JP3107898B2 - 光学部品 - Google Patents
光学部品Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光学部品の表面における光の反射
を低減する手段として、当該表面に、真空蒸着法等によ
り誘電体被膜を形成することが行われている。この手段
による光学部品の最も簡単な例として、例えばフッ化マ
グネシウムよりなる単層膜を光学基材の表面に形成させ
た光学部品が一般的に知られている。しかし、光学基材
の表面に単層膜を形成させる手段では、可視光の全領域
（４００〜７００ｎｍ）で有効な反射防止効果を得るこ
とができず、残留反射が残り、十分な反射防止性能が得
られない。そこで、表面反射を更に低減させるものとし
て、光学基材の表面に誘電体多層膜を形成させる手段
（マルチコート）が考え出され、各層の膜材料、屈折率
および光学膜厚並びに積層順序等を変更した種々の構成
の誘電体多層膜が提案されている。
を低減する手段として、当該表面に、真空蒸着法等によ
り誘電体被膜を形成することが行われている。この手段
による光学部品の最も簡単な例として、例えばフッ化マ
グネシウムよりなる単層膜を光学基材の表面に形成させ
た光学部品が一般的に知られている。しかし、光学基材
の表面に単層膜を形成させる手段では、可視光の全領域
（４００〜７００ｎｍ）で有効な反射防止効果を得るこ
とができず、残留反射が残り、十分な反射防止性能が得
られない。そこで、表面反射を更に低減させるものとし
て、光学基材の表面に誘電体多層膜を形成させる手段
（マルチコート）が考え出され、各層の膜材料、屈折率
および光学膜厚並びに積層順序等を変更した種々の構成
の誘電体多層膜が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチコートによる光学部品においては、以下のような
問題がある。 （１）光学部品の製造過程において、誘電体多層膜を形
成する各層の膜厚が設計値から僅かにずれるだけで、反
射防止性能が大きく低下してしまう。この傾向は、反射
防止性能の向上のために膜構成が複雑になるほど顕著で
ある。具体的に説明すると、例えば４つの層構成よりな
る誘電体多層膜において、光学基材に最も近い第１の層
構成には、光学基材の屈折率に応じた屈折率が要求され
る。しかし、斯かる屈折率の条件を充たす単一の膜材料
は知られていないため、４つの層構成を４層の積層膜で
実現することはできない。そこで、よく用いられる手法
として、３層等価膜法というものがある。この手法は、
要求される屈折率Ｎの層を、屈折率Ｎより大きい屈折率
ＮH の層と、屈折率Ｎより小さい屈折率ＮL の層との交
互３層によって置換できるという原理に基づくものであ
る。然るに、従来の誘電体多層膜においては、第１の層
構成を形成する２種の層の屈折率の差（ＮH −ＮL ）が
大きいことから、これらの層における膜厚の変動が反射
防止性能に与える影響も大きくなり、複数の光学部品を
同様の条件で製造しても、第１の層構成の屈折率にはバ
ラツキが生じてしまう。従って、膜厚の制御が非常に厳
しいものとなり、製造安定性に欠ける。 （２）光学部品の使用環境下において、光学基材を構成
するある種の光学ガラスが、誘電体多層膜の膜材料と化
学反応を起こし、光学部品の表面が白く濁る白濁現象が
発生する。このような白濁現象が発生すると透過光量の
損失を招き、光学部品として致命的である。
マルチコートによる光学部品においては、以下のような
問題がある。 （１）光学部品の製造過程において、誘電体多層膜を形
成する各層の膜厚が設計値から僅かにずれるだけで、反
射防止性能が大きく低下してしまう。この傾向は、反射
防止性能の向上のために膜構成が複雑になるほど顕著で
ある。具体的に説明すると、例えば４つの層構成よりな
る誘電体多層膜において、光学基材に最も近い第１の層
構成には、光学基材の屈折率に応じた屈折率が要求され
る。しかし、斯かる屈折率の条件を充たす単一の膜材料
は知られていないため、４つの層構成を４層の積層膜で
実現することはできない。そこで、よく用いられる手法
として、３層等価膜法というものがある。この手法は、
要求される屈折率Ｎの層を、屈折率Ｎより大きい屈折率
ＮH の層と、屈折率Ｎより小さい屈折率ＮL の層との交
互３層によって置換できるという原理に基づくものであ
る。然るに、従来の誘電体多層膜においては、第１の層
構成を形成する２種の層の屈折率の差（ＮH −ＮL ）が
大きいことから、これらの層における膜厚の変動が反射
防止性能に与える影響も大きくなり、複数の光学部品を
同様の条件で製造しても、第１の層構成の屈折率にはバ
ラツキが生じてしまう。従って、膜厚の制御が非常に厳
しいものとなり、製造安定性に欠ける。 （２）光学部品の使用環境下において、光学基材を構成
するある種の光学ガラスが、誘電体多層膜の膜材料と化
学反応を起こし、光学部品の表面が白く濁る白濁現象が
発生する。このような白濁現象が発生すると透過光量の
損失を招き、光学部品として致命的である。
【０００４】本発明は、以上のような事情に基いてなさ
れたものであって、本発明の第１の目的は、誘電体多層
膜を構成する各層の膜厚が多少変動しても、反射防止性
能に与える影響が少なく、製造安定性に優れた光学部品
を提供することにある。
れたものであって、本発明の第１の目的は、誘電体多層
膜を構成する各層の膜厚が多少変動しても、反射防止性
能に与える影響が少なく、製造安定性に優れた光学部品
を提供することにある。
【０００５】本発明の第２の目的は、光学基材を構成す
る光学ガラスの種類によらず、透過光量の損失の原因と
なる白濁現象が抑制され、耐環境性に優れた光学部品を
提供することにある。
る光学ガラスの種類によらず、透過光量の損失の原因と
なる白濁現象が抑制され、耐環境性に優れた光学部品を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光学部品は、４
つの層構成よりなる誘電体多層膜が、光学基材の表面上
に形成されてなる光学部品であって、誘電体多層膜の４
つの層構成のうち、光学基材に最も近い第１の層構成
は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈
折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌとが、光学基材
