JPH0419521B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0419521B2 JPH0419521B2 JP54171002A JP17100279A JPH0419521B2 JP H0419521 B2 JPH0419521 B2 JP H0419521B2 JP 54171002 A JP54171002 A JP 54171002A JP 17100279 A JP17100279 A JP 17100279A JP H0419521 B2 JPH0419521 B2 JP H0419521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wavelength
- reflectance
- thickness
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 42
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学機器に広く用いられる多層反射防
止膜の構成に関し、特に特定波長帯に対し極めて
高い反射防止効果の得られる多層防止膜に関す
る。反射防止膜技術はLord Rayleightにより約
100年前に見出されて以来、膜生成技術の開発と
伴に発展し、現在ではほとんどの光学機器に広く
利用されている。
止膜の構成に関し、特に特定波長帯に対し極めて
高い反射防止効果の得られる多層防止膜に関す
る。反射防止膜技術はLord Rayleightにより約
100年前に見出されて以来、膜生成技術の開発と
伴に発展し、現在ではほとんどの光学機器に広く
利用されている。
従来は、カメラ、顕微鏡等の一般に可視光（波
長4000〜7000オングストローム）帝域全搬に対し
好適な特性を得るよう注力が注がれており、種々
の最適化理論が確立している。一般に、単層反射
防止膜に対しては、その屈折率をn1、光学的膜厚
をd1とすると、下記方程式が定められている。
長4000〜7000オングストローム）帝域全搬に対し
好適な特性を得るよう注力が注がれており、種々
の最適化理論が確立している。一般に、単層反射
防止膜に対しては、その屈折率をn1、光学的膜厚
をd1とすると、下記方程式が定められている。
n1＝√・
d1＝λ／４
但し、nsは膜基板の屈折率、n0は雰囲気（例え
ば空気）の屈折率、λは使用波長とする。
ば空気）の屈折率、λは使用波長とする。
係る単層反射防止膜は設計及び作製が容易であ
るという利点の反面、係る方程式を満足する屈折
率の物質選択に制限があり、特にn0が1.9以下の
基板に対する物質は現在知られていない。
るという利点の反面、係る方程式を満足する屈折
率の物質選択に制限があり、特にn0が1.9以下の
基板に対する物質は現在知られていない。
このため、比較的材料選択の自由度が得得られ
る多層反射防止膜が利用されており、例えば三層
反射防止膜の最適設計方程式は下記で与えられ
る。
る多層反射防止膜が利用されており、例えば三層
反射防止膜の最適設計方程式は下記で与えられ
る。
n1・n3＝nz・√・
d′1＝d′2＝d′3＝λ／４
但し、n1，n2，n3は各層の屈折率、d′1，d′2，
b′3は各層の膜厚とする。
b′3は各層の膜厚とする。
このような多層反射防止膜では、n1，n2，n3の
内任意に２つを決定しても残りの１つの物質の選
択で整合を取ることが出来、材料選択の自由度が
増し、低反射率の反射防止膜を得やすい。
内任意に２つを決定しても残りの１つの物質の選
択で整合を取ることが出来、材料選択の自由度が
増し、低反射率の反射防止膜を得やすい。
このような確立した理論に従い、従来の適用体
系であるカメラ等においては使用波長が広帯域の
可視光全域に対する要求を満足することに主眼が
おかれてきた。
系であるカメラ等においては使用波長が広帯域の
可視光全域に対する要求を満足することに主眼が
おかれてきた。
一方、近年、光通信技術の発展に伴い光回路の
一部にも係る反射防止膜の必要性が生じている。
一般に、光通信技術では、使用波長は近赤外域
（波長8000オングストローム〜15000オングストロ
ーム）であり、特に波長の帯域が狭く、従来の広
帯域化への努力よりむしろ狭帯域における最低反
射率を得ることに主眼を置く必要がある。
一部にも係る反射防止膜の必要性が生じている。
一般に、光通信技術では、使用波長は近赤外域
