JPH052101A - Optical component - Google Patents

Optical component

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JPH052101A
JPH052101A JP3180530A JP18053091A JPH052101A JP H052101 A JPH052101 A JP H052101A JP 3180530 A JP3180530 A JP 3180530A JP 18053091 A JP18053091 A JP 18053091A JP H052101 A JPH052101 A JP H052101A
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JP
Japan
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layer
film
optical component
refractive index
oxide
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JP3180530A
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Japanese (ja)
Inventor
Setsuo Tokuhiro
節夫 徳弘
Tomohito Nakano
智史 中野
Tatsuo Ota
達男 太田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Publication of JPH052101A publication Critical patent/JPH052101A/en
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  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an optical component which has superior reflection prevention characteristics and high transmissivity characteristics over the entire area of visible light, specially to light in a 400-450nm wavelength range and also has small variation in the accuracy of the surface. CONSTITUTION:A reflection preventive film consisting of a laminate film of five-layered constitution is formed on the surface and the refractive index ni and optical film thickness nidi of an (i)th layer (i: counted from a medium like air to the substrate surface) constituting the laminate film are as mentioned below. Here, lambda0 is set wavelength. Namely, 0.24lambda0<=n1d1<=0.26lambda0, and 1.37<=n1<=1.40; 0.52lambda0<=n2d2<=0.56lambda0 and 1.90<=n2<=2.30; 0.10lambda0<=n3d3<=0.15lambda0 and 1.37<=n3<=1.47; 0.05lambda0<=n4d4<=0.12lambda0 and 1.80<=n4<=2.30; and 0.08lambda0<=n5d5<=0.18lambda0 and 1.37<=n5<=1.40.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光学部品に関し、特
に、5層構成の積層膜よりなる反射防止膜が表面上に形
成されてなる光学部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical component, and more particularly to an optical component having an antireflection film composed of a laminated film having a five-layer structure formed on the surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学部品の表面においては、その光学部
品の有する屈折率により、入射光量の約4〜8%の光が
反射する。この現象は、単に内部への透過光量が減少す
ることのみならず、このような光学部品をカメラの投影
レンズ等として用いると、ゴーストやフレアの原因にな
る。この表面反射を低減するため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が表面上
に形成された光学部品が広く知られており、例えば、こ
の単層膜が表面に形成された屈折率1.52のガラス板にお
いて、その表面反射率は約 1.2%まで減少する。
2. Description of the Related Art On the surface of an optical component, about 4 to 8% of the incident light amount is reflected due to the refractive index of the optical component. This phenomenon not only reduces the amount of light transmitted to the inside, but also causes ghost and flare when such an optical component is used as a projection lens of a camera or the like. As the simplest example for reducing this surface reflection, an optical component in which a single layer film made of magnesium fluoride is formed on the surface is widely known. For example, this single layer film is formed on the surface. The surface reflectance of a glass plate having a refractive index of 1.52 is reduced to about 1.2%.

【0003】しかし、この単層膜を表面に形成させる手
段では、可視光の全領域(400nm〜700nm)で有効な反射防
止効果が得られない。そこで、表面に積層膜を形成させ
る手段が考え出されている。斯かる積層膜の基本構成と
しては、例えば空気の如き媒質から数えて第1層目に光
学膜厚0.25λ0 の低屈折率層、第2層目に光学膜厚0.50
λ0 の高屈折率層、第3層目に光学膜厚0.25λ0 の中間
屈折率層の合計3層で構成される(以下「基本3層構
成」という)積層膜、基本3層構成の下に更に第4層と
して光学膜厚0.25λ0 の中間屈折率層を設けた合計4層
で構成される(以下「基本4層構成」という)積層膜等
が知られている。このような構成の積層膜によれば、計
算上、可視光の全領域にわたり1%以下の反射率を得る
ことができる。
However, the means for forming this monolayer film on the surface cannot obtain an effective antireflection effect in the entire visible light region (400 nm to 700 nm). Therefore, a means for forming a laminated film on the surface has been devised. The basic structure of such a laminated film is, for example, a low refractive index layer having an optical film thickness of 0.25λ 0 as the first layer and an optical film thickness of 0.50 as the second layer when counted from a medium such as air.
high refractive index layer of lambda 0, the third layer in constituted by a total of three layers of the intermediate refractive index layer having an optical thickness of 0.25 [lambda 0 (hereinafter referred to as "basic three-layer") stacked film, the basic three-layer structure There is known a laminated film including a total of four layers (hereinafter referred to as “basic four-layer configuration”) in which an intermediate refractive index layer having an optical film thickness of 0.25λ 0 is further provided as a fourth layer. According to the laminated film having such a configuration, it is possible to obtain a reflectance of 1% or less over the entire visible light region in calculation.

