JP2003202405A - Optical element with reflection-preventive film and manufacturing method thereof - Google Patents
Optical element with reflection-preventive film and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、プロジェ
クター、その他の光学機器に用いられるレンズ、プリズ
ム、フィルター等の光学素子およびその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical elements such as lenses, prisms and filters used in cameras, projectors and other optical devices, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レンズ、プリズム、フィルター等の光学
素子では、入射光の約数％がその表面で反射して光の利
用効率が低下し、そのような光学素子を用いる光学機器
において画質が劣化したりする。こうした入射光の反射
損失に由来する支障の発生を防ぐため、光学素子の表面
には反射防止膜が形成される。2. Description of the Related Art In optical elements such as lenses, prisms, and filters, about several percent of incident light is reflected by the surface thereof, and the utilization efficiency of light is reduced, resulting in deterioration of image quality in optical equipment using such optical elements. To do An antireflection film is formed on the surface of the optical element in order to prevent the occurrence of troubles caused by the reflection loss of the incident light.
【０００３】反射防止膜は、一般に、基板の側から中間
の屈折率を有する層（以下、中間屈折率層という）、高
い屈折率を有する層（以下、高屈折率層という）、低い
屈折率を有する層（以下、低屈折率層という）の順で積
層された層構成からなる。設計中心波長、即ち、使用す
る光の波長範囲の中心近傍に設定する波長をλとし、ま
た、膜層の屈折率と物理的膜厚をそれぞれｎ、ｄとする
と、これら各層において、いわゆる光学的膜厚ｎ×ｄ
（以下、単に膜厚という）を、それぞれ０．２５×λ、
０．５×λ、０．２５×λとした層構成の反射防止膜が
一般的に用いられている。そして、各層の材料には、中
間屈折率層にはＡｌ2Ｏ３（屈折率１．６４）、高屈折
率層にはＺｒＯ２（屈折率２．０５）、低屈折率層には
ＭｇＦ２（屈折率１．３８）がそれぞれ用いられ、蒸発
法、スパッタ法等の真空蒸着法により基板上に堆積さ
れ、反射防止膜が形成される。そして、このような層構
成の反射防止膜は、０．２５M０．５H０．２５Lと表記
される（ここで、M、H、Lは、それぞれ中間屈折率層、
高屈折率層、低屈折率層の膜厚を表わす）。The antireflection film is generally a layer having an intermediate refractive index (hereinafter referred to as an intermediate refractive index layer), a layer having a high refractive index (hereinafter referred to as a high refractive index layer), and a low refractive index from the substrate side. (Hereinafter, referred to as a low refractive index layer). Let λ be the design center wavelength, that is, the wavelength set near the center of the wavelength range of the light used, and let the refractive index and the physical film thickness of the film layers be n and d, respectively. Film thickness n × d
(Hereinafter, simply referred to as film thickness) is 0.25 × λ,
An antireflection film having a layer structure of 0.5 × λ and 0.25 × λ is generally used. The material of each layer is Al 2 O 3 (refractive index 1.64) for the intermediate refractive index layer, ZrO 2 (refractive index 2.05) for the high refractive index layer, and MgF 2 for the low refractive index layer. (Refractive index of 1.38) is used, and the antireflection film is formed on the substrate by vacuum evaporation such as evaporation or sputtering. The antireflection film having such a layer structure is represented as 0.25M0.5H0.25L (where M, H, and L are intermediate refractive index layers,
Represents the film thickness of the high refractive index layer, the low refractive index layer).
【０００４】図８に、光学ガラスBK７（屈折率１．５
２）の表面に、この０．２５M０．５H０．２５Lの３層
構成の反射防止膜が形成されたフィルターの可視光領域
における反射率特性を示す。このように、基板ガラスの
屈折率が１．５２と比較的低い場合は、波長４２０〜６
８０ｎｍの可視光領域（以下、単に可視光領域という）
における反射率は０．１２％以下と良好になる。FIG. 8 shows optical glass BK7 (refractive index 1.5.
The reflectance characteristic in the visible light region of the filter having the three-layered antireflection film of 0.25M0.5H0.25L formed on the surface of 2) is shown. Thus, when the substrate glass has a relatively low refractive index of 1.52, the wavelength of 420 to 6
80 nm visible light region (hereinafter referred to simply as visible light region)
The reflectance at 0.12% is as good as 0.12% or less.
【０００５】しかし、カメラ、プロジェクター等の光学
素子ではこのような低屈折率の基板以外に、さらに屈折
率の高い基板が必要となる場合がある。図９に、１．５
２〜１．８０の範囲で屈折率を変えた７種の基板の表面
に０．２５M０．５H０．２５Lの３層構成の反射防止膜
が形成された場合の反射率特性を示す。このように、基
板の屈折率が１．６０以上になると反射率が大きくな
り、そのような光学素子を用いる光学機器において光の
利用効率が低下し、いわゆる迷光が発生したりして画質
を劣化させる原因ともなる。これに対して、各層の膜厚
を調整することで対処すると、基板側から第１層目の膜
厚が約０．０５×λと極端に薄くなって膜厚の制御が困
難になったり、逆に０．５×λ以上になって極端に厚く
なったりして、成膜に要する時間が長くなり、成膜の状
態も不安定になる等の問題を生じていた。However, optical elements such as cameras and projectors may require a substrate having a higher refractive index in addition to the substrate having such a low refractive index. In FIG. 9, 1.5
7 shows the reflectance characteristics when an antireflection film having a three-layer structure of 0.25M0.5H0.25L is formed on the surfaces of seven types of substrates having different refractive indices in the range of 2 to 1.80. As described above, when the refractive index of the substrate is 1.60 or more, the reflectance is increased, the light utilization efficiency is lowered in the optical device using such an optical element, and so-called stray light is generated to deteriorate the image quality. It also causes On the other hand, if it is dealt with by adjusting the film thickness of each layer, the film thickness of the first layer from the substrate side will be extremely thin, about 0.05 × λ, and it will be difficult to control the film thickness. On the contrary, if the thickness becomes 0.5 × λ or more and becomes extremely thick, the time required for film formation becomes long, and the problem of film formation becomes unstable.
【０００６】また、従来は、こうした３層構成の反射防
止膜を有する光学素子では、その反射率を下げるため、
低屈折率層にＭｇＦ２を用いるが、この材料では、硬く
て亀裂のない反射防止膜を得るため、成膜中に基板を約
３００℃に加熱する必要があり、基板の加熱と成膜後の
待機に長時間を要していた。このように、従来は、反射
防止膜に用いる材料が制限されることがあり、それに対
応して得られる反射防止膜の屈折率も限定されたものと
なっていた。Further, conventionally, in an optical element having such an antireflection film having a three-layer structure, in order to reduce its reflectance,
Although MgF 2 is used for the low refractive index layer, this material requires that the substrate be heated to about 300 ° C. during film formation in order to obtain a hard and crack-free antireflection film. It took a long time to wait. As described above, conventionally, the material used for the antireflection film may be limited, and the refractive index of the antireflection film obtained correspondingly is also limited.