側から、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１２λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ の順に ３層積層されて形成されていることを特徴とす
る。
つの層構成よりなる誘電体多層膜が、光学基材の表面上
に形成されてなる光学部品であって、誘電体多層膜の４
つの層構成のうち、光学基材に最も近い第１の層構成
は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈
折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌとが、光学基材
側から、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１２λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ の順に ３層積層されて形成されていることを特徴とす
る。
【０００７】本発明の光学部品は、４つの層構成よりな
る誘電体多層膜が、光学基材の表面上に形成されてなる
光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のう
ち、光学基材に最も近い第１の層構成は、屈折率１．６
０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈折率１．３７〜
１．４７の低屈折率層Ｌとが、光学基材側から、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０１λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２６λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ の順に３層積層されて形成されていることを特徴とす
る。
る誘電体多層膜が、光学基材の表面上に形成されてなる
光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のう
ち、光学基材に最も近い第１の層構成は、屈折率１．６
０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈折率１．３７〜
１．４７の低屈折率層Ｌとが、光学基材側から、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０１λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２６λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ の順に３層積層されて形成されていることを特徴とす
る。
【０００８】本発明の光学部品は、４つの層構成よりな
る誘電体多層膜が、光学基材の表面上に形成されてなる
光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のう
ち、光学基材に最も近い第１の層構成は、屈折率１．６
０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈折率１．３７〜
１．４７の低屈折率層Ｌとが交互に３層積層されて形成
され、 光学基材側から数えて、第２、第３および第４の
層構成が、下記の条件〜を満足することを特徴とす
る。 第２の層構成： １．６０≦ｎ 2 ≦１．７５ ０．２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．３０λ 0 第３の層構成： ２．００≦ｎ 3 ≦２．３５ ０．４７λ 0 ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．５３λ 0 第４の層構成： １．３５≦ｎ 4 ≦１．４０ ０．２３λ 0 ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２７λ 0 （上記〜において、ｎ 2 、ｎ 3 およびｎ 4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ 2 ｄ 2 、ｎ 3 ｄ 3 およびｎ 4 ｄ 4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）
る誘電体多層膜が、光学基材の表面上に形成されてなる
光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のう
ち、光学基材に最も近い第１の層構成は、屈折率１．６
０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈折率１．３７〜
１．４７の低屈折率層Ｌとが交互に３層積層されて形成
され、 光学基材側から数えて、第２、第３および第４の
層構成が、下記の条件〜を満足することを特徴とす
る。 第２の層構成： １．６０≦ｎ 2 ≦１．７５ ０．２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．３０λ 0 第３の層構成： ２．００≦ｎ 3 ≦２．３５ ０．４７λ 0 ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．５３λ 0 第４の層構成： １．３５≦ｎ 4 ≦１．４０ ０．２３λ 0 ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２７λ 0 （上記〜において、ｎ 2 、ｎ 3 およびｎ 4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ 2 ｄ 2 、ｎ 3 ｄ 3 およびｎ 4 ｄ 4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）
【０００９】第１の層構成が上記のＭＬＭタイプまたは
ＬＭＬタイプの構成である場合において、光学基材側か
ら数えて、第２、第３および第４の層構成が、下記の条
