(57)【要約】  本発明の透明部材は、少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる透明部材であって、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる透明部材であって、
水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有する透明部材。
【請求項２】
前記表面部分が、撥水層に含まれる請求項１に記載の透明部材。
【請求項３】
前記撥水層の厚さが、連続的に変化している請求項２に記載の透明部材。
【請求項４】
前記撥水層が、フッ化物を含有する請求項２又は請求項３に記載の透明部材。
【請求項５】
前記撥水層の裏面に、反射防止層を有する請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の透明部材。
【請求項６】
前記表面部分の表面粗さが連続的に変化している請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の透明部材。
【請求項７】
車載用又は屋外用の光学部品に用いられる請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の透明部材。
【請求項８】
前記光学部品が、光学レンズである請求項７に記載の透明部材。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の透明部材の製造方法であって、
撥水材料を成膜して撥水層を形成する工程を備え、
前記工程において、前記撥水層の厚さが連続的に変化するように形成する透明部材の製造方法。
【請求項１０】
前記工程では、蒸着法、塗布法のいずれかを用いる請求項９に記載の透明部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明部材及び透明部材の製造方法に関し、特に、簡便な方法で表面の水滴を除去することができ、レンズに用いた場合に撮影画像を明瞭に維持することができる透明部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両の運転支援のため、車両に車載カメラを搭載することが行われている。より具体的には、車両の後方や側方を撮像するカメラを自動車の車体に搭載し、このカメラによって撮像された映像を運転者が視認可能な位置に表示することによって死角を減らし、これにより安全運転に貢献できる。
ところで、車載カメラは車外に取り付けられる場合が多く、そのレンズ上に雨などによって水滴がしばしば付着する。レンズに付着した水滴の度合いによっては、カメラで撮像された画像に歪みが生じ、視認性が悪化する恐れがある。【０００３】
従来、微量液滴を輸送する技術として、疎水面が異なる領域を楔形状で配置することで、疎水面が弱く、面積が大きい方へと液滴を輸送する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、当該技術を撮像系のレンズに適用しようとすると、接触角の異なる領域に境界が存在するため、光学特性が急激に変化し、画像が乱れてしまうという問題がある。また、パターンの寸法以下の微小水滴に対応しようとすると半導体プロセスなどが必要となり、生産性が著しく低下し、このような微小水滴を輸送することは困難であった。【０００４】
また、レンズの表面に親水コーティング及び撥水コーティングを施し、同一表面に接触角の異なる領域を設け、当該領域の境界部をガイドにある１点に水滴を集中して導くという技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、水滴の除去は自重（重量）に任せることになり、レンズ表面自体に水滴を移動させる力はなく、親水コーティング及び撥水コーティングはあくまで水滴が自然落下するときの移動方向を制御するガイド的な役割であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３１４１０号公報
【特許文献２】特開２０１５−０１８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、簡便な方法で表面の水滴を除去することができ、レンズに用いた場合に撮影画像を明瞭に維持することができる透明部材及び透明部材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を形成することで、簡便に表面に付着する水滴を除去でき、撮影画像を明瞭に維持することができる透明部材等を提供することができることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