（波長8000オングストローム〜15000オングストロ
ーム）であり、特に波長の帯域が狭く、従来の広
帯域化への努力よりむしろ狭帯域における最低反
射率を得ることに主眼を置く必要がある。
特に光通信技術では僅かの反射光でも情報を誤
らせる恐れがあり特に低反射率が望まれている。
らせる恐れがあり特に低反射率が望まれている。
本発明は係る要望を満足すべく、特定帯域に対
し極めて低い反射率が得られる多層反射防止膜を
提供することを目的とする。この目的の達成のた
め、本発明多層反射防止膜は、雰囲気側から光学
的膜厚d1と屈折率n1を有する第１層、光学層膜厚
d2と屈折率n2を有する第２層、光学的膜厚d3と屈
折率n3を有する第３層及び光学層膜厚d4と屈折率
n4を有する第４層が少なくとも基板上に積層さ
れ、 該多層反射防止膜の反射率−波長特性における
低反射率の光波長帯域が、該帯域の中心波長
λ0′と前記光学的膜厚との関係をd1＝d3＝d4＝
１／4λ0′及びd2＝１／2λ0′とすると共に、屈折率
の関係がn1、n4≦n3＜n2又はn1、n3≦n4＜n2の無
反射条件を満たすようにして得られる多層反射防
止膜において、 前記第１層〜前記第４層の膜厚条件のうち前記
第２層の膜厚を、前記多層反射防止膜の反射率−
波長特性における長波長側の反射率極大値を持つ
山が極小の反射率を持つ谷に変化し、且つ前記低
反射率の光波長帯域が該極小の反射率に対応した
波長を中心波長λ0とした狭帯域に変化するように
薄くしたことを特徴とする多層反射防止膜であ
る。
し極めて低い反射率が得られる多層反射防止膜を
提供することを目的とする。この目的の達成のた
め、本発明多層反射防止膜は、雰囲気側から光学
的膜厚d1と屈折率n1を有する第１層、光学層膜厚
d2と屈折率n2を有する第２層、光学的膜厚d3と屈
折率n3を有する第３層及び光学層膜厚d4と屈折率
n4を有する第４層が少なくとも基板上に積層さ
れ、 該多層反射防止膜の反射率−波長特性における
低反射率の光波長帯域が、該帯域の中心波長
λ0′と前記光学的膜厚との関係をd1＝d3＝d4＝
１／4λ0′及びd2＝１／2λ0′とすると共に、屈折率
の関係がn1、n4≦n3＜n2又はn1、n3≦n4＜n2の無
反射条件を満たすようにして得られる多層反射防
止膜において、 前記第１層〜前記第４層の膜厚条件のうち前記
第２層の膜厚を、前記多層反射防止膜の反射率−
波長特性における長波長側の反射率極大値を持つ
山が極小の反射率を持つ谷に変化し、且つ前記低
反射率の光波長帯域が該極小の反射率に対応した
波長を中心波長λ0とした狭帯域に変化するように
薄くしたことを特徴とする多層反射防止膜であ
る。
本発明の基本原理は、第１図の如き一般的多層
反射防止膜において、中間層の膜厚によつて最小
反射率帯域を得んとするものである。
反射防止膜において、中間層の膜厚によつて最小
反射率帯域を得んとするものである。
即ち、第１図の如き基板５上に４層の膜１，
２，３，４が積層された４層反射防止膜におい
て、第１層の膜１の屈折率をn1、光学的膜厚をd1
とし、以下第２層，第３層，第４層の膜２，３，
４の屈折率、光学的膜厚を各々n2，n3，n4，d2，
d3，d4とする。但し、光学的膜厚とは実際の物理
的膜厚と屈折率の積で定義されるものとする。
２，３，４が積層された４層反射防止膜におい
て、第１層の膜１の屈折率をn1、光学的膜厚をd1
とし、以下第２層，第３層，第４層の膜２，３，
４の屈折率、光学的膜厚を各々n2，n3，n4，d2，
d3，d4とする。但し、光学的膜厚とは実際の物理
的膜厚と屈折率の積で定義されるものとする。
ここで、無反射条件としては
n1，n4≦n3＜n2
又は
n1，n3≦n4＜n2
なる条件を満たすことが必要である。
一方、膜厚に関しても無反射条件として、今所
望の帯域の中心波長をλ′0とすれば、 d1＝d3＝d4＝λ′0／４ d2＝λ′0／２ なる条件を満たすことが必要となる。
望の帯域の中心波長をλ′0とすれば、 d1＝d3＝d4＝λ′0／４ d2＝λ′0／２ なる条件を満たすことが必要となる。
しかしながら、係るJupnikによる四層反射防
止膜における膜厚条件は広帯域の平均的無反射の
条件であり、狭帯域に対しては同一の条件が適用
しえないことが判明した。
止膜における膜厚条件は広帯域の平均的無反射の
条件であり、狭帯域に対しては同一の条件が適用
しえないことが判明した。
本発明は種々の実験の結果、Jupnikによる四