件〜を満足することが好ましい。 第２の層構成： １．６０≦ｎ2 ≦１．７５ ０．２０λ0 ≦ｎ2 ｄ2 ≦０．３０λ0 第３の層構成： ２．００≦ｎ3 ≦２．３５ ０．４７λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５３λ0 第４の層構成： １．３５≦ｎ4 ≦１．４０ ０．２３λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２７λ0 （上記〜において、ｎ2 、ｎ3 およびｎ4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ2 ｄ2 、ｎ3 ｄ3 およびｎ4 ｄ4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）
ＬＭＬタイプの構成である場合において、光学基材側か
ら数えて、第２、第３および第４の層構成が、下記の条
件〜を満足することが好ましい。 第２の層構成： １．６０≦ｎ2 ≦１．７５ ０．２０λ0 ≦ｎ2 ｄ2 ≦０．３０λ0 第３の層構成： ２．００≦ｎ3 ≦２．３５ ０．４７λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５３λ0 第４の層構成： １．３５≦ｎ4 ≦１．４０ ０．２３λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２７λ0 （上記〜において、ｎ2 、ｎ3 およびｎ4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ2 ｄ2 、ｎ3 ｄ3 およびｎ4 ｄ4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）
【００１０】また、第１の層構成を形成する中間屈折率
層Ｍが、Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よ
りなる層またはＡｌx ＯY を含有する層であることが好
ましい。
層Ｍが、Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よ
りなる層またはＡｌx ＯY を含有する層であることが好
ましい。
【００１１】また、第２の層構成が、Ａｌx ＯY （Ｘ：
１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層またはＡｌx ＯY
を含有する層であることが好ましい。
１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層またはＡｌx ＯY
を含有する層であることが好ましい。
【００１２】また、第３の層構成が、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタニウム、酸化セリウムおよび酸化プラセオ
ジウムよりなる群から選ばれた１種または２種以上から
なることが好ましい。
ム、酸化チタニウム、酸化セリウムおよび酸化プラセオ
ジウムよりなる群から選ばれた１種または２種以上から
なることが好ましい。
【００１３】また、光学基材側から数えて、第３および
第４の層構成の光学膜厚が、下記の条件〜を満足
し、当該光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射し
たときの、反射光の干渉色が緑基調であることが好まし
い。 第３の層構成の光学膜厚：０．４８λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦
０．５２λ0 第４の層構成の光学膜厚：０．２４λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦
０．２６λ0
第４の層構成の光学膜厚が、下記の条件〜を満足
し、当該光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射し
たときの、反射光の干渉色が緑基調であることが好まし
い。 第３の層構成の光学膜厚：０．４８λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦
０．５２λ0 第４の層構成の光学膜厚：０．２４λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦
０．２６λ0
【００１４】
（１）誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に
最も近い第１の層構成は、「中間屈折率層Ｍ−低屈折率
層Ｌ−中間屈折率層Ｍ」または「低屈折率層Ｌ−中間屈
折率層Ｍ−低屈折率層Ｌ」の３層積層構成となる。従っ
て、いわゆる３層等価膜法の手法により、第１の層構成
は、光学基材に適合した屈折率を有するものとなる。そ
して、「中間屈折率層Ｍの屈折率」と「低屈折率層Ｌの
屈折率」との差が、従来のものに比較して小さいので、
各層の膜厚の変動が反射防止性能に与える影響は少なく
なり、各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、第
１の層構成に要求される屈折率を安定して得ることがで
きる。 （２）中間屈折率層Ｍまたは第２の層構成としてＡｌx
ＯY （含有）層を用いることにより、光学部品の表面に
おける白濁現象を防止することができる。 （３）第３の層構成の光学膜厚（ｎ3 ｄ3 ）が０．４８
λ0 〜０．５２λ0 の範囲内にあり、第４の層構成の光
学膜厚（ｎ4 ｄ4 ）が０．２４λ0 〜０．２６λ0 の範
囲内にある光学部品によれば、後述する実施例からも明
らかなように、入射角が３０°以上の光を入射したとき
の反射光の干渉色が、きれいな緑基調となる。
最も近い第１の層構成は、「中間屈折率層Ｍ−低屈折率
層Ｌ−中間屈折率層Ｍ」または「低屈折率層Ｌ−中間屈
折率層Ｍ−低屈折率層Ｌ」の３層積層構成となる。従っ
て、いわゆる３層等価膜法の手法により、第１の層構成
は、光学基材に適合した屈折率を有するものとなる。そ
して、「中間屈折率層Ｍの屈折率」と「低屈折率層Ｌの
屈折率」との差が、従来のものに比較して小さいので、
各層の膜厚の変動が反射防止性能に与える影響は少なく
なり、各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、第
１の層構成に要求される屈折率を安定して得ることがで