【0004】しかし、低屈折率層および高屈折率層につ
いては、屈折率の条件を満たす膜材料が存在するが、中
間屈折率層の条件を満たすものとして好適な膜材料は現
在知られておらず、従って、上記の基本3層構成を3層
の積層膜で実現することはできず、基本4層構成につい
ても同様である。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、任意の屈
折率nM の膜材料よりなる層を、nM より大きい屈折率
H の膜材料よりなる層とnM より小さい屈折率nL
膜材料よりなる層との交互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。
However, for the low refractive index layer and the high refractive index layer, there are film materials satisfying the condition of the refractive index, but film materials suitable for satisfying the condition of the intermediate refractive index layer are currently known. Therefore, the above basic three-layer structure cannot be realized by a laminated film of three layers, and the same applies to the basic four-layer structure. Therefore, as a method often used,
There is a three-layer equivalent film method. In this method, a layer made of a film material having an arbitrary refractive index n M is alternated with a layer made of a film material having a refractive index n H larger than n M and a layer made of a film material having a refractive index n L smaller than n M. It is based on the principle that it can be replaced by three layers.

【0005】現在、積層膜よりなる反射防止膜として数
多くの構成が提案されているが、その多くは基本3層構
成および基本4層構成における中間屈折率層を3層等価
膜法の原理を利用して置換した合計5〜7層構成のもの
である。
At present, many structures are proposed as an antireflection film composed of a laminated film, but most of them use the principle of the three-layer equivalent film method for the intermediate refractive index layer in the basic three-layer structure and the basic four-layer structure. 5 to 7 layers in total, which have been replaced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の構成の積層膜よりなる反射防止膜が形成された光学部
品においては、以下のような問題を有している。 各
層の膜材料における屈折率が入射波長により異なる現象
(以下「屈折率の分散現象」という。)、同一層内で厚
さ方向に屈折率が変化する現象(以下「膜の不均質現
象」という。)等の影響により、可視光の全領域にわた
って良好な反射防止特性を有するものとならず、また可
視光の短波長領域(400nm〜450nm)において反射率が急激
に大きくなる。 また、積層膜よりなる反射防止膜を
構成する場合、可視光の全波長領域において反射防止特
性を得るためには、屈折率が 2.0付近の高屈折率材料に
より、光学膜厚 0.5λ0 程度の厚い層を構成することが
不可欠になる。しかし、このような、高屈折率材料の厚
い層により反射防止膜を構成する場合、可視光の短波長
領域における光が吸収されやすくなり、透過光量が減少
してしまう。従って、可視光の短波長領域において所期
の透過光量を得ることができず、このような光学部品を
カメラの撮影レンズ等として多数用いた場合、短波長領
域(青色)の透過光量が低下し、カラーバランスが崩れ
て色再現上好ましくない。 積層膜を構成する各層の
膜応力により、表面に反りが生じ、面精度が変化する。
However, the optical component having the antireflection film made of the laminated film having these structures has the following problems. Phenomenon in which the refractive index of the film material of each layer differs depending on the incident wavelength (hereinafter referred to as "refractive index dispersion phenomenon"), and phenomenon in which the refractive index changes in the same layer in the thickness direction (hereinafter referred to as "film non-uniformity phenomenon") .) And the like, it does not have good antireflection properties over the entire visible light region, and the reflectance rapidly increases in the short wavelength region (400 nm to 450 nm) of visible light. Further, when an antireflection film made of a laminated film is formed, in order to obtain antireflection properties in the entire wavelength range of visible light, a high refractive index material with a refractive index of around 2.0 is used to obtain an optical film thickness of about 0.5λ 0 . Constructing thick layers becomes essential. However, when the antireflection film is formed of such a thick layer of a high refractive index material, light in the short wavelength region of visible light is easily absorbed, and the amount of transmitted light is reduced. Therefore, it is not possible to obtain the desired amount of transmitted light in the short wavelength region of visible light, and when a large number of such optical components are used as photographing lenses of a camera, the amount of transmitted light in the short wavelength region (blue) decreases. However, the color balance is lost, which is not preferable for color reproduction. The film stress of each layer constituting the laminated film causes a warp on the surface and changes the surface accuracy.

