(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂からなり、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温で保持されることを特徴とする光学部品のコーティング方法。
【請求項２】
複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂としてポリカーボネートを用い、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温である摂氏約１００度で保持されることを特徴とする光学部品のコーティング方法。
【請求項３】
複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂からなり、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温で保持され、
前記光学素子は、回折格子、ホログラム素子、フレネルレンズであり、前記光学素子に無反射コーティング処理が施されることを特徴とする光学部品のコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部品のコーティング（例えば 、無反射コーティング）方法に関し、特に同一の光学素子を複数個、又は異種の光学素子を複数個を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製の光学基板に対するコーティング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回折格子、ホログラム素子、各種レンズなどの光学部品は、ガラスの基板を加工（エッチング、又は切削研磨）することにより製造されている。しかしこの製造方法では、製造工程が煩雑であること、及び大量に製造することが困難であったが、近年においては、樹脂成形による製造方法が用いられている。しかし、従来の成形によって製造する場合は、数個単位で成形されることから、充分なコストダウンに繋がってはいない。
【０００３】
そこで、本願出願人は特願平８−７７３７５号で一度の成形で多数（例えば、1000個以上）の光学素子を、一枚の樹脂基板上に成形し、その後、樹脂基板を個別の光学素子毎に分割する製造方法を発明し、安価な光学部品の提供を可能とした。
一般的に、光学部品には、例えば無反射コーティングなどの、コーティング処理が必要となっている。
【０００４】
光学部品のコーティング処理は、一般に真空蒸着装置によって蒸着処理されており、光学部品の表面とコーティング層の密着力を高める為、蒸着する際にある程度の温度が必要となる。充分な密着力を得ようとした場合は、およそ300℃程度の温度環境が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、樹脂製光学部品においては、低温（例えば、100℃前後）で処理する必要性がある。さもないと樹脂自体が熱変形したりする。そのために低温で処理すると、今度は樹脂表面とコーティング層の密着力が弱くなる、という欠点がある。
【０００６】
従って、コーティング処理後、光学部品をダイシングマシンなどにより分割した場合、光学素子個々のエッジ部分から、コーティング層が剥がれたり、欠けたりする不具合が発生し、コーティング処理による効果の有効性を阻害する。
本発明は、光学素子のコーティング処理による効果を損なうことのないコーティング方法を提供することを目的として為されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は斯かる課題を解決すべく為されたものであり、請求項１に係る発明は、複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂からなり、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温で保持されることを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂としてポリカーボネートを用い、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温である摂氏約１００度で保持されることを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項３に係る発明は、複数の光学素子を、成形用金型を利用した樹脂成形によって作成した樹脂製光学基板のコーティング方法であって、前記樹脂製光学基板は熱可塑性樹脂からなり、当該熱可塑性樹脂からなる前記樹脂製光学基板に成形された複数の光学素子を個々の光学素子に分割するための部分をマスキングして、光学素子にコーティング処理を施す際に、前記樹脂製光学基板はその熱変形温度より低温で保持され、
前記光学素子は、回折格子、ホログラム素子、フレネルレンズであり、前記光学素子に無反射コーティング処理が施されることを特徴とする。
【０００９】
【実施の形態】
図１は、本発明のコーティング方法を説明するためのマスキングの一例を示す摸式的断面図、図２は樹脂成形により製造された光学基板の正面図、図３は光学基板にマスキングを施すマスキング冶具の一例を示す正面図、図４はコーティング処理後の光学基板の光学素子への分割を示す摸式図、図５は光学部品のコーティング方法を説明するための、典型的な真空蒸着装置としての電子ビーム蒸着装置を示す摸式図である。
【００１０】
図１は、ポリカーボネートやアクリル等の光学特性に富んだ熱可塑性樹脂からなる光学基板１をマスキング冶具２により、マスキングしたときの断面を示すものである。図１において、前記熱可塑性樹脂からなる光学基板１の片側表面（この実施例では片面であるが両面でも良い）には、樹脂成形により回折格子、ホログラム素子、フレネルレンズ等の光学素子１ａが複数個形成されている。図２は斯かる光学基板１の正面図であり、この実施例では例えば円板状の光学樹脂基板１に光学素子１ａが多数形成されている。
