の領域を、径が大きい側から順に、光学ユニット２０の光軸方向に配列させた構成を有している。鏡筒２２の、最も小径の円筒領域の端面には、円環状のリブ部２２ａが内側に突出して形成されている。このリブ部２２ａの内側が光（撮影光等）が入射する開口となる。
鏡筒２２において、最も小径の領域は、レンズ２１を組み込み可能である。すなわち、その内径がレンズ２１の外径と略同一で、レンズ２１の外径よりも若干大きくなっている。また、最も大径の領域は、本発明の光学部品１′を組み込み可能である。すなわち、その内径が本発明の光学部品１′の外径と略同一で、該光学部品１′の外径よりも若干大きくなっている。
レンズ２１は、鏡筒２２の前記リブ部２２ａ側（開口＝光入射側）の最も小径の領域に組み込まれ、リブ部２２ａにフランジ部を当接することにより、光軸方向の位置が決定される。一方、本発明の光学部品１′は、鏡筒２２の最大径の領域に組み込まれる。
【００５３】
スペーサ２３は、両端部にレンズ２１および本発明の光学部品１′と当接する部分を有する略円筒状の部材で、上記したように鏡筒２２内においてレンズ２１および本発明の光学部品１′の間に挿入される。スペーサ２３の光軸方向の長さを選択することにより、レンズ２１および本発明の光学部品１′の光軸方向における相対位置を適正な位置に位置決めすることができる。
また、レンズ２１、本発明の光学部品１′、鏡筒２２、およびスペーサ２３は、共に鏡筒２２にレンズ２１および本発明の光学部品１′を適正に組み込んだ状態で、レンズ２１および本発明の光学部品１′の光軸が一致するように成形されている。
【００５４】
図２に示す光学ユニット２０は、鏡筒２２内に、レンズ２１、スペーサ２３、および本発明の光学部品１′を順次組み込み、レンズ押さえ２４により本発明の光学部品１′をリブ２２ａに向けて押圧する。この状態で接着剤等によってレンズ押さえ２４を鏡筒２２に固定することにより、光学ユニット２０が組み立てられる。
【００５５】
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の光学部品１′の正面図（光軸方向から見た図）であり、図３（ｂ）は図１（ｂ）と同方向の断面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、本発明の光学部品１′において、光学部品本体１０′は図１（ａ）および（ｂ）に示した光学部品本体１０と同様に、レンズ部１０′ａとフランジ部１０′ｂとで構成されている。
【００５６】
図２に示す光学ユニット２０において、本発明の光学部品１′は、フランジ部がリブ部２２ａおよびスペーサ２３により挟持されており、この部分は外気と接触しない。したがって、この部分からの吸湿および脱湿はほとんどないと考えられる。
このため、図３（ｂ）に示すように、本発明の光学部品１′では、光学部品本体１０′のレンズ部１０′ａ表面にのみ防湿皮膜２が形成されており、フランジ部１０′ｂには防湿皮膜２が形成されていない。十分な防湿性能を有し、環境変化、具体的には、環境中の湿度が変化した場合であっても、解像度等の光学性能に変化が極めて小さい光学部品を得られるのであれば、このような構成であってもよい。防湿皮膜の形成の困難性により、フランジ部１０′ｂに形成された防湿皮膜は密着性に劣る場合がある。この結果、光学ユニット２０の供用時に、防湿皮膜がフランジ部１０′ｂから容易に剥離して、汚染源となるおそれがある。図３（ａ）および（ｂ）に示す光学部品１′では、フランジ部１０′ｂに防湿皮膜が形成されていないため、このような問題は生じない。
【００５７】
また、図２に示す構成の光学ユニット２０において、鏡筒２２内が気密に保持されている、または鏡筒２２に存在する開口部が非常に小さく、外部から鏡筒２２への空気の流通が少なくなるように構成されているのであれば、本発明の光学部品本体１０′のレンズ部１０′ａ表面のうち鏡筒２２内に位置する側の表面、すなわち凹面部における吸湿および脱湿の影響は非常に小さいと考えられる。このような場合、該凹面部には防湿皮膜２を形成しなくてもよい。
一方、レンズを構成する素材によっては、高アッベ数レンズをなすレンズ２１が吸湿および脱湿による影響を受ける場合もある。このような場合、レンズ２１を本発明の光学部品で構成してもよい。
【００５８】
なお、図３（ａ）および（ｂ）に示す光学部品１′のように、光学部品本体１０′の外気接触面、すなわちレンズ部１０′ａにのみ防湿皮膜を形成するには、防湿皮膜を形成する際に、フランジ部１０′ｂをマスクする、またはホルダ等で挟持した状態で防湿皮膜を形成すればよい。
【００５９】
