JP4964584B2 - 高屈折率の光学的層を製造するための蒸着材料の使用、その蒸着材料、及びその蒸着材料を調製する方法 - Google Patents
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Description
このタイプの光学的成分は、例えば、光学レンズ、眼鏡レンズ、カメラ、双眼鏡または他の光学的器具用のレンズ、ビーム分割器、プリズム、鏡、窓ガラス等である。
被覆は、第1に、前記表面を、機械的、化学的または環境的影響による損傷を軽減または防止するように、硬化することによりおよび/または化学的抵抗を増加させることにより処理するのに役立つが、第2に、多くの場合、眼鏡レンズおよびカメラレンズ用でそうである低下した反射を達成するのに役立つ。適当な被覆材料、異なる層厚、および単層または適当な場合に異なる屈折率を有する異なる材料を含む多層構造を選択することにより、全可視光領域において反射率を1%未満に低下させることができる。このようにして、干渉鏡、ビーム分割器、偏光子、熱フィルターまたは冷光鏡を製造することもできる。
得られる層は、しばしば、光学的に不均一であり、通常の多層適用の場合、屈折率の再現性に困難が生じる。
製造された層は、2以上の標的屈折率からこのようにかなり離れている。
製造された層の達成可能な屈折率についての情報はない。
またさらに、本発明に従って、屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層を製造するための、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらにチタンとの混合物から成る蒸着材料であって、前記混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム50〜92重量部、二酸化チタン7〜42重量部およびチタン2〜8重量部を含む蒸着材料により達成される。
またさらに、上記蒸着材料を調製する方法において、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらにチタンとの混合物であって、前記混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム50〜92重量部、二酸化チタン7〜42重量部およびチタン2〜8重量部を含む混合物を圧縮または懸濁、造形および続いて焼結する方法により達成される。
好ましくは、混合物の合計重量に基づいて、67〜76重量部の酸化イッテルビウム、15〜27重量部の二酸化チタンおよび2〜5重量部のチタンを用いることである。
Yb2O3およびTiO2の混合物
Yb2O383重量部と二酸化チタン17重量部を互いに密に混合し、続いて錠剤に造形する。これらを、空気中約1500℃で4時間焼成する。続いて錠剤を、電子線蒸発器、例えばLeybold L560型を有する蒸着装置に導入し、約1900℃の温度および2×10-2Paの圧力で蒸発させる。蒸着前に約300℃に加熱された、基材として装置内に配された石英ガラス上に薄層を蒸着させる。この層の厚さを約340nmに設定する。冷却および蒸発装置からの除去後に、被覆ガラスの透過および反射スペクトルを、分光光度計を用いて測定する。スペクトルから層の屈折率を決める。500nmの波長で2.24の屈折率を有する均質層を得る。
層は、400nm〜約5μmのスペクトル範囲において透明であり、この範囲に吸収を有さない。層は、湿熱環境、例えば、相対大気湿度80%および50℃において、および酸およびアルカリに耐性であり、優れた硬度および接着力を有する。
Yb2O3、TiO2およびTiの混合物
Yb2O372重量部、二酸化チタン25重量部およびチタン3重量部を互いに密に混合し、続いて錠剤に造形する。これらを、減圧下約1600℃および1×10-1Paの圧力で4時間焼成する。錠剤を、実施例1に記載の条件下にLeybold L560蒸着装置において蒸発させる。溶融および蒸発中に、酸素の放出(スピッティング)を観察することはできない。波長500nmで屈折率2.22を有する均質層を得る。
層は、400nm〜約5μmのスペクトル範囲において透明であり、この範囲に吸収を有さない。層は、湿熱環境において、および酸およびアルカリに耐性であり、優れた硬度および接着力を有する。
Yb2O3、Gd2O3およびTiO2の混合物
Yb2O343重量部、Gd2O340重量部および二酸化チタン17重量部を互いに密に混合し、続いて錠剤に造形する。これらを、空気中約1500℃で4時間焼成する。錠剤を、実施例1に記載の条件下にLeybold L560蒸着装置において蒸発させる。波長500nmで屈折率2.20を有する均質層を得る。
層は、400nm〜約5μmのスペクトル範囲において透明であり、この範囲に吸収を有さない。層は、湿熱環境において、および酸およびアルカリに耐性であり、優れた硬度および接着力を有する。
Yb2O3、Gd2O3、TiO2およびTiの混合物
Yb2O348重量部、Gd2O324重量部、二酸化チタン25重量部およびチタン3重量部を互いに密に混合し、続いて錠剤に造形する。これらを、減圧下約1600℃および1×10-1Paの圧力で6時間焼成する。錠剤を、実施例1に記載の条件下にLeybold L560蒸着装置において蒸発させる。溶融および蒸発中に、酸素の放出(スピッティング)を観察することはできない。波長500nmで屈折率2.21を有する均質層を得る。層は、400nm〜約5μmのスペクトル範囲において透明であり、この範囲に吸収を有さない。層は、湿熱環境において、および酸およびアルカリに耐性であり、優れた硬度および接着力を有する。