【００１１】
光学素子１ａが形成された部分より少し大きめのエリアの表面にコーティングできるように図3に示すマスキング冶具２には、例えば金属製のマスキング治具２に角型にフォトリソグラフィ手法やプレス加工等により開口された開口部２ａが形成されている。斯かるマスキング治具２を、前記樹脂製光学基板１に密着させた後、樹脂製光学基板１の露出表面に、図５に示すような電子ビーム蒸着装置によって蒸着処理を施すと、当該光学素子１ａの露出表面に無反射コーティングのためのコーティング層３が形成される。
【００１２】
図５を参照して、典型的な電子ビーム蒸着装置を使用した具体的コーティング方法について説明する。表面コーティングされる光学基板１は、１０-5(１０のマイナス５乗）torr以下の真空状態をつくることができる真空システム１０を具備した真空窯６の中にそのコーティング面を下方にしてセットされ、気化されるコーティング材料７、例えば弗化マグネシウム（ＭｇＦ2）、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、二酸化セシウム（ＣｅＯ2）は、真空窯６の底部の水冷るつぼ１１に設置される。
【００１３】
光学基板１は、各基板が真空窯６の中において、時間的に平均して同じ量になる気化コーティング材料で掃引がなされるよう設置されている回転木馬型のマウント８にセットされる。回転木馬型のマウント８は、回転駆動モーター９により回転動作する。コーティング材料７は、高密度の電子ビーム銃（図示せず）によって電子ビームが照射され、強烈な部分加熱により、溶融され、気化される。加熱用クオーツランプ１２は、気化される蒸気の殆どを確実に原子または分子の状態にできるように、真空窯６の内部の温度をコントロールする為のものである。
【００１４】
当然蒸着時、光学基板１もクオーツランプ１２により加熱されるが、斯かる光学基板1は樹脂材料により決定される熱変形温度（荷重たわみ温度）より低温に保持されている。本実施例では熱可塑性樹脂として熱変形温度（荷重たわみ温度）が摂氏１２０〜１４０度のポリカーボーネートを使用して、光学基板1の温度を摂氏１００〜１１０度と１００度程度の低温に保持してコーティング処理を実行した。
【００１５】
前記のようにコーティング材料７は気化され、真空窯６の内部は高真空で減圧されていることから、自由原子又は分子のフリー通路ができるため、重たい蒸気も真空窯６の上部で回転している、光学基板１に到達し、気化されたコーティング材料７は、光学基板１の表面で均一なコーティング層３を形成し、固体状態に凝縮される。
【００１６】
コーティング層３の膜厚のコントロールについては、モニター用基板１３に形成されたコーティング層の厚みを、モニター用光線ビーム及び光ディテクター（図示せず）により、光学的にモニターすることにより行う。
シャッター１４は、多層膜コーティングを行う場合に、必要なコーティング材料を蒸着させる際に開閉させる為のものである。
【００１７】
前記のようなマスキング技術を利用したコーティング方法によって、図４に示す如く光学素子１ａをカバーするようにコーティング層３を熱的変形を招くことなく低温で形成することができる。そして、樹脂製光学基板１は、コーティング処理後カッテイングライン４に沿って数mm角の個々の光学素子にダイシングソーにより分割される。カッティングされる部分には、低温コーティングによるコーティング層３がないことから、当該コーティング層３がダイシングソーなどによる分割によって、剥がれたり欠けたりすることがなく、コーティング処理による効果の特性劣化防止が図れるものである。
【００１８】
尚、本実施例ではコーティング層３は光学基板１の光学素子１ａが形成されている側のみにコーティングされていたが、同じマスキング治具２を利用して反対の面にも必要に応じてコーティングしても良く、また抵抗加熱による真空蒸着、スパッタリング更には化学的気層成長法（ＣＶＤ）によりコーティングしても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明のコーティング方法によれば、熱可塑性樹脂からなる樹脂製光学基板を複数個の光学素子に分割するに際して、斯かる分割によるコーティング層の剥がれや欠けを招くことがないので、信頼性の高いコーティング処理の施された光学素子を安価に多数製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコーティング方法を示す摸式的断面図である。
【図２】樹脂成形により製造され本発明のコーティング方法によりコーティング処理が施される光学基板の正面図である。
【図３】本発明のコーティング方法に使用する、光学基板にマスキングを施すマスキング冶具を示す摸式図である
【図４】本発明のコーティング方法により、コーティング処理される光学基板の光学素子への分割を示す摸式図である。
【図５】光学部品のコーティング処理をおこなう為の、典型的な電子ビーム蒸着装置の一例を示す摸式図である。
【符号の説明】
１     樹脂製光学基板
１ａ   光学素子
２     マスキング冶具
２ａ   開口部
３     コーティング層
４     カッティングライン
６     真空窯
７     コーティング材料
８     マウント
１０   真空システム
１２   加熱用クオーツランプ
【図１】
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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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