JP2002014203A - 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 - Google Patents
反射防止膜及びそれを用いた光学部材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学部品に施される可視域（およそ波長４０
０〜７００ｎｍ）用の多層膜を用いた反射防止膜及びそ
れを用いた光学部材を得ること。 【解決手段】 基板面上に該基板側から空気側へ膜種Ｔ
ｉＯ2とＳｉＯ2の交互層をベースにした総層数１４〜１
７層積層した多層膜より成ること。
０〜７００ｎｍ）用の多層膜を用いた反射防止膜及びそ
れを用いた光学部材を得ること。 【解決手段】 基板面上に該基板側から空気側へ膜種Ｔ
ｉＯ2とＳｉＯ2の交互層をベースにした総層数１４〜１
７層積層した多層膜より成ること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は反射防止膜及びそれ
を用いた光学部材に関し、例えば可視域（波長４００〜
７００ｎｍ）における所定の波長帯に対して反射防止効
果を有したテレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ等の光学機器の光学系において用いられるレンズ，プ
リズム，ミラー等の光学部材に適用するときに好適なも
のである。
を用いた光学部材に関し、例えば可視域（波長４００〜
７００ｎｍ）における所定の波長帯に対して反射防止効
果を有したテレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ等の光学機器の光学系において用いられるレンズ，プ
リズム，ミラー等の光学部材に適用するときに好適なも
のである。
【０００２】
【従来の技術】写真用カメラや放送用カメラ等の光学機
器の用途に用いられる高変倍のズームレンズは多数のレ
ンズから成っている。
器の用途に用いられる高変倍のズームレンズは多数のレ
ンズから成っている。
【０００３】一般的にこのようなズームレンズは少ない
場合でレンズ枚数が１０枚程度、多い場合で４０枚ほど
のレンズで構成されている。
場合でレンズ枚数が１０枚程度、多い場合で４０枚ほど
のレンズで構成されている。
【０００４】このようなレンズ枚数の多いズームレンズ
では各レンズの表面から生ずる反射光の総量が多くなる
為、各レンズ面には適切なる構成の反射防止膜を施して
いる。
では各レンズの表面から生ずる反射光の総量が多くなる
為、各レンズ面には適切なる構成の反射防止膜を施して
いる。
【０００５】そして、これらレンズやプリズム等の光学
部材のほとんど全てがその表面に基板の屈折率と異る
大，小の屈折率をもった誘電体と、その他の物質を組み
合わせた薄膜層より成る単層，又は２層，３層等の多層
膜を施している。このときの膜厚は中心波長λに対し
て、λ／２、λ／４の膜厚の組み合わせより成る反射防
止膜が施されたり、また光の干渉を利用した反射防止法
がとられている。
部材のほとんど全てがその表面に基板の屈折率と異る
大，小の屈折率をもった誘電体と、その他の物質を組み
合わせた薄膜層より成る単層，又は２層，３層等の多層
膜を施している。このときの膜厚は中心波長λに対し
て、λ／２、λ／４の膜厚の組み合わせより成る反射防
止膜が施されたり、また光の干渉を利用した反射防止法
がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般的な反射防止膜を
多数のレンズより成るズームレンズに施した場合、例え
ば反射防止膜を施した１つのレンズ面の反射率が０．５
％で、そのズームレンズにおけるレンズ枚数が３０枚
（レンズの面数は６０面）であったとすると、透過率は
計算上７４％となり、途中２６％分もの光が反射しロス
してしまう結果となる。しかもその反射光が多重反射を
繰り返しながらフレアー，ゴースト等の原因となってく
る。
多数のレンズより成るズームレンズに施した場合、例え
ば反射防止膜を施した１つのレンズ面の反射率が０．５
％で、そのズームレンズにおけるレンズ枚数が３０枚
（レンズの面数は６０面）であったとすると、透過率は
計算上７４％となり、途中２６％分もの光が反射しロス
してしまう結果となる。しかもその反射光が多重反射を
繰り返しながらフレアー，ゴースト等の原因となってく
る。
【０００７】以上のことから、これら基板に成膜される
反射防止膜の反射率特性は極めてゼロ値に近いことが理
想であり、そのような薄膜設計が求められている。
反射防止膜の反射率特性は極めてゼロ値に近いことが理
想であり、そのような薄膜設計が求められている。
【０００８】また、近年その利用が目立ち始めた、高密
度膜成膜を目的とした光学薄膜用スパッタリング加工
は、一般的な真空蒸着法に比べて各材質の屈折率がバル
ク状態に近い値となってきている。しかしながら主に金
属ターゲットを用いたスパッタリング加工においては、
その加工時の活性ガスとして比較的利用性の高い酸素ガ
ス等を用いることが多く、酸化物を用いた薄膜加工が主
流となっている。この為真空蒸着法では低屈折率材質の
使用が主流と成っている。
度膜成膜を目的とした光学薄膜用スパッタリング加工
は、一般的な真空蒸着法に比べて各材質の屈折率がバル
ク状態に近い値となってきている。しかしながら主に金
属ターゲットを用いたスパッタリング加工においては、
その加工時の活性ガスとして比較的利用性の高い酸素ガ
ス等を用いることが多く、酸化物を用いた薄膜加工が主
流となっている。この為真空蒸着法では低屈折率材質の
使用が主流と成っている。
【０００９】一方、最近ではＭｇＦ２、ＡＩＦ３等の酸
化物以外の蒸着材質がほとんど用いられていない為、一
般の真空蒸着用に設計される、３〜７層構成の反射防止
膜で、良質（理想に近い）なる膜特性（膜設計）を得る
ことは困難な状況である。
化物以外の蒸着材質がほとんど用いられていない為、一
般の真空蒸着用に設計される、３〜７層構成の反射防止
膜で、良質（理想に近い）なる膜特性（膜設計）を得る
ことは困難な状況である。
【００１０】また近年、真空蒸着法を初め、スパッタリ
ング光学薄膜成膜法においても、コンピュータや光学
式、センサー式自動膜厚系を組み合わせた方式の自動成