１．少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる透明部材であって、
水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有している透明部材。【０００８】
２．前記表面部分が、撥水層に含まれる第１項に記載の透明部材。【０００９】
３．前記撥水層の厚さが、連続的に変化している第２項に記載の透明部材。【００１０】
４．前記撥水層が、フッ化物を含有する第２項又は第３項に記載の透明部材。【００１１】
５．前記撥水層の裏面に、反射防止層を有する第２項から第４項までのいずれか一項に記載の透明部材。【００１２】
６．前記表面部分の表面粗さが連続的に変化している第１項から第５項までのいずれか一項に記載の透明部材。【００１３】
７．車載用又は屋外用の光学部品に用いられる第１項から第６項までのいずれか一項に記載の透明部材。【００１４】
８．前記光学部品が、光学レンズである第７項に記載の透明部材。【００１５】
９．第１項から第８項までのいずれか一項に記載の透明部材の製造方法であって、
撥水材料を成膜して撥水層を形成する工程を備え、
前記工程において、前記撥水層の厚さが連続的に変化するように形成する透明部材の製造方法。【００１６】
１０．前記工程では、蒸着法、塗布法のいずれかを用いる第９項に記載の透明部材の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の上記手段により、簡便な方法で表面の水滴を除去することができ、レンズに用いた場合に撮影画像を明瞭に維持することができる透明部材及び透明部材の製造方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有しているので、前記表面部分において、接触角の変化量に依らず水滴を移動させる力（駆動力）が働く。そのため、当該表面部分に水滴が付着した場合に、水滴が接触角の小さくなる方向に自然に滑落し、水滴が表面部分から除去される。したがって、このような透明部材を例えば、車載用カメラや監視用カメラなど屋外にて使用するレンズに用いた場合に、撮影した画像に歪みが生じることがなく、視認性が良好となる。また、水滴がレンズに付着しづらくなり、悪天候時でも良好な視認性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】接触角変化のパターン例を示した透明部材（レンズ）を表面部分の平面図
【図１Ｂ】接触角変化のパターン例を示した透明部材（レンズ）を表面部分の平面図
【図２】接触角変化のパターン例を示した図
【図３】本発明の透明部材の断面図
【図４】本発明に係る蒸着装置の概略構成を示す断面図
【図５】図２のＡ部を拡大して示す断面図
【図６】蒸着装置内における各基材と、任意の基材に対応するマスク板とを示す平面図
【図７Ａ】マスク板によって基材上に成膜される撥水層に膜厚勾配が付与される原理を示す説明図（基材とマスク板との間隙Ｔが狭い場合（間隙Ｔ＝Ｔａ））
【図７Ｂ】マスク板によって基材上に成膜される撥水層に膜厚勾配が付与される原理を示す説明図（基材とマスク板との間隙Ｔが広い場合（間隙Ｔ＝Ｔｂ＞Ｔａ））
【図８】図７Ａ及び図７Ｂに示した例とは異なる他の一例を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の透明部材は、少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる透明部材であって、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有し、当該表面部分に付着する水の流れ方向が制御されている。
この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。
【００２０】
本発明の実施態様としては、前記表面部分が、撥水層に含まれることが、水滴除去に優れる点で好ましい。
また、前記撥水層の厚さが、連続的に変化していることが、より簡便に水滴を除去することができる点で好ましい。
前記撥水層が、フッ化物を含有することが、水に対する接触角を調整しやすく、接触角を大きくできる点で好ましい。
前記撥水層の裏面に、反射防止層を有することが、光学性能に優れる点で好ましい。
前記表面部分の表面粗さが連続的に変化していることが、表面エネルギーを変化させて水の流れ方向を制御する点で好ましい。
