JP2012113045A - 光学多層膜、光学素子、撮像アッセンブリー、デジタルカメラ及び光学多層膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】α線の放出量を０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下にすることができる光学多層膜の提供。
【解決手段】ＳｉＯ_２などからなる低屈折層４１ＬとＴａ_２Ｏ_５やＴｉＯ_２などからなる高屈折層４１Ｈとを備えて光学多層膜を構成する。この光学多層膜の放射性同位元素の合計含有量を５ｐｐｂ以下としたので、α線の放出量を０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下に抑えることができ、その結果、α線が放出されることに伴う不都合を回避することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学多層膜、光学素子、撮像アッセンブリー、デジタルカメラ及び光学多層膜の製造方法に関する。

デジタルカメラ等に使用される撮像アッセンブリーは、パッケージの内底部にＣＣＤ等の固体撮像素子が設けられ、この撮像素子に対向して光学ローパスフィルターとカバーガラスとが配置され、さらに、このカバーガラスがパッケージの周縁部に取り付けられた構造を有する。
この光学ローパスフィルターには、低屈折層と高屈折層とを交互に配置した光学多層膜がガラス基材の表面に設けられた構造がある。
このガラス基材は、種々の材料、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）から形成されるが、ガラス基材中、特に、二酸化ケイ素中に不純物として放射線元素であるウラン（Ｕ）、トリウム（Ｔｈ）が含まれている場合、これらの元素から放出される放射線によって固体撮像素子の結晶に欠陥が生じる等の問題がある。つまり、ガラス基材に含まれるウランやトリウムは放射線（α線）放出核であり、このα線が固体撮像素子に悪影響を及ぼす。

この問題を解決するため、ＣＣＤイメージャーチップに対向させてシールガラスを取り付け、このシールガラスをα線放出核の少ない高純度の石英ガラスで構成する撮像装置（特許文献１）や、ウラン及びトリウムの合計の濃度を３０ｐｐｂ以下とし、Ｆｅ（鉄）とＴｉ（チタン）の合計濃度を３０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍとしたカバーガラスを固体撮像素子に対向配置させた撮像装置（特許文献２，３）や、さらには、ガラス中のα線放射性元素に起因する固体撮像素子のノイズの発生をなくすだけでなく、アルミナセラミックと近似の熱膨張係数とするために、熱膨張係数４８〜７５×１０^−７Ｋ^−１の硼珪酸系ガラスからなり、ガラス中の放射性同位元素の含有量の合計が１００ｐｐｂ以下であり、かつ、ガラスからのα線放射量が０．０５ｃ／ｃｍ^２ｈ以下である固体撮像素子パッケージ用窓ガラス（特許文献４）がある。

イメージセンサー用窓ガラスでは、高い透過率特性が要求されるため、ガラス表面に反射防止膜が形成されることがある。例えば、固体撮像装置内の内面反射を防止するために、カバーガラスの固体撮像素子に対向する面に反射防止層を設けた撮像装置（特許文献５）や、撮像素子と対向する側に配置され、カバー として使用される第２複屈折板の下面に反射防止膜が設けられた光学ローパスフィルター（特許文献６）があるが、これらの文献に開示されたカバーガラスや光学ローパスフィルターには、α線対策が施されていない。

そこで、α線対策が施された反射防止膜として、純度がいわゆるスリーナインからフォーナイン程度のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）からなる多層膜から無反射膜を構成し、原産地に基づいて放射線放出量の少ない材料を選択する固体撮像装置（特許文献７，８）がある。この特許文献７，８は、固体撮像素子が設けられた中空の外囲器と、この外囲器の開口部を覆うカリウム系酸化物を含有する光学ガラスの透光性板と、この透光性板の表面を覆う無反射膜とを備え、透光性板に含有されるカリウム系酸化物量を０．１（Ｗｔ）％以下、無反射膜から放出される放射線量が０．００１（カウント／分ｃｍ^２）以下となるように構成された固体撮像装置が提案されている。