きる。 （２）中間屈折率層Ｍまたは第２の層構成としてＡｌx
ＯY （含有）層を用いることにより、光学部品の表面に
おける白濁現象を防止することができる。 （３）第３の層構成の光学膜厚（ｎ3 ｄ3 ）が０．４８
λ0 〜０．５２λ0 の範囲内にあり、第４の層構成の光
学膜厚（ｎ4 ｄ4 ）が０．２４λ0 〜０．２６λ0 の範
囲内にある光学部品によれば、後述する実施例からも明
らかなように、入射角が３０°以上の光を入射したとき
の反射光の干渉色が、きれいな緑基調となる。
【００１５】以下、本発明について具体的に説明する。 ＜光学部品の膜構成＞図１は、本発明の光学部品の構成
を表す概略図である。同図において、５０は光学基材で
あり、通常、１．５０〜１．８５の屈折率を有する光学
ガラスよりなるものである。光学基材５０上には、第１
の層構成１０、第２の層構成２０、第３の層構成３０お
よび第４の層構成４０が順次積層されている。光学基材
５０に最も近い第１の層構成１０は、中間屈折率層Ｍと
低屈折率層Ｌとが交互に３層積層されて形成されてい
る。同図（イ）における第１の層構成１０は、中間屈折
率層Ｍ−低屈折率層Ｌ−中間屈折率層Ｍ（以下「ＭＬＭ
タイプ」ともいう）の積層構成であり、同図（ロ）にお
ける第１の層構成１０’は、低屈折率層Ｌ−中間屈折率
層Ｍ−低屈折率層Ｌ（以下「ＬＭＬタイプ」ともいう）
の積層構成である。
を表す概略図である。同図において、５０は光学基材で
あり、通常、１．５０〜１．８５の屈折率を有する光学
ガラスよりなるものである。光学基材５０上には、第１
の層構成１０、第２の層構成２０、第３の層構成３０お
よび第４の層構成４０が順次積層されている。光学基材
５０に最も近い第１の層構成１０は、中間屈折率層Ｍと
低屈折率層Ｌとが交互に３層積層されて形成されてい
る。同図（イ）における第１の層構成１０は、中間屈折
率層Ｍ−低屈折率層Ｌ−中間屈折率層Ｍ（以下「ＭＬＭ
タイプ」ともいう）の積層構成であり、同図（ロ）にお
ける第１の層構成１０’は、低屈折率層Ｌ−中間屈折率
層Ｍ−低屈折率層Ｌ（以下「ＬＭＬタイプ」ともいう）
の積層構成である。
【００１６】＜中間屈折率層Ｍおよび低屈折率層Ｌの屈
折率＞図２は、「光学基材の屈折率」と、これに対して
要求される「第１の層構成の屈折率」との関係を示すグ
ラフであり、光学基材の屈折率と第１の層構成の屈折率
との関係が、同図に示す曲線上にあるときには、可視光
全域において満足できる反射防止特性が得られる。同図
に示すように、屈折率が１．５０〜１．８５の範囲にあ
る光学基材に対して、第１の層構成に要求される屈折率
は１．４７〜１．６０の範囲となる。この屈折率の範囲
を単一の膜材料によって達成することはできないため、
本発明においては、中間屈折率層Ｍと低屈折率層Ｌとの
交互３層によって達成する。本発明において、中間屈折
率層Ｍの屈折率は１．６０〜１．７５とされ、低屈折率
層Ｌの屈折率は１．３７〜１．４７とされる。このよう
な屈折率の中間屈折率層Ｍおよび低屈折率層Ｌについ
て、それぞれの膜厚を調整することにより、第１の層構
成の屈折率を１．４７〜１．６０の範囲で変化させるこ
とができ、第１の層構成は、光学基材に適合した屈折率
を有するものとなる。
折率＞図２は、「光学基材の屈折率」と、これに対して
要求される「第１の層構成の屈折率」との関係を示すグ
ラフであり、光学基材の屈折率と第１の層構成の屈折率
との関係が、同図に示す曲線上にあるときには、可視光
全域において満足できる反射防止特性が得られる。同図
に示すように、屈折率が１．５０〜１．８５の範囲にあ
る光学基材に対して、第１の層構成に要求される屈折率
は１．４７〜１．６０の範囲となる。この屈折率の範囲
を単一の膜材料によって達成することはできないため、
本発明においては、中間屈折率層Ｍと低屈折率層Ｌとの
交互３層によって達成する。本発明において、中間屈折
率層Ｍの屈折率は１．６０〜１．７５とされ、低屈折率
層Ｌの屈折率は１．３７〜１．４７とされる。このよう
な屈折率の中間屈折率層Ｍおよび低屈折率層Ｌについ
て、それぞれの膜厚を調整することにより、第１の層構
成の屈折率を１．４７〜１．６０の範囲で変化させるこ
とができ、第１の層構成は、光学基材に適合した屈折率
を有するものとなる。
【００１７】しかも、第１の層構成を形成する中間屈折
率層Ｍの屈折率と低屈折率層Ｌとの屈折率との差が比較
的小さいので、これらの膜厚が設計値から多少ずれたと
しても、第１の層構成に要求される屈折率を安定して得
ることができ、製造安定性に優れている。
率層Ｍの屈折率と低屈折率層Ｌとの屈折率との差が比較
的小さいので、これらの膜厚が設計値から多少ずれたと
しても、第１の層構成に要求される屈折率を安定して得
ることができ、製造安定性に優れている。
【００１８】＜光学部品の具体的膜構成＞第１の層構成
は、ＭＬＭタイプまたはＬＭＬタイプのいずれの積層構
成であってもよいが、ＭＬＭタイプの場合には、光学基
材側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 （「λ0 」は設計波長を示す）の
範囲にあり、低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）が
０．０２λ0 〜０．１２λ0の範囲にあり、第２の層構
成側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 の範囲にあることが好ましい。ま
た、ＬＭＬタイプの場合には、光学基材側の低屈折率層
Ｌの光学膜厚（ｎLｄL ）が０．０１λ0 〜０．１０λ
0 の範囲にあり、中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎ
M ｄM ）が０．０８λ0 〜０．２６λ0 の範囲にあり、
第２の層構成側の低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）
が０．０２λ0 〜０．１０λ0 の範囲にあることが好ま
しい。一方、第２の層構成２０は、屈折率ｎ2 が１．６
０〜１．７５の範囲、光学膜厚ｎ2 ｄ2 が０．２０λ0
〜０．３０λ0 の範囲にあり、第３の層構成３０は、屈
折率ｎ3 が２．００〜２．３５の範囲、光学膜厚ｎ3ｄ
3 が０．４７λ0 〜０．５３λ0 の範囲にあり、第４の
層構成４０は、屈折率ｎ4 が１．３５〜１．４０の範