【０００７】こうした問題に対して、現状では、反射防
止膜を４〜５層の多層構成とする技術が一般化してい
る。In response to such a problem, at present, a technique in which the antireflection film has a multi-layered structure of 4 to 5 layers is generalized.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような多
層構成では、成膜に要する時間が長くなったりして製造
コストが増加する問題があった。However, in such a multilayer structure, there is a problem that the time required for film formation becomes long and the manufacturing cost increases.
【０００９】本発明は、このような従来技術における問
題点を解決し、可視光領域における反射率と設計中心波
長にある反射率のピーク値が基板の屈折率に依存せずに
小さく、優れた反射防止特性を示す光学素子およびその
ような光学素子を低コストで安定に製造する方法を提供
することを目的とする。The present invention solves the above problems in the prior art and is excellent in that the peak value of the reflectance in the visible light region and the reflectance at the design center wavelength is small without depending on the refractive index of the substrate. An object of the present invention is to provide an optical element exhibiting antireflection properties and a method for stably manufacturing such an optical element at low cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るため、本発明の光学素子においては、基板上に反射防
止膜が形成され、反射防止膜が、中間屈折率層と、中間
屈折率層上に形成された高屈折率層と、高屈折率層上に
形成された低屈折率層とを含む。中間屈折率層は、高屈
折率層に用いた材料と高屈折率層に用いた材料との混合
材料よりなる。そして、中間屈折率層の屈折率をｎ1、
高屈折率層の屈折率をｎ2、低屈折率層の屈折率をｎ3と
したときに、ｎ3＜ｎ1＜ｎ2である。In order to solve the above problems, in the optical element of the present invention, an antireflection film is formed on a substrate, and the antireflection film comprises an intermediate refractive index layer and an intermediate refractive index. It includes a high refractive index layer formed on the layer and a low refractive index layer formed on the high refractive index layer. The intermediate refractive index layer is made of a mixed material of the material used for the high refractive index layer and the material used for the high refractive index layer. The refractive index of the intermediate refractive index layer is n 1 ,
When the refractive index of the high refractive index layer is n 2 and the refractive index of the low refractive index layer is n 3 , then n 3 <n 1 <n 2 .
【００１１】反射防止膜をこのような構成とすることに
より、高い屈折率を有する高屈折率層と低い屈折率を有
する低屈折率層に用いる材料の混合比率を適宜変更して
それらの中間の屈折率を有する中間屈折率層を形成し、
その屈折率を任意に調整することができ、可視光領域に
おける反射率と設計中心波長にある反射率のピーク値が
基板の屈折率に依存せずに小さなものとなり、優れた反
射防止特性を有する光学素子が得られる。With such a structure of the antireflection film, the mixing ratio of the materials used for the high refractive index layer having a high refractive index and the low refractive index layer having a low refractive index is appropriately changed to obtain an intermediate value between them. Forming an intermediate refractive index layer having a refractive index,
Its refractive index can be adjusted arbitrarily, and the peak value of the reflectance in the visible light region and the reflectance at the design center wavelength becomes small without depending on the refractive index of the substrate, and it has excellent antireflection properties. An optical element is obtained.
【００１２】ここで、高屈折率層には、ＴｉＯ２、Ｔａ
２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５の内のいずれか一の材料
を用い、低屈折率層には、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ
の内のいずれか一の材料を用いるのが好ましい。Here, the high refractive index layer is made of TiO 2 , Ta.
Any one of 2 O 5 , ZrO 2 , and Nb 2 O 5 is used, and SiO 2 , MgF 2 , LiF is used for the low refractive index layer.
It is preferable to use any one of the above materials.
【００１３】これにより、製造工程がより安定化され、
形成される反射防止膜が丈夫なものとなる。As a result, the manufacturing process is further stabilized,
The formed antireflection film is durable.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】（実施の形態１）本実施の形態において
は、基板がビデオカメラに用いる撮像レンズである例を
示す。基板には、設計中心波長５１０ｎｍにおける屈折
率が１．６５の光学ガラスＢＡＳＦ１１を用いる。ま
た、本実施の形態による撮像レンズの反射防止膜におい
ては、高屈折率層にＴｉＯ２（屈折率２．３）、低屈折
率層にＳｉＯ２（屈折率１．４６）をそれぞれ用いる。
それらの中間の屈折率を有する中間屈折率層に、それら
ＴｉＯ2とＳｉＯ2とを混合した材料を用いて、屈折率を
１．７９とする。また、基板上の反射防止膜の構成は、
０．２３７Ｘ０．４９７Ｔ０．２５２Ｓとなっている
（ここで、Ｘ、Ｔ、Ｓは、それぞれ中間屈折率層、高屈
折率層、低屈折率層の膜厚を表わす）。(Embodiment 1) In this embodiment, an example is shown in which the substrate is an imaging lens used in a video camera. As the substrate, optical glass BASF11 having a refractive index of 1.65 at the designed center wavelength of 510 nm is used. Further, in the antireflection film of the imaging lens according to the present embodiment, TiO 2 (refractive index 2.3) is used for the high refractive index layer and SiO 2 (refractive index 1.46) is used for the low refractive index layer.
A material in which TiO 2 and SiO 2 are mixed is used for the intermediate refractive index layer having a refractive index in the middle between them, and the refractive index is set to 1.79. The structure of the antireflection film on the substrate is
0.237X0.497T0.252S (where X, T, and S represent the film thicknesses of the intermediate refractive index layer, the high refractive index layer, and the low refractive index layer, respectively).
【００１６】図１に、本実施の形態による撮像レンズの
反射率特性のグラフを示す。このように、可視光領域の
平均反射率は約０．１９６％であり、設計中心波長５１
０ｎｍにある反射率のピーク値は約０．３７％であっ
て、優れた反射防止特性を示している。FIG. 1 shows a graph of the reflectance characteristic of the image pickup lens according to this embodiment. As described above, the average reflectance in the visible light region is about 0.196%, and the design center wavelength 51
The peak value of reflectance at 0 nm is about 0.37%, which shows excellent antireflection characteristics.
【００１７】次に、基板の屈折率を１．５２〜１．８０
の範囲で変化させた例を示す。ここでは、中間屈折率層
におけるＴｉＯ2とＳｉＯ2の混合比率を変えて、光学素
子の屈折率を変化させている。Next, the refractive index of the substrate is 1.52 to 1.80.
An example in which the range is changed is shown. Here, the refractive index of the optical element is changed by changing the mixing ratio of TiO 2 and SiO 2 in the intermediate refractive index layer.