膜装置が多数開発されてきている。このため、多層でし
かも一層毎の膜厚がランダムな膜構成であっても、その
加工を再現よく可能にしてしまうことが容易になりつつ
あるといった状況でもある。
ング光学薄膜成膜法においても、コンピュータや光学
式、センサー式自動膜厚系を組み合わせた方式の自動成
膜装置が多数開発されてきている。このため、多層でし
かも一層毎の膜厚がランダムな膜構成であっても、その
加工を再現よく可能にしてしまうことが容易になりつつ
あるといった状況でもある。
【００１１】本発明は一般的な真空蒸着法での代表的な
低屈折率蒸着材質であるＭｇＦ2やＡＬＦ3等を用いず
に、スパッタリングで容易に加工可能な蒸着材質である
ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5（屈折率は高密度薄膜故に
バルク値に近い値を要する薄膜）を用いて、可視域全域
をカバーする、波長４００〜７００ｎｍで反射率特性値
が０．１％以下を実現することができる反射防止膜及び
それを用いた光学部材の提供を目的とする。
低屈折率蒸着材質であるＭｇＦ2やＡＬＦ3等を用いず
に、スパッタリングで容易に加工可能な蒸着材質である
ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5（屈折率は高密度薄膜故に
バルク値に近い値を要する薄膜）を用いて、可視域全域
をカバーする、波長４００〜７００ｎｍで反射率特性値
が０．１％以下を実現することができる反射防止膜及び
それを用いた光学部材の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の反射防
止膜は、基板面上に該基板側から空気側へ膜種ＴｉＯ2
とＳｉＯ2の交互層をベースにした総層数１４〜１７層
積層した多層膜より成ることを特徴としている。
止膜は、基板面上に該基板側から空気側へ膜種ＴｉＯ2
とＳｉＯ2の交互層をベースにした総層数１４〜１７層
積層した多層膜より成ることを特徴としている。
【００１３】請求項２は請求項１の発明において、前記
反射防止膜の総膜厚は５５０〜７３０ｎｍの範囲である
ことを特徴としている。
反射防止膜の総膜厚は５５０〜７３０ｎｍの範囲である
ことを特徴としている。
【００１４】請求項３は請求項１の発明において、基板
側から空気側へ層数を数えたとき、前記ベースと成る膜
種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層のうち、第１層と最終層以
外の４つ以下の層はＴａ2Ｏ5層と置き換えた層であるこ
とを特徴としている。
側から空気側へ層数を数えたとき、前記ベースと成る膜
種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層のうち、第１層と最終層以
外の４つ以下の層はＴａ2Ｏ5層と置き換えた層であるこ
とを特徴としている。
【００１５】請求項４は請求項１の発明において、前記
基板に直接成膜する第１層目がＴｉＯ2層であり、直接
空気に触れる最終層がＳｉＯ2層であることを特徴とし
ている。
基板に直接成膜する第１層目がＴｉＯ2層であり、直接
空気に触れる最終層がＳｉＯ2層であることを特徴とし
ている。
【００１６】請求項５は請求項１の発明において、波長
５５０ｎｍ付近に対する材質の屈折率は前記ＴｉＯ2層
が２．４〜２．５、前記ＳｉＯ2層が１．４４〜１．４
６前後、前記Ｔａ2Ｏ5層が２．１〜２．２程度であるこ
とを特徴としている請求項６は請求項１の発明におい
て、前記膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2は反応性スパッタリング
蒸着法又は成膜法で成膜されていることを特徴としてい
る。
５５０ｎｍ付近に対する材質の屈折率は前記ＴｉＯ2層
が２．４〜２．５、前記ＳｉＯ2層が１．４４〜１．４
６前後、前記Ｔａ2Ｏ5層が２．１〜２．２程度であるこ
とを特徴としている請求項６は請求項１の発明におい
て、前記膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2は反応性スパッタリング
蒸着法又は成膜法で成膜されていることを特徴としてい
る。
【００１７】請求項７は請求項１乃至６の何れか１項の
発明において、前記反射防止膜は波長４００〜７００ｎ
ｍの可視域全域において反射率０．１％以下の分光光学
特性が得られることを特徴としている請求項８の発明の
光学部材は、請求項１乃至７の何れか１項記載の反射防
止膜を施したことを特徴としている。
発明において、前記反射防止膜は波長４００〜７００ｎ
ｍの可視域全域において反射率０．１％以下の分光光学
特性が得られることを特徴としている請求項８の発明の
光学部材は、請求項１乃至７の何れか１項記載の反射防
止膜を施したことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の反射防止膜の膜厚
構成を表現した実施形態の要部断面概略図である。
構成を表現した実施形態の要部断面概略図である。
【００１９】本実施形態の反射防止膜は反応性スパッタ
リング蒸着法又は成膜法を用いてガラスや液晶等の透明
な基板（光学用蒸着基板）Ｇ面上に該基板側から空気側
へ向かって膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層をベースに
し、これにＴａ2Ｏ5層を加えた総層数１４〜１７層積層
した多層膜より構成している。（以下、基板側から空気
側に順に第１、第２、‥‥‥第ｉ層、‥最終層として取
扱う。） ここで総層数が１４層より少ないと酸化物のみで、本実
施形態の反射率特性は得られない。
リング蒸着法又は成膜法を用いてガラスや液晶等の透明
な基板（光学用蒸着基板）Ｇ面上に該基板側から空気側
へ向かって膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層をベースに
し、これにＴａ2Ｏ5層を加えた総層数１４〜１７層積層
した多層膜より構成している。（以下、基板側から空気
側に順に第１、第２、‥‥‥第ｉ層、‥最終層として取
扱う。） ここで総層数が１４層より少ないと酸化物のみで、本実
施形態の反射率特性は得られない。
【００２０】また１７層より多くなると数層程度の増層
