JPH01191102A - 反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜Info
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- JPH01191102A JPH01191102A JP63016203A JP1620388A JPH01191102A JP H01191102 A JPH01191102 A JP H01191102A JP 63016203 A JP63016203 A JP 63016203A JP 1620388 A JP1620388 A JP 1620388A JP H01191102 A JPH01191102 A JP H01191102A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光学素子表面に形成され、光学素子の特性を向
上させる光学薄膜に関するものである。
上させる光学薄膜に関するものである。
ガラス等を温度の低い所から高い所へ急に穆した際等に
生じる結露は、例えばカーウィンドウにおいては運転を
中断させる等困難な問題である。
生じる結露は、例えばカーウィンドウにおいては運転を
中断させる等困難な問題である。
従来の普通のガラス等の結露を防止する方法、即ち防曇
法としてはガラス上に防曇膜を設ける方法があった。こ
の方法は防！ＩＩ！として酸化スズン （ＳｎＯ２）膜、酸化イＩジウム（ｒ ｎ２０３ ）膜
などの透明導電膜を使用し、これらをガラス上に設け、
これらに通電して加熱させ、ガラス表面の温度を上げる
事によって表面結露を防止する。
法としてはガラス上に防曇膜を設ける方法があった。こ
の方法は防！ＩＩ！として酸化スズン （ＳｎＯ２）膜、酸化イＩジウム（ｒ ｎ２０３ ）膜
などの透明導電膜を使用し、これらをガラス上に設け、
これらに通電して加熱させ、ガラス表面の温度を上げる
事によって表面結露を防止する。
この様に透明導電膜はガラスの結露防止用等の目的で窓
ガラス等に使用されていた。
ガラス等に使用されていた。
（発明が解決しようとしている問題点）透明導電膜を光
学系用レンズ等の光学素子上に設けようとする場合、透
明性が問題となる。即ち、透明度が良好な膜である事が
使用上の条件である。
学系用レンズ等の光学素子上に設けようとする場合、透
明性が問題となる。即ち、透明度が良好な膜である事が
使用上の条件である。
現在使用されている透明導電膜であるＳｎＯ２膜は（比
抵抗２Ｘ１０−３Ω・ｃｍ）透過率が膜厚１２５ｎｍで
８５％しかなく、又同じ様に透明導電膜として用いられ
るＩ ｎ２０．膜も（比抵抗２Ｘ１０−’Ω／ ｃ ｍ
）透過率は膜厚１２５ｎｍで９０％しか得られなかっ
た。
抵抗２Ｘ１０−３Ω・ｃｍ）透過率が膜厚１２５ｎｍで
８５％しかなく、又同じ様に透明導電膜として用いられ
るＩ ｎ２０．膜も（比抵抗２Ｘ１０−’Ω／ ｃ ｍ
）透過率は膜厚１２５ｎｍで９０％しか得られなかっ
た。
透明導電膜が有する反射率を減少させる方法としては、
基板面に対する多層反射防止膜の一構成膜として透明導
電膜を用いる膜構成が知られてぃる。例えばλ。を反射
防止の中心波長とした膜構成として、 （１）基板ガラス−ｘｎｚｏｓ（λｏ ／ ２ ） −
ＭｇＦｔ （λ。／４） （２）基板ガラス−Ａｆ１２０ｓ （λｏ ／ ４
） −ｔｎｚＯ３（λｏ ／ ２ ） −Ｍ ｇ Ｆ
２（λ。／４） （（）内は光学的膜厚） が知られている。
基板面に対する多層反射防止膜の一構成膜として透明導
電膜を用いる膜構成が知られてぃる。例えばλ。を反射
防止の中心波長とした膜構成として、 （１）基板ガラス−ｘｎｚｏｓ（λｏ ／ ２ ） −
ＭｇＦｔ （λ。／４） （２）基板ガラス−Ａｆ１２０ｓ （λｏ ／ ４
） −ｔｎｚＯ３（λｏ ／ ２ ） −Ｍ ｇ Ｆ
２（λ。／４） （（）内は光学的膜厚） が知られている。
しかしながら、この方法は膜の表面からの反射光を減少
させるだけである。透明導電膜を構成する物質は比較的
小さい光子エネルギー（３，７ｅＶ）で、電子が価電子
帯から導伝帯に励起する。この際の光子エネルギーは可
視域の短波長側に吸収をもたらすので光透過性を劣化さ
せていた。この吸収による光透過性の低下は前述の方法
では改善されなかった。
させるだけである。透明導電膜を構成する物質は比較的