囲、光学膜厚ｎ4ｄ4 が０．２３λ0 〜０．２７λ0 の
範囲にあることが好ましい。
は、ＭＬＭタイプまたはＬＭＬタイプのいずれの積層構
成であってもよいが、ＭＬＭタイプの場合には、光学基
材側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 （「λ0 」は設計波長を示す）の
範囲にあり、低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）が
０．０２λ0 〜０．１２λ0の範囲にあり、第２の層構
成側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 の範囲にあることが好ましい。ま
た、ＬＭＬタイプの場合には、光学基材側の低屈折率層
Ｌの光学膜厚（ｎLｄL ）が０．０１λ0 〜０．１０λ
0 の範囲にあり、中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎ
M ｄM ）が０．０８λ0 〜０．２６λ0 の範囲にあり、
第２の層構成側の低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）
が０．０２λ0 〜０．１０λ0 の範囲にあることが好ま
しい。一方、第２の層構成２０は、屈折率ｎ2 が１．６
０〜１．７５の範囲、光学膜厚ｎ2 ｄ2 が０．２０λ0
〜０．３０λ0 の範囲にあり、第３の層構成３０は、屈
折率ｎ3 が２．００〜２．３５の範囲、光学膜厚ｎ3ｄ
3 が０．４７λ0 〜０．５３λ0 の範囲にあり、第４の
層構成４０は、屈折率ｎ4 が１．３５〜１．４０の範
囲、光学膜厚ｎ4ｄ4 が０．２３λ0 〜０．２７λ0 の
範囲にあることが好ましい。
【００１９】各層構成における屈折率および光学膜厚
が、上記の範囲内にある光学部品によれば、後述する実
施例からも理解されるように、可視光全域の４００〜７
００ｎｍの波長範囲において、表面反射率を１．０％以
下に抑えることができ、しかも、各層の膜厚が設計値か
ら多少ずれたとしても、第１の層構成に要求される屈折
率を安定して得ることができる。
が、上記の範囲内にある光学部品によれば、後述する実
施例からも理解されるように、可視光全域の４００〜７
００ｎｍの波長範囲において、表面反射率を１．０％以
下に抑えることができ、しかも、各層の膜厚が設計値か
ら多少ずれたとしても、第１の層構成に要求される屈折
率を安定して得ることができる。
【００２０】＜中間屈折率層Ｍおよび第２の層構成の膜
材料＞中間屈折率層Ｍの膜材料および第２の層構成は、
Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層
であること、あるいはＡｌx ＯY を含有する層であるこ
とが好ましい。本発明者らが種々の膜材料を検討したと
ころ、中間屈折率層Ｍおよび第２の層構成の膜材料とし
てＡｌx ＯY を用いることにより、光学部品の表面にお
ける白濁現象が防止されることを見出した。なお、Ａｌ
x ＯY は、中間屈折率層Ｍ、第２の層構成のうち、少な
くとも一方の膜材料に含有されていれば、白濁現象の発
生を防止することができるが、両方の膜材料に含有され
ていてもよいことは勿論である。
材料＞中間屈折率層Ｍの膜材料および第２の層構成は、
Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層
であること、あるいはＡｌx ＯY を含有する層であるこ
とが好ましい。本発明者らが種々の膜材料を検討したと
ころ、中間屈折率層Ｍおよび第２の層構成の膜材料とし
てＡｌx ＯY を用いることにより、光学部品の表面にお
ける白濁現象が防止されることを見出した。なお、Ａｌ
x ＯY は、中間屈折率層Ｍ、第２の層構成のうち、少な
くとも一方の膜材料に含有されていれば、白濁現象の発
生を防止することができるが、両方の膜材料に含有され
ていてもよいことは勿論である。
【００２１】＜第３の層構成の膜材料＞第３の層構成の
膜材料としては、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、
酸化セリウム、酸化プラセオジウムが好適であり、これ
らは単独ではなく２種以上組み合わせて膜材料とするこ
とができる。第３の層構成の膜材料として、これらの化
合物を用いることにより、化学的に安定な高屈折率の層
を形成することができる。特に、酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯ2 ）と酸化チタニウム（ＴｉＯ2 ）との混合物〔例
えば商品名「ＯＨ−５」（オプトロン社製）〕を第３の
層構成の膜材料として用いることにより、膜の化学的安
定性および屈折率の再現性に優れた光学部品を得ること
ができるので好ましい。
膜材料としては、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、
酸化セリウム、酸化プラセオジウムが好適であり、これ
らは単独ではなく２種以上組み合わせて膜材料とするこ
とができる。第３の層構成の膜材料として、これらの化
合物を用いることにより、化学的に安定な高屈折率の層
を形成することができる。特に、酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯ2 ）と酸化チタニウム（ＴｉＯ2 ）との混合物〔例
えば商品名「ＯＨ−５」（オプトロン社製）〕を第３の
層構成の膜材料として用いることにより、膜の化学的安
定性および屈折率の再現性に優れた光学部品を得ること
ができるので好ましい。
【００２２】＜誘電体多層膜の色味の調整＞マルチコー
トが施された光学部品において、反射光の干渉色は、緑
基調であることが一般に好ましい。本発明の膜構成を用
いた光学部品において、更に、第３の層構成の光学膜厚
を０．４８λ0 〜０．５２λ0 の範囲内、第４の層構成
の光学膜厚を０．２４λ0〜０．２６λ0 の範囲内で調
整することにより、入射角が３０°以上の光を当該光学
部品に入射した場合に、きれいな緑基調の干渉色が表面
に現れ、美しい色味を示すものとなる。なお、光学部品
からの反射光の干渉色が緑基調であることは、当該光学
部品の分光反射率特性からも確認することができる。例
えば、図３〜図６は、以下に説明する実施例によって得
られた光学部品の分光半透性率特性を示す曲線図である
