JP2008164695A - 反射鏡及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】反射層の基板への密着性を高めることができる。
【解決手段】透過性を有する基板１と、基板１に対向して備えられた反射層３と、基板１と反射層３との間に備えられ、透過性を有し、基板１よりもぬれ接触角の値が小さい中間層２とを含むことを特徴とする反射鏡。
【選択図】図１

Description

この発明は反射鏡及びそれを備えた光学機器（例えばカメラ等）に関する。

従来の反射鏡として、基板とこの基板上に設けられた反射層とを備えた裏面反射鏡が知られている（下記特許文献１参照）。

その反射層は銀を主成分とし、金を含有する合金反射層である。したがって、反射層の基板への密着性は高い。
特開平１１−１０９１１４号公報

ところが、上述のように反射層に金を混ぜたために、反射層に色がつき、光の反射率が低下する。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は反射層の基板への密着性を高めることができる反射鏡及び光学機器を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明の反射鏡は、透過性を有する基板と、前記基板に対向して備えられた反射層と、前記基板と前記反射層との間に備えられ、透過性を有し、前記基板よりもぬれ接触角の値が小さい中間層とを含むことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の反射鏡において、前記中間層がＳｉＣＮ層であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の反射鏡において、前記中間層がＴｉＯ_２層であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の反射鏡において、前記中間層のぬれ接触角の値が２０°未満であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２記載の反射鏡において、前記ＳｉＣＮ層がＣＶＤ法によって形成されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の反射鏡において、前記ＣＶＤ法がホットワイヤＣＶＤ法であることを特徴とする。

請求項７の発明の光学機器は、請求項１〜６のいずれか１項記載の反射鏡を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、反射層の基板への密着性を高めることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る裏面反射鏡の断面を示す概念図である。

この裏面反射鏡（反射鏡）は基板１とＳｉＣＮ層（中間層）２と反射鏡３とを備えている。

基板１は透過性を有する。基板１の材料は例えばガラスである。ガラス以外の基板１の材料としては、例えば、アクリル、テフロン（登録商標）、ポリエステル等の樹脂がある。

ＳｉＣＮ（炭窒化ケイ素）層２は基板１の一方の面１ａに例えば後述のホットワイヤＣＶＤ法（ＳｉＣＮ層２の形成方法であってシラザンガスを原料に用いる化学蒸着法）で形成される。ＳｉＣＮ層２は透過性を有し、その厚さは例えば１０〜１００ｎｍであることが好ましい。１０ｎｍ以上にすることによりむらなく形成することができ、１００ｎｍ以下にすることにより成膜時間を短くできるからである。ＳｉＣＮ層２のぬれ接触角の値は約１０°であり、ガラスのぬれ接触角（例えば２０°〜３０°）よりも小さい。

ぬれ接触角とは水分などをはじく性質に関連するものであり、ぬれ接触角が大きくなると水分などをはじきやすい（ぬれ接触角が小さくなると、ＣＶＤなどによる薄膜の特性が向上する。）。

反射層３はＳｉＣＮ層２上に形成されている。反射層３は例えば銀を主成分とする金属合金層である。反射層３の厚さは例えば５０〜３００ｎｍであることが好ましい。５０ｎｍ以上とすることで十分な反射特性が得られるとともに３００ｎｍ以下とすることでＳｉＣＮ層２が付きやすくなり成膜を良好に行うことができるからである。反射層３の材料としては銀の他に例えばアルミニュウム等がある。反射層３は基板１を通して入射した光を反射する。

図２は基板上にＳｉＣＮ層２を形成するためのＣＶＤ装置の断面を示す概念図である。

このＣＶＤ装置はハウジング４内には基板ホルダ５、シャッタ６、電熱線７、ガス流入シャワーヘッド８等が収容されている。ハウジング４にはガス流入口４ａ、排気口４ｂが形成されている。ガス流入口４ａを通じてハウジング４内に原料ガスが吸入される。原料ガスはシラザンガス、又はシラザンガスとアンモニアガスのような窒素を含有するガスとの混合ガスであり、必要に応じて水素ガスが加えられる。シラザンとしてはヘキサメチルシラザン（ＨＭＤＳ）が適している。

基板ホルダ５はハウジング４の上部に配置されている。基板ホルダ５は基板１を保持する機能を有している。

ガス流入シャワーヘッド８はハウジング４の下部に配置されている。ガス流入シャワーヘッド８は円筒状の構造体である。ガス流入シャワーヘッド８の下面部の中央にはガス流入口４ａに通じる孔８ａが形成されている。ガス流入シャワーヘッド８の上面部にはガス流入口４ａから流入したガスをハウジング４内へ送り出す多数の孔８ｂが形成されている。