さらに、ガラス基板の表面に反射防止膜を被着したイメージセンサー用窓ガラスにおいて、ガラス基板と反射防止膜との双方に含まれる放射性同位元素の合量を１００ｐｐｂ以下とし、ガラス基板と反射防止膜の双方に含まれるα線放出量の合量を０．０５（ｃ／ｃｍ^２・ｈ）以下を達成するために、反射防止膜を構成する材料として、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウムから選ばれる２種又は３種を使用するイメージセンサー用窓ガラスが提案されている（特許文献９）。この特許文献９では、反射防止膜自体から放出されるα線の放出量は、０．００４〜０．０１８（ｃ／ｃｍ^２・ｈ）とされる。

さらに、ガラス基板の表面に反射防止膜を被着し、この反射防止膜を、ガラス基板側から、酸化アルミニウムに酸化タンタルを０．１〜１０質量％含有した混合膜の第１層と、酸化タンタル膜の第２層と、フッ化マグネシウム膜の第３層とから構成し、ガラス基板と反射防止膜との双方からのα線放出量の合量が０．０５ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下であることを可能としたイメージセンサー用窓ガラス（特許文献１０）がある。この特許文献１０では、反射防止膜から放出されるα線の放出量は０．００３〜０．００６ｃ／ｃｍ^２・ｈであるとされる。
また、減反射膜から放出される放射線の放出量を少なくするとともに、減反射膜の剥離や割れを少なくするため、減反射膜が酸化チタンからなる膜と酸化ケイ素からなる膜とを交互に、４層以上配置した固体撮像素子用カバーガラス（特許文献１１）がある。この特許文献１１では、減反射膜自体から放出されるα線の放出量は０．００３〜０．００４ｃ／ｃｍ^２・ｈであるとされる。

そして、２，３種類の金属系化合物からなる反射防止膜を、真空蒸着等の方法で赤外線吸収ガラスに成膜する方法（特許文献１２）がある。特許文献１２では、赤外線吸収ガラスから放出されるα線、β線が反射防止膜で吸収される。
また、固体撮像素子に対向するカバーガラスの表面に、有機金属材料を原料とするＣＶＤ法により、光学薄膜を形成する方法（特許文献１３）がある。特許文献１３では、水晶をカバーガラスに採用した場合に、この水晶に形成された反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜自体から放出されるα線の放出量が０．００２〜０．００３ｃ／ｃｍ^２・ｈとされる。

特許第２６６６３１０号公報 特許第３２１８７４５号公報 特許第３５７０３８７号公報 特許第２６６０８９１号公報 特開２００６−３２８８６号公報 特開２００６−９１６２５号公報 特開平６−２９６００６号公報 特許第３２５５４８３号公報 特開平７−１７２８６８号公報 特許第３００７５５４号公報 特開平９−２８３７３１号公報 特開２０１０−２７６６７号公報 特開２００９−７５１８９号公報

特許文献１では、シールガラスをα線放射核の少ない高純度の石英ガラスで構成するものであるが、α線の数を従来のシールガラスに比べて減少させた比率が明示されているものの、α線の放出量の具体的な数値の明示がない。
特許文献２，３では、カバーガラス自体のウラン及びトリウムの合計の濃度を３０ｐｐｂ以下とした構成であり、カバーガラスの表面に反射防止膜、その他の光学多層膜が形成された場合が考慮されていない。仮に、反射防止膜自体がα線を放出する放射線（α線）放出核を含んだ材料で形成されていた場合には、固体撮像素子にα線の影響が及ぶことになる。

特許文献４では、ガラス自体からのα線放射量を０．０５ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下とした構成であるが、特許文献２，３と同様に、カバーガラスの表面に光学多層膜が形成された場合が考慮されていないので、固体撮像素子にα線の影響が及ぶことを否定できない。
特許文献５，６では、カバーガラスにα線対策が施されていない。
特許文献７，８では、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）の材料を産地に基づいて選択するものであるが、これらの材料の純度では、α線放出量の抑制には限界がある。
特許文献９では、α線の放出量が０．００４〜０．０１８ｃ／ｃｍ^２・ｈであり、特許文献１０では、α線の放出量が０．００３〜０．００６ｃ／ｃｍ^２・ｈであり、特許文献１１では、α線の放出量が０．００３〜０．００４ｃ／ｃｍ^２・ｈであり、いずれも、近年要求される０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下というα線の放出量を満足することができない。
特許文献１２では、α線放出量を抑制するための具体的な多層膜の詳細構成や、反射防止膜自体から放出されるα線の量の数値についての言及がないので、どの程度、α線の影響を低減できるか不明である。
特許文献１３では、ＣＶＤ法によって光学多層膜を成膜しているので、面内分布が悪く、１バッチで処理できる数が少なくなるので、結果としてコスト高となる。

