特許 7600141 光学部材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】光学部材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 1/111 20150101AFI20241209BHJP

   C23C 28/04 20060101ALI20241209BHJP

   C23F 1/00 20060101ALI20241209BHJP

   C25D 11/18 20060101ALI20241209BHJP

   C25D 11/22 20060101ALI20241209BHJP

   C25D 11/26 20060101ALI20241209BHJP

   G02B 1/14 20150101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

G02B1/111

C23C28/04

C23F1/00 Z

C25D11/18 305

C25D11/22 A

C25D11/26 302

G02B1/14

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021562505

(86)(22)【出願日】2020-10-29

(86)【国際出願番号】 JP2020040655

(87)【国際公開番号】W WO2021111780

(87)【国際公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-04-13

【審判番号】

【審判請求日】2023-11-15

(31)【優先権主張番号】P 2019217700

(32)【優先日】2019-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001885

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＲコンサルタント

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 章

(72)【発明者】

【氏名】大嶋 毅士

(72)【発明者】

【氏名】中野 耕一

【合議体】

【審判長】橿本 英吾

【審判官】本田 博幸

【審判官】神谷 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－２１３６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－７６０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３４１５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２６１０３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００１９０３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－４９０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－６８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－４９０４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

G02B1/111,1/10

C01B33/12

C23C26/00,28/04

C25D11/22,11/26

G03F1/64

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属基材と、
前記金属基材の表面に形成された低反射率処理層と、
前記低反射率処理層の表面に形成されたシリカ層と、を有し、
前記シリカ層は、熱ＣＶＤ法、プラズマ誘起ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、大気圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法及びこれらの組合せによって形成されたものであり、
前記シリカ層の層厚が０．５～１．５μｍであり、
前記シリカ層の硬度が２５０ＨＶ以上であり、
可視光の反射率が３～１０％であり、
９０℃の純水１００ｍｌに３時間浸漬させて溶出したイオン濃度を測定するイオン溶出試験において、表面積５０ｃｍ ^２ あたりの純水１００ｍｌ中への溶出濃度が、酢酸イオン１００ｐｐｂ以下、ギ酸イオン２００ｐｐｂ以下、塩素イオン１０ｐｐｂ以下、硝酸イオン１０ｐｐｂ以下、亜硝酸イオン１０ｐｐｂ以下、及びアンモニウムイオン１０ｐｐｂ以下であること、
を特徴とする光学部材。

【請求項2】

前記金属基材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなること、
を特徴とする請求項１に記載の光学部材。

【請求項3】

前記金属基材がチタン又はチタン合金からなること、
を特徴とする請求項１に記載の光学部材。

【請求項4】

前記シリカ層による可視光の反射率の増加が５％以下であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の光学部材。

【請求項5】

陽極酸化皮膜への染色処理、陽極酸化皮膜への電解着色処理、陽極酸化処理、低反射率膜の被覆処理、又はフッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理、のいずれかを施して、金属基材の表面に低反射率処理層を形成させる低反射率処理工程と、
熱ＣＶＤ法、プラズマ誘起ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、大気圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法及びこれらの組合せによって前記低反射率処理層の表面に厚さが０．５～１．５μｍで硬度が２５０ＨＶ以上のシリカ層を形成させる表面被覆処理と、を有し、
前記金属基材が、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン及びチタン合金のうちのいずれかからなり、
可視光の反射率を３～１０％とすること、
を特徴とする光学部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面の反射率低下が求められる光学部材及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ及びカメラ付き携帯電話等の光学機器を構成する各種光学部品（筐体、筐体内部の各種支持部、シャッター羽根及び絞り等）に使用される光学部材は、軽量かつ高剛性であることに加えて、表面の光反射率が低いことが要求され、表面の黒色度を高くすることが一般的である。ここで、対象となる光は様々な波長を有していることから、光学部材の光反射率は特定波長に対して最小化されることが望ましい。

【0003】

また、リソグラフィ工程で使用される光学部品であるペリクル用のペリクルフレームに関しては、表面を黒色又は暗色とすることで、使用前の異物不着検査等をより容易かつ確実に行うことができる。即ち、検査性の観点からも、ペリクルフレームの表面は黒色又は暗色であることが求められる。