では反射率特性での優位さがないし、それ以上の増層で
は、生産性、品質安定性が劣化する。
では反射率特性での優位さがないし、それ以上の増層で
は、生産性、品質安定性が劣化する。
【００２１】図１において１０１はＳｉＯ2層であり、
空気面と直接触れ、最終成膜層に当たる層である。１０
２はＴｉＯ2層であり、レンズ等の光学用基板に直接成
膜され、最初（第１層）の成膜層に当たる層である。１
０３はＴａ2Ｏ5層であり、総層数１４〜１７層のうち、
第１層と最終層以外の４つ以下の層と置き換えられる。
空気面と直接触れ、最終成膜層に当たる層である。１０
２はＴｉＯ2層であり、レンズ等の光学用基板に直接成
膜され、最初（第１層）の成膜層に当たる層である。１
０３はＴａ2Ｏ5層であり、総層数１４〜１７層のうち、
第１層と最終層以外の４つ以下の層と置き換えられる。
【００２２】ここでＴａ2Ｏ5層が５以上になると本実施
形態の反射率特性を得ることが困難になる。
形態の反射率特性を得ることが困難になる。
【００２３】総膜厚（物理的膜厚）は５５０〜７３０ｎ
ｍの範囲内と成っている。
ｍの範囲内と成っている。
【００２４】ここで総膜厚がこの範囲を外れ薄すぎる
と、どこかの層の膜厚が薄くなり、それは生産性の不安
定要素を誘発するし、厚すぎると、スループットの劣化
を誘発する。
と、どこかの層の膜厚が薄くなり、それは生産性の不安
定要素を誘発するし、厚すぎると、スループットの劣化
を誘発する。
【００２５】本実施形態において膜種（蒸着物質）の成
膜時の屈折率は、波長５８７ｎｍでＴｉＯ2の場合、ｎ
＝２．４０７で、ＳｉＯ2の場合、１．４５０で、Ｔａ2
Ｏ5の場合、ｎ＝２．１５４である。
膜時の屈折率は、波長５８７ｎｍでＴｉＯ2の場合、ｎ
＝２．４０７で、ＳｉＯ2の場合、１．４５０で、Ｔａ2
Ｏ5の場合、ｎ＝２．１５４である。
【００２６】本実施形態ではＴｉ、Ｔａ、Ｓｉ、及びＳ
ｉＯ2ターゲットを真空チヤンバー内に０2／Ａｒ其の他
の混合ガスを導入した雰囲気中でＲＦ及びＤＣ電源を用
いて放電させてスパッタリングを施し、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、ＳｉＯ2といった酸化物を一般の硝材等の基板に対
してコーティングとして成膜加工している。
ｉＯ2ターゲットを真空チヤンバー内に０2／Ａｒ其の他
の混合ガスを導入した雰囲気中でＲＦ及びＤＣ電源を用
いて放電させてスパッタリングを施し、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、ＳｉＯ2といった酸化物を一般の硝材等の基板に対
してコーティングとして成膜加工している。
【００２７】また可視域の光学薄膜用としての低屈折率
の蒸着材質の代表である、ＭｇＦ2やＡＩＦ3といったフ
ッ化物材質を成膜することが一般的に困難な反応性スパ
ッタリング蒸着法を用いて低屈折率なフッカ物を用い
ず、酸化物誘電体を用いて波長４００〜７００ｎｍの可
視域全域で反射率分光特性値が０．１％以下を実現して
いる。
の蒸着材質の代表である、ＭｇＦ2やＡＩＦ3といったフ
ッ化物材質を成膜することが一般的に困難な反応性スパ
ッタリング蒸着法を用いて低屈折率なフッカ物を用い
ず、酸化物誘電体を用いて波長４００〜７００ｎｍの可
視域全域で反射率分光特性値が０．１％以下を実現して
いる。
【００２８】尚、本実施形態においてはスパッタリング
と同程度の高密度な（パッキングデンシティの高い）成
膜法を用いても良い。
と同程度の高密度な（パッキングデンシティの高い）成
膜法を用いても良い。
【００２９】本実施形態におけるレンズ等の基板の種類
は一般的な硝種等に当たり、屈折率をＮｇとして１．４
≦Ｎｇ≦１．９の範囲の材質が該当するが、それぞれの
基板に対する膜厚は最適化計算により容易に求めること
ができ、同様の効果が得られる。
は一般的な硝種等に当たり、屈折率をＮｇとして１．４
≦Ｎｇ≦１．９の範囲の材質が該当するが、それぞれの
基板に対する膜厚は最適化計算により容易に求めること
ができ、同様の効果が得られる。
【００３０】本発明のレンズ、プリズム、透明基板等の
光学部材は前述した膜構成の反射防止膜を施している。
光学部材は前述した膜構成の反射防止膜を施している。
【００３１】本発明の反射防止膜を施したレンズを用い
ればテレビカメラのようなレンズ枚数の多いズームレン
ズであっても、反射率の少ない可視域全体にわたり高い
透過率を有したズームレンズを容易に得ることができ
る。
ればテレビカメラのようなレンズ枚数の多いズームレン
ズであっても、反射率の少ない可視域全体にわたり高い
透過率を有したズームレンズを容易に得ることができ
る。
【００３２】以下、本発明の反射防止膜の各実施形態に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３３】「実施形態１」図２は本発明の実施形態１
の成膜構成を示す説明図である。図７は本発明の実施形
態１の反射率分光特性を示す説明図である。
の成膜構成を示す説明図である。図７は本発明の実施形
態１の反射率分光特性を示す説明図である。
【００３４】本実施形態では基板の上に第１層目、２層
目といった順で複数の薄膜を成膜してゆく場合におい
て、第１層目がＴｉＯ2で膜厚が７．７ｎｍ、第２層目
がＳｉＯ2で膜厚が４５．３ｎｍ、第３層目がＴｉＯ2で
膜厚が２４ｎｍ、第４層目がＳｉＯ2で膜厚が１９．４
ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2で膜厚が１３９．６ｎｍ、第
６層目がＳｉＯ2で膜厚が２．３ｎｍ、第７層目がＴｉ
Ｏ2で膜厚が７６．２ｎｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が
２０．５ｎｍ、第９層目がＴｉＯ2で膜厚が２０．４ｎ
ｍ、第１０層目がＳｉＯ2で膜厚が１２２．３ｎｍ、第
１１層目がＴｉＯ2で膜厚が６．４ｎｍ、第１２層目が
ＳｉＯ2で膜厚が４３．１ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で
膜厚が６４．８ｎｍ、第１４層目がＳｉＯ2で膜厚が
２．６ｎｍ、第１５層目がＴｉＯ2で膜厚が３４．５ｎ
ｍ、第１６層目がＳｉＯ2で膜厚が８６．８ｎｍ、の順
