(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーキング処理がなされたＭｇＦ２からなる防曇性被膜を最上層に設けてなることを特徴とする防曇性反射防止膜。
【請求項２】
鏡胴の端部に位置し該鏡胴内を密閉空間とする隔壁として機能し、請求項１記載の防曇性反射防止膜を前記密閉空間側の光学面に形成してなることを特徴とする光学部材。
【請求項３】
前記鏡胴は撮像装置の撮影光学系を収納するレンズ鏡胴であることを特徴とする請求項２記載の光学部材。
【請求項４】
光学基板上に積層され、最上層にＭｇＦ２被膜を備える反射防止膜を形成し、この後１５０℃以上の温度でベーキング処理を行なって含有水分を除去することを特徴とする防曇性反射防止膜形成方法。
【請求項５】
前記ベーキング処理は、前記反射防止膜が形成された光学部材を鏡胴内に組み込む前に行われることを特徴とする請求項４記載の防曇性反射防止膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防曇機能を有する、防曇性反射防止膜およびこれを用いた光学部材ならびに防曇性反射防止膜形成方法に関し、詳しくは、密閉されたレンズ鏡胴の端部において、隔壁として機能する対物レンズ等の光学部材に形成された反射防止膜の防曇機能を高め得る防曇性反射防止膜、光学部材およびその膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
内部が密閉空間とされたレンズ鏡胴等においては、その先端に位置して外部との隔壁として機能する対物レンズが配されており、その内側のレンズ面に反射防止膜が形成されたものが知られている。
【０００３】
ところで、このような対物レンズは外界環境の影響を受けやすく、その外界雰囲気の急激な温度変化に伴いその内側のレンズ面が曇ることはよく知られているところである。このレンズの曇りは、レンズ基板の表面温度が露点以下まで下がったときに、密閉空間内部の水分が微小な水滴となって対物レンズの内側の面に付着し、光を散乱することによりおきる。
この曇りは、光学系の視野不良を引き起こし、その使用を困難なものとするため、このような分野における防曇対策は重要である。
【０００４】
従来、このような分野における防曇対策として、レンズをその鏡胴内に組み込む工程において、作業環境を低温、低湿（２５℃
３０％ＲＨ以下）に保持するようにしたものが知られているが、その効果は満足できるものとはなっていなかった。
【０００５】
そこで、近年、例えば、特開2001-356201号公報に開示されているように、反射防止膜の表面に親水性被膜を設ける方法が知られているが、このような方法によれば、初期状態では極めて良好な防曇性を示すものの、時間の経過とともに急激に防曇性が劣化する。これは、親水性被膜の接触角が５度以下（超親水性）なら充分な防曇効果が得られるが、一般的な親水性被膜の接触角は１０〜２０度であり、この親水性被膜の表面に水滴の粒が付着すると、互いに寄り集まって非常に大きな粒の水滴となり、しかも広い面積に亘って拡がろうとすることから、むしろ通常の曇り以上に光学性能に悪影響を与えてしまうこととなる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、密閉空間と外部との隔壁として機能する光学部材の密閉空間側の光学面に反射防止膜が形成されたものにおいて、従来に比して反射防止膜の防曇効果の持続性を高めることができる防曇性反射防止膜およびこれを用いた光学部材ならびに防曇性反射防止膜形成方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の防曇性反射防止膜は、ベーキング処理がなされたＭｇＦ２からなる防曇性被膜を最上層に設けてなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の光学部材は、鏡胴の端部に位置し該鏡胴内を密閉空間とする隔壁として機能し、前記防曇性反射防止膜を前記鏡胴側の光学面に形成してなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記鏡胴は撮像装置の撮影光学系を収納するレンズ鏡胴である場合に特に有効である。
【００１０】
また、本発明の防曇性反射防止膜形成方法は、光学基板上に積層され、最上層にＭｇＦ２被膜を備える反射防止膜を形成し、この後１５０℃以上の温度でベーキング処理を行なって含有水分を除去することを特徴とするものである。
【００１１】
この場合において、前記ベーキング処理は、前記反射防止膜が形成された光学部材を鏡胴内に組み込む前に行われることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の防曇性反射防止膜をレンズ基板上に形成した様子を示すものである。
【００１３】
すなわち、レンズ基板としてのガラス基板１上に、Ａｌ２Ｏ３層２、ＺｒＯ２層３を順次形成し、最上層としてＭｇＦ２層４を形成してなる。なお、ＭｇＦ２層４の厚みは例えば１００ｎｍとする。