【0004】

加えて、近年のＬＳＩのパターン微細化に伴い、露光光源の短波長化が進んでいる。これらの短波長の露光光源は高出力であり、光のエネルギーが高いことから、ペリクルフレーム表面の陽極酸化皮膜に硫酸やリン酸等の無機酸が残存すると、露光雰囲気中に残存するアンモニア等の塩基性物質と反応して硫酸アンモニウム等の反応生成物（ヘイズ）を形成し、当該反応生成物がペリクルにくもりを生じさせてパターン転写像に影響を与える問題がある。

【0005】

更に、光学部材は摺動するものも多く、表面に優れた耐摩耗性を付与すると共に、発塵を厳密に抑制する必要がある。即ち、光学部材には、軽量性、高い剛性、低い反射率、光の照射に対する安定性、耐環境性及び耐摩耗性等の多くの特性が求められる。

【0006】

これに対し、例えば、特許文献１（特開２０１０－２３７２８２号公報）においては、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材で形成され、光学的薄膜体を備えてペリクルとして使用されるペリクル用支持枠の製造方法であって、酒石酸を含んだアルカリ性水溶液を用いた陽極酸化処理によりアルミニウム材の表面に陽極酸化皮膜を形成し、有機系染料を用いて染色処理した後、水蒸気により封孔処理すること、を特徴とするペリクル用支持枠の製造方法、が開示されている。

【0007】

上記特許文献１に記載のペリクル用支持枠の製造方法においては、ヘイズの最大原因物質である硫酸を用いることなく、酒石酸を含んだアルカリ性水溶液を用いてアルミニウム材を陽極酸化することで、耐食性及び耐久性に優れながら、ヘイズの発生を可及的に低減したペリクル用支持枠を得ることができる、とされている。

【0008】

また、特許文献２（特開平０７－４３８９２号公報）においては、ペリクル枠の側面又は全面に、電着塗装法により塗料をコーティングしてなることを特徴とするペリクル、が開示されている。

【0009】

上記特許文献２に記載のペリクルにおいては、ペリクル枠の側面又は全面に電着塗装法で塗料をコーティングしていることから、当該塗膜はアルマイト層のような凹凸や多孔質ではなく、コーティング表面は均一で滑らかであることから、ペリクルの輸送や移動による発塵が完全に防止される、とされている。

【0010】

更に、特許文献３（特開２０１６－１７７１２０号公報）においては、枠形状に形成されたペリクルフレームであり、ヤング率が１５０ＧＰａ以上で、かつビッカース硬度が８００以上の焼結体からなり、枠形状におけるコーナー部は直線部の幅以上の幅を確保し、コーナー部のうちの少なくとも１つの幅は直線部の幅より広いペリクルフレームであって、当該ペリクルフレームはセラミックス、超硬合金又はサーメット製とすることが開示されている。

【0011】

上記特許文献３に記載のペリクルフレームにおいては、高いヤング率およびビッカース硬度の焼結体を用いているので、ペリクルフレームにペリクル膜を張設した際に発生する膜張力により、ペリクルフレームが変形するのを抑制できる。しかも、少なくとも一つのコーナー部の幅が直線部の幅より広いので、コーナー部の強度が高くでき、ペリクルフレームの変形や損壊を、更に抑制できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１０－２３７２８２号公報

【文献】特開平０７－４３８９２号公報

【文献】特開２０１６－１７７１２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記特許文献１に記載されているペリクルフレームは優れた耐食性、耐久性及び光照射に対する安定性を有し、上記特許文献２に記載されているペリクル枠は発塵性が改善されているが、低い反射率や最表面（塗料自体）の耐摩耗性については考慮されていない。

【0014】

また、上記特許文献３に記載されているペリクルフレームは高い強度及び剛性が付与されているが、低い反射率、光照射に対する安定性及び耐摩耗性を兼ね備える方法については検討されていない。即ち、多岐にわたる要求を満足する適当な光学部材は存在していないのが実情である。

【0015】

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、比較的安価に製造できる軽量な光学部材であって、低い反射率、光照射に対する安定性及び耐摩耗性を具備する光学部材及びその効率的な製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明者らは、上記目的を達成すべく、光学部材について鋭意研究を重ねた結果、金属基材の表面に適当な低反射率処理層を形成させ、当該低反射率処理層の表面にシリカ層を形成させること等が極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。

【0017】

即ち、本発明は、
金属基材と、
前記金属基材の表面に形成された低反射率処理層と、
前記低反射率処理層の表面に形成されたシリカ層と、を有すること、
を特徴とする光学部材、を提供する。