車載用又は屋外用の光学部品に用いられることが、雨天などによる水滴の付着を防止し、かつ、良好な視認性が得られる点で好ましい。特に、光学部品が光学レンズであることが好ましい。
【００２１】
本発明の透明部材の製造方法は、撥水材料を成膜して撥水層を形成する工程を備え、前記工程において、前記撥水層の厚さが連続的に変化するように形成する。
前記工程では、蒸着法、塗布法のいずれかを用いることが、より簡便に水滴を除去することができる点で好ましい。
【００２２】
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２３】
［透明部材の概要］
本発明の透明部材は、少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる透明部材であって、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有している。
【００２４】
本発明において、「連続的に変化する」とは、特定領域において接触角の最大値と最小値の接触角の差が１０°以上であることが好ましく、１０°以上であると水滴を十分に移動させる力（駆動力）が働く。特に、本発明の透明部材を車載カメラ用のレンズに用いる場合には、４０°以上とすることが好ましい。
また、接触角の変化量は、大きいほど水滴を移動させる力は大きくなり、変化量が小さいと移動させる力は小さくなるが、接触角が連続的に変化する領域においては、変化量に依らず水滴を移動させる力が働く。
本発明の透明部材を円形レンズで使用する場合には、例えば、レンズの中心から外側（半径方向）に向けての変化量ができる限り大きくなるように設定することが好ましい。最大接触角自体は、必ずしも大きくなくても構わない（すなわち、撥水表面でなくても構わない。）。また、水滴除去の目的からは接触角の変化量は一定でなくても構わない。
接触角が連続的に変化する領域について必要な幅は、１ｍｍ以上であることが好ましい。１ｍｍ未満では光学特性の急激な変化が懸念される。
本発明の透明部材を車載カメラ用レンズに用いる場合は、水滴を除去したい部分、つまりレンズの光学的な有効径領域全体で接触角が変化することが好ましく、有効径を除いたレンズ表面全面を接触角の変化する領域とすることが、レンズ表面より完全に水滴を除去することができるためより好ましい。
【００２５】
具体的に、接触角変化のパターン例を図１に示す。図１Ａ及び図１Ｂは、透明部材であるレンズの表面部分の平面図である。
図１Ａは、レンズの中心から外側（半径方向）に向かって接触角が連続的に小さくなるように変化している。この場合、レンズの半径方向に向けて水滴を移動して除去することができ、既存のレンズと同様で、レンズの向きの制限がなくそのまま置き換えて使用することが可能である。
図１Ｂは、レンズの外周のうち一端部から、当該一端部に対向する他端部へ向かって接触角が連続的に小さくなるように変化している。この場合、レンズの前記他端部へ水滴を移動して除去することができる。レンズを傾けて設置した場合、１方向に水滴を除去することができる。
【００２６】
なお、その他の接触角変化のパターン例を図２に示す。
図２において、横軸は、透明部材の水滴移動方向の断面を見たときの表面位置（水滴が移動する部分における水滴のスタート地点からの距離）、縦軸は、水に対する接触角を表す。
【００２７】
また、上述のように接触角が連続的に変化する表面部分の形成方法としては、後述するが、接触角は厚さに依存することから、表面部分を構成する撥水層の厚さを連続的に変化するように傾斜（勾配）をつけることが好ましい。
【００２８】
＜接触角の測定法＞
接触角は、公知の方法によって測定することができる。例えば、ＪＩＳ  Ｒ３２５７で規定される方法に準拠して測定する。測定条件は、温度２５±５℃、湿度５０±１０％とし、具体的な操作の手順としては、水（蒸留水）を透明部材上に約１．５μＬ滴下して、固液界面解析装置（ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ５００、協和界面科学株式会社製）により透明部材上の５か所を測定し、測定値の平均から平均接触角を得る。接触角測定までの時間は水を滴下してから１分で測定する。
【００２９】
＜透明部材の構成＞
本発明の透明部材は、少なくとも、基材又は当該基材上に層を備えてなる。すなわち、基材自体に、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有するものであってもよいし、基材上に備えられた層に、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有するものであってもよい。