上記３つの層２、３、４は全体として反射防止膜５を構成しており、真空蒸着法やスパッタリング法等により作成される。
【００１４】
また、この膜作成後、２００℃のベーキングによりガラス基板１および反射膜５に対して加熱処理を行なったものである。その加熱時間はガラス基板１および反射防止膜５中に含まれる水分が充分除去される時間とされ、ガラス基板１のサイズにもよるが、例えば、小型レンズの場合には１時間から２時間程度で充分である。
【００１５】
図２は、上述した防曇性の反射防止膜５が形成された対物レンズ１０を、テレビレンズ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡胴２０に組み込んだ様子を示すものである。すなわち、この対物レンズ１０は、上述したように、反射防止膜５が形成され、ベーキングによる加熱処理がなされた後、他の光学部材（レンズ、フィルタ等）１１、１２、１３とともにレンズ鏡胴２０内に組み込まれる。この組立工程においては、温度、湿度が各々２５℃、３０％以下の雰囲気に保持されている。
【００１６】
この対物レンズ１０は図２に示されるように、レンズ鏡胴２０の端部において外部との隔壁として機能し、レンズ（光学部材）１１との間に狭い密閉空間３０を形成する。上述した防曇性の反射防止膜５は、この対物レンズ１０がレンズ鏡胴２０内に組み込まれた際に、密閉空間３０側に位置するレンズ面（以下、内側レンズ面と称する）上の略全面に形成される。なお、この対物レンズ１０の内側レンズ面の外周領域にはコバ部６が形成されており、そのコバ部６には墨塗り処理が施されている。
【００１７】
ところで、このような内部密閉空間３０やその回りの各部材（対物レンズ１０、レンズ（光学部材）１１、レンズ鏡胴２０等）は、水分を完全に排除することは難しく、また水分を充分に除去しても、時間の経過と共に、上記各部材を透して内部密閉空間３０内に水分が浸入する。
そして、特に対物レンズ１０の外部と接するレンズ面（以下、外側レンズ面と称する）が冷気に触れたり、冷水を掛けられたりして表面の温度が低下した場合には、対物レンズ１０の内側レンズ面の温度が低下し、この部分における露点が低下し、この内側レンズ面上に微小な水滴の粒が付着する。
【００１８】
この水滴の粒は光を散乱するため、時間の経過と共にこの対物レンズ１０の内側レンズ面に曇りが生じてしてしまう。このような曇り現象は対物レンズ１０の厚みが薄い場合に顕著である。
【００１９】
従来、この内側レンズ面に親水性コートを施して防曇性を高める技術が知られているが、親水性コートの場合、親水性被膜の接触角が５度以下（超親水性）なら充分な防曇効果が得られるが、一般的な親水性被膜の接触角は１０〜２０度であり、内側レンズ面に一旦水滴の粒が形成されると、各々の粒が寄り集まって大きな水滴となり、しかも内側レンズ面上で拡がろうとする傾向があるため単なる曇りよりもさらに深刻な視界不良を引き起こす虞があった。
【００２０】
本発明者は、このような知見に基づき、発想の転換により、反射防止膜５の最上層に防曇性被膜として機能するＭｇＦ２層４を形成し、さらに、このＭｇＦ２層４にベーキングによる加熱処理を施すことにより反射防止膜５の防曇効果を持続させる手法を見出した。
【００２１】
この防曇効果を持続させるメカニズムは解明されていないが、所定温度で所定時間のベーキングがなされ、一旦水分がその空気層との界面から充分に除去されたＭｇＦ２層４は水滴の粒を球状化し、内側レンズ面の表面から離脱させるため、曇り現象の発生が遅延し、また、少なくともこれら微小な水滴の粒が寄り集まる状態を回避し得るからではないかとも考えられる。
【００２２】
以下、本発明の実施例を種々の比較例と比較することによって、その効果をより明らかにする。
なお、反射防止膜５の層構成は上記実施形態のものに限られるものではなく、最上層にＭｇＦ２層４を形成することができれば種々の構成の態様が可能であり、ＭｇＦ２層４の単層とすることも可能である。
【００２３】
【実施例】
（実施例）：ＡＲ（反射防止膜；以下同じ）＋ベーク処理
対物レンズ（ガラス基板）上にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の各層を積層し、さらに最上部にＭｇＦ２層を積層し反射防止膜を作成した。膜作成初期状態でのＭｇＦ２層上での水滴の接触角は５度以下であった。
【００２４】
上記反射防止膜が作成された対物レンズに対して加熱温度２００℃で１時間のベーキング処理を行った。この処理により対物レンズ基材内および反射防止膜内の水分除去が充分に行われた。この後、この対物レンズを充分乾燥した雰囲気中（温度２５℃，湿度３０％以下）でレンズ鏡胴内に組み込み、密封した。そのアッセンブリを温度４０℃，湿度９０％の雰囲気中に放置した。放置したアッセンブリを、一旦６０℃で加熱処理し、その加熱処理がなされた対物レンズの外表面に５℃の冷水を掛けた。その後の経過日数と曇りが生じた対物レンズの割合の関係を調べた。なお、曇りが一部に生じた時点でＮＧ品とした。