【0018】

本発明の光学部材においては、最表面に存在するシリカ層によって、優れた耐摩耗性が付与されると共に、低反射率処理層が脆い場合であっても、当該低反射率処理層からの発塵を効果的に抑制することができる。

【0019】

また、従来一般的な光学部材においては、電着塗装等を用いて最表面にポリイミドやアクリル等の樹脂層が形成されることが多いが、樹脂層は硬度が低く、十分な耐摩耗性を付与することができない。これに対し、セラミックスであるシリカ層は光学部材に要求される耐摩耗性を実現するために十分な硬度を有している。

【0020】

また、シリカ層を形成させても、低反射率処理層による低い反射率を維持することができることに加え、ヘイズの原因となる成分が外部に放出されることを抑制することができる。即ち、金属製の光学部材において、最表面に緻密なシリカ層を設けることが、本発明の光学部材の最大の特徴である。

【0021】

本発明の光学部材においては、前記シリカ層の層厚が０．１～１０μｍであること、が好ましい。シリカ層の層厚を０．１μｍ以上とすることで、均質かつ厚さの揃ったシリカ層を形成することができ、シリカ層の層厚を１０μｍ以下とすることで、シリカ層への欠陥の導入を抑制でき、靭性を担保することができる。また、より好ましいシリカ層の膜厚は０．５～１．５μｍである。ここで、本発明の効果を損なわない限りにおいて、シリカ層の形成方法は特に限定されないが、例えば、化学蒸着法（ＣＶＤ）を好適に用いることができる。

【0022】

また、本発明の光学部材においては、前記金属基材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなること、が好ましい。金属基材をアルミニウム又はアルミニウム合金とすることで、光学部材の軽量性を担保できることに加え、これらの金属は優れた成形性及び切削加工性を有していることから、複雑形状を有する安価な光学部材を実現することができる。

【0023】

また、本発明の光学部材においては、前記金属基材がチタン又はチタン合金からなること、が好ましい。チタン又はチタン合金はアルミニウムと比較して線膨張係数が低く、昇温時の歪みが効果的に抑制される。また、チタン又はチタン合金は鋼や超硬合金と比較して比重が小さく、光学部材を軽量とすることができる。加えて、チタン又はチタン合金は金属材であり、セラミックスや超硬合金と比較して優れた靭性を有していることからハンドリングが容易である。更に、良好な加工性を有していることから製造コストを低減することができることに加え、光学部材に高い寸法精度を付与することができる。

【0024】

また、本発明の光学部材においては、前記低反射率処理層が多孔質層であること、が好ましい。低反射率処理層を多孔質層とすることで、金属基材に含まれる元素以外の添加元素を使用する必要がなく、耐候性や光照射に対する安定性等に関して、更なる手当てを施す必要がない。ここで、多孔質層では一般的に発塵が問題になるが、本発明の光学部材においては最表面に形成したシリカ層によって、極めて効果的に発塵が抑制されている。

【0025】

更に、本発明の光学部材においては、前記シリカ層による可視光の反射率の増加が５％以下であること、が好ましい。シリカ層による可視光の反射率の増加を５％以下とすることで、光学部材の反射率を１０％以下とすることができる。

【0026】

また、本発明は、
陽極酸化皮膜への染色処理、陽極酸化皮膜への電解着色処理、陽極酸化皮膜の膜厚制御、低反射率膜の被覆処理、又はフッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理、のいずれかを施して、金属基材の表面に低反射率処理層を形成させる低反射率処理工程と、
化学蒸着法によって前記低反射率処理層の表面に厚さが０．１～１０μｍのシリカ層を形成させる表面被覆処理と、を有すること、
を特徴とする光学部材の製造方法、も提供する。

【0027】

本発明の光学部材の製造方法においては、低反射率処理工程で、陽極酸化皮膜への染色処理、陽極酸化皮膜への電解着色処理、陽極酸化皮膜の膜厚制御、低反射率膜の被覆処理、又はフッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理、のいずれかを施すことで、簡便に金属基材の表面に低反射率処理層を形成させることができる。ここで、特に、金属基材がチタン又はチタン合金の場合、フッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理を施すことで、ヘイズの原因物質が導入されることを抑制しつつ、多孔質の低反射率処理層を形成させることができる。