層反射防止膜における膜厚条件を基本としてその
第２層目の膜厚d2と上述の条件からずらした所、
前記中心波長λ0と異なる中心波長λ0を中心とする
狭帯域に極めて低反射率が得られることがわかつ
た。
層反射防止膜における膜厚条件を基本としてその
第２層目の膜厚d2と上述の条件からずらした所、
前記中心波長λ0と異なる中心波長λ0を中心とする
狭帯域に極めて低反射率が得られることがわかつ
た。
この事実から、この反射率が極小帯域の中心を
波長λ0とすると、膜厚d2が（１−ａλ′0／２（但し、 ０＜ａ＜１）の時この極小帯域が得られたとする
と、上述の膜厚条件をλ0で換算すると、 d1＝λ′0／４＝λ0／4b d2＝（１−ａ）／２λ′0＝（１−ａ）／２ ・λ0／ｂ＝（１−ａ）／2bλ0 但し、ｂ＝λ0／λ′0とする なる条件が得られることになる。
波長λ0とすると、膜厚d2が（１−ａλ′0／２（但し、 ０＜ａ＜１）の時この極小帯域が得られたとする
と、上述の膜厚条件をλ0で換算すると、 d1＝λ′0／４＝λ0／4b d2＝（１−ａ）／２λ′0＝（１−ａ）／２ ・λ0／ｂ＝（１−ａ）／2bλ0 但し、ｂ＝λ0／λ′0とする なる条件が得られることになる。
以下、本発明を実施例により説明する。
第２図は第２層目（中間層）の膜厚を変化させた
場合の相対波長−反射率特性図を示す。
場合の相対波長−反射率特性図を示す。
図中、横軸は相対波長（λ／λ′0）、縦軸は反射
率（％）を示す。
率（％）を示す。
層構成は第１図の構成で、第１層１及び第４層
目４にSiO2（屈折率n1＝n4＝1.46）、第２層目２に
TiO2（n2＝2.3）、第３層目３にAl2O3（n3＝1.66）
の物質を選択した。尚、基板５の屈折率n5＝1.52
であつた。ここで、各層の膜厚はd1＝d2＝d4＝
λ′0／４に固定し、２層目の膜厚d2＝（１−ａ）λ′0
／２と して、パラメータａを変化させた。パラメータａ
は０〜0.1まで0.025ステツプで変化させたのが第
２図である。
目４にSiO2（屈折率n1＝n4＝1.46）、第２層目２に
TiO2（n2＝2.3）、第３層目３にAl2O3（n3＝1.66）
の物質を選択した。尚、基板５の屈折率n5＝1.52
であつた。ここで、各層の膜厚はd1＝d2＝d4＝
λ′0／４に固定し、２層目の膜厚d2＝（１−ａ）λ′0
／２と して、パラメータａを変化させた。パラメータａ
は０〜0.1まで0.025ステツプで変化させたのが第
２図である。
同図より明らかな通り、ａ＝０即ち従来の
Jupnikによる膜厚条件の四層反射防止膜では中
心波長がλ0の低反射率の光波長帯域○イを持つ特性
を示し、且つ該低反射率帯域○イ内の短波長側、中
間波長領域、長波長側に各々３つ反射率の極小値
を有し、しかも短波長側と中間波長領域の極小値
間および中間波長領域と長波長側の極小値間に
各々２つの反射率の極大値を持つ山を有する。そ
して、このａ＝0.1の帯域○ロに比べ遥かに広い帯
域○イを取るが、反射率0.1の場合ａ＝0.1の時帯域
○ハの方がａ＝０の時の帯域○ニより2.5倍広くなつ
ている。又、極小値もａ＝０に比し、ａ＝0.1で
ははるかに小さくなつている。上述の事から、
λ0／λ′0を1.16としてａ＝0.1として膜厚を決定すれ
ば よいことがわかる。
Jupnikによる膜厚条件の四層反射防止膜では中
心波長がλ0の低反射率の光波長帯域○イを持つ特性
を示し、且つ該低反射率帯域○イ内の短波長側、中
間波長領域、長波長側に各々３つ反射率の極小値
を有し、しかも短波長側と中間波長領域の極小値
間および中間波長領域と長波長側の極小値間に
各々２つの反射率の極大値を持つ山を有する。そ
して、このａ＝0.1の帯域○ロに比べ遥かに広い帯
域○イを取るが、反射率0.1の場合ａ＝0.1の時帯域
○ハの方がａ＝０の時の帯域○ニより2.5倍広くなつ
ている。又、極小値もａ＝０に比し、ａ＝0.1で
ははるかに小さくなつている。上述の事から、
λ0／λ′0を1.16としてａ＝0.1として膜厚を決定すれ
ば よいことがわかる。
第３図は第２図と同一の条件において基板の屈
折率ns＝1.75とした場合の相対波長−反射率特性
図である。第２図と同様、横軸に相対波長（λ／
λ′0）、縦軸に反射率（％）を示してある。
折率ns＝1.75とした場合の相対波長−反射率特性
図である。第２図と同様、横軸に相対波長（λ／
λ′0）、縦軸に反射率（％）を示してある。
第３図からも明らかな如く、ａ＝0.25の場合最
も低反射率の帯域が広い。
