DE2049738B2 - Mehrschichtiger antireflexbelag fuer sichtbares licht - Google Patents
Mehrschichtiger antireflexbelag fuer sichtbares lichtInfo
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Description
ng- As/4 - As/2 - As/4 - Luft
(ng=iu entspiegelndes Glas oder Substrat). Weiterhin
hat A. F. T u r η e r vorgeschlagen, statt der Dicke von As/4 für die dem Substrat benachbarte Schicht eii-es
solchen dreischichtigen Antireflexbelages eine Dicke von 3/4 A5 zu wählen.
Mit den bekannten dreischichtigen Antireflexbelägen ist aber eine Reflexunterdrückung noch nicht für den
gesamten sichtbaren Bereich möglich, und die Entspiegelung wird besonders schlecht für Gläser eines
Brechungsindexes von mehr als 1,7. Hinzu kommt noch, daß wegen der geforderten Brechungsindizes der
einzelnen Zwischenschichten häufig mit chemisch oder physikalisch nicht sonderlich beständigen Schichtmaterialien
gearbeitet werden muß.
Es sind auch vierschichtige Antireflexbeläge bekannt, die jedoch gleichfalls in der einen oder anderen
Richtung nicht sonderlich befriedigen. So hat Hass einen vierschichtigen Antireflexbelag des Aufbaues
ng- A5M - Aj/4 - Α5/2Α$/4 - Luft
in Vorschlag gebracht, während die GB-PS 9 91 635 und die CH-PS 4 75 566 vierschichtige Antireflexbeläge
beschreiben, bei denen sämtliche Zwischenschichten weit dünner als A5M sind. Hierher gehört auch die
DT-PS 7 42 463, die einen Antirefiexionsbelag aus einer Vielzahl ultradünner Schichten aus nur zwei Materialien
in alternierender Reihenfolge beschreibt. Die Verwendung sehr dünner Schichten (d. h. Schichten, die
wesentlich dünner als A/4 sind) impliziert aber Schwierigkeiten bei der Messung solch geringer
Schichtdicken rad bei der Einhaltung der im Einzelfall
genau gewünschten Dicken-Werte. W"je dem auch sei,
diese bekannten vielschichtigen Aatireflexbeläge gestatten
aber aacfa gleichfalls nicht eme Entspiegelung im
gesamten ädnbarai Bereich (4000 bis 7000 X) und S
nehmen häafig auch Zuflucht zu nicht sonderlich stabilen Scindranateriaiien.
Antire'IeMorasbdäge werden im allgemeinen nach
folgenden Methoden entworfen:
1. Beobac&äjngsverfahren auf Grund der Analysebe-
dinguDgeo.
2. grafisches Annäherungsverfahren, wie im Falle der
Doppel- and Dreifachschichten-Anlireflexbeläge
von A.F. Turner oder unter Verwendung des Vektorsystems oder eines Smithschen Diagramm«
und
3. numerische Berechnung unter Verwendung der Entwurfeparameter wie Brechungsindex, optische
Dirke der Schicht usw.
Diese Verfahren sind jedoch zur Reflexionsunter
drückung mm dann voll wirksam, wenn dieses in
vergleichsweise engen Spektralbereichen einer jeweils gewünschten Zentralwellenlänge Xs geschehen soll. Sie
versagen aber, wenn die Reflexion im ganzen sichtbaren
Bereich unterdrückt werden solL
Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Abwandlung
der vorstehend beschriebenen Methoden einen drei- bzw. vielschichtigen Antireflexbelag mit einer
MgFrSchicht ab oberster Schicht zu schaffen, der im
ganzen sichtbaren Bereich das Reflexionsvermögen auf kleinere Werte xh 02 bis 03% zu unterdrücken vermag.
nicht mit ultradtenen Schichten arbeitet, chemisch und
physikalisch stabil ist end auch Gläser eines Brechungsindexes von mehr ah U zu entspiegeln gestattet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist für
den dreischichtigen und vierschichtigen Antireflexbelag der einleitend beschrt-ebenen Art im kennzeichnenden
Tei! der Ansprüche t bzw. 2 angegeben.