【0028】

また、本発明の光学部材の製造方法においては、化学蒸着法（ＣＶＤ）を用いることで、低反射率処理層の表面に厚さが０．１～１０μｍの均質かつ緻密な欠陥の少ないシリカ層を形成させることができる。ここで、本発明の効果を損なわない限りにおいて、化学蒸着法の種類やプロセス条件は特に限定されず、０．１～１０μｍの良好なシリカ層が形成される条件を適宜調整すればよい。化学蒸着法としては、例えば、熱ＣＶＤ法、プラズマ誘起ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、大気圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法及びこれらの組合せを用いることができる。その他、シリカ層の形成には、物理蒸着法（ＰＶＤ）、浸漬法、スピンコート法、及びスプレー塗装法を使用することができる。

【0029】

また、本発明の光学部材の製造方法においては、前記シリカ層の層厚によって、所望の波長に応じた可視光の反射率を１０％以下に調整すること、が好ましい。本発明者が本発明の光学部材に関して、全反射率と光の波長の関係を評価したところ、特定の条件で得られる光学部材の全反射率は波長によって異なり、縦軸を全反射率、横軸を光の波長とすると、上下に波打ったグラフとなることが明らかとなった。また、当該曲線は、シリカ層の膜厚によって横軸（光の波長）方向にシフトする現象が認められた。当該結果は、シリカ層の層厚によって、任意の波長の全反射率を低い値に調整できることを示している。

【0030】

また、本発明の光学部材の製造方法においては、前記金属基材が、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン及びチタン合金のうちのいずれかからなること、が好ましい。金属基材をアルミニウム又はアルミニウム合金とすることで、光学部材の軽量性を担保できることに加え、これらの金属は優れた成形性及び切削加工性を有していることから、複雑形状を有する安価な光学部材を実現することができる。また、チタン又はチタン合金は良好な加工性を有していることから製造コストを低減することができることに加え、光学部材に高い寸法精度を付与することができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、比較的安価に製造できる軽量な光学部材であって、低い反射率、光照射に対する安定性及び耐摩耗性を具備する光学部材及びその効率的な製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】実施形態の光学部材の概略断面図である。

【図2】実施光学部材１の反射率を示すグラフである。

【図3】実施光学部材２の反射率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図面を参照しながら本発明の光学部品及びその製造方法についての代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。また、実施形態における構成要素は、一部又は全部を適宜組み合わせることができる。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。

【0034】

１．光学部材
光学部材は多種多様な形状及びサイズを有しているが、単純な板状の場合に関して、図１に概略断面図を示す。光学部材１は、金属基材２、低反射率処理層４及びシリカ層６を有しており、低反射率処理層４は金属基材２の表面に形成され、シリカ層６は低反射率処理層４の表面に形成されている。

【0035】

金属基材２の材質は、本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々の金属材を用いることができるが、軽量性、成形性及び価格等の観点からはアルミニウム又はアルミニウム合金とすることが好ましく、昇温時の歪み抑制、剛性及び寸法精度等の観点からはチタン又はチタン合金を用いることが好ましい。

【0036】

ここで、金属基材２をアルミニウム又はアルミニウム合金とする場合、１０００系アルミニウムとしては、ＪＩＳ規格に記載のＡ１０５０、Ａ１０５０Ａ、Ａ１０７０、Ａ１０８０、Ａ１０８５、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ１Ｎ００及びＡ１Ｎ３０を例示することができ、３０００系アルミニウム合金としては、ＪＩＳ規格に記載のＡ３００３、Ａ３１０３、Ａ３２０３、Ａ３００４、Ａ３１０４、Ａ３００５及びＡ３１０５を例示することができ、５０００系アルミニウム合金としては、ＪＩＳ規格に記載のＡ５００５、Ａ５Ｎ０１、Ａ５０２１、５Ｎ０２及びＡ５０４２を例示することができ、６０００系アルミニウムとしては、ＪＩＳ規格に記載のＡ６１０１、Ａ６００３、Ａ６００５、Ａ６Ｎ０１、Ａ６１５１及びＡ６０６３を例示することができ、７０００系アルミニウム合金としては、Ａ７００１、Ａ７００３、Ａ７００５、Ａ７０１０、Ａ７０２０、Ａ７０４９、Ａ７０５０、Ａ７０７５、Ａ７０９０、Ａ７０９１、Ａ７１７８、Ａ７４７５及びＡ７Ｎ０１を例示することができる。