【００１８】図２と図３に、本実施の形態による光学素
子の反射率特性を実線の太線グラフで示す。なお、実線
の細線グラフは、基板に同じものを用いた、従来の０．
２５M０．５H０．２５Lの３層構成の反射防止膜を有す
る光学素子の反射率特性、また、破線グラフは、反射率
特性の改善のため、基板に同じものを用い、従来技術に
よって反射防止膜の膜厚を調整した光学素子の反射率特
性をそれぞれ示す。表１に、用いた基板とその屈折率、
本実施の形態による反射防止膜の層構成（ここで、Ｘ、
Ｔ、Ｓは、それぞれ中間屈折率層、高屈折率層、低屈折
率層の膜厚を表わす）、当該反射防止膜における中間屈
折率層の屈折率、破線グラフで示した光学素子における
反射防止膜の層構成を図別に示す。2 and 3 show solid line graphs of the reflectance characteristics of the optical element according to the present embodiment. The solid thin line graph is the same as the conventional thin line graph of 0.
The reflectance characteristics of an optical element having an antireflection film having a three-layer structure of 25M0.5H0.25L, and the broken line graph shows that the same substrate is used to improve the reflectance characteristics, and The reflectance characteristics of the optical element whose film thickness is adjusted are shown below. Table 1 shows the substrate used and its refractive index.
The layer structure of the antireflection film according to the present embodiment (where X,
T and S represent the thicknesses of the intermediate refractive index layer, the high refractive index layer, and the low refractive index layer, respectively, the refractive index of the intermediate refractive index layer in the antireflection film, and the antireflection of the optical element shown by the broken line graph. The layer structure of the film is shown in each figure.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】このように、本実施の形態による光学素子
では、可視光領域における平均反射率が、１．５２〜
１．８０の範囲の屈折率を有する基板を用いた場合、い
ずれも０．２％未満と極めて小さく、優れた特性を示し
ている。また、設計中心波長５１０ｎｍにある反射率の
ピーク値も全ての基板に対して０．４％未満であって優
れている。さらに、基板の屈折率が１．５５を超え、
１．７０未満の範囲では、可視光領域の平均反射率、設
計中心波長５１０ｎｍにおける反射率共に、従来技術に
よる光学素子よりも小さくなっている。As described above, in the optical element according to this embodiment, the average reflectance in the visible light region is 1.52 to 1.52.
When a substrate having a refractive index in the range of 1.80 is used, each is extremely small, less than 0.2%, and shows excellent characteristics. Further, the peak value of the reflectance at the design center wavelength of 510 nm is less than 0.4%, which is excellent for all the substrates. Furthermore, the refractive index of the substrate exceeds 1.55,
In the range of less than 1.70, both the average reflectance in the visible light region and the reflectance at the design center wavelength of 510 nm are smaller than those of the optical element according to the related art.
【００２１】本実施の形態によれば、反射防止膜を有す
る光学素子において、高い屈折率を有する高屈折率層と
低い屈折率を有する低屈折率層に用いる材料の混合比率
を適宜変更してそれらの中間の屈折率を有する中間屈折
率層を形成し、その屈折率を任意に調整することができ
る。その結果、可視光領域における反射率と設計中心波
長にある反射率のピーク値が基板の屈折率に依存せずに
小さなものとなり、優れた反射防止特性を示すようにな
る。According to the present embodiment, in the optical element having the antireflection film, the mixing ratio of the materials used for the high refractive index layer having a high refractive index and the low refractive index layer having a low refractive index is appropriately changed. It is possible to form an intermediate refractive index layer having an intermediate refractive index and adjust the refractive index arbitrarily. As a result, the peak values of the reflectance in the visible light region and the reflectance at the design center wavelength are small without depending on the refractive index of the substrate, and excellent antireflection characteristics are exhibited.
【００２２】（実施の形態２）本実施の形態において
は、ビデオカメラに用いる撮像レンズの製造方法の一例
を示す。図４に、反射防止膜を形成するために用いる蒸
発装置を概念的に示す。真空容器６内に、蒸着源４、５
と、基板ホルダー２が設置されている。基板ホルダー２
には、反射防止膜の形成される側を下に向けて基板１が
複数個設置されている。基板ホルダー２はホルダー回転
軸３を中心に回転可能となっている。８は真空排気系で
あり、ここから排気されて真空容器６内が減圧される。(Embodiment 2) In this embodiment, an example of a method of manufacturing an image pickup lens used in a video camera will be described. FIG. 4 conceptually shows an evaporator used for forming the antireflection film. In the vacuum container 6, the evaporation sources 4, 5
And the substrate holder 2 is installed. Board holder 2
In, a plurality of substrates 1 are installed with the side on which the antireflection film is formed facing downward. The substrate holder 2 is rotatable around a holder rotation shaft 3. Reference numeral 8 denotes a vacuum exhaust system, which is exhausted to reduce the pressure in the vacuum container 6.
【００２３】蒸着源４、５には、蒸発材料を入れるハー
ス４ａ、５ａと、各ハースに電子ビームを照射する電子
銃４ｂ、５ｂが設置されている。各電子銃のフィラメン
トに高電圧が印加されて電子ビームが発生し、さらに各
蒸着源に備えられた磁石でその方向が制御されて各ハー
ス内の蒸発材料に照射される。The vapor deposition sources 4 and 5 are provided with hearths 4a and 5a for containing an evaporation material and electron guns 4b and 5b for irradiating each hearth with an electron beam. A high voltage is applied to the filament of each electron gun to generate an electron beam, and the direction of the electron beam is controlled by a magnet provided in each vapor deposition source to irradiate the evaporation material in each hearth.
【００２４】各蒸着源においては、ハースが複数個設置
されており、一のハース内の蒸発材料が所定量まで減少
すると、絶えず蒸発材料が供給されるように、順次ハー
スが入れ替わるようになっている。また、各ハース上に
は、それぞれ開閉自在なシャッターが備えられており
（図示せず）、必要のない場合は各蒸発材料が基板１に
到達しないようになっている。ハース４ａには、高屈折
率層の材料となるＴｉＯ ２が、ハース５ａには、低屈折
率層の材料となるＳｉＯ２がそれぞれ充填されている。A plurality of hearths are installed in each vapor deposition source.
The evaporation material in one hearth is reduced to a specified amount.
Then, so that evaporation material is constantly supplied,
It is designed to be replaced. Also on each hearth
Each has a shutter that can be opened and closed.
(Not shown), each evaporation material is applied to the substrate 1 when not necessary
It is supposed to never reach. Haas 4a has high refraction
TiO as a material for the refractive index layer TwoHowever, Haas 5a has low refraction
SiO as a material for the refractive index layerTwoAre filled respectively.