小さい光子エネルギー（３，７ｅＶ）で、電子が価電子
帯から導伝帯に励起する。この際の光子エネルギーは可
視域の短波長側に吸収をもたらすので光透過性を劣化さ
せていた。この吸収による光透過性の低下は前述の方法
では改善されなかった。
〔問題点を解決する為の手段及び作用〕本発明によれば
、透明導電膜として用いるＩ ｎ２０．．ＳｎＯ２混合
膜の組成比、すなわちＩ ｎｚ Ｏｓ、Ｓ ｎｏｚ材料
の全体に対するＳｎＯ２つ、透過損失量（光吸収量）が
少ない透明導電層を有する反射防止膜が達成される。
、透明導電膜として用いるＩ ｎ２０．．ＳｎＯ２混合
膜の組成比、すなわちＩ ｎｚ Ｏｓ、Ｓ ｎｏｚ材料
の全体に対するＳｎＯ２つ、透過損失量（光吸収量）が
少ない透明導電層を有する反射防止膜が達成される。
尚、本明細書において、光学的膜厚λ／４゜λ／２は総
称であり、厳密には使用する光学素子に必要な特性に応
じて多少膜厚がこの値からずれる。各膜厚の範囲を具体
的に述べると、膜厚λ／４：０．１８λ以上、０．２７
λ以下膜厚λ／２：０．３９λ以上、０．６λ以下であ
る。
称であり、厳密には使用する光学素子に必要な特性に応
じて多少膜厚がこの値からずれる。各膜厚の範囲を具体
的に述べると、膜厚λ／４：０．１８λ以上、０．２７
λ以下膜厚λ／２：０．３９λ以上、０．６λ以下であ
る。
第１図は本発明の１実施例の反射防止膜の構成模式図で
ある。同図において１は屈折率１．３８のＭｇＦ２膜、
２は屈折率２．１のＺｒＯ２膜、で総称する）で、４は
これらの膜を表面に付着させている基板、即ち光学素子
であるところの、屈折率１．５２の材質からなる光学レ
ンズである。
ある。同図において１は屈折率１．３８のＭｇＦ２膜、
２は屈折率２．１のＺｒＯ２膜、で総称する）で、４は
これらの膜を表面に付着させている基板、即ち光学素子
であるところの、屈折率１．５２の材質からなる光学レ
ンズである。
膜１．２．３の基板４に対する屈折率は順に低。
高、中（膜２より低く、基板より高い）となっている。
又、この光学素子の対象となる光の大体の中心波長、基
準波長λに対する各膜の光学的膜厚（実際の膜厚Ｘ屈折
率）は、ＭｇＦ２膜１がλ／４で、ＺｒＯ，膜２とｒＴ
ｏ膜３とは合わせてλ／２になる。この多層構成により
反射防止膜が形成される。５はＩＴＯ膜３を通電する為
の電極で、６は電極５を介してＩＴＯ膜３に電圧を加え
て発熱させる為の可変電源である。可変電源６による適
正通電により、光学レンズ４表面部すなわちＭｇＦ、膜
１が熱せられ、結露を防止する。
準波長λに対する各膜の光学的膜厚（実際の膜厚Ｘ屈折
率）は、ＭｇＦ２膜１がλ／４で、ＺｒＯ，膜２とｒＴ
ｏ膜３とは合わせてλ／２になる。この多層構成により
反射防止膜が形成される。５はＩＴＯ膜３を通電する為
の電極で、６は電極５を介してＩＴＯ膜３に電圧を加え
て発熱させる為の可変電源である。可変電源６による適
正通電により、光学レンズ４表面部すなわちＭｇＦ、膜
１が熱せられ、結露を防止する。
ここで蒸発材料のＳｎＯ，の混合重量比を０〜１０％の
範囲で変化させて静上真空蒸着法により得た膜厚８０ｎ
ｍのＩＴＯ膜の波長４０ｏ。
範囲で変化させて静上真空蒸着法により得た膜厚８０ｎ
ｍのＩＴＯ膜の波長４０ｏ。
４５０．６５０ｎｍの光における透過損失率及び面抵抗
を測定した。これにより得られた、混合重量比による透
過損失率及び面抵抗特性を第２図に示す（破線が面抵抗
値）。この図よりＳｎＯ，の重量比が２．５〜６％、特
には３〜５％の場合に透過損失量（光吸収量）が最小に
なる事がわかる。これはＩ ｎ、Ｏ，に少量（２，５〜
６％）のＳｎＯ□を加える事で、価電子帯から導伝帯へ
の励起エネルギーが高エネルギー側へ移動するので、可
視域の短波長側であった吸収域が紫外側へ８勅するため
と考えられている。従って、Ｉｎ、０３に重量比２．５
〜６％、特には３〜５％のＳｎＯ，を加えた混合膜を反
射防止膜の一構成膜とすれば、透明導電膜による吸収の
少ない反射防止膜が実現できる。又、この範囲では面抵
抗値も低い値になっており、低い電圧値でも充分な発熱
が得られる。
を測定した。これにより得られた、混合重量比による透
過損失率及び面抵抗特性を第２図に示す（破線が面抵抗
値）。この図よりＳｎＯ，の重量比が２．５〜６％、特
には３〜５％の場合に透過損失量（光吸収量）が最小に
なる事がわかる。これはＩ ｎ、Ｏ，に少量（２，５〜
６％）のＳｎＯ□を加える事で、価電子帯から導伝帯へ