Claims (17)
- 屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層を製造するための、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらに酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムとの混合物から成る蒸着材料の使用であって、
前記蒸着材料が、二酸化チタンと酸化イッテルビウムとを4:1〜1:4のモル比で含み、
酸化イッテルビウム、酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムのモル比の合計が80モル%を超えず、
さらにチタンを混合物の合計重量に基づいて8重量部以下の量で含んでいてもよい、
蒸着材料の使用。 - 屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層を製造するための、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらにチタンとの混合物から成る蒸着材料の使用であって、
前記蒸着材料が、前記混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム50〜92重量部、二酸化チタン7〜42重量部およびチタン2〜8重量部を含む蒸着材料の使用。 - 蒸着材料が二酸化チタンと酸化イッテルビウムとを2.6:1〜1:1.3のモル比で含む、請求項1または2に記載の使用。
- 蒸着材料が、混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム67〜76重量部、二酸化チタン15〜27重量部およびチタン2〜5重量部を含む請求項2または3に記載の使用。
- 屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層を製造するための、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらに酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムとの混合物から成る蒸着材料であって、
二酸化チタンと酸化イッテルビウムとを4:1〜1:4のモル比で含み、
酸化イッテルビウム、酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムのモル比の合計が80モル%を超えず、
さらにチタンを混合物の合計重量に基づいて8重量部以下の量で含んでいてもよい、
蒸着材料。 - 屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層を製造するための、二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらにチタンとの混合物から成る蒸着材料であって、
前記混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム50〜92重量部、二酸化チタン7〜42重量部およびチタン2〜8重量部を含む蒸着材料。 - 混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム67〜76重量部、二酸化チタン15〜27重量部およびチタン2〜5重量部を含む請求項6に記載の蒸着材料。
- 請求項5に記載の蒸着材料を調製する方法において、
二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらに酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムとの混合物であって、二酸化チタンと酸化イッテルビウムとを4:1〜1:4のモル比で含み、酸化イッテルビウム、酸化ガドリニウムおよび/または酸化ジスプロシウムのモル比の合計が80モル%を超えず、さらにチタンを混合物の合計重量に基づいて8重量部以下の量で含んでいてもよい混合物を圧縮または懸濁、造形および続いて焼結する方法。 - 請求項6に記載の蒸着材料を調製する方法において、
二酸化チタンと、酸化イッテルビウムと、さらにチタンとの混合物であって、前記混合物の合計重量に基づいて、酸化イッテルビウム50〜92重量部、二酸化チタン7〜42重量部およびチタン2〜8重量部を含む混合物を圧縮または懸濁、造形および続いて焼結する方法。 - 空気を流入させて焼結を行う請求項8または9に記載の方法。
- 減圧下に焼結を行う請求項8または9に記載の方法。
- 不活性ガス下に焼結を行う請求項8または9に記載の方法。
- 混合物を錠剤、窓ガラス、ペレット、円錐台、細粒、顆粒、棒またはビーズに造形する請求項8〜12のいずれかに記載の方法。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の蒸着材料を含んでなる、屈折率が2.0以上である高屈折率の光学的層。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の蒸着材料からなる請求項14に記載の光学的層。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の蒸着材料を含んでなる、屈折率が2.0以上である高屈折率の少なくとも一つの光学的層を含んでなる多層光学的システム。
- 光学的層が、5〜7のいずれかに記載の蒸着材料からなる請求項16に記載の多層光学的システム。
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