【0037】

また、金属基材２をチタン又はチタン合金とする場合、各種工業用純チタン（１～４種）、Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金、Ｔｉ－６Ａｌ－６Ｖ－２Ｓｎ合金、Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｓｎ－４Ｚｒ－６Ｍｏ合金、Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ合金、Ｔｉ－７Ａｌ－４Ｍｏ合金、Ｔｉ－５Ａｌ－２.５Ｓｎ合金、Ｔｉ－６Ａｌ－５Ｚｒ－０.５Ｍｏ－０.２Ｓｉ合金、Ｔｉ－５.５Ａｌ－３.５Ｓｎ－３Ｚｒ－０.３Ｍｏ－１Ｎｂ－０.３Ｓｉ合金、Ｔｉ－８Ａｌ－１Ｍｏ－１Ｖ合金、Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｓｎ－４Ｚｒ－２Ｍｏ合金、Ｔｉ－５Ａｌ－２Ｓｎ－２Ｚｒ－４Ｍｏ－４Ｃｒ合金、Ｔｉ－１１.５Ｍｏ－６Ｚｒ－４.５Ｓｎ合金、Ｔｉ－１５Ｖ－３Ｃｒ－３Ａｌ－３Ｓｎ合金、Ｔｉ－１５Ｍｏ－５Ｚｒ－３Ａｌ合金、Ｔｉ－１５Ｍｏ－５Ｚｒ合金、又はＴｉ－１３Ｖ－１１Ｃｒ－３Ａｌ合金等を挙げることができる。

【0038】

低反射率処理層４は、金属基材２がアルミニウム又はアルミニウム合金の場合は、例えば、金属基材２の表面に適当な陽極酸化皮膜を形成し、電解着色や有機系染料等を用いた染色を施せばよい。また、低い反射率を有する低反射率膜を適当な方法で被覆してもよい。金属基材２がチタン又はチタン合金の場合は、例えば、金属基材２の表面の多孔質化や、適当な膜厚を有する陽極酸化皮膜の形成による光干渉を利用した低反射率処理層４を用いることができる。また、低い反射率を有する低反射率膜を適当な方法で被覆してもよい。即ち、低反射率処理層４によって低い反射率を実現する必要があるが、金属基材２の種類や製造コスト等の観点から適当なものを形成させればよい。

【0039】

シリカ層６は低反射率処理層４の表面に形成され、層厚は０．１～１０μｍであることが好ましい。シリカ層６の層厚を０．１μｍ以上とすることで、均質かつ厚さの揃った状態とすることができ、層厚を１０μｍ以下とすることで、シリカ層６への欠陥の導入を抑制することができ、靭性を担保することができる。

【0040】

また、シリカ層６が光学部材１の耐摩耗性や耐スクラッチ性を決定するため、シリカ層６の硬度は２５０ＨＶ以上であることが好ましく、３００ＨＶ以上であることがより好ましく、３５０ＨＶ以上であることが最も好ましい。ここで、シリカ層６の硬度は、光学部材１の表面からマイクロビッカース硬度計にて測定した値を用いればよい。より具体的には、例えば、圧子の印加荷重を０．０５ｇ、保持時間を１５秒として得られる硬度を採用することができる。

【0041】

光学部材１の反射率は、対象となる光に関して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることがより好ましい。反射率を１０％以下とすることで、各種光学機器やペリクルフレーム等における光反射を十分に抑制することができる。これらの反射率は、光学部材の用途に応じて必要となる光の波長に対して満足することが好ましく、例えば、ＬＥＤ光を対象とする場合は５００～５５０ｎｍの範囲において満足することが好ましい。また、可視光を含む反射光を抑制することで、カメラを用いた光学部材の光学観察を良好に行うことができる。なお、本明細書において、反射率とは、実施例に記載の方法によって測定される値をいう。

【0042】

また、光学部材１の明度指数（Ｌ^＊値：ハンターの色差式による明度指数）は、５０以下とすることが好ましく、４０以下とすることがより好ましい。表面の明度指数Ｌ^＊値を５０以下とすることで、各種光学部品の光反射を十分に抑制することができる。また、ペリクルフレームの場合は、使用前の異物不着検査等を容易かつ確実に行うことができる。なお、本明細書において、明度指数Ｌ^＊値とは、実施例に記載の方法によって測定される値をいう。