Durch die erfmdungsgemäß getroffene Auswahl von
Dicke und Materialien der einzelnen Schichten des Antireflexionsbeüages. wird erreicht, daß bei guter
chemischer und physikalischer Beständigkeit eine ReflexunterdtückiBig im gesamten sichtbaren Bereich
auf Werte Heiner ah. 02 bis 0.3% möglich wird, und
zwar im Falle des. drebchichtigen Antireflexbelages für
optische Gläser eines Brechungsindexes größer als 1,7
und im Falle dies Vierschichten-Antireflexbelages nicht
nur für Gläser eines. Brechungsindexes von 1.7 und darüber, sondere auch für Gläser eines Brechungsindexes
kleiner als t.fe. Im Prinzip ist der erfimdungsgemäße
Vierschichtbefag aus dem erfindungsgemäßen Dreischichtbelag
dadurch entstanden.daß zwischen Substrat und dem Dreisdfttchtbelag noch eine vierte Schicht der
im Anspruch 2 angegebenen Art eingefügt worden ist.
Nachstehend sind die beiden Ausfühiniingsformen Her
Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt
F i g. t das spektrale Reflexionsvermögen der ersten Ausführungsfornil der Erfindung im Vergleich zum
bekannten zweischichtigen Belag, F i g. 2 den Aufbau der ersten Ausführungsform,
F i g. 3 eirr Vektordiagramm zur Darstellung des Reflexionsvermögens bei 400 μιη und 700 pm der
zweiten Ausführuntgsform der Erfindung sowie deren
Aufbau, '5
F i g. 4 das spektraJe Reflexionsvermögen der zweiten
Ausführungsform,
F ϊ g. 5 den Aufbau der zweiten Ausfühningsform.
Erste Ausführungsforra
Um das Reflexionsvermögen in neben dem Bereich von 400 bis etwa 630 μίτι liegenden Bereichen bei dem
bekannten Doppelschichtbelag (siehe gestrichelte Kurve in F i g. \) zu verbessern, wird gemäß der Erfindung
ng-XJ2 -XJ2 -XJA - Luft
gewählt. Hierbei ist für die erste Schicht (benachbart zur
Luft) eine MgF^Schicht einer optischen Dicke von XJA
vorgesehen, femer für die zweite Schicht eine TiOr
oder ZrOrSchicht einer Dicke von XJ2 und eines Brechungsindexes von 2,0 bis 2,1. weiter für die dritte
Schicht eine Al2Or oder CeFj-Schicht einer optischen
Dicke von XJ2 und eines Brechungsindexes von 1.6 und schließlich für den Brechungsindex des Glases die
Bedingung
.15,
\(nt-
d.h. ng ist größer als 1.7 (/^= Brechungsindex des
Glases, m — Brechungsindex der zweiten Schicht).
Das deutlich bessere Reflexionsvermögen R(X) ist
durch die ausgezogene Kurve in F i g. 1 dargestellt, während die gestrichelte Kurve das Reflexionsvermögen
des bekannten Zweischichtenbelages darstellt. F i g. 2 zeigt den Aufbau.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform ist ein Antireflexionsbelag
folgenden Aufbaus:
ng - Ä/2 -X/2-X12- /JA - Luft
der zur noch weiteren Verbesserung der ersten Ausführungsform erhalten wird, um das Reflexionsvermögen
R im ganzen sichtbaren Bereich kleiner als 03% und dieses auch für Substratgläser eines Brechungsindexes
kleiner als 1,6 zu halten. Die Reflexionsvermögen bei 400 und 700 (im sind in F i g. 3 an Hand eines
Vektordiagrammes wiedergegeben. In diesem Fall sind.
wie aus F i g. 3 hervorgeht, eine Schicht einer optischen Dicke von XJl und eines Brechungsindexes von 2,0 bis
2,1 und eine Schicht einer optischen Dicke von 3/2 λ» und eines Brechungsindexes von 1.5 zur Kompensation
der Schicht einer optischen Dicke von XJ2 erforderlich, um das Reflexionsvermögen in den Bereichen benachbart
zu 400 und 700 μπι kleiner als 03% zu halter·. Im
einzelnen ist erfindungsgemäß die erste zur Luft benachbarte Schicht eine optische XjA dicke MgF:-
Schicht; bei der zweiten Schicht handelt es sich um eine Schicht einer optischen Dicke von λ,/2 aus TiO2, ZrO?.