の励起エネルギーが高エネルギー側へ移動するので、可
視域の短波長側であった吸収域が紫外側へ８勅するため
と考えられている。従って、Ｉｎ、０３に重量比２．５
〜６％、特には３〜５％のＳｎＯ，を加えた混合膜を反
射防止膜の一構成膜とすれば、透明導電膜による吸収の
少ない反射防止膜が実現できる。又、この範囲では面抵
抗値も低い値になっており、低い電圧値でも充分な発熱
が得られる。
さらに、ＳｎＯ２の混合重量比が５％で膜厚を変化させ
て製作したＩＴＯ膜の波長４０ｏ。
て製作したＩＴＯ膜の波長４０ｏ。
４５０．６５０ｎｍの光に対する透過損失率及び面抵抗
を第３図に示す（破線が面抵抗値）。
を第３図に示す（破線が面抵抗値）。
透過損失率はこの図より膜厚約２００ｎｍ以下であれば
、可視光域で大体低い値になっているのがわかる。又、
面抵抗値が、膜厚４０ｎｍ程度以下では急激に上昇して
おり、電圧を太きくしなければ、充分な発熱が得られな
くなっている。従ってＺｒＯ膜の膜厚は４０ｎｍ〜２０
０ｎｍ、特には約４５〜１２０ｎｍの範囲に設定するの
が効果的である。
、可視光域で大体低い値になっているのがわかる。又、
面抵抗値が、膜厚４０ｎｍ程度以下では急激に上昇して
おり、電圧を太きくしなければ、充分な発熱が得られな
くなっている。従ってＺｒＯ膜の膜厚は４０ｎｍ〜２０
０ｎｍ、特には約４５〜１２０ｎｍの範囲に設定するの
が効果的である。
具体例として第１図の反射防止膜構成の多層膜の詳細を
述べる。前述構成の膜を直径１００ｍｍの光学レンズ表
面に形成する。ＺｒＯ膜は蒸着装置ノヘルジャ内を、１
ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒ以下の真空度に排気した後、酸素ガ
スを導入して、４．０ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒの真空度に調
整し、Ｉｎ２Ｏ。
述べる。前述構成の膜を直径１００ｍｍの光学レンズ表
面に形成する。ＺｒＯ膜は蒸着装置ノヘルジャ内を、１
ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒ以下の真空度に排気した後、酸素ガ
スを導入して、４．０ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒの真空度に調
整し、Ｉｎ２Ｏ。
とＳｎＯ２ （Ｓｎ０２の全体重量比５％）の混合蒸
発材料を電子ビームで加熱し、３００℃の温度に加熱し
であるガラス基板に蒸着速度を膜形成の進行に合わせて
１〜３人／ ｓ ｅ ｃの範囲で変動させながら真空蒸
着する。各膜の膜厚はＭｇＦ２膜が１００ ｎ ｍ ％
Ｚ ｒ Ｏ２膜が２６ｎｍ、ＺｒＯ膜が１１００ｎで
ある。基準波長λｍ５５０ｎｍとすると、このＭｇＦ２
膜の膜厚がλ／４に、ＺｒＯ２膜の膜厚とＺｒＯ膜の膜
厚が合成してλ／２に相当する。可視光を照射して反射
防止特性を測定した結果を第４図に示す。この様に前述
の構成のＺｒＯ膜を使用して充分な反射防止特性を有す
る反射防止膜が作成できる。これより反射も吸収も少な
い、即ち透過率の非常に高い反射防止膜が本願の構成に
より可能になった事がわかる。実際にこの膜において直
流１２Ｖの電圧で、０．５Ａの電流をＺｒＯ膜に供給し
たところ、通電後約１０分後に膜の表面温度が４０℃に
加熱され、２５℃の環境温度で、湿度を急速に過飽和状
態にしても光学ガラスに曇りの発生が見られず、わずか
６Ｗの低消費電力で防曇作用がある反射防止膜であるこ
とが確認出来た。この様に防曇膜としての特性も良好で
あることがわかる。
発材料を電子ビームで加熱し、３００℃の温度に加熱し
であるガラス基板に蒸着速度を膜形成の進行に合わせて
１〜３人／ ｓ ｅ ｃの範囲で変動させながら真空蒸
着する。各膜の膜厚はＭｇＦ２膜が１００ ｎ ｍ ％
Ｚ ｒ Ｏ２膜が２６ｎｍ、ＺｒＯ膜が１１００ｎで
ある。基準波長λｍ５５０ｎｍとすると、このＭｇＦ２
膜の膜厚がλ／４に、ＺｒＯ２膜の膜厚とＺｒＯ膜の膜
厚が合成してλ／２に相当する。可視光を照射して反射
防止特性を測定した結果を第４図に示す。この様に前述
の構成のＺｒＯ膜を使用して充分な反射防止特性を有す
る反射防止膜が作成できる。これより反射も吸収も少な
い、即ち透過率の非常に高い反射防止膜が本願の構成に
より可能になった事がわかる。実際にこの膜において直