【0043】

更に、光学部材１は、シリカ層６によって表面が被覆されていることから、光学部材１からのイオンの溶出は極微量となる。ここで、光学部材１を９０℃の純水１００ｍｌに３時間浸漬させて溶出したイオン濃度を測定するイオン溶出試験において、表面積５０ｃｍ^２あたりの純水１００ｍｌ中への溶出濃度が、酢酸イオン１００ｐｐｂ以下、ギ酸イオン２００ｐｐｂ以下、塩素イオン１０ｐｐｂ以下、硝酸イオン１０ｐｐｂ以下、亜硝酸イオン１０ｐｐｂ以下、及びアンモニウムイオン１０ｐｐｂ以下であること、が好ましい。これらのイオンの溶出量を制御することで、ヘイズの発生を可及的に低減することができる。

【0044】

光学部材１としては、例えば、ペリクルフレーム、レンズホルダー、バレル、シェード、リフレクター等が挙げられる。

【0045】

２．光学部材の製造方法
本発明の光学部材の製造方法は、金属基材２に、陽極酸化皮膜への染色処理、陽極酸化皮膜への電解着色処理、陽極酸化皮膜の膜厚制御、低反射率膜の被覆処理、又はフッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理、のいずれかを施して、金属基材２の表面に低反射率処理層４を形成させる低反射率処理工程（Ｓ０１）と、化学蒸着法によって低反射率処理層４の表面に厚さが０．１～１０μｍのシリカ層６を形成させる表面被覆処理（Ｓ０２）と、を有している。

【0046】

（１）低反射率処理工程（Ｓ０１）
低反射率処理工程（Ｓ０１）の目的は、金属基材２の表面に低反射率処理層４を形成させ、金属基材２表面の反射率を低下させることである。

【0047】

本発明の効果を損なわない限りにおいて、低反射率処理の方法は特に限定されず、従来公知の種々の処理方法を用いればよい。ここで、金属基材２がチタン又はチタン合金である場合、フッ化物イオン、ホウフッ化物イオン及びケイフッ化物イオンよりなる群から選択される１種又は２種以上のイオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いたエッチング処理によって金属基材２の表面に多孔質層を形成することができ、反射率の低下と黒色化を達成することができる。

【0048】

また、低反射率処理の前処理として、金属基材２表面の粗化や化学研磨を施してもよい。例えば、粗化には適当なメディアを用いたショットブラスト処理等を用いることができ、化学研磨には適当なエッチング溶液を用いたエッチング処理を用いることができる。

【0049】

（２）表面被覆処理（Ｓ０２）
表面被覆処理（Ｓ０２）の目的は、光学部材１の最表面にシリカ層６を形成し、光学部材１に優れた耐摩耗性及び耐スクラッチ性を付与すると共に、内部からのイオン溶出を抑制することにある。また、この際、低反射率処理工程（Ｓ０１）によって低下させた反射率と明度指数が増加することを抑制する必要がある。

【0050】

化学蒸着法（ＣＶＤ）を用いることで、低反射率処理層４の表面に厚さが０．１～１０μｍの均質かつ緻密な欠陥の少ないシリカ層６を形成させることができる。ここで、本発明の効果を損なわない限りにおいて、化学蒸着法の種類やプロセス条件は特に限定されず、０．１～１０μｍの良好なシリカ層６が形成される条件を適宜調整すればよい。化学蒸着法としては、例えば、熱ＣＶＤ法、プラズマ誘起ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、大気圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法及びこれらの組合せを用いることができる。その他、シリカ層６の形成には、物理蒸着法（ＰＶＤ）、浸漬法、スピンコート法、及びスプレー塗装法を使用することができる。

【0051】

また、上述のとおり、光学部材１の反射率は、シリカ層６の厚さによって調整することができる。シリカ層６の厚さはＣＶＤ条件によって容易に変化させることができ、例えば、処理時間、処理温度及び処理雰囲気等によって調整すればよい。ここで、ＣＶＤ法を用いてレンズ等にシリカ層６を形成させる場合、シリカ層６の層厚は数十ｎｍ～数百ｎｍ程度に留まることが多いが、シリカ層６の層厚は０．１～１０μｍであり、従来一般的なＣＶＤ条件と比較して、例えば、処理時間を長くする必要がある。