に構成されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2のみの交互層
であり、総膜厚７１６ｎｍの全１６層より構成してい
る。
目といった順で複数の薄膜を成膜してゆく場合におい
て、第１層目がＴｉＯ2で膜厚が７．７ｎｍ、第２層目
がＳｉＯ2で膜厚が４５．３ｎｍ、第３層目がＴｉＯ2で
膜厚が２４ｎｍ、第４層目がＳｉＯ2で膜厚が１９．４
ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2で膜厚が１３９．６ｎｍ、第
６層目がＳｉＯ2で膜厚が２．３ｎｍ、第７層目がＴｉ
Ｏ2で膜厚が７６．２ｎｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が
２０．５ｎｍ、第９層目がＴｉＯ2で膜厚が２０．４ｎ
ｍ、第１０層目がＳｉＯ2で膜厚が１２２．３ｎｍ、第
１１層目がＴｉＯ2で膜厚が６．４ｎｍ、第１２層目が
ＳｉＯ2で膜厚が４３．１ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で
膜厚が６４．８ｎｍ、第１４層目がＳｉＯ2で膜厚が
２．６ｎｍ、第１５層目がＴｉＯ2で膜厚が３４．５ｎ
ｍ、第１６層目がＳｉＯ2で膜厚が８６．８ｎｍ、の順
に構成されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2のみの交互層
であり、総膜厚７１６ｎｍの全１６層より構成してい
る。
【００３５】「実施形態２」図３は本発明の実施形態２
の成膜構成を示す説明図である。図８は本発明の実施形
態２の反射率分光特性を示す説明図である。
の成膜構成を示す説明図である。図８は本発明の実施形
態２の反射率分光特性を示す説明図である。
【００３６】本実施形態では前述の実施形態１と同様に
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．６ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．６ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２３．４ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．４ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６６．５ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が１
８．２ｎｍ、第７層目がＴｉＯ2で膜厚が２３．２ｎ
ｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が１２５．８ｎｍ、第９
層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が９．３ｎｍ、第１０層目がＳｉ
Ｏ2で膜厚が３９．６ｎｍ、第１１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６３．９ｎｍ、第１２層目がＳｉＯ2で膜厚が３．３
ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３３．７ｎｍ、第
１４層目がＳｉＯ2で膜厚が８７．２ｎｍ、の順に構成
されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5
を１層含み、総膜厚５６９ｎｍの全１４層より構成して
いる。
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．６ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．６ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２３．４ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．４ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６６．５ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が１
８．２ｎｍ、第７層目がＴｉＯ2で膜厚が２３．２ｎ
ｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が１２５．８ｎｍ、第９
層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が９．３ｎｍ、第１０層目がＳｉ
Ｏ2で膜厚が３９．６ｎｍ、第１１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６３．９ｎｍ、第１２層目がＳｉＯ2で膜厚が３．３
ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３３．７ｎｍ、第
１４層目がＳｉＯ2で膜厚が８７．２ｎｍ、の順に構成
されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5
を１層含み、総膜厚５６９ｎｍの全１４層より構成して
いる。
【００３７】「実施形態３」図４は本発明の実施形態３
の成膜構成を示す説明図である。図９は本発明の実施形
態３の反射率分光特性を示す説明図である。
の成膜構成を示す説明図である。図９は本発明の実施形
態３の反射率分光特性を示す説明図である。
【００３８】本実施形態では前述の実施形態１と同様に
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が５．７ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４９．７ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２１．２ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２４．５ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６０．２ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が