本発明の目的は、α線の放出量を０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下にすることができる光学多層膜、光学素子、撮像アッセンブリー、デジタルカメラ及び光学多層膜の製造方法を提供することにある。

［適用例１］
本適用例にかかる光学多層膜は、低屈折層と高屈折層とを備え、かつ、放射性同位元素の合計含有量が５ｐｐｂ以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学多層膜における放射性同位元素の合計含有量を５ｐｐｂ以下としたので、α線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下となった。そのため、α線が放出されることに伴う不都合を回避することができる。

［適用例２］
本適用例にかかる光学多層膜は、前記低屈折層はＳｉＯ_２からなり、前記高屈折層はＴａ_２Ｏ_５又はＴｉＯ_２からなることを特徴とする。
この構成の本適用例では、低屈折層を構成するＳｉＯ_２や、高屈折層を構成するＴａ_２Ｏ_５又はＴｉＯ_２が放射性同位元素の合計含有量が５ｐｐｂ以下である。これらの材料は入手容易であるため、光学多層膜を容易に形成することができる。

［適用例３］
本適用例にかかる光学多層膜は、前記低屈折層と前記高屈折層とは交互に積層されて積層体を構成し、この積層体の最上層は、その表面抵抗が５．２×１０^１４Ω／□以上であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、積層体の最上層表面抵抗が５．２×１０^１４Ω／□以上であるため、最上層が高密度となり、不純物が入りにくい構成となる。そのため、この点からもα線の放出量を抑えることができる。

［適用例４］
本適用例にかかる光学素子は、前述の光学多層膜が透光性基材の表面に設けられることを特徴とする。
この構成の本適用例では、前述の効果を得ることができる光学素子を提供することができる。

［適用例５］
本適用例にかかる光学素子は、前記透光性基材と前記光学多層膜とを備えて光学フィルターが構成されることを特徴とする。
この構成の本適用例では、前述の効果を得ることができる光学フィルターを提供することができる。

［適用例６］
本適用例にかかる光学素子は、前記透光性基材と前記光学多層膜とを備えて光学ローパスフィルター用屈折板が構成されることを特徴とする。
この構成の本適用例では、前述の効果を得ることができる光学ローパスフィルターを提供することができる。

［適用例７］
本適用例にかかる光学素子は、前記透光性基材は水晶又は高純度ガラスであることを特徴とする。
この構成の本適用例では、透光性基材からのα線の放出量を抑えることができる。

［適用例８］
本適用例にかかる撮像アッセンブリーは、筐体と、この筐体に配置された固体撮像素子と、この固体撮像素子に対向配置され前記筐体に取り付けられる前述の光学素子とを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学素子から放出されるα線の放出量が少ないので、光学素子に対向配置される固体撮像素子に与えるα線の影響が少なくなる。そのため、固体撮像素子の結晶に欠陥が生じるという不具合を回避することができる。

［適用例９］
本適用例にかかるデジタルカメラは、前述の撮像アッセンブリーを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、固体撮像素子の結晶に欠陥が生じることが少ないので、撮像精度が高いデジタルカメラを提供することができる。

［適用例１０］
本適用例にかかる光学多層膜の製造方法は、前述の光学多層膜を製造する方法であって、前記低屈折層と前記高屈折層とを、アシストパワーが８００Ｖ以上、９００ｍＡ以上のイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする。
この構成の本適用例では、前述の効果を得ることができる光学多層膜を容易に製造することができる。

本発明の第１実施形態にかかる撮像アッセンブリーの概略断面図。 光学多層膜の概略図。 本発明の第２実施形態にかかる撮像アッセンブリーの概略断面図。 高屈折層としてＴａ_２Ｏ_５を用いた場合の波長と反射率Ｒとの関係を示す反射特性のグラフ。 高屈折層としてＴｉＯ_２を用いた場合の波長と反射率Ｒとの関係を示す反射特性のグラフ。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる撮像アッセンブリー１の概略を示す。本実施形態の撮像アッセンブリー１は図示しないデジタルカメラに内蔵されている。
図１において、撮像アッセンブリー１は、有底角筒状の筐体としてのパッケージ２と、このパッケージ２の内底部に配置された板状の固体撮像素子３と、この固体撮像素子３に対向配置されパッケージ２に取り付けられる板状の光学素子４とを備えている。
この光学素子４に対向して光学ローパスフィルター５が配置されている。この光学ローパスフィルター５は、光学素子４側に配置され複屈折性を有する第一屈折板５１と、この第一屈折板５１に隣接配置される位相板５０と、この位相板５０に積層配置された第二屈折板５２とを備えて構成される。なお、本実施形態では、光学ローパスフィルター５に代えて光学フィルターに光学素子４を適用するものでもよい。