【００２５】
（比較例１）：ＡＲのみ
実施例と同様に、対物レンズ（ガラス基板）上にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の各層を積層し、さらに最上部にＭｇＦ２層を積層し反射防止膜を作成した。
【００２６】
ベーキング処理は一切行なわず、この対物レンズを充分乾燥した雰囲気中（温度２５℃，湿度３０％以下）でレンズ鏡胴内に組み込み、密封した。そのアッセンブリを温度４０℃，湿度９０％の雰囲気中に放置した。放置したアッセンブリを、一旦６０℃で加熱処理し、その加熱処理がなされた対物レンズの外表面に５℃の冷水を掛けた。その後の経過日数と曇りが生じた対物レンズの割合の関係を調べた。なお、曇りが一部に生じた時点でＮＧ品とした。
【００２７】
（比較例２）：親水性ＡＲ
対物レンズ（ガラス基板）上にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の各層を積層し、さらに最上部に親水性のＳｉＯ２層を積層し反射防止膜を作成した。膜作成初期状態でのＳｉＯ２層上の水滴の接触角は５度以下であった。
【００２８】
この後、この対物レンズを充分乾燥した雰囲気中（温度２５℃，湿度３０％以下）でレンズ鏡胴内に組み込み、密封した。そのアッセンブリを温度４０℃，湿度９０％の雰囲気中に放置した。放置したアッセンブリを、一旦６０℃で加熱処理し、その加熱処理がなされた対物レンズの外表面に５℃の冷水を掛けた。その後の経過日数と曇りが生じた対物レンズの割合の関係を調べた。なお、曇りが一部に生じた時点でＮＧ品とした。
【００２９】
（比較例３）：ＡＲ＋撥水処理
対物レンズ（ガラス基板）上にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＦ２の各層を積層し、さらに最上層にフッ素系の撥水被膜を積層し反射防止膜を形成した。
この後、この対物レンズを充分乾燥した雰囲気中（温度２５℃，湿度３０％以下）でレンズ鏡胴内に組み込み、密封した。そのアッセンブリを温度４０℃，湿度９０％の雰囲気中に放置した。放置したアッセンブリを、一旦６０℃で加熱処理し、その加熱処理がなされた対物レンズの外表面に５℃の冷水を掛けた。その後の経過日数と曇りが生じた対物レンズの割合の関係を調べた。なお、曇りが一部に生じた時点でＮＧ品とした。
【００３０】
（評価）
表１および表２（ＮＧ品が１００％となるまでの日数を示す）に示すように、比較例２では、２日経過した時点で全数がＮＧ品となり、比較例３では、４日経過した時点で全数がＮＧ品となり、比較例１では、７日経過した時点で全数がＮＧ品となった。なお、比較例の中では防曇効果の持続性が一番高かった比較例１のものも、２日経過した時点で４０％がＮＧ品となった。
これに対し、本実施例のものでは、１８日経過した時点でも全数がＮＧ品とはならず（ＮＧ発生率８６％）、ＮＧ品の発生率が４０％を超えたのは１０日経過した時点であった。
【００３１】
【表１】
0004018420.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004018420.tif 000003
【００３３】
この実験結果から、本実施例のものが防曇効果を極めて長く維持することができるものであることが明らかである。
なお、上記経過日数に対するＮＧ発生率の関係をグラフに表したものを図３に示す。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の防曇性反射防止膜およびこれを用いた光学部材ならびに防曇性反射防止膜形成方法によれば、ベーキングによる加熱処理を施したＭｇＦ２層からなる防曇性被膜を反射防止膜の最上層に形成することにより、その防曇効果を長時間に亘って持続させることができる。
これにより、この防曇性反射防止膜が形成された光学部材においては、曇り現象により、その使用を中断しなければならないという不都合を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る防曇性反射防止膜を示す概略図
【図２】本実施形態に係る防曇性反射防止膜を形成した対物レンズをレンズ鏡胴に組み込んだ様子を示す概略図
【図３】本実施例と各比較例の評価結果を示すグラフ
【符号の説明】
１          ガラス基板
２          Ａｌ２Ｏ３層
３          ＺｒＯ２層
４          ＭｇＦ２層
５          反射防止膜
６          コバ部
１０        対物レンズ
１１、１２、１３          光学部材
２０        レンズ鏡胴
３０        密閉空間
【図１】
0004018420.tif 000004
【図２】
0004018420.tif 000005
【図３】
0004018420.tif 000006