【００２５】この装置を用いて、各ハース内の蒸発材料
を電子ビームで加熱して蒸発させ、蒸発温度より低い温
度の基板１の表面で凝結、固化させて基板１上に堆積さ
せて、順次、中間屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を
形成していき、基板１上に反射防止膜を形成する。基板
１には、例えば、設計中心波長５１０ｎｍにおける屈折
率が１．６５の光学ガラスＢＡＳＦ１１を用いる。Using this apparatus, the evaporation material in each hearth is heated by an electron beam to evaporate, and is condensed and solidified on the surface of the substrate 1 having a temperature lower than the evaporation temperature to be deposited on the substrate 1, and successively. Then, the intermediate refractive index layer, the high refractive index layer, and the low refractive index layer are formed, and the antireflection film is formed on the substrate 1. For the substrate 1, for example, optical glass BASF11 having a refractive index of 1.65 at a design center wavelength of 510 nm is used.
【００２６】即ち、まず、基板１と蒸発材料を、それぞ
れ基板ホルダー２と各ハースにセットした後、真空容器
６内が約８×１０−４Ｐａの圧力になるまで真空排気系
８から排気する。そして、酸素ガスを真空容器６内に導
入する。酸素ガスは、ＴｉＯ ２を蒸着する際、当該Ｔｉ
Ｏ２分子から酸素原子が脱落するのを防ぐ役割を果た
す。That is, first, the substrate 1 and the evaporation material are respectively
After setting the substrate holder 2 and each hearth, vacuum container
6 inside is about 8 × 10-4Vacuum exhaust system until the pressure reaches Pa
Evacuate from 8. Then, the oxygen gas is introduced into the vacuum container 6.
To enter. Oxygen gas is TiO TwoWhen depositing Ti
OTwoPlays a role in preventing oxygen atoms from falling out of the molecule
You
【００２７】次に、蒸着源４の電子銃４ｂに約２００ｍ
Ａの電流を流し、蒸着源５の電子銃５ｂに約１１０ｍＡ
の電流を流して各ハースを加熱する。ここで、ハース４
ａ内のＴｉＯ２は、溶融すると内部のガスが噴き出すこ
とがあるので、ハース５ａよりも先にハース４ａの加熱
を始めて、ハース５ａの加熱を開始する時点では、ある
程度溶解させておく。Next, the electron gun 4b of the vapor deposition source 4 has a distance of about 200 m.
A current of about A is applied to the electron gun 5b of the vapor deposition source 5 for about 110 mA.
To heat each hearth. Where hearth 4
The gas inside the TiO 2 in a may sometimes blow out when it is melted. Therefore, the heating of the hearth 4a is started before the heating of the hearth 5a, and it is dissolved to some extent at the time of starting the heating of the hearth 5a.
【００２８】各ハースの加熱開始後、成膜速度を平均化
するため、真空容器６外からモーターによりホルダー回
転軸３を駆動して基板ホルダー２の回転を開始する（基
板ホルダー２は、成膜中ほぼ一定の速度で回転させ
る）。After the heating of each hearth is started, the holder rotating shaft 3 is driven by a motor from outside the vacuum container 6 to start the rotation of the substrate holder 2 in order to average the film forming speed (the substrate holder 2 is formed into a film. Rotate at a nearly constant speed).
【００２９】続いて、各ハース上のシャッターを同時に
開放して成膜を始める。真空容器６には光学式膜厚計が
設置されており（図示せず）、この光学式膜厚計で膜厚
を計測しながら、形成される層の膜厚が０．２５２×λ
に達するとシャッターを閉止し、さらに電子銃の電流を
落とす。こうして、基板１上にＴｉＯ２とＳｉＯ２の両
材料が混合した中間屈折率層（第１層）が形成される。
本成膜条件では、中間屈折率層の屈折率は約１．７９と
なるが、各電子銃の電流を加減することにより、ＴｉＯ
２とＳｉＯ２の蒸発量を変えて材料の組成比率を変更す
ることで、中間屈折率層の屈折率を任意に変えることが
可能である。Subsequently, the shutters on each hearth are simultaneously opened to start film formation. An optical film thickness meter is installed in the vacuum container 6 (not shown), and while the film thickness is measured by this optical film thickness meter, the film thickness of the layer formed is 0.252 × λ.
When it reaches, the shutter is closed and the electron gun current is further reduced. Thus, the intermediate refractive index layer (first layer) in which both materials of TiO 2 and SiO 2 are mixed is formed on the substrate 1.
Under this film forming condition, the refractive index of the intermediate refractive index layer is about 1.79. However, by adjusting the current of each electron gun,
It is possible to arbitrarily change the refractive index of the intermediate refractive index layer by changing the composition ratio of the material by changing the evaporation amount of 2 and SiO 2 .
【００３０】次に、蒸着源４におけるハースを未蒸発の
ＴｉＯ２を充填したハースに入れ替える。そして、蒸着
源４の電子銃４ｂに約２３０ｍＡの電流を流してハース
４ａの加熱を始める。こうして、充分に予備加熱をして
からハース４ａ上のシャッターを開放する。その後、光
学式膜厚計で膜厚を計測しながら、形成される層の膜厚
が０．４９７×λに達するとシャッターを閉止し、さら
に電子銃の電流を落とす。こうして、中間屈折率層上に
ＴｉＯ２からなる高屈折率層（第２層）が形成される。Next, the hearth in the vapor deposition source 4 is replaced with the hearth filled with unevaporated TiO 2 . Then, a current of about 230 mA is applied to the electron gun 4b of the vapor deposition source 4 to start heating the hearth 4a. In this way, after the preheating is sufficiently performed, the shutter on the hearth 4a is opened. After that, while measuring the film thickness with an optical film thickness meter, when the film thickness of the layer to be formed reaches 0.497 × λ, the shutter is closed and the current of the electron gun is further reduced. Thus, the high refractive index layer (second layer) made of TiO 2 is formed on the intermediate refractive index layer.
【００３１】次いで、蒸着源５におけるハースを未蒸発
のＳｉＯ２の入ったハースに入れ替える。そして、蒸着
源５の電子銃５ｂに約１３０ｍＡの電流を流してハース
５ａの加熱を始める。こうして、充分に予備加熱をして
からハース５ａ上のシャッターを開放し、光学式膜厚計
で膜厚を計測しながら、形成される層の膜厚が０．２３
７×λに達するとシャッターを閉止し、さらに電子銃の
電流を落とす。こうして、高屈折率層上にＳｉＯ２から
なる低屈折率層（第３層）が形成され、基板１上に３層
構成の反射防止膜が形成される。Next, the hearth in the vapor deposition source 5 is replaced with a hearth containing unevaporated SiO 2 . Then, a current of about 130 mA is applied to the electron gun 5b of the vapor deposition source 5 to start heating the hearth 5a. In this way, after sufficiently preheating, the shutter on the hearth 5a is opened, and the film thickness of the formed layer is 0.23 while measuring the film thickness with the optical film thickness meter.