流１２Ｖの電圧で、０．５Ａの電流をＺｒＯ膜に供給し
たところ、通電後約１０分後に膜の表面温度が４０℃に
加熱され、２５℃の環境温度で、湿度を急速に過飽和状
態にしても光学ガラスに曇りの発生が見られず、わずか
６Ｗの低消費電力で防曇作用がある反射防止膜であるこ
とが確認出来た。この様に防曇膜としての特性も良好で
あることがわかる。
基準波長λに対し、それぞれ１／４−１／２−１／４λ
に相当する膜厚を基本膜構成とした本願の第２実施例の
反射防止膜を第５図に示す。
に相当する膜厚を基本膜構成とした本願の第２実施例の
反射防止膜を第５図に示す。
第１図と同じ部材には同じ符番が付けである。
図中７ａ、７ｂは屈折率２．１のＺｒＯ，膜、８は屈折
率１．６３のＡＪＺ２ ｏ３膜である。膜７ａ、８，７
ｂによりλ／２膜を形成している。
率１．６３のＡＪＺ２ ｏ３膜である。膜７ａ、８，７
ｂによりλ／２膜を形成している。
具体例として詳細を述べる。第１の実施例と同様の方法
で第５図の膜を作成する。基準波長λ■４８０ｎｍの光
に対し屈折率１．５２の材質より成る光学レンズ上に１
／４λ相当の膜厚の膜として、屈折率１．９．膜厚５４
ｎｍ、ＳｎＯ２の重量比が５％のＺｒＯ膜を、１／２λ
相当の膜厚の膜として、屈折率２．１．膜厚６１ｎｍの
ＺｒＯ，膜と屈折率１．６３．膜厚１２ｎｍのＡＩＬｚ
Ｏｓ膜と屈折率２．１．＠厚１７ｎｍのＺｒＯ□膜を、
１／４λ相当の膜厚の膜として、屈折率１．３８．膜厚
８６ｎｍのＭｇＦ、膜を順次構成した。この反射防止膜
の反射防止特性を第６図に示す。この様に他の多層膜構
成においても、反射防止特性を良好にでき、低吸収性と
合わせて高い透過率を実現できる。
で第５図の膜を作成する。基準波長λ■４８０ｎｍの光
に対し屈折率１．５２の材質より成る光学レンズ上に１
／４λ相当の膜厚の膜として、屈折率１．９．膜厚５４
ｎｍ、ＳｎＯ２の重量比が５％のＺｒＯ膜を、１／２λ
相当の膜厚の膜として、屈折率２．１．膜厚６１ｎｍの
ＺｒＯ，膜と屈折率１．６３．膜厚１２ｎｍのＡＩＬｚ
Ｏｓ膜と屈折率２．１．＠厚１７ｎｍのＺｒＯ□膜を、
１／４λ相当の膜厚の膜として、屈折率１．３８．膜厚
８６ｎｍのＭｇＦ、膜を順次構成した。この反射防止膜
の反射防止特性を第６図に示す。この様に他の多層膜構
成においても、反射防止特性を良好にでき、低吸収性と
合わせて高い透過率を実現できる。
この反射防止特性の膜構成を１６ｍｍ角の光学ガラスに
採用し、電流６ｖの電圧で０．ＩＡの電流をＺｒＯ膜に
供給したところ通電後約１０分後に膜の表面温度が４０
℃に加熱され、２５℃の環境温度で湿度を急速に過飽和
状態にしても光学ガラスに曇りの発生が見られず、わず
か０．６Ｗの低消費電力で防曇作用がある反射防止膜で
あることが確認出来た。防曇膜としての特性も良好であ
る。
採用し、電流６ｖの電圧で０．ＩＡの電流をＺｒＯ膜に
供給したところ通電後約１０分後に膜の表面温度が４０
℃に加熱され、２５℃の環境温度で湿度を急速に過飽和
状態にしても光学ガラスに曇りの発生が見られず、わず
か０．６Ｗの低消費電力で防曇作用がある反射防止膜で
あることが確認出来た。防曇膜としての特性も良好であ
る。
以上説明したように、ＺｒＯ膜の組成比をＳｎＯ２の重
量比２．５〜６％にし、反射防止膜の一構成膜とするこ
とにより、 １、光学ガラスに適応出来る透過率を有する反射防止膜
が得られる。
量比２．５〜６％にし、反射防止膜の一構成膜とするこ
とにより、 １、光学ガラスに適応出来る透過率を有する反射防止膜
が得られる。
２、低電圧で優れた防曇効果が得られる。
効果がある。
第１図は本発明の第１実施例の反射防止膜の膜構成を示
した図、 第２図は膜厚が８０ｎｍにおけるＺｒＯ膜のＳｎＯ，重
量比と各波長での透過損失率及び面抵抗の関係を示した
図、 第３図はＳｎＯ２の重量比が５％におけるＺｒＯ膜の膜
厚と各波長での透過損失率及び面抵抗の関係を示した図
、 第４図は実施例１の膜構成における反射防止特性を示し
た図、 第５図は本発明の第２実施例の反射防止膜の膜構成を示
した図、 第６図は第２実施例の膜構成における反射防止特性を示
した図である。 図中、１はＭｇＦ２膜、２はＺｒＯ２膜、３はＩＴＯ膜
、４は光学レンズ、５は電極端子、６は電源である。
した図、 第２図は膜厚が８０ｎｍにおけるＺｒＯ膜のＳｎＯ，重
量比と各波長での透過損失率及び面抵抗の関係を示した
図、 第３図はＳｎＯ２の重量比が５％におけるＺｒＯ膜の膜