本発明の透明部材は、前記表面部分が撥水層に含まれることが好ましく、当該撥水層が、前記基材上に備えられていることが好ましい。
また、本発明の透明部材は、基材と撥水層との間に、低屈折率層及び高屈折率層が積層されてなる反射防止層を有することが好ましい。
本発明の透明部材の好ましい構成としては、図３に示すように、基材１０１上に、当該基材１０１側から順に、反射防止層２０１及び撥水層１０４が設けられた構成である。なお、撥水層１０４の表面側（露出面側）が空気に接触する側となる。
【００３０】
（基材）
基材としては、ガラス、樹脂等が挙げられる。樹脂としては、ポリカーボネート樹脂や
シクロオレフィン樹脂等が挙げられる。
【００３１】
（撥水層）
撥水層は、基材上に設けられ、水に対する接触角が連続的に変化する表面部分を有する。
すなわち、水に対する接触角は、厚さに依存することから、表面部分を有する前記撥水層の厚さが連続的に変化していることが好ましい。
さらに、前記表面部分である撥水層の表面粗さが連続的に変化していることがより好ましい。
【００３２】
撥水層の水に対する接触角は、撥水層の構成材料として例えばフッ化物を用いる場合は、基材の水に対する接触角以上１２０°以下の範囲内であることが好ましい。そして、このような接触角とするためには、例えば、基材の中心に位置する撥水層の厚さを１６ｎｍとし、基材の半径方向に向けて撥水層の厚さが連続的に薄くなるように形成し、基材の端部上の撥水層の厚さが０ｎｍとなるように形成することが好ましい。
撥水層の中心の厚さは、１６〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、撥水層の半径方向端部側の厚さは、０〜１５ｎｍの範囲内であることが、撥水性能の確保が十分に確保できる点で好ましい。
【００３３】
撥水層の表面の算術平均粗さＲａは、０．１〜３ｎｍの範囲内で連続的に変化していることが、水滴除去が良好となる点で好ましい。このような表面粗さとするためには、例えば、後述するエッチングやブラスト法等によって形成することができる。
前記算術平均粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に準じて、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて測定した値である。具体的には、Ｂｕｒｕｋｅｒ社製のＤｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｉｃｏｎを用い、測定エリアは、１０μｍ×１０μｍとした。
【００３４】
撥水層の構成材料としては、水に対する接触角を調整しやすく、特に高い接触角を確保しやすい点で、フッ化物が好ましい。フッ化物としては、フッ素樹脂材料等が挙げられる。市販品としては、ＳＵＲＦ  ＣＬＥＡＲ  １００（ＳＣ−１００）（キヤノンオプトロン株式会社）のタブレット形状のものが好ましい。その他、タブレット形状以外に液体状であっても構わない。
【００３５】
（反射防止層）
反射防止層は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された多層構造を有することが好ましい。
本発明に係る高屈折率層は、基材の屈折率よりも高い屈折率を有する層であり、本発明に係る低屈折率層は、基材の屈折率よりも低い屈折率を有する層である。
高屈折率の波長５８７．５６ｎｍに対する屈折率は、１．９〜２．４５の範囲内、低屈折率の波長５８７．５６ｎｍに対する屈折率としては、１．３〜１．５の範囲内であることが好ましい。
【００３６】
本発明に係る反射防止層（高屈折率層、低屈折率層）に用いられる材料としては、好ましくは誘電体材料が挙げられ、例えば、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｈｆなどの酸化物、又はこれらを組み合わせた酸化化合物が適している。異なる誘電体材料を複数層積み重ねることで、可視域全体の反射率を低下させた機能を付加することができる。
【００３７】
積層数は、要求される光学性能によるが、おおむね３〜５層程度の積層をすることで、可視域全体の反射率を低下させることができ、上限数としては１２層以下であることが、膜の応力が大きくなって膜が剥がれたりすることを防止できる点で好ましい。
【００３８】
本発明に係る反射防止層の具体的構成としては、基材側から順に、低屈折率層、高屈折率層、低屈折率層、高屈折率層、低屈折率層とすることが好ましい。反射防止層の最上層の低屈折率層上に撥水層が設けられることが好ましいが、これらの層構成に限られるものではない。