本発明の光学部品は、光学部品本体の少なくとも外気接触面上に防湿性能に優れた無機系防湿皮膜が形成されているため、環境変化により光学部品への吸湿または脱湿があったとしても、光学部品本体内部に吸水率分布の偏りが生じることがなく、吸水率分布の偏りに起因する屈折率分布の偏りが生じることがない。このため、図２に示すような光学ユニット２０に組み込んで使用されるプラスチック製レンズとして好適である。
【００６０】
本発明は、上記した本発明の光学部品をプラスチック製レンズとして組み込んだ光学ユニットも提供する。すなわち、本発明は、互いにアッベ数が異なる少なくとも２つのレンズを含み、前記レンズの少なくとも１つは、本発明のプラスチック製光学部品である光学ユニットを提供する。したがって、図２は、本発明の光学ユニットの１実施形態を示す図でもある。
【００６１】
但し、本発明の光学ユニットは、互いにアッベ数が異なるレンズを少なくとも２つ含み、そのうち１つのレンズが本発明の光学部品である限り特に限定されず、図２に示す光学ユニット２０とは異なる構成であってもよい。例えば、高解像度用途の光学ユニットでは、複数、例えば３つ以上の結像レンズを組み合わせて使用することで、所望の解像力や精度を達成している。本発明の光学ユニットは、少なくとも１つのレンズが本発明の光学部品である限り、このような３つ以上のレンズを含むものであってもよい。
本発明の光学ユニットが、３つ以上のレンズを含む場合、全てのレンズが互いに異なるアッベ数を有する必要はない。光学ユニットに含まれるレンズのうち少なくとも２つが互いに異なるアッベ数を有しており、全体として色収差が補正されるように光学設計されるのであれば、同程度のアッベ数を有するレンズを２つ以上含んでいてもよい。
【００６２】
銀塩カメラのレンズ機構や、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話組み込み用小型カメラ等の撮像モジュールに使用する場合、本発明の光学ユニットはオートフォーカス機構を有していることが好ましい。
本発明のプラスチック製光学部品は、環境変化により吸湿または脱湿があったとしても、その内部に屈折率分布の偏りを生じることはないが、光学部品全体としての屈折率は環境変化によって徐々に変化する。したがって、該光学部品を用いた光学ユニットは、環境変化によって、その光学特性が変化する。但し、この屈折率の変化は、ゆるやかで、かつ均一である。プラスチック製レンズである光学部品自体の屈折率が均一に変化する場合、吸湿による程度に微小な変化であれば、光学性能への実質的な影響は焦点位置の変化のみに留まり、この変化はオートフォーカス機構を使用することで解消される。したがって、オートフォーカス機構を有する本発明の光学ユニットは、環境変化によって、その光学特性が影響を受けることがなく、優れた光学特性を常に発揮することができる。
【００６３】
銀塩カメラのレンズ機構や、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話組み込み用小型カメラ等の撮像モジュールに使用されるオートフォーカス機構としては、様々な原理および制御手法を用いたものが知られている。本発明の光学ユニットに使用されるオートフォーカス機構は、このような公知のオートフォーカス機構の中でも、光学ユニットを通して得られる画像に基づいて、被写体のピント状態を直接検知し、該ピント状態が適正になるように、光学ユニットを構成するレンズの光軸方向における位置を制御する方法を用いた機構であることが好ましい。
【００６４】
図４は、本発明の光学ユニットと、オートフォーカス機構と、を用いた撮像モジュールの１構成例を示した概念図であり、一般的なデジタルカメラの構成が簡略的に示されている。図４の撮像モジュール５０において、光学ユニット２０′は、互いにアッベ数が異なるレンズを少なくとも２つ含み、そのうち１つのレンズが本発明の光学部品で構成される本発明の光学ユニットである。光学ユニット２０′を通過した画像は、ＣＣＤイメージセンサ５１に取り込まれる。イメージセンサ５１に取り込まれた光学的な画像情報は、電気信号として出力されてＡＦ処理部５２へと送られる。ＡＦ処理部５２はイメージセンサ５１から送られた画像情報に基づいて被写体のピント状態を検知し、アクチュエータ５３に駆動信号を送る。アクチュエータ５３は、ＡＦ処理部５２からの駆動信号に基づいて、適正なピント状態になるように光学ユニット２０′を構成する全てのレンズ、または一部のレンズを光軸方向に前後に移動させる。アクチュエータ５３としては、各種手段が使用可能であり、具体的には、例えばステッピングモータ、リニヤーモータ、圧電素子、電圧屈曲ポリマー等を使用することができる。
【００６５】