電熱線７は基板ホルダ５とガス流入シャワーヘッド８との間に配置されている。電熱線７は触媒体として用いられ、例えば三角波状のタングステン線などが用いられる。

シャッタ６は基板ホルダ５と電熱線７との間に配置されている。シャッタ６は例えば板体である。図示しないシャッタ駆動装置によって、シャッタ６を、基板ホルダ５と電熱線７との間のスペースに挿入したり、そのスペースから外したりすることができる。

基板ホルダ５の近傍であって、ハウジング４の外部には、基板ホルダ５に保持された基板を加熱するためのヒータ９が配置されている。

ガス流入口４ａは図示しないガス供給源に接続され、排気口４ｂは図示しない真空ポンプに接続される。

このＣＶＤ装置を用いて基板１の一方の面１ａにＳｉＣＮ層２を形成するには、まず、真空ポンプを作動させて、ハウジング４内を所定の圧力まで減圧する。

次に、ガス流入口４ａから原料ガスをハウジング４内に所定の流量供給するとともに、基板ホルダ５に保持された基板１をヒータ９で所定温度（例えば１００℃前後）に加熱し、電熱線７を所定温度（例えば１６００℃）に加熱する。

ガス流入口４ａから流入した原料ガスは一旦ガス流入シャワーヘッド８に入り、ガス流入シャワーヘッド８の上面部全体にほぼ均一に点在する複数の孔を通じてハウジング４内に送り込まれる。

その後、ハウジング４内で原料ガスと所定温度に過熱された電熱線７との接触分解反応が起こる。その反応が安定した時点でシャッタ６を開放する。接触分解反応によって生成された分解種が基板１の一方の面１ａに堆積して、ＳｉＣＮ層２が形成される。上述のようにＳｉＣＮ層２のぬれ接触角の値は小さいので、基板１の一方の面１ａの濡れ性が高まる。

ＳｉＣＮ層２を形成した後、基板１の一方の面１ａに通常のＣＶＤ法で反射層３を形成するとき、ＳｉＣＮ層２によって基板１の一方の面１ａの濡れ性が高くなっているので、反射層３の基板１への高い密着性が得られる。また、高い密着性が得られるので、温度サイクルで膨張・収縮することによる剥れを低減し得るので、耐食性も向上する。

また、ＳｉＣＮ層２は透過性を有するので、裏面反射鏡としての機能は損なわれない。

この実施形態によれば、反射層３の基板１への密着性を高めることができ、剥がれにくくなるとともに、反射層３の材料として金を混ぜないため、反射層３に色がつかず、光の反射率の低下を防ぐことができる。また、反射層３の材料として金を用いないため、製造コストの低減を図ることができる。

なお、上述の実施形態では透過性を有する中間層の一例としてＳｉＣＮ層２を挙げたが、ＳｉＣＮ層２以外に例えばＴｉＯ_２層がある。ＴｉＯ_２層のぬれ接触角の値は５°未満である。

また、上述の実施形態ではＳｉＣＮ層２をホットワイヤＣＶＤ法で形成したが、中間層の形成方法はこの方法に限定されるものでなく、ＣＶＤ法以外の方法で形成してもよい。

なお、上述の実施形態の裏面反射鏡は、例えば、カメラ等の光学機器のミラー、主にペンタプリズムの反射部として使用できる。

図１はこの発明の一実施形態に係る裏面反射鏡の断面を示す概念図である。 図２は基板上にＳｉＣＮ層を形成するためのＣＶＤ装置の断面を示す概念図である。

符号の説明

１：基板、２：ＳｉＣＮ層（中間層）、３：反射層、４：ハウジング、５：基板ホルダ、６：シャッタ、７：電熱線、８：ガス流入シャワーヘッド。

Claims (7)

1. 透過性を有する基板と、
   前記基板に対向して備えられた反射層と、
   前記基板と前記反射層との間に備えられ、透過性を有し、前記基板よりもぬれ接触角の値が小さい中間層と
   を含むことを特徴とする反射鏡。
2. 前記中間層がＳｉＣＮ層であることを特徴とする請求項１記載の反射鏡。
3. 前記中間層がＴｉＯ_２層であることを特徴とする請求項１記載の反射鏡。
4. 前記中間層のぬれ接触角の値が２０°未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の反射鏡。
5. 前記ＳｉＣＮ層がＣＶＤ法によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の反射鏡。
6. 前記ＣＶＤ法がホットワイヤＣＶＤ法であることを特徴とする請求項５記載の反射鏡。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の反射鏡を備えていることを特徴とする光学機器。

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