【0007】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、可視光の全領
域にわたって良好な反射防止特性を有し、特に400〜450
nmの波長領域における光の反射防止特性に優れた光学
部品を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and a first object of the present invention is to have good antireflection properties over the entire visible light range, and particularly 400 to 450.
An object of the present invention is to provide an optical component having an excellent antireflection property of light in the wavelength region of nm.

【0008】本発明の第2の目的は、可視光の短波長領
域において、光の吸収や散乱等による光量損失が少な
く、高い透過率特性を有する光学部品を提供することに
ある。
A second object of the present invention is to provide an optical component having a high transmittance characteristic with a small light amount loss due to absorption or scattering of light in the short wavelength region of visible light.

【0009】本発明の第3の目的は、膜応力に起因する
表面の面精度の変化が小さくて反り等が生じない光学部
品を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide an optical component in which a change in surface accuracy due to film stress is small and warpage or the like does not occur.

【0010】[0010]

〔ここで、i(i:i=1〜5)は、空気の如き媒質か
ら下地表面に向かって数える。また、λ0 は設定波長を
示す。〕
[Here, i (i: i = 1 to 5) is counted from a medium such as air toward the underlying surface. Further, λ 0 indicates the set wavelength. ]

【0011】また、第2層および第4層を構成する膜材
料が、酸化タンタル、酸化チタニウムと酸化ジルコニウ
ムの混合物および酸化チタニウムと酸化プラセオジウム
の混合物からなる群より選ばれた金属酸化物または金属
酸化物の混合物であることが好ましい。
The film material forming the second and fourth layers is a metal oxide or metal oxide selected from the group consisting of tantalum oxide, a mixture of titanium oxide and zirconium oxide, and a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide. It is preferably a mixture of substances.

【0012】更に、第3層を構成する膜材料が、酸化シ
リコンであることが好ましい。
Further, the film material forming the third layer is preferably silicon oxide.

【0013】[0013]

【作用】5層構成の積層膜よりなる反射防止膜を表面上
に形成し、各層における屈折率および光学膜厚を特定の
範囲に規定することにより、後述する実施例および比較
例からも明らかなように、可視光の全領域で良好な反射
防止特性を有し、特に 400〜450nm の波長領域における
光の反射防止特性に優れたものとなる。
By forming an antireflection film composed of a laminated film having a five-layer structure on the surface and defining the refractive index and the optical film thickness in each layer within a specific range, it will be clear from Examples and Comparative Examples described later. As described above, it has excellent antireflection properties in the entire visible light region, and particularly has excellent antireflection properties in the wavelength region of 400 to 450 nm.