ThO3,CeO3USw;die dritte Schicht ist eine Schicht einer
optischen Dicke von A,/2eines Brechungsindexes von 1.6
und ist aus AI2O3, MgO, CeFj usw. hergestellt: und
schließlich ist die vierte Schicht eine l.ajOrSchicht einer optischen Dicke von A/2. die in Kontakt mit dem
Glas steht, wobei
(mit m = Brechungsindex der dritten Schicht) und
ng< 1,6 oder > 1.7 gelten, so daß d;is ReIlo\ions\ ermögen
R im ganzen sichtbaren Bereich klener als 0.3%
gehalten werden kann. Das Reflexionsvermögen der Ausführungsform ist in F i g. 4 und deren Aufbau in
F i g. 5 dargestellt.
Claims (2)
1. Antireflexbelag für sichtbares Licht für optische Gläser mit einem Brechungsindex von mindestens
1,7, bestehend aus drei Schichten, von denen die erste, zum Medium (Luft) benachbarte Schicht einen
Brechungsindex von etwa 1,39 und eine optische Dicke von einem Viertel der Zentralwellenlänge des
reflexionsfreien Bereichs aufweist und aus Magnesiumfluorid (MgF2) besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite, zur ersten Schicht benachbarte Schicht und die dritte, zum Substrat
benachbarte Schicht des Antireflexionsüberzuges je eine optische Dicke von der halben Zentralwellenlänge
aufweisen, daß die zweite Schicht einen Brechungsindex von etwa 2,0 bis 2,1 besitzt und aus
einer Substanz aufgebaut ist, die aus der aus Titanoxid (TiO2), Zirconoxid (ZrO2), Thoriumoxid
(ThO2) und Ceroxid (CeO2) bestehenden Gruppe
ausgewählt ist, daß die dritte Schicht einen Brechungsindex von etwa 1,6 besitzt und aus einer
Substanz aufgebaut ist, die aus der aus Aluminiumoxid (Al2O3). Magnesiumoxid (MgO) und Cerfluorid
(CeF3) bestehenden Gruppe ausgewählt ist. und daß die Brechungsindizes von Substrat und zweiter
Schicht voneinander verschieden sind und folgende Bedingungen erfüllen:
0,85
n2
worin ng den Brechungsindex des Substrates und n2
den der zweiten Schicht bedeuten.
2. Antireflexbelag für sichtbares Licht für optische
Gläser mit einem Brechungsindex kleiner 1.6 oder größer 1,7 bestehend aus vier Schichten, von denen
die erste, zum Medium (Luft) benachbarte Schicht einen Brechungsindex von etwa 1,39 und eine
optische Dick'; von einem Viertel der Zentralwellenlänge
des reflexionsfreien Bereiches aufweist und aus Magnesi jmfluorid (MgF2) besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite, dritte und vierte Schicht je eine optische Dicke gleich der halben
Zentralwellenlänge besitzen, daß die zweite, zur ersten Schicht benachbarte Schicht einen Brechungsindex
von etwa 2,0 bis etwa 2,1 besitzt und aus einer Substanz aufgebaut ist, die aus der aus
Titanoxid (T1O2), Zirkonoxid (ZrO2), Thoriumoxid
(ThO2) und Ceroxid (CeO2) bestehenden Gruppe
ausgewählt ist. daß die vierte, zum Substrat benachbarte Schicht einen Brechungsindex von etwa
1.8 besitzt und aus Lanthanoxid (La2O3) aufgebaut
ist, daß die dritte, zwischen zweiter und vierter Schicht gelegene Schicht einen Brechungsindex von
etwa 1,6 besit.'.t und aus einer Substanz aufgebaut ist,
die aus der aus Aluminiumoxid (AI2O)), Magnesiumoxid
(MgO) und Cerfluorid (CeFe3) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und daß die Brechungsindizes
von Substrat und dritter Schicht voneinander verschieden sind und die folgende Beziehung
erfüllen:
0,85
1,15
worin ng und n3 den Brechungsindex von Substrat
bzw. dritter Schicht bedeuten.