本発明の光学部品について、光学ユニットに使用されるプラスチックレンズを例に説明したが、本発明の光学部品はこれに限定されない。本発明において、少なくとも外気接触面に防湿皮膜を形成する光学部品本体は、プラスチック製光学部品として公知の構造を広く含む。したがって、図示したレンズ以外の様々な形状や機能を持つレンズ等の光学素子はもちろん、レンズの他にも、例えば、プリズム、光学フィルタ、光学スクリーン、偏向素子、偏光素子、光反射部材、ファインダ、眼鏡、コンタクトレンズ、反射鏡、曲面鏡等の公知の光学素子または光学部品を広く含む。例えば、プラスチック製のプリズムは、環境変化により、その内部に屈折率分布の偏りを生じると、像の歪み等の光学特性に悪影響を生じることから、本発明の光学部品の好ましい用途である。この他、本発明における光学部品本体としては、カメラ（銀塩カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等）などの撮像装置の撮影光学系、複写機やプリンタなどの画像形成装置、プロジェクタ、望遠鏡や双眼鏡や拡大鏡などの各種の光学機器に組み込んで使用される公知の光学素子または光学部品を広く含む。
【００６６】
また、光学部品本体の形成材料にも限定はなく、公知の光学素子や通常の光学部品で利用されている、各種のプラスチック材料（樹脂材料）が利用可能である。一例として、メタクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ等）、脂環式アクリル樹脂を含むアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、脂環式ポリオレフィン、トリシクロデカン環を含む樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルペンテン、スチレン・ブタジエンコポリマー、フルオレン基を有するポリエステル等が挙げられる。
【００６７】
光学部品本体内部に吸水率分布の偏りを発生させないという本発明の光学部品の特徴から、これらのプラスチック材料の中でも、比較的吸水率が高い、具体的には飽和吸水率が０．０２質量％超のプラスチック材料が好ましく、具体的には、メタクリル樹脂、脂環式アクリル樹脂を含むアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。上記したように、脂環式ポリオレフィンには、ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）TMのように飽和吸湿率が０．０２質量％以下のものも存在しているが、その一方で、飽和吸湿率が０．０２質量％超のものも存在している。
【００６８】
また、図２に示す光学ユニット２０の光学部品１′として使用する場合、光学部品本体１０′は、高アッベ数、具体的にはアッベ数４５〜６０のレンズ２０と組み合わせて、色収差の補正を行うのに相応しいアッベ数を有することが好ましく、具体的にはアッベ数が２３〜３５程度であることが好ましい。このようなアッベ数を有する材料としては、ポリカーボネート樹脂や芳香族ポリエステル樹脂が好適である。
【００６９】
さらに、光学部品本体の形成方法にも、特に限定はなく、使用するプラスチック材料に応じて、射出成形、射出圧縮形成、圧縮成形等、公知のプラスチックの成形方法が全て利用可能である。
なお、光学部品本体の形状およびサイズ（長さや直径および厚さ）も、特に限定はなく、上記光学部品の用途に応じて適宜選択すればよい。
【００７０】
例えば、図示した光学部品では、光学部品本体の少なくとも外気接触面上に、直接、無機系防湿皮膜を形成しているが、本発明は、これに限定はされず、光学部品本体と無機系防湿皮膜との間に、屈折率調整用の皮膜、反射防止膜、密着性向上のための皮膜等を有していてもよい。また、無機系防湿皮膜上に、反射防止膜、屈折率調整用の皮膜、密着性向上のための皮膜、損傷防止用のバリア膜等を形成してもよい。すなわち、本発明のプラスチック製光学部品においては、光学部品本体の少なくとも外気接触面上に無機系防湿皮膜が形成されている限り、各種の皮膜を形成してなる層構成が利用可能である。
表面反射による光線透過率の低下防止という点から、無機系防湿皮膜の外気接触面上に反射防止膜を形成することが好ましい。
【００７１】
反射防止膜は、無機材料または有機材料を用いて形成され、膜構成としては、単層であってもよく、または多層であってもよい。さらにまた、無機材料の膜と有機材料の膜との多層構造であってもよい。反射防止膜は、光学部品本体を構成するレンズの一面側又は両面に設けることができる。両面に設ける場合、両面の反射防止膜は、同じ構成であっても別の構成であっても良い。例えば、一方の面の反射防止膜を多層構造とし、他方の面側の反射防止膜を簡略化して単層構造とすることも可能である。
【００７２】