【0052】

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。

【実施例】

【0053】

＜実施例１＞
Ａ７０７５アルミニウム合金からなる５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍの板材に対して、０．１ＭＰａの圧力でステンレス鋼製メディアを吹き付け、表面粗化処理を施した。その後、酒石酸を含む溶液を用いて陽極酸化皮膜を形成させた後、染色処理によって低反射率処理層を形成させた。陽極酸化処理については、酒石酸ナトリウム２水和物（Ｎａ_２Ｃ_４Ｈ_４Ｏ_６・２Ｈ_２Ｏ）を５３ｇ／Ｌ、及び水酸化ナトリウム４ｇ／Ｌが溶解したアルカリ性水溶液（ｐＨ＝１３．０）を電解液として、浴温度５℃、電解電圧４０Ｖの定電圧電解を２０分間施した。そして、純水にて洗浄した後、Ａ７０７５アルミニウム合金板材の表面に形成された陽極酸化皮膜を渦電流式膜厚計（株式会社フィッシャー・インストルメンツ社製）にて確認したところ、膜厚６．６μｍであった。

【0054】

また、染色処理については、陽極酸化処理したＡ７０７５アルミニウム合金板材に対して、有機染料（奥野製薬製ＴＡＣ４１１）を濃度１０ｇ／Ｌで含有した水溶液に入れ、温度５５℃にて１０分間浸漬した。

【0055】

次いで、化学蒸着法（プラズマＣＶＤ法）を用いて低反射率処理層の表面にシリカ層を形成させた。具体的には、シラン化合物、酸素及びラジカル捕捉剤を含むガス状前駆物質混合物をＡ７０７５アルミニウム合金板材近傍に流通させ、Ａ７０７５アルミニウム合金板材の表面でガス状前駆物質混合物を約６００℃で反応させ、層厚が１μｍのシリカ層を形成させて、実施光学部材１を得た。

【0056】

＜実施例２＞
工業用純チタン（２種）からなる５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板材に対して、実施例１と同様にして表面粗化処理を施した。その後、フッ化物イオンと極性非プロトン性溶媒を含有する水溶液を用いて２４０秒のエッチング処理を施し、多孔質の低反射率処理層を形成させた。

【0057】

次いで、実施例１と同様にして、低反射率処理層の表面に層厚が１μｍのシリカ層を形成させて、実施光学部材２を得た。

【0058】

＜比較例１＞
表面粗化処理の後、実施例１と同様にして、低反射率処理層を形成させた。次いで、電着塗装によって低反射率処理層の表面にポリイミド層を形成させ、比較光学部材１を得た。ここで、電着塗装の条件は、処理電圧を２００Ｖとし、処理時間を３分とした。

【0059】

＜比較例２＞
電着塗装によって低反射率処理層の表面にアクリル層を形成させた以外は比較例１と同様にして、比較光学部材２を得た。ここで、電着塗装の条件は、処理電圧を１００Ｖとし、処理時間を３分とした。

【0060】

＜比較例３＞
シリカ層を形成させなかったこと以外は実施例１と同様にして、比較光学部材３を得た。

【0061】

＜比較例４＞
シリカ層を形成させなかったこと以外は実施例２と同様にして、比較光学部材４を得た。

【0062】

［評価］
１．明度指数
明度測定器（日本電色工業社製、ＮＦ７７７）を用いて、実施光学部材１，２及び比較光学部材１の明度指数Ｌ^＊を測定した。得られた結果を表１に示す。

【0063】

【表1】

【0064】

表１に示さているとおり、シリカ層を形成させた実施光学部材１，２では樹脂層（ポリイミド層）を形成させた比較光学部材１と比較するとＬ^＊値が増加しているものの、４０以下の値が得られていることが分かる。

【0065】

２．反射率
反射率測定器（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製、Ｌａｍｂｄａ７５０）を用いて実施光学部材１，２の反射率を測定した。実施光学部材１の測定結果を図２に、実施光学部材２の測定結果を図３に示す。なお、実施光学部材１については同様の条件で作製した８試料についてそれぞれ測定すると共に、比較としてシリカ層を形成させる前の状態についても測定を行っている。また、実施光学部材２についても、同様の条件で作製した４試料についてそれぞれ測定すると共に、比較としてシリカ層を形成させる前の状態についても測定を行っている。