65 Die Erfindung bezieht sich auf einen Antireflexbelag
für sichtbares Licht für optische Gläser mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7, bestehend aus drei
Schichten, von denen die erste, zum Medium (Luft) benachbarte Schicht einen Brechungsindex von etwa
139 und eine optische Dicke von einem Viertel der
Zeatralwellenlänge des reflexionsfreien Bereichs aufweist und aus Magnesiumfluorid (MgF2) besteht.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf einen Antireflexbelag für sichtbares Licht für optische Gläser
mit einem Brechungsindex kleiner oder größer 1,7, bestehend aus vier Schichten., von denen die erste, zum
Medium (Luft) benachbarte Schicht gleichfalls einen Brechungsindex von etwa 139 und eine optische Dicke
von einem Viertel der Zentralwellenlänge des reflexionsfreien Breiches aufweist und aus Magnesiumfluorid
(MgF2) besteht.
Der einfachste bekannte Antireflexionsbe!ag ist ein
Einzelschicht-Belag aus MgF2 einer optischen Dicke von einem Viertel der Zentralwellenlänge (As) des zu
entspiegelnden Bereiches. Weiterhin ist es für zu entspiegelnde Gläser hohen Brechungsindexes bekannt,
einen Doppelschichtbelag vorzusehen, dessen oberste Schicht gleichfalls eine As/4 dicke MgF2-Schicht ist und
dessen untere Schicht eine Dicke von As/2 besitzt, so
daß der Wellenlängenbereich, für den Entspiegelung erreicht werden kann, breiter wird Ein solcher
zweischichtiger Antireflexbelag ist jedoch für eine Entspiegelung im gesamten sichtbaren Bereich noch
nicht zufriedenstellend (vgl. F i g. 1, gestrichelte Kurve).
Zur weiteren Verbesserung der Reflexionsunterdrükkung ist es bekannt, für den Antirefiexionsbelag drei
oder noch mehr Einzelschichten zu verwenden. So sind aus den US-PS 2 47 385 und 31 85 020 (GB-PS 9 78 471)
und JOSA 52 (1962) 968 dreischichtige Antireflexbeläge des allgemeinen Aufbaues
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702049738 DE2049738C3 (de) | 1969-10-09 | 1970-10-09 | Mehrschichtiger Antireflexbelag für sichtbares Licht |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP44080371A JPS4919814B1 (de) | 1969-10-09 | 1969-10-09 | |
JP8037169 | 1969-10-09 | ||
DE19702049738 DE2049738C3 (de) | 1969-10-09 | 1970-10-09 | Mehrschichtiger Antireflexbelag für sichtbares Licht |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2049738A1 DE2049738A1 (de) | 1971-04-22 |
DE2049738B2 true DE2049738B2 (de) | 1977-02-10 |
DE2049738C3 DE2049738C3 (de) | 1977-09-29 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0103485A1 (de) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Sony Corporation | Verfahren zur Herstellung von Platten mit Doppelbrechung und nach solchen Verfahren hergestellte Platten |
DE3942990A1 (de) * | 1989-12-19 | 1991-06-20 | Leybold Ag | Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden schichtsystem, fuer substrate, wobei das schichtsystem insbesondere eine hohe antireflexwirkung aufweist, und verfahren zur herstellung des belags |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0103485A1 (de) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Sony Corporation | Verfahren zur Herstellung von Platten mit Doppelbrechung und nach solchen Verfahren hergestellte Platten |
DE3942990A1 (de) * | 1989-12-19 | 1991-06-20 | Leybold Ag | Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden schichtsystem, fuer substrate, wobei das schichtsystem insbesondere eine hohe antireflexwirkung aufweist, und verfahren zur herstellung des belags |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2049738A1 (de) | 1971-04-22 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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