位相板５０は位相差を与えるための透明板であって、互いに垂直な主軸方向に振動する２つの直線偏光成分を通過させ、この２成分間に必要な位相差を与える結晶板である。
第一屈折板５１及び第二屈折板５２の材料は、それぞれ水晶である。これらの第一屈折板５１、位相板５０及び第二屈折板５２は、接着剤、その他の接合手段で互いに適宜接合される。
パッケージ２はセラミック製とされ、その中央部分に固体撮像素子３を設置するための平板部２Ａと、この平板部２Ａの周縁部に設けられた立上部２Ｂとを備えている。
この立上部２Ｂの端部は光学素子４の周辺部と接着層６を介して光学素子４の周縁部と接着固定されている。

この接着層６は紫外線硬化型接着剤から形成されるものであり、例えば、紫外線領域で硬化する接着剤（商品名ＰＨＯＴＯＢＯＮＤ３００Ｋ：サンライズＭＳＩ株式会社製）を用いる。
固体撮像素子３は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等から構成されるものであり、図示しない配線の一端が接続されるとともに、この配線がパッケージ２から外部に引き出される。
光学素子４は、透光性基材４０と、この透光性基材４０の両面にそれぞれ形成される反射防止膜４１，４２とを有する。
透光性基材４０は、α線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下となる材質、例えば、水晶又は高純度の石英ガラスからなる板状部材である。
反射防止膜４１，４２のうち固体撮像素子３に対向する面に形成された反射防止膜４１は本実施形態にかかる光学多層膜とされ、他の反射防止膜４２は通常の反射防止膜である。なお、必要に応じて、これらの反射防止膜４２の表面にフッ素含有有機珪素化合物膜（図示せず）を形成してもよい。

光学多層膜を構成する反射防止膜４１の構造が図２に示されている。
図２において、反射防止膜４１は、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の低屈折層４１Ｌと、高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ_２）と酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の一方の高屈折層４１Ｈとが交互に積層された５層構造の積層体である。この積層体の合計の膜厚は、例えば、５００ｎｍ以下である。つまり、積層体の最上層（透光性基材４０から最も離れた層）が第１層であり、この第１層は低屈折層４１Ｌである。この第１層に隣接して設けられた高屈折層４１Ｈが第２層であり、この第２層に隣接して設けられた低屈折層４１Ｌが第３層であり、この第３層に隣接して設けられた高屈折層４１Ｈが第４層であり、この第４層と透光性基材４０との間に設けられた低屈折層４１Ｌが第５層である。

この反射防止膜４１は、放射性同位元素（ウラン及びトリウム）の合計含有量が５ｐｐｂ以下である。
反射防止膜４１は、その表面抵抗が５．２×１０^１４Ω／□以上である。
この反射防止膜４１は低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ以上、９００ｍＡ以上のイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜される。
反射防止膜４２は、反射防止膜４１と同様の層構造であるが、電子ビーム蒸着で成膜される。

次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
第２実施形態は第１実施形態とは光学素子の構成が異なるものであり、他の構成は第１実施形態と同じである。
図３は本発明の第２実施形態にかかる撮像アッセンブリー７の概略を示す。
図３において、撮像アッセンブリー７は、有底角筒状の筐体としてのパッケージ２と、このパッケージ２の内底部に配置された板状の固体撮像素子３と、この固体撮像素子３に対向配置されパッケージ２に取り付けられる板状の光学素子８とを備えている。
第２実施形態では、光学素子８は光学ローパスフィルターの一部を構成する第１屈折板であり、この光学素子８に隣接して位相板５０が離れて配置され、この位相板５０に隣接して第二屈折板５２が配置されている。これらの光学素子８、位相板５０及び第二屈折板５２から光学ローパスフィルター９が構成される。
光学素子８は、第１実施形態の光学素子４と同様に、透光性基材４０と、この透光性基材４０の両面にそれぞれ形成される反防止膜４１，４２とを有する。反射防止膜４１は本実施形態の光学多層膜を構成する。