When it reaches 7 × λ, the shutter is closed and the electron gun current is further reduced. Thus, the low refractive index layer (third layer) made of SiO 2 is formed on the high refractive index layer, and the three-layered antireflection film is formed on the substrate 1.
【００３２】その後、真空容器６内を大気開放して、表
面に反射防止膜が形成されたレンズを取り出し、その反
射率を分光光度計で測定した。この結果、ほぼ、図１に
おける太い実線グラフに示した特性が得られ、可視光領
域での平均反射率は約０．２０％、設計中心波長５１０
ｎｍでの反射率は約０．３７％となり、それぞれ優れた
値を示した。After that, the inside of the vacuum vessel 6 was opened to the atmosphere, the lens having the antireflection film formed on the surface was taken out, and the reflectance thereof was measured by a spectrophotometer. As a result, almost the characteristics shown by the thick solid line graph in FIG. 1 are obtained, the average reflectance in the visible light region is about 0.20%, and the design center wavelength 510
The reflectance in nm was about 0.37%, which were excellent values.
【００３３】本実施の形態によれば、優れた反射率特性
を有する光学素子が低コストで製造でき、耐熱温度の低
い樹脂材料を基板に用いても安定して成膜できるように
なる。また、従来技術では、このような３層構成の反射
防止膜を基板上に形成するには、３種類の蒸発材料が必
要となっていたところ、２種類の蒸発材料で済み、製造
装置が単純化できる。According to this embodiment, an optical element having excellent reflectance characteristics can be manufactured at low cost, and a stable film can be formed even if a resin material having a low heat resistant temperature is used for a substrate. Further, in the prior art, in order to form such an antireflection film having a three-layer structure on the substrate, three kinds of evaporation materials were required. However, only two kinds of evaporation materials are needed, and the manufacturing apparatus is simple. Can be converted.
【００３４】（実施の形態３）本実施の形態において
は、プロジェクター用プリズムの製造方法の一例を示
す。図５に、反射防止膜を形成するために用いるスパッ
タ装置を概念的に示す。真空容器１６内に、電極１４
ｂ、１５ｂと、基板ホルダー１２が設置されている。基
板ホルダー１２には、反射防止膜の形成される側を下に
向けて基板１１が複数個設置されている。基板ホルダー
１２はホルダー回転軸１３を中心に回転可能となってい
る。１８は真空排気系であり、ここから排気されて真空
容器１６内が減圧される。(Embodiment 3) In the present embodiment, an example of a method of manufacturing a projector prism will be described. FIG. 5 conceptually shows a sputtering apparatus used for forming an antireflection film. The electrode 14 is placed in the vacuum vessel 16.
b and 15b and the substrate holder 12 are installed. A plurality of substrates 11 are installed in the substrate holder 12 with the side on which the antireflection film is formed facing downward. The substrate holder 12 is rotatable around a holder rotation shaft 13. Reference numeral 18 denotes a vacuum exhaust system, which is exhausted to reduce the pressure in the vacuum container 16.
【００３５】各電極においては、スパッタ材料のターゲ
ット１４ａ、１５ａと、各ターゲットと電気的に接続さ
れた電極１４ｂ、１５ｂが設置されている。各電極は、
それぞれ高周波電力供給用電源に接続されている。２つ
のターゲットの間には、ターゲットから叩き出された粒
子が隣のターゲットに到達するのを防ぐために隔壁１７
を設けている。また、各ターゲット上には、それぞれ開
閉自在なシャッターが備えられており（図示せず）、必
要のない場合は各スパッタ材料が基板１１に到達しない
ようになっている。ターゲット１４ａには、高屈折率層
の材料となるＮｂが、ターゲット１５ａには、低屈折率
層の材料となるＳｉがそれぞれ使用されている。Targets 14a and 15a made of a sputter material and electrodes 14b and 15b electrically connected to the respective targets are provided in each electrode. Each electrode is
Each is connected to a power supply for supplying high frequency power. A partition wall 17 is provided between the two targets in order to prevent particles hit from the target from reaching the adjacent target.
Is provided. Further, a shutter that can be opened and closed is provided on each target (not shown) so that each sputter material does not reach the substrate 11 when not necessary. Nb, which is the material of the high refractive index layer, is used for the target 14a, and Si, which is the material of the low refractive index layer, is used for the target 15a.
【００３６】この装置を用いて、各ターゲットの表面か
ら粒子を叩き出し、この粒子を基板１１上に堆積させ
て、順次、中間屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を形
成していき、基板１１上に反射防止膜を形成する。基板
１１には、例えば、設計中心波長５１０ｎｍにおける屈
折率が１．６０の光学ガラスＳＫ１４を用いる。Using this apparatus, particles are knocked out from the surface of each target, and these particles are deposited on the substrate 11 to sequentially form an intermediate refractive index layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer. Then, an antireflection film is formed on the substrate 11. For the substrate 11, for example, an optical glass SK14 having a refractive index of 1.60 at a design center wavelength of 510 nm is used.
【００３７】即ち、まず、基板１１を基板ホルダー２
に、各ターゲットを各電極にそれぞれ設置した後、真空
容器６内が約１×１０−３Ｐａの圧力になるまで真空排
気系１８から排気する。そして、アルゴンガスと酸素ガ
スをそれぞれ真空容器内に導入する。ここでアルゴンガ
スは、真空容器６内でＡｒプラズマを発生させるための
ものである。That is, first, the substrate 11 is placed on the substrate holder 2
After each target is placed on each electrode, the inside of the vacuum container 6 is exhausted from the vacuum exhaust system 18 until the pressure reaches about 1 × 10 −3 Pa. Then, argon gas and oxygen gas are introduced into the vacuum container, respectively. Here, the argon gas is used to generate Ar plasma in the vacuum container 6.
【００３８】次に、電極１４ｂに３．５ｋｗの電力を供
給し、電極１５ｂに５．５ｋｗの電力を供給する。そし
て、成膜速度を平均化するため、真空容器１６外からモ
ーターによりホルダー回転軸１３を駆動して基板ホルダ
ー１２の回転を開始する（基板ホルダー１２は、成膜中
ほぼ一定の速度で回転させる）。Next, 3.5 kw of electric power is supplied to the electrode 14b and 5.5 kw of electric power is supplied to the electrode 15b. Then, in order to average the film formation rate, the holder rotation shaft 13 is driven by a motor from outside the vacuum container 16 to start the rotation of the substrate holder 12 (the substrate holder 12 is rotated at a substantially constant speed during film formation). ).