が、これらの曲線図において、波長４２０〜４８０ｎｍ
付近および波長５１０〜６３０ｎｍ付近に、それぞれ反
射率ピークが認められる。ここで、波長５１０〜６３０
ｎｍ付近における反射率ピークが波長４２０〜４８０ｎ
ｍ付近における反射率ピークよりも大きい場合、特に、
前者のピーク値が後者のピーク値の１．５倍以上である
場合、当該光学部品からの反射光の干渉色は緑基調とな
る。
トが施された光学部品において、反射光の干渉色は、緑
基調であることが一般に好ましい。本発明の膜構成を用
いた光学部品において、更に、第３の層構成の光学膜厚
を０．４８λ0 〜０．５２λ0 の範囲内、第４の層構成
の光学膜厚を０．２４λ0〜０．２６λ0 の範囲内で調
整することにより、入射角が３０°以上の光を当該光学
部品に入射した場合に、きれいな緑基調の干渉色が表面
に現れ、美しい色味を示すものとなる。なお、光学部品
からの反射光の干渉色が緑基調であることは、当該光学
部品の分光反射率特性からも確認することができる。例
えば、図３〜図６は、以下に説明する実施例によって得
られた光学部品の分光半透性率特性を示す曲線図である
が、これらの曲線図において、波長４２０〜４８０ｎｍ
付近および波長５１０〜６３０ｎｍ付近に、それぞれ反
射率ピークが認められる。ここで、波長５１０〜６３０
ｎｍ付近における反射率ピークが波長４２０〜４８０ｎ
ｍ付近における反射率ピークよりも大きい場合、特に、
前者のピーク値が後者のピーク値の１．５倍以上である
場合、当該光学部品からの反射光の干渉色は緑基調とな
る。
【００２３】
〔実施例１〜２〕光学基材として光学ガラス「ＳＫ１
５」（屈折率１．６２）よりなるレンズを用い、下記表
１〜２に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成し、本発
明の光学部品を製造した。なお、蒸着処理は以下のよう
にして行った。光学基材であるレンズを真空蒸着装置内
にセットし、温度３５０℃まで加熱を行いながら、装置
内の排気を行い、真空度が２．０×１０-5ｍｂａｒにな
ったところで、酸素ガスの導入を開始し、真空度が１．
０×１０-4ｍｂａｒになるまで酸素ガスを導入しながら
各膜材料の蒸着処理を行った。各層における光学膜厚の
制御は、光学式膜厚監視法に基づいてモニターガラス上
の反射率を制御することにより行った。
５」（屈折率１．６２）よりなるレンズを用い、下記表
１〜２に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成し、本発
明の光学部品を製造した。なお、蒸着処理は以下のよう
にして行った。光学基材であるレンズを真空蒸着装置内
にセットし、温度３５０℃まで加熱を行いながら、装置
内の排気を行い、真空度が２．０×１０-5ｍｂａｒにな
ったところで、酸素ガスの導入を開始し、真空度が１．
０×１０-4ｍｂａｒになるまで酸素ガスを導入しながら
各膜材料の蒸着処理を行った。各層における光学膜厚の
制御は、光学式膜厚監視法に基づいてモニターガラス上
の反射率を制御することにより行った。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】〔比較例１〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」（屈折率１．７２）よ
りなるレンズを用い、下記表３に示す仕様に基いて誘電
体多層膜を形成し、光学部品を製造した。
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」（屈折率１．７２）よ
りなるレンズを用い、下記表３に示す仕様に基いて誘電
体多層膜を形成し、光学部品を製造した。
【００２７】〔比較例２〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」よりなるレンズを用
い、下記表４に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成
し、光学部品を製造した。
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」よりなるレンズを用
い、下記表４に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成
し、光学部品を製造した。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】〔実験例〕 （１）分光反射率特性の測定 実施例１〜２で得られた光学部品の分光反射率特性を測
定した。結果をそれぞれ図３および図４に示す。図３お
よび図４に示すように、可視光の全領域において反射率
が１％以下であり、特に、４２０〜６６０ｎｍの領域に
おいては０．５％以下であって、優れた反射防止性能を
有していることが理解される。
定した。結果をそれぞれ図３および図４に示す。図３お
よび図４に示すように、可視光の全領域において反射率
が１％以下であり、特に、４２０〜６６０ｎｍの領域に
おいては０．５％以下であって、優れた反射防止性能を
有していることが理解される。
【００３１】（２）製造安定性の評価 実施例１と同様の構成の光学部品を４枚製造し、それぞ
れの分光反射率特性を測定した。結果を図５に示す。図
５に示すように、いずれの光学部品も優れた反射防止性
能を有しており、製造安定性に優れていることが理解さ
れる。
れの分光反射率特性を測定した。結果を図５に示す。図
５に示すように、いずれの光学部品も優れた反射防止性
能を有しており、製造安定性に優れていることが理解さ
れる。
【００３２】（３）耐環境性の評価 実施例１〜２により得られた光学部品を、温度６０℃、
相対湿度９０％の環境下に２４０時間放置した後、外観
を観察したところ、白濁現象の発生や膜質の劣化等の異
常は認められなかった。また、分光反射率特性の測定を
行ったところ、初期の特性とほぼ同様であった。これら
のことから、本発明の光学部品は、耐環境性に優れてい
ることが理解される。一方、比較例１〜２により得られ
た光学部品について、同様の環境下に２４時間放置した
ところ、各光学部品とも、光学基材の表面と第１の層構
成との境界面において、白濁現象が発生し、透過率の低
下が認められた。
相対湿度９０％の環境下に２４０時間放置した後、外観