９．１ｎｍ、第７層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が４６．０ｎ
ｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が１１９．４ｎｍ、第９
層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１０．３ｎｍ、第１０層目がＳ
ｉＯ2で膜厚が４１．１ｎｍ、第１１層目がＴｉＯ2で膜
厚が６４．２ｎｍ、第１２層目がＳｉＯ2で膜厚が３．
５ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３３．３ｎｍ、
第１４層目がＳｉＯ2で膜厚が８７．１ｎｍ、の順に構
成されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2
Ｏ5を２層含み、総膜厚５７５ｎｍの全１４層より構成
している。
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が５．７ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４９．７ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２１．２ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２４．５ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６０．２ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が
９．１ｎｍ、第７層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が４６．０ｎ
ｍ、第８層目がＳｉＯ2で膜厚が１１９．４ｎｍ、第９
層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１０．３ｎｍ、第１０層目がＳ
ｉＯ2で膜厚が４１．１ｎｍ、第１１層目がＴｉＯ2で膜
厚が６４．２ｎｍ、第１２層目がＳｉＯ2で膜厚が３．
５ｎｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３３．３ｎｍ、
第１４層目がＳｉＯ2で膜厚が８７．１ｎｍ、の順に構
成されており、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2
Ｏ5を２層含み、総膜厚５７５ｎｍの全１４層より構成
している。
【００３９】「実施形態４」図５は本発明の実施形態４
の成膜構成を示す説明図である。図１０は本発明の実施
形態４の反射率分光特性を示す説明図である。
の成膜構成を示す説明図である。図１０は本発明の実施
形態４の反射率分光特性を示す説明図である。
【００４０】本実施形態では前述の実施形態１と同様に
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．４ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．９ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２２．５ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．４ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が５４．８ｎｍ、第６層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が３
４．９ｎｍ、第７層目がＳｉＯ2で膜厚が８．０ｎｍ、
第８層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が２３．４ｎｍ、第９層目が
ＳｉＯ2で膜厚が１１５．６ｎｍ、第１０層目がＴｉＯ2
で膜厚が８．３ｎｍ、第１１層目がＳｉＯ2で膜厚が４
１．３ｎｍ、第１２層目がＴｉＯ２で膜厚が５３．０ｎ
ｍ、第１３層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１６．９ｎｍ、第１
４層目がＴｉＯ2で膜厚が３０．５ｎｍ、第１５層目が
ＳｉＯ2で膜厚が８９．０ｎｍ、の順に構成されてお
り、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5を３層含
み、総膜厚５７４ｎｍの全１５層より構成している。
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．４ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．９ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２２．５ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．４ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が５４．８ｎｍ、第６層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が３
４．９ｎｍ、第７層目がＳｉＯ2で膜厚が８．０ｎｍ、
第８層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が２３．４ｎｍ、第９層目が
ＳｉＯ2で膜厚が１１５．６ｎｍ、第１０層目がＴｉＯ2
で膜厚が８．３ｎｍ、第１１層目がＳｉＯ2で膜厚が４
１．３ｎｍ、第１２層目がＴｉＯ２で膜厚が５３．０ｎ
ｍ、第１３層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１６．９ｎｍ、第１
４層目がＴｉＯ2で膜厚が３０．５ｎｍ、第１５層目が
ＳｉＯ2で膜厚が８９．０ｎｍ、の順に構成されてお