無機材料としては、ＳｉＯx（０＜ｘ≦２）で表されるケイ素酸化物、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＴｉＯ、Ｔｉ2Ｏ3、Ｔｉ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＭｇＦ2、ＷＯ3等が挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。これらの中でも、レンズがプラスチック製のレンズであるので、低温で真空蒸着が可能なＳｉＯx（０＜ｘ≦２）で表されるケイ素酸化物、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5が好ましい。
【００７３】
無機材料で形成される多層膜としては、レンズ側からＺｒＯ2層とＳｉＯx（０＜ｘ≦２）で表されるケイ素酸化物層の合計光学的膜厚がλ／４、ＺｒＯ2層の光学的膜厚がλ／４、最表層のＳｉＯx（０＜ｘ≦２）で表されるケイ素酸化物層の光学的膜厚がλ／４の、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に成膜する積層構造が例示される。ここで、λは設計波長であり、通常５２０ｎｍが用いられる。最表層は、屈折率が低く、かつ反射防止膜に機械的強度を付与できることからＳｉＯx（０＜ｘ≦２）で表されるケイ素酸化物で構成することが好ましい。
無機材料で反射防止膜を形成する場合、成膜方法は例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。
【００７４】
有機材料としては、例えばＦＦＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等を挙げることができ、レンズ材料やハードコート膜（有する場合）の屈折率を考慮して選定される。成膜方法は、真空蒸着法の他、スピンコート法、ディップコート法などの量産性に優れた塗装方法で成膜することができる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明に係るプラスチック製光学部品の具体的実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
実施例においては、本発明のプラスチック製光学部品の光学性能を評価するために、図２に示す光学ユニット２０を使用した。図２の光学ユニット２０において、レンズ２１はアッベ数５６のガラス製レンズ（入射側のレンズ部半径６．４ｍｍ、出射側のレンズ部半径４．９ｍｍ、平均厚み２．９ｍｍ）である。光学部品本体１０′は、アッベ数３０のポリカーボネート樹脂製のレンズ（入射側のレンズ部１０′ａ半径９．０ｍｍ、出射側のレンズ部１０′ａ半径７．５ｍｍ、平均厚み２．５ｍｍ）である。
この光学（レンズ）ユニット２０の解像度を、温度２５℃湿度３０％の環境下に１週間放置した後に測定すると、コントラスト５０％のＭＴＦ（変調伝達関数）は、光軸中心で３０本／ｍｍ、周辺部の平均で２５本／ｍｍであった。
【００７６】
（実施例１）
本実施例では、ポリカーボネート樹脂製のレンズ（光学部品本体）１０の表面全体に、プラズマＣＶＤ法を用いて、組成がＳｉＯ0.66Ｎ0.75（オージェ電子分光装置ＪＡＭＰ−１０Ｓで測定した実測値）で表され、厚さ１５０ｎｍの無機系防湿皮膜２を形成して図１に示す本発明の光学部品１を得た。なお、無機系防湿皮膜２の形成は具体的には以下の手順で実施した。
ポリカーボネート樹脂製のレンズ１０を真空下、５０℃で４８時間乾燥させた後、レンズ１０をプラズマＣＶＤ装置のチャンバにセットし、チャンバ内の圧力を０．４ＭＰａとし、原料ガスとしてＳｉＨ4／Ｎ4＝５／９５の混合ガスを流しながら１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマを発生させて、レンズ１０の表面全体に組成がＳｉＯ0.66Ｎ0.75（オージェ電子分光装置ＪＡＭＰ−１０Ｓで測定した実測値）で表され、厚さが１５０ｎｍの無機系防湿皮膜２を形成した。無機系防湿皮膜２の形成時、レンズ１０の温度を６０℃（±２℃）に保持した。
【００７７】
光線透過率測定
上記手順で得た本発明の光学部品１の全光線透過率を、スガ試験機株式会社製ＨＺ−１ヘイズメータを用いて測定した。その結果、光線透過率は８５％であった。
【００７８】
解像度測定
上記手順で得た本発明の光学部品１を５０℃の乾燥機に７日間入れて充分乾燥した後、図２に示す光学ユニット２０に光学部品１′として組み込んだ。同様にガラス製のレンズ（アッベ数５６）をレンズ２１として光学ユニット２０に組み込んだ。その後、レンズの向きと各レンズ間隔を微調整して、それぞれ所定の解像度を得た。次いで、光学ユニット２０を２５℃湿度３０％の環境下に１週間放置した後、相対湿度９０％、温度２５℃の条件に置き、解像度の時間的変化を測定した。解像度測定には、トライオプティックス社製のＭＴＦ測定器を用いた。コントラスト５０％のＭＴＦとして解像度を測定した。周辺部の解像度は、接線（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ）方向と、球欠（ｓａｇｉｔａｌ）方向のＭＴＦの平均値で表した。結果を表１に示した。