【００３９】
前記低屈折率層は、基材よりも屈折率が低い材料から構成され、例えば、ＳｉＯ２やその他、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の混合物などであることが好ましい。特に、撥水層の直下の層に、ＳｉＯ２からなる層を設けることが、ＳｉＯ２と撥水層中のフッ化物とが強固に結合する点で好ましい。
【００４０】
前記低屈折率層は、基材上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の公知の方法によって成膜することができるが、特に、真空蒸着法で成膜することが好ましい。また、真空蒸着法において、ＩＡＤ（Ｉｏｎ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（以下、単に「ＩＡＤ」ともいう。）を用いてもよくこれにより耐傷性が向上する。
【００４１】
前記高屈折率層は、基材よりも屈折率が高い材料から構成され、例えば、Ｔａの酸化物とＴｉの酸化物の混合物や、その他、Ｔｉの酸化物、Ｔａの酸化物、Ｌａの酸化物とＴｉの酸化物の混合物などであることが好ましい。Ｔａの酸化物とＴｉの酸化物の混合物（Ｔａ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の市販品としては、ＯＡ−６００（キヤノンオプトロン社製）等が挙げられる。
【００４２】
前記高屈折率層は、基材上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の公知の方法によって成膜することができるが、特に、真空蒸着法で成膜することが好ましい。また、真空蒸着法において、ＩＡＤを用いてもよくこれにより耐傷性が向上する。
【００４３】
また、反射防止層の層厚（複数層積層した場合は全体の厚さ）は、好ましくは、５０ｎｍ〜５μｍの範囲内である。層厚が５０ｎｍ以上であれば、反射防止の光学特性を発揮させることができ、層厚が５μｍ以下であれば、反射防止層自体の層応力による面変形が発生するのを防止することができる。
【００４４】
［透明部材の製造方法］
本発明の透明部材の製造方法は、撥水材料を成膜して撥水層を形成する工程を備え、前記工程において、前記撥水層の厚さが連続的に変化するように形成する。
【００４５】
＜撥水層を形成する工程＞
前記撥水層を形成する工程は、撥水層の水に対する接触角が、撥水層の厚さに依存することから、撥水層の厚さが連続的に変化することが好ましい。また、撥水層の厚さを上述のように制御することに加えて、又は、撥水層の厚さを制御せずに、撥水層の表面粗さが連続的に変化するように形成してもよい。
撥水層の厚さを連続的に変化するように形成する手段としては、例えば、マスク板による撥水材料をコートする際に、けられを利用して厚さに傾斜（膜厚勾配）をつけることができる。この場合は、後述するように、真空蒸着法などを用いることが好ましい。
また、位置により開口面積の異なるマスク板を基材の手前に配置して撥水材料のコートを行い、膜厚勾配をつけることができる。この場合は、真空蒸着法やスプレー法などを用いることが好ましい。
また、均一な撥水層上にマスク材料を傾斜成膜し、エッチングすることで撥水層の厚さ
を連続的に変化するように形成することもできる。
【００４６】
一方、撥水層の表面粗さを連続的に変化するように形成する手段としては、エッチング、ブラスト法等が挙げられる。具体的には、微細な凹凸パターンを周期、深さが徐々に変化するように形成しエッチングを行うことで表面粗さを連続的に変化させることができる。また、ブラスト法により噴射量、速度を徐々に変化するように処理することで表面粗さを連続的に変化させることができる。
なお、前記撥水層の厚さや表面粗さを変化させることの他に、撥水層の接触角を連続的に変化させる手段として、酸素プラズマ、オゾンなどを照射することで接触角が低下することから、照射強度を変えながら照射することで、接触角の傾斜を作り出すこともできる。
【００４７】
以下では、真空蒸着法において、けられを利用して膜厚勾配を有する撥水層を形成する方法について説明する。
【００４８】
（真空蒸着法）
前記真空蒸着法を用いた成膜方法について、真空蒸着装置の説明とともに以下に説明する。
図４に示すように、本発明に係る真空蒸着装置１は、チャンバー２と、ドーム３と、モニターシステム５とを備えている。
【００４９】