り、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5を３層含
み、総膜厚５７４ｎｍの全１５層より構成している。
【００４１】「実施形態５」図６は本発明の実施形態５
の成膜構成を示す説明図である。図１１は本発明の実施
形態５の反射率分光特性を示す説明図である。
の成膜構成を示す説明図である。図１１は本発明の実施
形態５の反射率分光特性を示す説明図である。
【００４２】本実施形態では前述の実施形態１と同様に
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．４ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．８ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２２．８ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．８ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６５．５ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が１
４．３ｎｍ、第７層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が９．６ｎｍ、
第８層目がＴｉＯ2で膜厚が１８．１ｎｍ、第９層目が
ＳｉＯ2で膜厚が１３２．５ｎｍ、第１０層目がＴａ2Ｏ
5で膜厚が６．１ｎｍ、第１１層目がＳｉＯ2で膜厚が３
５．１ｎｍ、第１２層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が２０．４ｎ
ｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３９．９ｎｍ、第１
４層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１２．９ｎｍ、第１５層目が
ＴｉＯ2で膜厚が３３．８ｎｍ、第１６層目がＳｉＯ2で
膜厚が８８ｎｍ、の順に構成されており、膜種ＴｉＯ2
とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5を４層含み、総膜厚５７
５ｎｍの全１６層より構成している。
基板の上に第１層目、２層目といった順で複数の薄膜を
成膜してゆく場合において、第１層目がＴｉＯ2で膜厚
が６．４ｎｍ、第２層目がＳｉＯ2で膜厚が４７．８ｎ
ｍ、第３層目がＴｉＯ2で膜厚が２２．８ｎｍ、第４層
目がＳｉＯ2で膜厚が２１．８ｎｍ、第５層目がＴｉＯ2
で膜厚が６５．５ｎｍ、第６層目がＳｉＯ2で膜厚が１
４．３ｎｍ、第７層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が９．６ｎｍ、
第８層目がＴｉＯ2で膜厚が１８．１ｎｍ、第９層目が
ＳｉＯ2で膜厚が１３２．５ｎｍ、第１０層目がＴａ2Ｏ
5で膜厚が６．１ｎｍ、第１１層目がＳｉＯ2で膜厚が３
５．１ｎｍ、第１２層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が２０．４ｎ
ｍ、第１３層目がＴｉＯ2で膜厚が３９．９ｎｍ、第１
４層目がＴａ2Ｏ5で膜厚が１２．９ｎｍ、第１５層目が
ＴｉＯ2で膜厚が３３．８ｎｍ、第１６層目がＳｉＯ2で
膜厚が８８ｎｍ、の順に構成されており、膜種ＴｉＯ2
とＳｉＯ2の交互層にＴａ2Ｏ5を４層含み、総膜厚５７
５ｎｍの全１６層より構成している。
【００４３】以上のように各実施形態における反射防止
膜は上述の如く成膜加工を施す一般硝材等の基板に直接
成膜する第１層目がＴｉＯ2層であり、直接空気に触れ
る最終層がＳｉＯ2層であって、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2
の交互層をベースにした総層数１４〜１７層積層した多
層膜構成を持ち、層の組み合わせの途中にＴａ2Ｏ5を例
えば第１層と最終層以外の４つ以下の層と置き換え、し
かも総膜厚が物理的膜厚で５５０〜７３０ｎｍの範囲と
している。但し、その際の各層の薄膜の波長５５０ｎｍ
付近での屈折率がＴｉＯ2で２．４〜２．５、ＳｉＯ2で
１．４４〜１．４６前後、Ｔａ2Ｏ5で２．１〜２．２程
度としている。これにより各実施形態においては可視域
の光学薄膜用の低屈折率蒸着材質の代表である、ＭｇＦ
2やＡＩＦ3といったフッ化物材質を用いず、酸化物誘電
体のみで、波長４００〜７００ｎｍの可視域全域で反射
率分光特性値を０．１％以下に抑えている。
膜は上述の如く成膜加工を施す一般硝材等の基板に直接
成膜する第１層目がＴｉＯ2層であり、直接空気に触れ
る最終層がＳｉＯ2層であって、膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2
の交互層をベースにした総層数１４〜１７層積層した多
層膜構成を持ち、層の組み合わせの途中にＴａ2Ｏ5を例
えば第１層と最終層以外の４つ以下の層と置き換え、し
かも総膜厚が物理的膜厚で５５０〜７３０ｎｍの範囲と
している。但し、その際の各層の薄膜の波長５５０ｎｍ
付近での屈折率がＴｉＯ2で２．４〜２．５、ＳｉＯ2で
１．４４〜１．４６前後、Ｔａ2Ｏ5で２．１〜２．２程
度としている。これにより各実施形態においては可視域
の光学薄膜用の低屈折率蒸着材質の代表である、ＭｇＦ
2やＡＩＦ3といったフッ化物材質を用いず、酸化物誘電
体のみで、波長４００〜７００ｎｍの可視域全域で反射
率分光特性値を０．１％以下に抑えている。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば前述の如くスパッタリン
グで容易に加工可能な蒸着材質であるＴｉＯ2、Ｓｉ
Ｏ2、Ｔａ2Ｏ5を用いて可視域全域をカバーする、波長
４００〜７００ｎｍで反射率特性値が０．１％以下に実
現することができ、これによりスパッタリング蒸着で実
現が困難であった、透過率約９９．９％の反射防止膜が
可視域全域で実現できる反射防止膜及びそれを用いた光
学部材を達成することができる。
グで容易に加工可能な蒸着材質であるＴｉＯ2、Ｓｉ
Ｏ2、Ｔａ2Ｏ5を用いて可視域全域をカバーする、波長
４００〜７００ｎｍで反射率特性値が０．１％以下に実