も低反射率の帯域が広い。
この場合、λ0／λ′0＝1.1（＝ｂ）、ａ＝0.25とし
て膜 厚を決定しうる。
て膜 厚を決定しうる。
第４図は第２図と同一の条件において、基板の
屈折率n5＝1.70とした場合の相対波長−反射率特
性図を示す。第２図と同様、横軸に相対波長
（λ／λ′0）、縦軸に反射率（％）を示す。
屈折率n5＝1.70とした場合の相対波長−反射率特
性図を示す。第２図と同様、横軸に相対波長
（λ／λ′0）、縦軸に反射率（％）を示す。
第４図ではａ＝０からａ＝0.12まで0.04ステツ
プで変化させてあり、図よりａ＝0.12λ0／λ′0（＝ ｂ）＝1.24として膜厚を決定するとよいことがわ
かる。
プで変化させてあり、図よりａ＝0.12λ0／λ′0（＝ ｂ）＝1.24として膜厚を決定するとよいことがわ
かる。
以上の様に、本発明の多層反射防止膜によれ
ば、極小の反射率の帯域が得られ、光通信等のデ
バイスに極めて有用であり、又膜厚の制御による
ため実施例のSiO2、TiO2、Al2O3以外でも公知
の光学材料（例えば、特公昭52−22245号公報参
照）を所定の屈折率関係となるように積層すれば
良く材料選択の自由度が増し、用途に応じ硬度の
高い膜等が得られる。
ば、極小の反射率の帯域が得られ、光通信等のデ
バイスに極めて有用であり、又膜厚の制御による
ため実施例のSiO2、TiO2、Al2O3以外でも公知
の光学材料（例えば、特公昭52−22245号公報参
照）を所定の屈折率関係となるように積層すれば
良く材料選択の自由度が増し、用途に応じ硬度の
高い膜等が得られる。
第１図は一般的４層反射防止膜構成図、第２
図、第３図、第４図は本発明により相対波長−反
射率特性図を示す。 図中、１は第１層膜、２は第２層膜、３は第３
層膜、５は第４層膜、５は基板を示す。
図、第３図、第４図は本発明により相対波長−反
射率特性図を示す。 図中、１は第１層膜、２は第２層膜、３は第３
層膜、５は第４層膜、５は基板を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 雰囲気側から光学的膜厚d1と屈折率n1を有す
る第１層、光学層膜厚d2と屈折率n2を有する第２
層、光学的膜厚d3と屈折率n3を有する第３層及び
光学層膜厚d4と屈折率n4を有する第４層が少なく
とも基板上に積層され、 該多層反射防止膜の反射率−波長特性における
低反射率の光波長帯域が、該帯域の中心波長
λ0′と前記光学的膜厚との関係をd1＝d3＝d4＝
１／4λ0′及びd2＝１／2λ0′とすると共に、屈折率
の関係がn1、n4≦n3＜n2又はn1、n3≦n4＜n2の無
反射条件を満たすようにして得られる多層反射防
止膜において、 前記第１層〜前記第４層の膜厚条件のうち前記
第２層の膜厚を、前記多層反射防止膜の反射率−
波長特性における長波長側の反射率極大値を持つ
山が極小の反射率を持つ谷に変化し、且つ前記低
反射率の光波長帯域が該極小の反射率に対応した
波長を中心波長λ0とした狭帯域に変化するように
薄くしたことを特徴とする多層反射防止膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17100279A JPS5694301A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Multilayered antireflection film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17100279A JPS5694301A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Multilayered antireflection film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694301A JPS5694301A (en) | 1981-07-30 |