チャンバー２の底部には、複数の蒸発源６が配置されている。ここでは、蒸発源６として、２個の蒸発源６ａ，６ｂを示しているが、蒸発源６の個数は１個であってもよいし、３個以上であってもよい。蒸発源６の成膜材料（例えば、撥水材料）を加熱して蒸発させ、チャンバー２内に設置される基材１０１（例えばガラス板）に成膜材料を付着させることにより、成膜材料からなる層７（例えば、撥水層）（図５参照）が基材１０１上に成膜される。
各蒸発源６において成膜材料を蒸発させるときの加熱方式としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱、レーザビーム加熱などがあるが、いずれの方式であっても構わない。また、チャンバー２には、図示しない真空排気系が設けられており、これによってチャンバー２内が真空引きされる。
【００５０】
なお、チャンバー２内には、マスク板１２が設けられているが、これらの詳細については後述する。
【００５１】
ドーム３は、基材１０１及びマスク板１２を保持するホルダー２１（図５参照）を、少なくとも１個保持するものであり、蒸着傘とも呼ばれる。このドーム３は、断面円弧状であり、円弧の両端を結ぶ弦の中心をとおり、その弦に垂直な軸ＡＸを回転対称軸として回転する回転対称形状となっている。ドーム３が軸ＡＸを中心に例えば一定速度で回転することにより、ホルダー２１を介してドーム３に保持された基材１０１及びマスク板１２は、軸ＡＸの周りに一定速度で公転する。
【００５２】
このドーム３は、複数のホルダー２１を回転半径方向（公転半径方向）及び回転方向（公転方向）に並べて保持することが可能である。これにより、複数のホルダー２１によって保持された複数の基材１０１上に同時に成膜することが可能となり、光学素子の製造効率を向上させることができる。
【００５３】
モニターシステム５は、真空成膜中に各蒸発源６から蒸発して自身（モニターシステム５）に付着する層を監視することにより、基材１０１上に成膜される層の特性を監視するシステムである。このモニターシステム５により、基材１０１上に成膜される層の光学特
性（例えば透過率、反射率、光学層厚など）を把握することができる。また、モニターシステム５は、水晶層厚モニターも含んでおり、基材１０１上に成膜される層の物理層厚を監視することもできる。このモニターシステム５は、層の監視結果に応じて、複数の蒸発源６のＯＮ／ＯＦＦの切り替え等を制御する制御部としても機能する。
【００５４】
図５は、図４のＡ部を拡大して示す断面図である。上記のホルダー２１は、基材１０１及びマスク板１２を保持する保持部材である。ホルダー２１は、基材１０１を保持する保持板２２と、シャフト２３とを有している。シャフト２３は、保持板２２に設けられた穴（図示せず）と、マスク板１２に設けられた穴（図示せず）とを貫通している。保持板２２は、ナット２４，２４によって挟まれてシャフト２３に固定されている。マスク板１２は、ナット２５，２５によって挟まれてシャフト２３に固定されている。
【００５５】
ナット２４，２４又はナット２５，２５を回すことにより、基材１０１に対してマスク板１２を、シャフト２３の軸方向に相対的に移動させることが可能である。これにより、基材１０１とマスク板１２との距離（間隙Ｔ）を調整することが可能となる。なお、ホルダー２１によって基材１０１に対するマスク板１２の位置が一旦固定されると（間隙Ｔが所定の値に設定されると）、成膜中（成膜工程）においては、マスク板１２の位置（すなわち間隙Ｔ）が変更されることはない。
【００５６】
次に、上述したマスク板１２の詳細について説明する。
【００５７】
（マスク板）
マスク板１２は、基材１０１に対して複数の蒸発源６側に位置し、かつ、基材１０１の一部との間に間隙Ｔが形成された状態で基材１０１とともに公転するように、上述したホルダー２１によってチャンバー２内で保持されている。
図６は、基材１０１及びマスク板１２を保持したホルダー２１を、公転半径方向及び公転方向に並べてドーム３に保持したときの各基材１０１と、任意の基材１０１に対応するマスク板１２とを示す平面図である。なお、マスク板１２の形状を明確にするため、図６では、マスク板１２にハッチングを便宜的に付している（他の図面でも同様）。同図に示すように、マスク板１２の公転方向の幅は、公転半径方向において一定であり、マスク板１２の平面形状は長方形となっている。
【００５８】
上記のようにマスク板１２がチャンバー２内で保持されていることにより、蒸発源６から蒸発して基材１０１上に付着する成膜材料からなる層７（撥水層）に、間隙Ｔに応じた膜厚勾配を付与することができる。この点についてより詳しく説明すると、以下のとおりである。
【００５９】
図７Ａ及び図７Ｂは、マスク板１２によって、基材１０１上に成膜される層７（撥水層）に膜厚勾配が付与される原理を模式的に示している。