を観察したところ、白濁現象の発生や膜質の劣化等の異
常は認められなかった。また、分光反射率特性の測定を
行ったところ、初期の特性とほぼ同様であった。これら
のことから、本発明の光学部品は、耐環境性に優れてい
ることが理解される。一方、比較例１〜２により得られ
た光学部品について、同様の環境下に２４時間放置した
ところ、各光学部品とも、光学基材の表面と第１の層構
成との境界面において、白濁現象が発生し、透過率の低
下が認められた。
【００３３】〔実施例３〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」よりなるレンズを用い、下記表５に示す仕
様に基いて誘電体多層膜を形成し、光学部品を製造し
た。この光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射
し、表面からの反射光の干渉色を観察したところ、淡い
緑色を呈しており、美しい色味を示していた。なお、こ
の光学部品の分光反射率特性を図６に示す。同図に示す
ように、可視光の全領域において反射率が１％以下であ
り、しかも、５１０〜６３０ｎｍの領域（緑基調の領
域）において、小さくて緩やかなピークが認められる。
「ＳＫ１５」よりなるレンズを用い、下記表５に示す仕
様に基いて誘電体多層膜を形成し、光学部品を製造し
た。この光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射
し、表面からの反射光の干渉色を観察したところ、淡い
緑色を呈しており、美しい色味を示していた。なお、こ
の光学部品の分光反射率特性を図６に示す。同図に示す
ように、可視光の全領域において反射率が１％以下であ
り、しかも、５１０〜６３０ｎｍの領域（緑基調の領
域）において、小さくて緩やかなピークが認められる。
【００３４】
【表５】
【００３５】なお、以上の実施例においては、真空蒸着
法によって製膜を行ったが、他の製膜方法、例えばスパ
ッタリング法、イオンアシスト蒸着法等、種々の製膜方
法を用いることができる。
法によって製膜を行ったが、他の製膜方法、例えばスパ
ッタリング法、イオンアシスト蒸着法等、種々の製膜方
法を用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の光学部品は、誘電体多層膜を構
成する各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、反
射防止性能への影響が少なく、製造安定性に優れたもの
である。
成する各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、反
射防止性能への影響が少なく、製造安定性に優れたもの
である。
【００３７】また、中間屈折率層Ｍまたは第２の層構成
の材料としてＡｌx ＯY （含有）層を用いることによ
り、光学部品の表面における白濁現象が防止される。
の材料としてＡｌx ＯY （含有）層を用いることによ
り、光学部品の表面における白濁現象が防止される。
【００３８】更に、第３の層構成および第４の層構成の
光学膜厚の範囲を特定することにより、入射角が３０°
以上の光を光学部品に入射した場合に、きれいな緑基調
の干渉色が表面に現れ、美しい色味を示すものとなる。
光学膜厚の範囲を特定することにより、入射角が３０°
以上の光を光学部品に入射した場合に、きれいな緑基調
の干渉色が表面に現れ、美しい色味を示すものとなる。
【図１】本発明の光学部品の構成を表す概略図である。
【図２】光学基材の屈折率と第１の層構成の屈折率との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図３】実施例１で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。
を示す曲線図である。
【図４】実施例２で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。
を示す曲線図である。
【図５】実施例１と同様の構成の４枚の光学部品につい
ての分光反射率特性を示す曲線図である。
ての分光反射率特性を示す曲線図である。
【図６】実施例３で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。
を示す曲線図である。
１０ 第１の層構成 ２０ 第２の層構成 ３０ 第３の層構成 ４０ 第４の層構成 ５０ 光学基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−61702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 1/10 - 1/12
Claims (8)
- 【請求項１】 ４つの層構成よりなる誘電体多層膜が、
光学基材の表面上に形成されてなる光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に最も近
い第１の層構成は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈
折率層Ｍと、屈折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌ
とが、光学基材側から、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１２λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２０λ 0 の中
間屈折率層Ｍ の順に ３層積層されて形成されていることを特徴とする
光学部品。 - 【請求項２】 ４つの層構成よりなる誘電体多層膜が、
光学基材の表面上に形成されてなる光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に最も近
い第１の層構成は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈
折率層Ｍと、屈折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌ
とが、光学基材側から、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０１λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎ M ｄ M ）０．０８λ 0 〜０．２６λ 0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎ L ｄ L ）０．０２λ 0 〜０．１０λ 0 の低
屈折率層Ｌ の順に３層積層されて 形成されていることを特徴とする
光学部品。 - 【請求項３】 ４つの層構成よりなる誘電体多層膜が、
光学基材の表面上に形成されてなる光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に最も近
い第１の層構成は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈
折率層Ｍと、屈折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌ
とが交互に３層積層されて形成され、 光学基材側から数えて、第２、第３および第４の層構成
が、下記の条件〜を満足することを特徴とする光学
部品。 第２の層構成： １．６０≦ｎ 2 ≦１．７５ ０．２０λ 0 ≦ｎ 2 ｄ 2 ≦０．３０λ 0 第３の層構成： ２．００≦ｎ 3 ≦２．３５ ０．４７λ 0 ≦ｎ 3 ｄ 3 ≦０．５３λ 0 第４の層構成： １．３５≦ｎ 4 ≦１．４０ ０．２３λ 0 ≦ｎ 4 ｄ 4 ≦０．２７λ 0 （上記〜において、ｎ 2 、ｎ 3 およびｎ 4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ 2 ｄ 2 、ｎ 3 ｄ 3 およびｎ 4 ｄ 4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。） - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の光学部
品であって、 光学基材側から数えて、第２、第３および第４の層構成
が、下記の条件〜を満足することを特徴とする光学
部品。 第２の層構成： １．６０≦ｎ2 ≦１．７５ ０．２０λ0 ≦ｎ2 ｄ2 ≦０．３０λ0 第３の層構成： ２．００≦ｎ3 ≦２．３５ ０．４７λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５３λ0 第４の層構成： １．３５≦ｎ4 ≦１．４０ ０．２３λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２７λ0 （上記〜において、ｎ2 、ｎ3 およびｎ4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ2 ｄ2 、ｎ3 ｄ3 およびｎ4 ｄ4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。） - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
光学部品であって、 第１の層構成を形成する中間屈折率層Ｍが、Ａｌx ＯY
（Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層またはＡｌ
x ＯY を含有する層であることを特徴とする光学部品。 - 【請求項６】 請求項３〜請求項５のいずれかに記載の
光学部品であって、 第２の層構成が、Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５
〜３）よりなる層またはＡｌx ＯY を含有する層である
ことを特徴とする光学部品。 - 【請求項７】 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の
光学部品であって、 第３の層構成が、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、
酸化セリウムおよび酸化プラセオジウムよりなる群から
選ばれた１種または２種以上からなることを特徴とする
光学部品。 - 【請求項８】 請求項３〜請求項７のいずれかに記載の
光学部品であって、 光学基材側から数えて、第３および第４の層構成の光学
膜厚が、下記の条件〜を満足し、当該光学部品に、
入射角が３０°以上の光を入射したときの、反射光の干
渉色が緑基調であることを特徴とする光学部品。 第３の層構成の光学膜厚：０．４８λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５２λ0 第４の層構成の光学膜厚：０．２４λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２６λ0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04081391A JP3107898B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04081391A JP3107898B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249303A JPH05249303A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3107898B2 true JP3107898B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=13745008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04081391A Expired - Lifetime JP3107898B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107898B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP04081391A patent/JP3107898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05249303A (ja) | 1993-09-28 |
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