【0014】第2層および第4層を構成する膜材料とし
て、特定の金属酸化物または特定の金属酸化物の混合物
を用いることにより、可視光の短波長領域における光の
吸収、散乱等の光量損失が少なく、高い透過率特性を有
するものとなる。
By using a specific metal oxide or a mixture of specific metal oxides as the film material forming the second layer and the fourth layer, the amount of light such as absorption and scattering of light in the short wavelength region of visible light is obtained. The loss is small and the transmittance is high.

【0015】第3層を構成する膜材料として、他の層を
構成する膜材料とは膜応力の方向が反対である酸化シリ
コンを用いることにより、他の層で生じる膜応力を緩和
することができ、面精度の変化が小さく、反り等が生じ
ないものとなる。
By using, as the film material forming the third layer, silicon oxide whose film stress direction is opposite to that of the film material forming the other layers, the film stress generated in the other layers can be relaxed. Therefore, the change in surface accuracy is small, and warpage or the like does not occur.

【0016】<各層における膜材料> 第1層および
第5層を構成する膜材料としては、例えばフッ化マグネ
シウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン等を挙げるこ
とができ、特に、安定した光学特性を有し、耐摩耗性お
よび耐湿性に優れている点でフッ化マグネシウムが好ま
しい。 第2層および第4層を構成する膜材料として
は、例えば酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化チタ
ニウムと酸化ジルコニウムの混合物、酸化チタニウムと
酸化プラセオジウムの混合物等を挙げることができ、特
に、光の吸収や散乱等の光量損失が少なく、高い透過率
特性を有する点で、酸化タンタル、酸化チタニウムと酸
化ジルコニウムの混合物および酸化チタニウムと酸化プ
ラセオジウムの混合物が好ましい。 第3層を構成す
る膜材料としては、例えばフッ化マグネシウム、酸化ア
ルミニウム、酸化シリコン等を挙げることができ、特
に、他の層で生じる膜応力を緩和する効果を有する点で
酸化シリコンが好ましい。
<Film Material in Each Layer> Examples of the film material constituting the first layer and the fifth layer include magnesium fluoride, aluminum oxide, silicon oxide and the like, which have particularly stable optical characteristics. Magnesium fluoride is preferable because it has excellent wear resistance and moisture resistance. Examples of the film material forming the second layer and the fourth layer include zirconium oxide, tantalum oxide, a mixture of titanium oxide and zirconium oxide, a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide, and the like. A mixture of tantalum oxide, a mixture of titanium oxide and zirconium oxide, and a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide are preferable because they have a small light loss such as scattering and have a high transmittance characteristic. Examples of the film material forming the third layer include magnesium fluoride, aluminum oxide, silicon oxide, and the like. In particular, silicon oxide is preferable because it has an effect of relieving film stress generated in other layers.

【0017】[0017]

【実施例】実施例1〜5 屈折率の異なる各ガラス基板上に、表1に示す膜材料お
よび光学膜厚に従って積層膜よりなる反射防止膜を形成
し、光学部品を作製した。
Examples 1 to 5 On each glass substrate having a different refractive index, an antireflection film made of a laminated film was formed according to the film material and the optical film thickness shown in Table 1 to manufacture an optical component.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1中、MgFx 、SiOx 、ZrOx
よびTiOx におけるxの値は、1≦x≦2の範囲内で
ある。また、λ0 は設定波長であり、設定波長λ0 は 5
10nmとした。 ※1:第2層および第4層を構成する酸化チタニウム
(TiOx )と酸化ジルコニウム(ZrOx )の混合物
において、波長λの光に対する屈折率の値は、ほぼ以下
の式に従う。 n2 またはn4 =2.031+23.28/(λ−217)
In Table 1, the value of x in MgF x , SiO x , ZrO x and TiO x is within the range of 1 ≦ x ≦ 2. Further, λ 0 is the set wavelength, and the set wavelength λ 0 is 5
It was set to 10 nm. * 1: In the mixture of titanium oxide (TiO x ) and zirconium oxide (ZrO x ) forming the second layer and the fourth layer, the value of the refractive index with respect to the light having the wavelength λ substantially conforms to the following formula. n 2 or n 4 = 2.031 + 23.28 / (λ-217)