【００３９】シャッターを閉止した状態で、各ターゲッ
トの表面の酸化層や汚れを除去（この操作をプリスパッ
タという）した後、各ターゲット上のシャッターをほぼ
同時に開放して成膜を始める。このとき、真空容器１６
中のＡｒプラズマの作用により、各ターゲットから粒子
が叩き出され、Ａｒプラズマで励起された酸素ガスと結
びついてそれぞれＮｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２となる。ここで
のシャッターの開放時間は、この層の成膜レートを予め
測定して計算した、膜厚が０．２５２×λに達する迄の
所要時間とする。こうして、基板１１上にＮｂ2Ｏ5とＳ
ｉＯ2の両材料が混合した中間屈折率層（第１層）が形
成される。本成膜条件では、中間屈折率層の屈折率は約
１．７６９となるが、各電極に供給する電力を増減する
ことにより、Ｎｂ２Ｏ５とＳｉＯ２のスパッタ量を変え
て得られる中間屈折率層の屈折率を任意に変えることが
可能である。With the shutter closed, the oxide layer and dirt on the surface of each target are removed (this operation is called pre-sputtering), and then the shutters on each target are opened almost simultaneously to start film formation. At this time, the vacuum container 16
Particles are ejected from each target by the action of Ar plasma therein, and are combined with oxygen gas excited by Ar plasma to become Nb 2 O 5 and SiO 2 , respectively. The shutter opening time here is the time required for the film thickness to reach 0.252 × λ, which is calculated by previously measuring the film formation rate of this layer. Thus, Nb 2 O 5 and S on the substrate 11
An intermediate refractive index layer (first layer) in which both materials of iO 2 are mixed is formed. Under this film forming condition, the refractive index of the intermediate refractive index layer is about 1.769, but it can be obtained by changing the sputtering amount of Nb 2 O 5 and SiO 2 by increasing or decreasing the power supplied to each electrode. The refractive index of the refractive index layer can be arbitrarily changed.
【００４０】次に、電極１４ｂにのみ電力５ｋｗを供給
し、ターゲット１４ａをプリスパッタした後、ターゲッ
ト１４ａ上のシャッターを開放する。また、ここでのシ
ャッターの開放時間は、この層の成膜レートを予め測定
して計算した、膜厚が０．５０１×λに達する迄の所要
時間とする。こうして、中間屈折率層上にＮｂ2Ｏ5から
なる高屈折率層（第２層）が形成される。Next, after power of 5 kw is supplied only to the electrode 14b to pre-sputter the target 14a, the shutter on the target 14a is opened. The shutter opening time here is the time required for the film thickness to reach 0.501 × λ, which is calculated by measuring the film forming rate of this layer in advance. Thus, the high refractive index layer (second layer) made of Nb 2 O 5 is formed on the intermediate refractive index layer.
【００４１】次いで、電極１５ｂにのみ電力７ｋｗを供
給し、ターゲット１５ａをプリスパッタした後、ターゲ
ット１５ａ上のシャッターを開放する。また、ここでの
シャッターの開放時間は、この層の成膜レートを予め測
定して計算した、膜厚が０．２５２×λに達する迄の所
要時間とする。こうして、高屈折率層上にＳｉＯ２から
なる低屈折率層（第３層）が形成され、基板１１上に３
層構成の反射防止膜が形成される。Next, after supplying a power of 7 kw only to the electrode 15b to pre-sputter the target 15a, the shutter on the target 15a is opened. The shutter opening time here is the time required for the film thickness to reach 0.252 × λ, which is calculated by previously measuring the film forming rate of this layer. In this way, the low refractive index layer (third layer) made of SiO 2 is formed on the high refractive index layer, and the low refractive index layer 3
An antireflection film having a layer structure is formed.
【００４２】その後、真空容器１６内を大気開放して、
表面に反射防止膜が形成された基板１１を取り出し、そ
の反射率を分光光度計で測定した。この結果、ほぼ、図
６における太い実線グラフに示した特性が得られ、可視
光領域での平均反射率は約０．１５％、設計中心波長５
１０ｎｍでの反射率は約０．１６％となり、それぞれ優
れた値を示した。After that, the inside of the vacuum container 16 is opened to the atmosphere,
The substrate 11 having the antireflection film formed on its surface was taken out, and its reflectance was measured with a spectrophotometer. As a result, the characteristics shown by the thick solid line graph in FIG. 6 are obtained, the average reflectance in the visible light region is about 0.15%, and the design center wavelength is 5
The reflectance at 10 nm was about 0.16%, which were excellent values.
【００４３】本実施の形態によれば、実施の形態２によ
る効果と同様な効果が得られる上、得られる反射防止膜
は、高エネルギーの粒子が付着したスパッタ膜となるた
め、蒸発法による蒸着膜と比較して、さらに緻密で耐久
性の強い膜となる。According to this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and the obtained antireflection film is a sputtered film to which high-energy particles are attached. Compared with the film, the film is more precise and more durable.
【００４４】（実施の形態４）本実施の形態において
は、プロジェクター用プリズムの製造方法の別の一例を
示す。図７に、反射防止膜の形成に用いる円筒形状の基
板ホルダー２２を示す。基板ホルダー２２には、表面に
複数の基板２１が、反射防止膜の形成される側を本体か
ら外に向けて設置されている。また、基板ホルダー２２
は、ホルダー回転軸２５を中心に回転可能となってい
る。なお、基板ホルダー２２には、ホルダー回転軸２５
に対して軸対称な形状のものであれば、円筒形状以外の
ものも使用できる。(Embodiment 4) In this embodiment, another example of the method of manufacturing the projector prism will be described. FIG. 7 shows a cylindrical substrate holder 22 used for forming the antireflection film. A plurality of substrates 21 are installed on the surface of the substrate holder 22 with the side on which the antireflection film is formed facing away from the main body. In addition, the substrate holder 22
Is rotatable about the holder rotation shaft 25. The substrate holder 22 has a holder rotation shaft 25.
Any shape other than a cylindrical shape can be used as long as it has an axially symmetrical shape.
【００４５】本実施の形態では、円筒形状の基板ホルダ
ー２２を用い、真空容器内で電極２３ｂ、２４ｂとそれ
ぞれ電気的に接続された２つのターゲット２３ａ、２３
ｂの間に基板ホルダー２２を配置する。また、基板２１
には、例えば、設計中心波長５１０ｎｍにおける屈折率
が１．６５の光学ガラスＢＡＳＦ１１を用い、ターゲッ
ト２３ａには、高屈折率層の材料となるＴｉを、ターゲ
ット２４ａには、低屈折率層の材料となるＳｉをそれぞ
れ用い、その他は実施の形態３と同様にして、基板２１
上に順次中間屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を形成
していき、基板２１上に反射防止膜を形成する。なお、
本実施の形態において、真空容器内への酸素ガスの導入
だけでは充分に酸化膜が形成されない場合は、酸素イオ
ンやラジカルを基板に照射するのが好ましい。In this embodiment, a cylindrical substrate holder 22 is used, and two targets 23a and 23 electrically connected to the electrodes 23b and 24b, respectively, in a vacuum container.