厚と各波長での透過損失率及び面抵抗の関係を示した図
、 第４図は実施例１の膜構成における反射防止特性を示し
た図、 第５図は本発明の第２実施例の反射防止膜の膜構成を示
した図、 第６図は第２実施例の膜構成における反射防止特性を示
した図である。 図中、１はＭｇＦ２膜、２はＺｒＯ２膜、３はＩＴＯ膜
、４は光学レンズ、５は電極端子、６は電源である。
Claims (1)
- （１）光学素子表面上に形成された反射防止用多層膜中
の少なくとも一構成膜が、Ｉｎ＿２Ｏ＿３、ＳｎＯ＿２
混合膜であり、前記混合膜中のＳｎＯ＿２の重量比を２
．５〜６％とした事を特徴とする反射防止膜。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016203A JPH01191102A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 反射防止膜 |
| US07/297,349 US4957358A (en) | 1988-01-19 | 1989-01-17 | Antifogging film and optical element using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016203A JPH01191102A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 反射防止膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191102A true JPH01191102A (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=11909951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63016203A Pending JPH01191102A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-26 | 反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01191102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020218212A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | マクセル株式会社 | レンズユニットおよびカメラモジュール |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS54150697A (en) * | 1978-05-19 | 1979-11-27 | Hitachi Ltd | Manufacture of solution for making transparent electroconductive film |
| JPS59165001A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-18 | ライボルト・アクチェンゲゼルシャフト | 可視スペクトル領域中の高透過特性および熱線に対する高反射特性を有する板ガラス、およびその製造法 |
| JPS62124528A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネル |
| JPS62237401A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Tdk Corp | 反射防止膜 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63016203A patent/JPH01191102A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2020181072A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | マクセル株式会社 | レンズユニットおよびカメラモジュール |
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