| JPH0419521B2 true JPH0419521B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=15915279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17100279A Granted JPS5694301A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Multilayered antireflection film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5694301A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660961B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1994-08-10 | 株式会社トプコン | 広帯域反射防止膜 |
| JP2894530B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1999-05-24 | ホーヤ株式会社 | 反射防止膜を有する光学部材 |
| JP2005191219A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222245A (en) * | 1975-08-14 | 1977-02-19 | Ichikoh Ind Ltd | Rear-view mirror for car |
-
1979
- 1979-12-28 JP JP17100279A patent/JPS5694301A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222245A (en) * | 1975-08-14 | 1977-02-19 | Ichikoh Ind Ltd | Rear-view mirror for car |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5694301A (en) | 1981-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3432225A (en) | Antireflection coating and assembly having synthesized layer of index of refraction | |
| US4229066A (en) | Visible transmitting and infrared reflecting filter | |
| US7006292B2 (en) | Multi-cavity optical filter | |
| EP1108228B1 (en) | Partial reflector | |
| US3829197A (en) | Antireflective multilayer coating on a highly refractive substrate | |
| US3463574A (en) | Multilayer antireflection coating for low index materials | |
| JPH11153711A (ja) | 多層薄膜帯域フィルター | |
| US5410431A (en) | Multi-line narrowband-pass filters | |
| WO2005116696A1 (ja) | 反射防止膜 | |
| JPH0419521B2 (ja) | ||
| JP2000347002A5 (ja) | ||
| JPS60130704A (ja) | 合成樹脂基板の反射防止膜 | |
| JP3550894B2 (ja) | 反射防止膜 | |
| JP2001074903A (ja) | 反射防止膜及び光学素子 | |
| JPH03215803A (ja) | 帯域フィルター | |
| JP2815951B2 (ja) | 反射防止膜 | |
| JP2624827B2 (ja) | ハーフミラー | |
| JP2815949B2 (ja) | 反射防止膜 | |
| JPH0291603A (ja) | 光学多層膜 | |
| JP2725043B2 (ja) | 広帯域ハーフミラー | |
| JPH0720301A (ja) | 反射防止膜 | |
| JP3502150B2 (ja) | 反射防止コーティング | |
| JPH08114702A (ja) | 多層反射防止膜 | |
| JPH0926501A (ja) | 反射防止膜を有する合成樹脂光学部品 | |
| JPH02135401A (ja) | ゲルマニウム用反射防止膜 |