【0020】<積層膜の形成方法>洗浄されたガラス基
板の各々を真空蒸着装置にセットし、ガラス基板の表面
温度が約 300℃になるまで加熱し、真空度が 1.0×10-5
mbarとなるまで排気を行った後真空蒸着を開始した。な
お、第2層、第3層および第4層においては、反応ガス
として酸素ガスを導入しながら、真空度 1.5×10-5mbar
で真空蒸着を行った。なお、各層における光学膜厚は、
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。
<Method of forming laminated film> Each of the washed glass substrates is set in a vacuum vapor deposition apparatus and heated until the surface temperature of the glass substrate reaches about 300 ° C., and the degree of vacuum is 1.0 × 10 −5.
After evacuation to mbar, vacuum deposition was started. In addition, in the second layer, the third layer, and the fourth layer, while introducing oxygen gas as a reaction gas, the vacuum degree is 1.5 × 10 −5 mbar.
Vacuum deposition was performed. The optical film thickness in each layer is
It was performed by controlling the reflectance on the monitor glass based on the optical film thickness monitoring method.

【0021】<反射防止特性>上記実施例1〜5により
作製された各光学部品についての分光反射率特性を図1
〜図5に示す。これらの分光反射率特性から、可視光の
全領域(400nm〜700nm)にわたって良好な反射防止特性を
示し、特に 400〜450nm の波長領域において良好な反射
防止特性を有していることが理解される。
<Antireflection Property> FIG. 1 shows the spectral reflectance property of each optical component produced in Examples 1 to 5 above.
~ Shown in FIG. From these spectral reflectance characteristics, it is understood that it shows good antireflection characteristics over the entire visible light range (400 nm to 700 nm), and particularly in the wavelength range of 400 to 450 nm. .

【0022】<透過率特性>可視光の短波長領域の光を
吸収しない硝材「BK7」よりなるガラス基板上に、実
施例1と同様の構成の反射防止膜を形成し、波長 400nm
の光に対する反射率Rと透過率Tとから(T+R)を測
定したところ、ほぼ 100%となり、各層の内部および層
の境界面において、光の吸収や散乱等の光量損失が生じ
ていないことが確認された。
<Transmittance characteristics> An antireflection film having the same structure as in Example 1 was formed on a glass substrate made of a glass material "BK7" which does not absorb light in the short wavelength region of visible light, and the wavelength was 400 nm.
When (T + R) was measured from the reflectance R and the transmittance T for the light, it was almost 100%, and it was confirmed that no light quantity loss such as absorption or scattering of light occurred in the inside of each layer and the boundary surface of the layers. confirmed.

【0023】本実施例においては、光学膜厚が 0.5λ0
以上の高屈折率材料層により第2層が構成されている
が、膜材料として、酸化チタニウムと酸化ジルコニウム
の混合物を用いているため、短波長領域においても光の
吸収や散乱等の光量損失が生じない。
In this embodiment, the optical film thickness is 0.5λ 0.
The second layer is composed of the high refractive index material layer described above, but since a mixture of titanium oxide and zirconium oxide is used as the film material, light quantity loss such as absorption and scattering of light occurs even in the short wavelength region. Does not happen.

【0024】第2層および第4層の膜材料として、表2
に示す各種の金属酸化物を用いたこと以外は実施例1と
同様の構成の光学部品を作製して、λ=400nmにおける
光損失量を測定した。結果を表2に示す。
As the film materials for the second and fourth layers, Table 2
An optical component having the same configuration as in Example 1 was prepared except that the various metal oxides shown in 1 were used, and the optical loss amount at λ = 400 nm was measured. The results are shown in Table 2.