次に、本実施形態の効果を確認するための実施例について説明する
まず、低屈折層４１Ｌの材料として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を用い、高屈折層４１Ｈの材料として酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を用いて光学多層膜（反射防止膜４１）を成膜した例について説明する。
この例の層構成を表１に示す。表１において、ｎは屈折率であり、ｄは各薄膜の厚さであり、設計波長は５１０ｎｍである。そして、入射角を０°とした。
この例における波長と反射率Ｒとの関係を示す反射特性のシミュレーションの評価結果をグラフとして図４に示す。
図４に示される通り、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍにある場合には反射特性Ｒが良好であることがわかる。

次に、低屈折層４１Ｌの材料として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を用い、高屈折層４１Ｈの材料として酸化チタン（ＴｉＯ_２）を用いて光学多層膜を形成した例について説明する。
この例の層構成を表２に示す。表２において、ｎは屈折率であり、ｄは各薄膜の厚さであり、設計波長は５１０ｎｍである。そして、入射角を０°とした。
この例における波長と反射率Ｒとの関係を示す反射特性のシミュレーションの評価結果をグラフとして図５に示す。
図５に示される通り、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍにある場合に反射特性が良好であることがわかる。

次に、光学多層膜を成膜する方法の実施例を説明する。
表３及び表４には表１に示される光学多層膜を成膜する条件が示されている。つまり、光学多層膜は酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の低屈折層４１Ｌと酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の高屈折層４１Ｈとの積層体から形成される。
これらの表において、実施例１，２及び比較例１，２は、低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂであり、比較例３〜６は、低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである。
なお、以下の成膜の実験機はシンクロン製蒸着機（ＳＩＤ−１３５０）を用いた。

表３及び表４で示される通り、実施例１は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。実施例２は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
これに対して、比較例１は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例２は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
そして、前述の通り、比較例３〜６は、実施例１，２及び比較例１，２とは低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が相違する。
さらに、比較例３は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例４は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例５は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例６は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。

表４に示される通り、実施例１，２と比較例５，６とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである実施例１，２はα線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例５，６はα線の放出量が０．００２ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。
同様に、比較例１と比較例３とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである比較例１はα線の放出量が０．００３ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例３はα線の放出量が０．００５ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。さらに、比較例２と比較例４とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである比較例２はα線の放出量が０．００２ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例４はα線の放出量が０．００３ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。
以上の通り、ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである例はウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである例に比べてα線の放出量が小さいことがわかる。特に、実施例１，２のように、ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである場合は、α線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈという極めて小さな値となる。

そして、アシストパワーの条件を変えることで、表面抵抗値が変わることがわかる。つまり、実施例１，２及び比較例１，２を相互に比較すると、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡである実施例２では、最表層の表面抵抗が１．００^１５（Ω／□）以上( 測定器の上限オーバー) であり、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡである実施例１では、最表層の表面抵抗が５．２０^１４（Ω／□）であり、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡである比較例２では、最表層の表面抵抗が９．８５^１２（Ω／□）であり、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡである比較例１では、表面抵抗が８．５０^１０（Ω／□）である。つまり、アシストパワーを大きなものにすることで、表面抵抗が大きなものとなることがわかる。同様に、比較例３〜６を相互に比較しても、アシストパワーを大きなものにすることで、表面抵抗が大きなものとなることがわかる。特に、実施例１，２のように、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡ以上とすることで、表面抵抗が好適な値となる。

以上のアシストパワーに比例して膜密度が高くなることがわかる。つまり、実施例１，２及び比較例１，２を相互に比較すると、酸化ケイ素の低屈折層４１Ｌの密度と酸化タンタルの高屈折層４１Ｈ密度とは、ともに、アシストパワーが大きいほど大きくなる。特に、実施例１，２のように、アシストパワーを８００Ｖ、９００ｍＡ以上とすることで、酸化ケイ素の膜の密度が２．２０１（ｇ／ｃｍ^３）以上となり、酸化タンタルの膜の密度が８．１５（ｇ／ｃｍ^３）以上となって、好適な値となる。つまり、対バルク比で９０％以上となる。