The substrate holder 22 is arranged between b. In addition, the substrate 21
Is, for example, an optical glass BASF11 having a refractive index of 1.65 at a design center wavelength of 510 nm is used, the target 23a is Ti that is a material of a high refractive index layer, and the target 24a is a material of a low refractive index layer. Si is used respectively, and otherwise the same as in the third embodiment, the substrate 21
An intermediate refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are sequentially formed on the substrate, and an antireflection film is formed on the substrate 21. In addition,
In the present embodiment, when the oxide film is not sufficiently formed only by introducing the oxygen gas into the vacuum container, it is preferable to irradiate the substrate with oxygen ions or radicals.
【００４６】本実施の形態においては、中間屈折率層
（第１層）は、それぞれＴｉＯ２とＳｉＯ２からなる極
薄の層が交互に積層された状態で形成されるが、実施の
形態３と同様、各電極に供給する電力を増減することに
より、ＴｉＯ２とＳｉＯ２のスパッタ量を変えて、中間
屈折率層の屈折率を任意に変えることが可能である。In the present embodiment, the intermediate refractive index layer (first layer) is formed in a state where ultrathin layers of TiO 2 and SiO 2 are alternately laminated, but the third embodiment Similarly, by increasing or decreasing the power supplied to each electrode, the sputtering amount of TiO 2 and SiO 2 can be changed to arbitrarily change the refractive index of the intermediate refractive index layer.
【００４７】本実施の形態では、第１層は、膜厚０．２
５２×λの中間屈折率層（屈折率１．７９６）、第２層
は、膜厚０．４９７×λの高屈折率層（屈折率２．
３）、第３層は、膜厚０．２３７×λの低屈折率層（屈
折率１．４６）の３層構成の反射防止膜が形成される。In this embodiment, the first layer has a film thickness of 0.2.
52 × λ intermediate refractive index layer (refractive index 1.796), and the second layer has a thickness of 0.497 × λ high refractive index layer (refractive index 2.96).
3), as the third layer, an antireflection film having a three-layer structure of a low refractive index layer (refractive index 1.46) having a thickness of 0.237 × λ is formed.
【００４８】本実施の形態によれば、実施の形態３によ
る効果と同等な効果が得られる上、より大きな基板を用
いて成膜でき、それにより、生産効率が高められるよう
になる。According to the present embodiment, the same effect as the effect according to the third embodiment can be obtained, and the film can be formed using a larger substrate, so that the production efficiency can be improved.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明によれば、可視光領域における反
射率と設計中心波長にある反射率のピーク値が基板の屈
折率に依存せず小さく、優れた特性を示す光学素子が得
られ、さらに、そのような光学素子を低コストで安定に
製造することが可能となる。According to the present invention, it is possible to obtain an optical element exhibiting excellent characteristics in which the peak values of the reflectance in the visible light region and the reflectance at the design center wavelength are small independent of the refractive index of the substrate, Furthermore, it becomes possible to manufacture such an optical element stably at low cost.
【図１】 実施形態１による光学素子の反射率特性を示
すグラフ（基板ＢＡＳＦ１１）FIG. 1 is a graph showing the reflectance characteristic of the optical element according to the first embodiment (substrate BASF11).
【図２】 実施形態１による光学素子の反射率特性を示
すグラフ（基板屈折率、層構成変更）FIG. 2 is a graph showing reflectance characteristics of the optical element according to Embodiment 1 (refractive index of substrate, layer structure changed).
【図３】 実施形態１による別の光学素子の反射率特性
を示すグラフ（基板屈折率、層構成変更）FIG. 3 is a graph showing reflectance characteristics of another optical element according to Embodiment 1 (refractive index of substrate, change in layer configuration).
【図４】 実施形態２における蒸発装置の概略構成図FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an evaporation device according to a second embodiment.
【図５】 実施形態３におけるスパッタ装置の概略構成
図FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus according to a third embodiment.
【図６】 実施形態３による光学素子の反射率特性を示
すグラフFIG. 6 is a graph showing reflectance characteristics of the optical element according to the third embodiment.
【図７】 実施形態４における基板ホルダーの概略構成
図FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a substrate holder according to a fourth embodiment.
【図８】 従来技術による光学素子の反射率特性を示す
グラフ（基板ＢＫ７）FIG. 8 is a graph showing the reflectance characteristic of the optical element according to the prior art (substrate BK7).
【図９】 従来技術による光学素子の反射率特性を示す
グラフ（基板屈折率変更）FIG. 9 is a graph showing the reflectance characteristic of the optical element according to the prior art (change of substrate refractive index).
１、１１、２１ 基板 ２、１２、２２ 基板ホルダー ３、１３、２５ ホルダー回転軸 ４、５ 蒸着源 ４ａ、５ａ ハース ４ｂ、５ｂ 電子銃 ６、１６ 真空容器 ８、１８ 真空排気系 １２ 基板ホルダー １４ａ、１５ａ、２３ａ、２４ａ ターゲット １４ｂ、１５ｂ、２３ｂ、２４ｂ 電極 １７ 隔壁 1, 11, 21 substrate 2, 12, 22 substrate holder 3,13,25 Holder rotation axis 4, 5 evaporation source 4a, 5a Hearth 4b, 5b electron gun 6, 16 vacuum container 8, 18 Vacuum exhaust system 12 board holder 14a, 15a, 23a, 24a targets 14b, 15b, 23b, 24b electrodes 17 partitions
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三戸 真也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2K009 AA06 BB02 CC03 CC06 DD03 DD04 DD09 4G059 AA11 AB11 AC04 GA01 GA12 4K029 AA09 BA42 BA43 BA46 BA48 BB02 BC08 BD00 CA01 CA05 DB14 DC16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shinya Mito 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 2K009 AA06 BB02 CC03 CC06 DD03 DD04 DD09 4G059 AA11 AB11 AC04 GA01 GA12 4K029 AA09 BA42 BA43 BA46 BA48 BB02 BC08 BD00 CA01 CA05 DB14 DC16
Claims (7)
子であって、前記反射防止膜が、中間屈折率層と、前記
中間屈折率層上に形成された高屈折率層と、前記高屈折
率層上に形成された低屈折率層とを含み、 前記中間屈折率層は、前記高屈折率層に用いた材料と前
記高屈折率層に用いた材料との混合材料よりなり、 前記中間屈折率層の屈折率をｎ1、前記高屈折率層の屈
折率をｎ2、前記低屈折率層の屈折率をｎ3としたとき
に、ｎ3＜ｎ1＜ｎ2であることを特徴とする光学素子。1. An optical element having an antireflection film formed on a substrate, wherein the antireflection film comprises an intermediate refractive index layer, a high refractive index layer formed on the intermediate refractive index layer, and Including a low refractive index layer formed on a high refractive index layer, the intermediate refractive index layer is made of a mixed material of the material used for the high refractive index layer and the material used for the high refractive index layer, When the refractive index of the intermediate refractive index layer is n 1 , the refractive index of the high refractive index layer is n 2 , and the refractive index of the low refractive index layer is n 3 , then n 3 <n 1 <n 2 . An optical element characterized by the above.