基材１０１に対して蒸発源６側にマスク板１２が位置していると、基材１０１及びマスク板１２の公転方向の各位置において、各蒸発源６から基材１０１に向かう成膜材料の一部がマスク板１２にて、けられる。このとき、基材１０１とマスク板１２との間隙Ｔが狭い場合（このときの間隙ＴをＴａとする）、基材１０１に向かう成膜材料が、基材１０１とマスク板１２との間で奥まで（基材１０１の端部まで）に入り込みにくくなる。このため、基材１０１上に成膜される層７の膜厚勾配は急となる（図７Ａ参照。）。
【００６０】
一方、図７Ｂに示すように、基材１０１とマスク板１２との間隙Ｔが広い場合（このときの間隙ＴをＴｂとすると、Ｔｂ＞Ｔａ）、マスク板１２でけられずに基材１０１に向かう成膜材料が、基材１０１とマスク板１２との間で奥まで入り込みやすくなる。このため、基材１０１上に成膜される層７の膜厚勾配は緩やかとなる。
【００６１】
したがって、基材１０１の一部と間隙Ｔを介してマスク板１２を配置することにより、基材１０１上に成膜される層７に対して、上記間隙Ｔに応じた膜厚勾配を付与することができる。
【００６２】
本発明では、上述した蒸着装置を用いて、撥水材料を基材上に蒸着することで、マスク板により、けられて膜厚勾配が付与された撥水層が形成される。
【００６３】
本発明において、基材１０１とマスク板１２との間の間隙Ｔは、１〜５０ｍｍの範囲内が好ましく、１〜１０ｍｍの範囲内がさらに好ましい。光学部材が大きい場合は膜厚勾配の領域が大きいほうがよいので、間隙Ｔも大きいほうが好ましい。光学部材が小さい場合は膜厚勾配の領域も小さくてよいので、間隙Ｔを適宜設定することが好ましい。
【００６４】
なお、前記マスク板１２は、図５では、ホルダー２１の一端部側に保持され、基材の半面を覆うように配置されていたが、これに限らず、例えば、図８に示すように、中心にパンチやドリル等で穴があけられたマスク板１２Ａを用い、これをホルダー（図示しない）の両端部で保持するように構成されていてもよい。この場合、蒸発源６から基材１０１に向かう成膜材料の一部がマスク板１２にて、けられる。このとき、基材１０１の中心部分を除く部分（基材１０１の端部側）がマスク板１２によって覆われているので、基材１０１の中心部分が最も厚く、基材１０１の端部側に向けて厚さが徐々に薄くなるように膜厚勾配が形成されることとなる。
また、このように中心部分に穴があけられたマスク板１２Ａを用いた場合も同様に、基材１０１とマスク板１２との間隙Ｔが狭い場合には、膜厚勾配は急となり、間隙Ｔが広い場合には、膜厚勾配は緩やかとなる。
さらに、中心部分にあけられる穴の大きさ（開口面積）は、撥水層の形成したい膜厚勾配の領域の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、直径１０ｍｍの基材を用いた場合、中心部分に直径２〜８ｍｍの穴を形成したマスク板を用いることが好ましい。なお、前記穴の形状は真円でなくともよく、また、穴を形成する周面に凹凸等が形成されていてもよい。
【００６５】
（塗布法）
本発明に係る塗布法は、基材上に撥水層の厚さが連続的に変化するように撥水材料を塗布することが好ましい。
塗布法としては、スピン塗布、ディップ塗布、スプレー法等が挙げられ、中でもスプレー法が撥水層の厚さを連続的に傾斜して形成しやすい点で好ましい。
【００６６】
（スプレー法）
本発明に係るスプレー法は、撥水材料をスプレーにて塗布する方法である。スプレーの照射時間で撥水層の厚さを任意に制御することができる。また、蒸着法同様、スプレー時にマスクを用いる方法でも厚さを連続的に変化させることができる。
【００６７】
なお、前記撥水層を形成する工程前に、基材上に反射防止層を形成する工程を設けてもよい。
反射防止層を形成する工程では、基材上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の公知の方法によって成膜することができるが、特に、真空蒸着法で成膜することが好ましい。また、真空蒸着法において、ＩＡＤを用いてもよく、これにより耐傷性が向上する。
ＩＡＤを用いる場合、上述した蒸着装置内にイオン銃を設け、成膜時にイオン銃の駆動をＯＮにして成膜すればよい。
【００６８】
［車載用又は屋外用の光学部品］
本発明の透明部材は、車載用又は屋外用の光学部品に用いられる。
本発明の車載用光学部品としては、例えば、車載カメラに搭載されるレンズユニットなどが挙げられる。
「車載カメラ」とは、自動車の車体の外方側に設置されるカメラであって、車体の後方部に設置されて後方確認用に使用されたり、車体の前方部に設置されて前方確認用又は側方確認用や、前車との距離の確認用などとして使用される。