【００７９】
（実施例２）
実施例１と同様の手順でレンズ１０の表面上に組成がＳｉＯ0.66Ｎ0.75（オージェ電子分光装置ＪＡＭＰ−１０Ｓで測定した実測値）で表され、厚さ１２０ｎｍの無機化合物層を形成した、引き続きチャンバ内のＳｉＨ4を完全に排気した後、Ｏ2を流しながら１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマを発生させて、ＳｉＯ0.66Ｎ0.75層にＯ原子を注入した。その後、ＨＭＤＳＯ（Ｃ6Ｈ18Ｓｉ2Ｏ）と酸素とアルゴンの混合ガス（各成分の含有比率は１：６：３）を流し、プラズマ化することにより、外気接触面付近がケイ素酸化物のみで構成され、レンズ１０との接触面付近の部位の組成がＳｉＯ0.66Ｎ0.75で表される傾斜組成膜を形成することにより、本発明の光学部品１を得た。なお、傾斜組成膜の形成時、無機系防湿皮膜２の形成時、レンズ１０の温度を６０℃（±２℃）に保持した。得られた光学部品１について、実施例１と同様に光線透過率測定を実施した。その結果、光線透過率は８８％であった。また、実施例１と同様に解像度測定を実施した。結果を表１に示した。
【００８０】
（比較例１）
ポリカーボネート製のレンズ１０に無機系防湿皮膜２を形成しなかったものを比較例１とした。
比較例１で得られた光学部品について、実施例１と同様に光線透過率測定と解像度の測定を実施した。光線透過率の結果を以下に示す。
比較例１：９０％
また、解像度測定の結果を表１に示した。
【００８１】
（比較例２）
実施例１と同様の条件であるが、被処理物が下部電極に接近して設置される、容量結合型プラズマ励起方式のプラズマＣＶＤ装置を用いて、実施例１同様の組成で、厚さ１５０ｎｍの無機系防湿皮膜２を形成した。無機系防湿皮膜２の形成時、レンズ１０の温度は１００℃まで上昇することが確認された。
比較例２で得られる光学部品について、実施例１と同様に光線透過率測定と解像度の測定を実施した。光線透過率の結果を以下に示す。
比較例２：８５％
また、解像度測定の結果を表１に示す。
【００８２】
【表２】
2007078715.tif 000003
【００８３】
表１から明らかなように、実施例１、２では、解像度の測定開始から時間が経過しても、光学ユニットの中心部および周辺部のいずれにおいても、解像度の変化、すなわち低下が極めて少ないことが確認された。
これに対し、比較例１では、測定開始から５日後には、測定開始時点の解像度に戻るものの、測定開始１日後および２日後には、光学ユニットの中心部および周辺部のいずれにおいても、解像度が明らかに低下していることが確認された。一方、無機防湿皮膜２を形成する際にポリカーボネート製レンズの温度が１００℃まで上昇した比較例２では、レンズの熱劣化によるものと考えられる解像度の低下が認められた。
光線透過率の測定結果は、防湿皮膜の外気接触面付近がケイ素酸化物でのみで構成される実施例２の光学部品では、実施例１の光学部品に比べて表面反射による光線低下率の低下が少ないことを示していた。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、レンズの形状をした本発明のプラスチック製光学部品の一実施形態を示した概念図であり、図１（ａ）は該光学部品の正面図（光軸方向から見た図）であり、図１（ｂ）は光軸を含む平面で切断した断面図である。
【図２】図２は、本発明の光学部品を使用した光学ユニットの１実施形態の概略断面図（光軸を含む平面で切断）である。
【図３】図３は、図２に示す本発明の光学部品１′の形状を説明するための図であり、図３（ａ）は光学部品１′の正面図（光軸方向から見た図）であり、図３（ｂ）は図２と同方向の断面図である。
【図４】図４は、本発明の光学ユニットと、オートフォーカス機構と、を用いた撮像モジュールの１構成例を示した概念図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１′：光学部品
１０，１０′：光学部品本体
１０ａ，１０′ａ：レンズ部
１０ｂ，１０′ｂ：フランジ部
２：防湿皮膜
２０，２０′：光学ユニット
２１：レンズ
２２：鏡筒
２２ａ：リブ部
２３：スペーサ
２４：レンズ押さえ
５０：撮像モジュール
５１：イメージセンサ
５２：ＡＦ処理部
５３：アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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