率層の膜厚が０．２×λ〜０．３×λの範囲にあり、前
記高屈折率層の膜厚が０．４５×λ〜０．５５×λの範
囲にあり、前記高屈折率層の膜厚が０．２×λ〜０．３
×λの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の光
学素子。2. The thickness of the intermediate refractive index layer is in the range of 0.2 × λ to 0.3 × λ and the thickness of the high refractive index layer is 0.45 with respect to the design center wavelength λ. Xλ to 0.55 × λ, and the film thickness of the high refractive index layer is 0.2 × λ to 0.3.
The optical element according to claim 1, wherein the optical element is in the range of xλ.
２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ ５の内のいずれか一の材料
を用い、前記低屈折率層にＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ
の内のいずれか一の材料を用いたことを特徴とする請求
項１または２に記載の光学素子。3. The high refractive index layer is formed of TiO.Two, Ta
TwoO5, ZrOTwo, NbTwoO 5Any one of the materials
Is used to form SiO in the low refractive index layer.Two, MgFTwo, LiF
Claims characterized by using any one of the materials
Item 3. The optical element according to Item 1 or 2.
５〜１．７５の範囲であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の光学素子。4. The refractive index at the design center wavelength λ is 1.5.
5. The range is from 5 to 1.75.
The optical element according to any one of 3 above.
む光学素子の製造方法であって、 互いに屈折率の異なる２種の材料を蒸着源に配置し、前
記２種の材料をほぼ同時に蒸発させて基板上に中間屈折
率層を形成し、前記２種の材料の内、一方の材料のみを
蒸発させて前記中間屈折率層上に高屈折率層を形成し、
前記２種の材料の内、もう一方の材料のみを蒸発させて
前記高屈折率層上に低屈折率層を形成して反射防止膜を
形成するにあたり、 前記中間屈折率層の屈折率をｎ1、前記高屈折率層の屈
折率をｎ2、前記低屈折率層の屈折率をｎ3としたとき
に、ｎ3＜ｎ1＜ｎ2とすることを特徴とする光学素子の
製造方法。5. A method of manufacturing an optical element, which comprises a step of forming an antireflection film on a substrate, wherein two kinds of materials having different refractive indexes are arranged in a vapor deposition source, and the two kinds of materials are almost simultaneously formed. Forming an intermediate refractive index layer on the substrate by evaporation, and evaporating only one of the two materials to form a high refractive index layer on the intermediate refractive index layer,
Of the two materials, only the other material is evaporated to form the low refractive index layer on the high refractive index layer to form the antireflection film, and the refractive index of the intermediate refractive index layer is n. 1, the refractive index of the high refractive index layer n 2, the refractive index of the low refractive index layer is taken as n 3, the method of manufacturing an optical element, characterized in that the n 3 <n 1 <n 2 .
の製造方法であって、 互いに屈折率の異なる２種の材料を電極に配置し、前記
２種の材料をほぼ同時にスパッタして基板上に中間屈折
率層を形成し、前記２種の材料の内、一方の材料のみを
スパッタして前記中間屈折率層上に高屈折率層を形成
し、前記２種の材料の内、もう一方の材料のみをスパッ
タして前記高屈折率層上に低屈折率層を形成する工程を
含み、 前記中間屈折率層の屈折率をｎ1、前記高屈折率層の屈
折率をｎ2、前記低屈折率層の屈折率をｎ3としたとき
に、ｎ3＜ｎ1＜ｎ2とすることを特徴とする光学素子の
製造方法。6. A method of manufacturing an optical element for forming an antireflection film on a substrate, wherein two kinds of materials having different refractive indexes are arranged on electrodes, and the two kinds of materials are sputtered almost at the same time. An intermediate refractive index layer is formed thereon, and only one of the two materials is sputtered to form a high refractive index layer on the intermediate refractive index layer. Sputtering only one material to form a low refractive index layer on the high refractive index layer, wherein the intermediate refractive index layer has a refractive index of n 1 , the high refractive index layer has a refractive index of n 2 , A method of manufacturing an optical element, wherein n 3 <n 1 <n 2 when the refractive index of the low refractive index layer is n 3 .
の製造方法であって、 前記基板を、中心軸に対して対称な形状をなす基板ホル
ダーに設置する工程と、 互いに屈折率の異なる２種の材料をそれぞれ別の電極に
配置する工程と、 当該別の電極が対置された間に前記基板ホルダーを設置
する工程と、 当該基板ホルダーをほぼ一定の速度で回転させた状態
で、前記２種の材料をスパッタして前記基板ホルダーに
設置された基板上に中間屈折率層を形成し、前記２種の
材料の内、一方の材料のみをスパッタして前記中間屈折
率層上に高屈折率層を形成し、前記２種の材料の内、も
う一方の材料のみをスパッタして前記高屈折率層上に低
屈折率層を形成する工程とを含み、 前記中間屈折率層の屈折率をｎ1、前記高屈折率層の屈
折率をｎ2、前記低屈折率層の屈折率をｎ3としたとき
に、ｎ3＜ｎ1＜ｎ2とすることを特徴とする光学素子の
製造方法。7. A method of manufacturing an optical element in which an antireflection film is formed on a substrate, which comprises a step of placing the substrate on a substrate holder having a shape symmetrical with respect to a central axis, and a step of having different refractive indexes from each other. The step of disposing the two kinds of materials on different electrodes, the step of disposing the substrate holder while the other electrodes are opposed to each other, and the step of rotating the substrate holder at a substantially constant speed, Two kinds of materials are sputtered to form an intermediate refractive index layer on the substrate installed on the substrate holder, and only one of the two kinds of materials is sputtered to form a high refractive index layer on the intermediate refractive index layer. Forming a low-refractive index layer on the high-refractive index layer by forming a low-refractive index layer by sputtering only the other material of the two kinds of materials, and refracting the intermediate-refractive-index layer. the rate n 1, the refractive index of the high refractive index layer n 2, prior The refractive index of the low refractive index layer is taken as n 3, the method of manufacturing an optical element, characterized in that the n 3 <n 1 <n 2 .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2002
- 2002-01-08 JP JP2002001479A patent/JP2003202405A/en not_active Withdrawn
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