現することができ、これによりスパッタリング蒸着で実
現が困難であった、透過率約９９．９％の反射防止膜が
可視域全域で実現できる反射防止膜及びそれを用いた光
学部材を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる反射防止膜の代表的な膜厚構
成を表現した要部断面図
成を表現した要部断面図
【図２】 本発明の実施形態１の膜構成を表現した断面
図
図
【図３】 本発明の実施形態２の膜構成を表現した断面
図
図
【図４】 本発明の実施形態３の膜構成を表現した断面
図
図
【図５】 本発明の実施形態４の膜構成を表現した断面
図
図
【図６】 本発明の実施形態５の膜構成を表現した断面
図
図
【図７】 本発明の実施形態１の分光反射率特性図
【図８】 本発明の実施形態２の分光反射率特性図
【図９】 本発明の実施形態３の分光反射率特性図
【図１０】 本発明の実施形態４の分光反射率特性図
【図１１】 本発明の実施形態５の分光反射率特性図
１０１ 蒸着最終層（ＳｉＯ2） １０２ 蒸着第１層（ＴｉＯ2） １０３ ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層（Ｔａ2Ｏ5） Ｇ 透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K009 AA09 BB02 CC03 DD04 4F100 AA17D AA20C AA21B AG00 AT00A BA05 BA08 BA10A BA10C BA13 EH46B EH46C EH66B EH66C GB90 JM02B JM02C JM02D JN01 JN06 JN18B JN18C JN18D YY00 YY00B YY00C YY00D 4K029 AA09 BA43 BA46 BA48 BB02 BC07 CA06 DC04 DC05
Claims (8)
- 【請求項１】 基板面上に該基板側から空気側へ膜種Ｔ
ｉＯ2とＳｉＯ2の交互層をベースにした総層数１４〜１
７層積層した多層膜より成ることを特徴とする反射防止
膜。 - 【請求項２】 前記反射防止膜の総膜厚は５５０〜７３
０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の反
射防止膜。 - 【請求項３】 基板側から空気側へ層数を数えたとき、
前記ベースと成る膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2の交互層のう
ち、第１層と最終層以外の４つ以下の層はＴａ 2Ｏ5層と
置き換えた層であることを特徴とする請求項１記載の反
射防止膜。 - 【請求項４】 前記基板に直接成膜する第１層目がＴｉ
Ｏ2層であり、直接空気に触れる最終層がＳｉＯ2層であ
ることを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。 - 【請求項５】 波長５５０ｎｍ付近に対する材質の屈折
率は前記ＴｉＯ2層が２．４〜２．５、前記ＳｉＯ2層が
１．４４〜１．４６前後、前記Ｔａ2Ｏ5層が２．１〜
２．２程度であることを特徴とする請求項１記載の反射
防止膜。 - 【請求項６】 前記膜種ＴｉＯ2とＳｉＯ2は反応性スパ
ッタリング蒸着法又は成膜法で成膜されていることを特
徴とする請求項１記載の反射防止膜。 - 【請求項７】 前記反射防止膜は波長４００〜７００ｎ
ｍの可視域全域において反射率０．１％以下の分光光学
特性が得られることを特徴とする請求項１乃至６の何れ
か１項記載の反射防止膜。 - 【請求項８】 前記請求項１乃至７の何れか１項記載の
反射防止膜を施したことを特徴とする光学部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000199525A JP2002014203A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000199525A JP2002014203A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002014203A true JP2002014203A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18697525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000199525A Pending JP2002014203A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002014203A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345492A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Canon Inc | 光学素子及びミラー並びに反射防止膜 |
| JP2005538028A (ja) * | 2002-09-14 | 2005-12-15 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 被覆物 |
| US20090032098A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Guardian Industries Corp. | Photovoltaic device having multilayer antireflective layer supported by front substrate |
| US7567285B2 (en) | 2004-03-26 | 2009-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Camera lens device for suppressing reflection waves generated by incident waves |
| JP2011141339A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Hoya Corp | 反射防止膜、及びこれを有する光学部材 |