表５及び表６には表２に示される光学多層膜を成膜する条件が示されている。つまり、光学多層膜は酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の低屈折層４１Ｌと酸化チタン（ＴｉＯ_２）の高屈折層４１Ｈとの積層体から形成される。
これらの表において、実施例３，４及び比較例７，８は、低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂであり、比較例９〜１２は、低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである。

表５及び表６で示される通り、実施例３は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。実施例４は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
これに対して、比較例７は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例８は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
そして、前述の通り、比較例９〜１２は、実施例３，４及び比較例７，８とは低屈折層４１Ｌ及び高屈折層４１Ｈのウラン、トリウムの含有量が相違する。
さらに、比較例９は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例１０は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例１１は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。
比較例１２は、低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡのイオンアシスト（ＩＡＤ）を用いた電子ビーム蒸着により成膜した。

表６に示される通り、実施例３，４と比較例１１，１２とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである実施例３，４はα線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例１１，１２はα線の放出量が０．００２ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。
同様に、比較例７と比較例９とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである比較例７はα線の放出量が０．００４ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例９はα線の放出量が０．００５ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。さらに、比較例８と比較例１０とを対比すると、両者の相違はウラン、トリウムの含有量の相違のみである。ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである比較例８はα線の放出量が０．００２ｃ／ｃｍ^２・ｈであるのに対して、ウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである比較例１０はα線の放出量が０．００３ｃ／ｃｍ^２・ｈであった。
以上の通り、ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである例はウラン、トリウムの含有量が６ｐｐｂである例に比べてα線の放出量が小さいことがわかる。特に、実施例３，４のように、ウラン、トリウムの含有量が５ｐｐｂである場合は、α線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈという極めて小さな値となる。

そして、アシストパワーの条件を変えることで、最表層の表面抵抗値が変わることがわかる。つまり、実施例３，４及び比較例７，８を相互に比較すると、アシストパワーが１０００Ｖ、１２００ｍＡである実施例４では、表面抵抗が１．００^１５（Ω／□）以上であり、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡである実施例３では、表面抵抗が７．８０^１４（Ω／□）であり、アシストパワーが６００Ｖ、７００ｍＡである比較例８では、表面抵抗が４．８５^１３（Ω／□）であり、アシストパワーが３００Ｖ、４５０ｍＡである比較例７では、表面抵抗が５．７７^１１（Ω／□）である。つまり、アシストパワーを大きなものにすることで、表面抵抗が大きなものとなることがわかる。同様に、比較例９〜１２を相互に比較しても、アシストパワーを大きなものにすることで、表面抵抗が大きなものとなることがわかる。特に、実施例３，４のように、アシストパワーが８００Ｖ、９００ｍＡ以上とすることで、表面抵抗が好適な値となる。

以上のアシストパワーに比例して膜密度が高くなることがわかる。つまり、実施例３，４及び比較例７，８を相互に比較すると、酸化ケイ素の低屈折層４１Ｌの密度と酸化チタンの高屈折層４１Ｈ密度とは、ともに、アシストパワーが大きいほど大きくなる。特に、実施例３，４のように、アシストパワーを８００Ｖ、９００ｍＡ以上とすることで、酸化ケイ素の膜の密度が２．２０１（ｇ／ｃｍ^３）以上となり、酸化チタンの膜の密度が４．８９（ｇ／ｃｍ^３）以上となって、好適な値となる。

従って、本実施形態では、次の作用効果を奏することができる。
（１）低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを備えて光学多層膜を構成し、この光学多層膜の放射性同位元素の合計含有量を５ｐｐｂ以下としたので、α線の放出量を０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下に抑えることができ、その結果、α線が放出されることに伴う不都合を回避することができる。
（２）光学多層膜を透光性基材４０の表面に設けて光学素子４，８を構成したから、この光学素子４，８からα線が放出されることに伴う不都合を回避することができる。

（３）透光性基材４０と光学多層膜とを備えて光学フィルターを構成すれば、光学フィルターから放出されるα線の放出量を少なくすることができる。
（４）透光性基材４０と光学多層膜である反射防止膜４１とを備えて光学素子８を光学ローパスフィルター用屈折板とすれば、光学ローパスフィルターから放出されるα線の放出量を少なくすることができる。