【0066】

図２に示すように、実施光学部材１の反射率は対象光の波長や測定試料間におけるばらつきが小さく、１０％前後の低い値となっている。また、シリカ層の形成による反射率の増加は殆ど認められない。

【0067】

また、図３に示すように、実施光学部材２の反射率は対象光の波長に対して値が変化しており、５～３０％の範囲で増減している。また、当該増減の状況は測定試料によって異なっているが、これはシリカ層の膜厚に依存しており、シリカ層の膜厚を僅かに変化させることによって、特定の波長に対する反射率を低い値（１０％以下）に調整することができる。また、当該観点からは、シリカ層の形成による反射率の増加は殆ど認められない。

【0068】

３．発塵性の評価
実施光学部材１，２及び比較光学部材３，４に関し、発塵性の評価を行った。具体的には、これらを純水中に浸漬し、１分間の超音波洗浄を行った後、当該純水３Ｌ中のパーティクル数をパーティクルカウンター（日本電色工業製ＮＰ５００Ｔ）で測定した。粒径が０．５μｍ以上のパーティクルの数に関して、相対比較として表２に示す。ここで、実施光学部材１と比較光学部材３、実施光学部材２と比較光学部材４は、それぞれシリカ層の有無が差異となっていることから、シリカ層の影響を明確にするために、比較光学部材３のパーティクル数を１とした場合の実施光学部材１のパーティクル数の相対値、比較光学部材４のパーティクル数を１とした場合の実施光学部材２のパーティクル数の相対値を、それぞれ示している。

【0069】

【表2】

【0070】

表２に示されているとおり、粒径が０．５μｍ以上のパーティクルの数はシリカ層の形成によって顕著に減少しており、実施光学部材１と比較光学部材３の比較では３割減、実施光学部材２と比較光学部材４の比較では４割減となっている。

【0071】

４．イオン溶出量
実施光学部材１，２及び比較光学部材２に関し、イオン溶出量の評価を行った。具体的には、これらを１００ｍｌの純水中に浸漬し、９０℃で３時間の加熱処理を施した。その後、溶出液（純水）のイオン量をイオンクロマトグラフにて測定した。純水１００ｍｌ当たりのイオン溶出量を表３に示す。なお、イオン溶出量の単位はｐｐｂである。

【0072】

【表3】

【0073】

表３に示されているとおり、実施光学部材１，２からのイオン溶出量は全体的に少なく、硫酸イオンやＮＨ_４イオンについても問題ない値となっている。ここで、最表面の形成層が異なること以外は同様の構成を有する実施光学部材１と比較光学部材２を比較すると、最表面をシリカ層とする実施光学部材１では酢酸及びギ酸の溶出が効果的に抑制されていることが分かる。

【0074】

５．硬度測定
マイクロビッカース硬度計（ミツトヨ社製、ＨＭ－２２１）を用い、印加荷重０．０５ｇ、保持時間１５秒の条件で実施光学部材１，２及び比較光学部材１，２，４の表面の硬度を測定した。硬度測定は５回とし、得られた結果を表４に示す。

【0075】

【表4】

【0076】

表４に示されているとおり、Ａ７０７５アルミニウム合金板材を基材とする実施光学部材１、比較光学部材１及び比較光学部材２でビッカース硬度の平均値を比較すると、実施光学部材１は３３３Ｈｖ、比較光学部材１は２９９Ｈｖ、比較光学部材２は２５６Ｈｖとなっており、最表面にシリカ層を設けることで優れた耐摩耗性が付与されていることが分かる。

【0077】

また、工業用純チタン（２種）板材を基材とする実施光学部材２と比較光学部材４のビッカース硬度の平均値を比較すると、実施光学部材２は２８８Ｈｖ、比較光学部材４は１９７Ｈｖとなっており、最表面にシリカ層を設けることで優れた耐摩耗性が付与されていることが分かる。

【0078】

ここで、最表面にシリカ層を設けた実施光学部材１と実施光学部材２のビッカース硬度の平均値を比較すると、Ａ７０７５アルミニウム合金板材を基材とする実施光学部材１でより高い硬度となっており、今回の測定条件では、最表面にシリカ層を設けた場合であっても基材の機械的性質がビッカース硬度に影響していることが分かる。

【符号の説明】

【0079】

１・・・光学部材、
２・・・金属基材、
４・・・低反射率処理層、
６・・・シリカ層。

【図1】

【図2】

【図3】