| CN103308961A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 日本电气硝子株式会社 | 展示物或显示物用覆盖部件 |
| EP2708922A2 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-19 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Anti-reflection coating, optical member having it, and optical equipment comprising such optical member |
| WO2017075846A1 (zh) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | 苏州大学 | 基于阻抗匹配的可见光波段宽角度无反射复合材料 |
| JP2021009180A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 日本真空光学株式会社 | 反射防止膜 |
| WO2024043120A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | Ａｇｃ株式会社 | 誘電体多層膜付き基板およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000199525A patent/JP2002014203A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7713638B2 (en) | 2002-09-14 | 2010-05-11 | Schott Ag | Layer system |
| US7567285B2 (en) | 2004-03-26 | 2009-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Camera lens device for suppressing reflection waves generated by incident waves |
| JP2005345492A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Canon Inc | 光学素子及びミラー並びに反射防止膜 |
| JP4630574B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-02-09 | キヤノン株式会社 | 光学素子及びミラー並びに反射防止膜 |
| US20090032098A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Guardian Industries Corp. | Photovoltaic device having multilayer antireflective layer supported by front substrate |
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| US9995852B2 (en) | 2012-03-09 | 2018-06-12 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Cover member for exhibit item or display |
| CN103308961A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 日本电气硝子株式会社 | 展示物或显示物用覆盖部件 |
| EP2708922A2 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-19 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Anti-reflection coating, optical member having it, and optical equipment comprising such optical member |
| US9201172B2 (en) | 2012-09-14 | 2015-12-01 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Anti-reflection coating, optical member having it, and optical equipment comprising such optical member |
| EP2708922A3 (en) * | 2012-09-14 | 2016-04-27 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Anti-reflection coating, optical member having it, and optical equipment comprising such optical member |
| WO2017075846A1 (zh) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | 苏州大学 | 基于阻抗匹配的可见光波段宽角度无反射复合材料 |
| JP2021009180A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 日本真空光学株式会社 | 反射防止膜 |
| JP7332359B2 (ja) | 2019-06-28 | 2023-08-23 | 日本真空光学株式会社 | 反射防止膜 |
| WO2024043120A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | Ａｇｃ株式会社 | 誘電体多層膜付き基板およびその製造方法 |
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