（５）筐体であるパッケージ２の底部に固体撮像素子３を配置し、この固体撮像素子３に対向して光学素子４，８を配置して撮像アッセンブリー１を構成したので、光学素子４，８から放出されるα線の放出量が少ない。そのため、固体撮像素子３に与えるα線の影響が少なくなり、固体撮像素子３の結晶に欠陥が生じるという不具合を回避することができる。
（６）撮像アッセンブリー１を備えてデジタルカメラを構成すれば、固体撮像素子３の結晶に欠陥が生じることが少ないことから、デジタルカメラの撮像精度を高いものにできる。

（７）低屈折層をＳｉＯ_２から構成し、高屈折層をＴａ_２Ｏ_５又はＴｉＯ_２から構成した。これらの材料は比較的に入手容易であるため、α線の放出に伴う不都合を容易に回避することができる。
（８）低屈折層と高屈折層とが交互に積層されて積層体が構成され、この積層体の最上層の表面抵抗が５．２×１０^１４Ω／□以上としたので、光学薄膜が高密度となり、蒸着中並びに蒸着後での不純物の混入を防止することができ、その結果、α線の放出量を抑えることができる。

（９）透光性基材４０をα線の放出量が０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈ以下の水晶又は高純度ガラスとしたので、透光性基材４０自体からのα線の放出量を確実に抑えることができる。
（１０）低屈折層４１Ｌと高屈折層４１Ｈとを、アシストパワーが８００Ｖ以上、９００ｍＡ以上のイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜するから、前述の効果を得ることができる光学多層膜を容易に製造することができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、撮像アッセンブリー１を備えてデジタルカメラを構成したが、デジタルカメラ以外の電子機器、例えば、液晶プロジェクターでも本発明を適用することができる。
さらに、光学多層膜を反射防止膜４１としたが、本発明では、これ以外の光学機能膜、例えば、ＩＲ−ＵＶカット膜についても適用することができる。
また、透光性基材４０を、必ずしも、水晶又は高純度ガラスとすることを要せず、そのα線の放出量も０．００１ｃ／ｃｍ^２・ｈを超えるものであってもよい。

本発明は、デジタルカメラ、液晶プロジェクター、その他の電子機器に利用することができる。

１，７…撮像アッセンブリー、２…パッケージ（筐体）、３…固体撮像素子、４，８…光学素子、５，９…光学ローパスフィルター、４０…透光性基材、４１…反射防止膜（光学多層膜）、４１Ｈ…高屈折層、４１Ｌ…低屈折層

Claims (10)

1. 低屈折層と高屈折層とを備え、かつ、放射性同位元素の合計含有量が５ｐｐｂ以下であることを特徴とする光学多層膜。
2. 請求項１に記載された光学多層膜において、
   前記低屈折層はＳｉＯ_２からなり、前記高屈折層はＴａ_２Ｏ_５又はＴｉＯ_２からなることを特徴とする光学多層膜。
3. 請求項２に記載された光学多層膜において、
   前記低屈折層と前記高屈折層とは交互に積層されて積層体を構成し、この積層体の最上層は、その表面抵抗が５．２×１０^１４Ω／□以上であることを特徴とする光学多層膜。
4. 請求項３に記載された光学多層膜が透光性基材の表面に設けられることを特徴とする光学素子。
5. 請求項４に記載された光学素子において、
   前記透光性基材と前記光学多層膜とを備えて光学フィルターが構成されることを特徴とする光学素子。
6. 請求項４に記載された光学素子において、
   前記透光性基材と前記光学多層膜とを備えて光学ローパスフィルター用屈折板が構成されることを特徴とする光学素子。
7. 請求項４から請求項５のいずれかに記載された光学素子において、
   前記透光性基材は水晶又は高純度ガラスであることを特徴とする光学素子。
8. 筐体と、この筐体に配置された固体撮像素子と、この固体撮像素子に対向配置され前記筐体に取り付けられる請求項４から請求項７のいずれかに記載された光学素子とを備えたことを特徴とする撮像アッセンブリー。
9. 請求項８に記載された撮像アッセンブリーを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
10. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された光学多層膜を製造する方法であって、
    前記低屈折層と前記高屈折層とを、アシストパワーが８００Ｖ以上、９００ｍＡ以上のイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする光学多層膜の製造方法。

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