このような車載カメラ用のレンズユニットは、複数枚のレンズによって構成され、詳しくは、物体側に配置される物体側レンズと、像側に配置される像側レンズ群とで構成される。像側レンズ群は、複数枚のレンズとレンズ間に設けられた絞りを備えている。
このような複数のレンズのうち、物体側レンズが外気に露出される露出面となっており、この露出面を有するレンズとして、本発明の透明部材が好適に用いられる。
【００６９】
前記屋外用の光学部品としては、屋外設置型の監視カメラなどが挙げられ、当該監視カメラを構成するレンズのうち、外気に露出される露出面を有するレンズとして、本発明の透明部材が好適に用いられる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
接触角が連続的に変化する表面部分を付与する作製例として、真空蒸着法により撥水材料を蒸着して撥水層の厚さに傾斜をつける方法を採用した。
基材：ガラス基材（ＨＯＹＡ社製のＴＡＦ１）
真空蒸着装置：成膜装置ＢＥＳ−１３００（株式会社シンクロン製）
撥水材料の蒸発源：抵抗加熱方式
撥水材料：ＳＵＲＦＣＬＥＡＲ  １００（ＳＣ−１００）タブレット形状（キヤノンオプトロン株式会社製）
上記の基材を真空蒸着装置に設置して、蒸発源と基材との間に基材の半分を覆い、かつ、基材に対して平行となるようにマスク板を配置し、マスク板でコートがけられることにより、蒸着後の基材上に撥水層の厚さが連続的に変化するように作製した。また、撥水層の安定化のために、成膜後は室温にて半日以上放置した。
基材とマスク板との間の距離は、３ｍｍと１０ｍｍの場合について、それぞれ成膜を行い、基材上に撥水層が形成された二つの透明部材を得た。
得られた各透明部材について、７μＬの水滴を付着させると、マスク板が配置されていない部分（撥水層の厚さが厚い部分）から、マスク板が配置されていた部分（撥水層の厚さが薄い部分）に向けてそれぞれ水滴が移動することを下記のとおり確認した。このとき、水滴の移動速度は、基材とマスク板との間の距離が小さい（３ｍｍ）場合の方が、基材とマスク板との間の距離が大きい（１０ｍｍ）場合に比べて、速いことを確認した。また、水滴の移動距離については、基材とマスク板との間の距離が大きい（１０ｍｍ）場合の方が、基材とマスク板との間の距離が小さい（３ｍｍ）場合に比べて、長いことを確認した。
また、各透明部材の撥水層の厚さを確認したところ、基材とマスク板との間の距離が３ｍｍ、１０ｍｍにおいて１６ｎｍ〜０ｎｍの連続的な膜厚勾配が形成されている領域の水滴が移動する方向の長さは各々４ｍｍ、９ｍｍであった。撥水層の厚さが１６ｎｍの領域の接触角は１２０°、厚さが０ｎｍの領域の接触角は３０°であった。【００７１】
［実施例２］
基材と蒸発源との間に、穴が形成されたマスク板を、当該穴が基材の中心部に位置するように設置して、上記実施例１と同様にして成膜した。なお、基材としては、凸形状レン
ズ（直径１２ｍｍ）を用い、マスク板の穴の直径は６ｍｍとし、基材とマスク板との間の距離は３ｍｍに設定した。得られた透明部材について、水滴を付着させると、マスク板の穴部が配置されていた部分（基材の中心部分）からマスク板が配置されていた部分の径方向に向けて水滴が移動することを確認した。また、基材の大部分において、水滴が基材の外側方向に移動することを確認した。【００７２】
なお、上記実施例１及び実施例２では、基材に撥水層を形成した透明部材について実験を行ったが、基材上に反射防止層（基材側から、ＳｉＯ２（低屈折率層）、ＯＡ−６００（高屈折率層）、ＳｉＯ２（低屈折率層）、ＯＡ−６００（高屈折率層）、ＳｉＯ２（低屈折率層）が順に積層された層）を形成し、当該反射防止層上に上記実施例１及び実施例２と同様の方法で撥水層を形成した場合も、同様にして水滴が移動することを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、簡便な方法で表面の水滴を除去することができ、レンズに用いた場合に撮影画像を明瞭に維持することができる透明部材及びその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  蒸着装置
２  チャンバー
３  ドーム
５  モニターシステム
６，６ａ，６ｂ  蒸発源
７  層
１２，１２Ａ  マスク板
２１  ホルダー
２２  保持板
２３  シャフト
２４，２５  ナット
ＡＸ  軸
１０１  基材
１０４  撥水層
２０１  反射防止層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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