【0025】[0025]

【表2】 表2の結果から、いずれの金属酸化物(混合物)も第2
層および第4層の膜材料として好適であり、特に、酸化
チタニウムと酸化ジルコニウムの混合物を用いた場合、
短波長領域における透過率特性が優れていることが理解
される。また、第2層および第4層の膜材料として酸化
チタニウムと酸化プラセオジウムの混合物を用いたこと
以外は実施例1と同様の構成の光学部品を作製して、λ
=400nmにおける光損失量を測定したところ、光損失量
は0%であった。
[Table 2] From the results in Table 2, it was found that all metal oxides (mixtures) were second
It is suitable as a film material for the fourth layer and the fourth layer, and particularly when a mixture of titanium oxide and zirconium oxide is used,
It is understood that the transmittance characteristics in the short wavelength region are excellent. Further, an optical component having the same configuration as in Example 1 was prepared except that a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide was used as the film material for the second and fourth layers, and λ
When the amount of light loss at 400 nm was measured, the amount of light loss was 0%.

【0026】<面精度>ガラス基板に代えて、それぞれ
形状の異なる各種レンズおよび厚さ 0.5mmの極薄フィル
ターの表面に、実施例1と同様の積層膜よりなる反射防
止膜を形成した。反射防止膜の形成前後における各種レ
ンズおよびフィルターの面精度をザイゴ干渉計「MAR
K−II」〔ザイゴ(Zygo)社製〕で測定したところ、面精
度の変化はλ/10以下であり、反りのない良好な結果が
得られた。一方、比較のため、第1層、第3層および第
5層の膜材料としてフッ化マグネシウムを用いて各種レ
ンズおよびフィルターの面精度の変化を測定したところ
λ/5以上であった。以上のことから、酸化シリコンを
第3層の膜材料として用いることにより、他の層で生じ
る膜応力を緩和することができ、面精度の変化が小さ
く、反りが生じないものとすることができる。
<Surface Accuracy> Instead of the glass substrate, an antireflection film made of the same laminated film as in Example 1 was formed on the surfaces of various lenses having different shapes and an ultrathin filter having a thickness of 0.5 mm. The surface accuracy of various lenses and filters before and after the formation of the antireflection film is measured by the Zygo interferometer "MAR".
K-II ”(manufactured by Zygo), the change in surface accuracy was λ / 10 or less, and good results without warpage were obtained. On the other hand, for comparison, when magnesium fluoride was used as the film material of the first layer, the third layer, and the fifth layer, the change in surface accuracy of each lens and filter was measured and found to be λ / 5 or more. From the above, by using silicon oxide as the film material of the third layer, the film stress generated in other layers can be relaxed, the change in surface accuracy can be made small, and warpage can be prevented. .

【0027】実施例6 屈折率の異なる各ガラス基板上に、表3に示す膜材料お
よび光学膜厚に従って積層膜よりなる反射防止膜を形成
し、光学部品を作製した。
Example 6 On each glass substrate having a different refractive index, an antireflection film made of a laminated film was formed according to the film material and the optical film thickness shown in Table 3 to manufacture an optical component.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】表3中、MgFx 、SiOx およびTax
Y におけるxの値は、1≦x≦2の範囲内であり、T
x Y におけるYの値は 2.5≦Y≦5の範囲内であ
る。また、λ0 は設定波長であり、設定波長λ0 は 510
nmとした。 ※2:第2層および第4層を構成する酸化タンタル(T
x Y )において、波長λの光に対する屈折率の値
は、ほぼ以下の式に従う。 n2 またはn4 =2.094+10.08/(λ−320)
In Table 3, MgF x , SiO x and Ta x
The value of x in O Y is within the range of 1 ≦ x ≦ 2, and T
The value of Y in a x O Y is within the range of 2.5 ≦ Y ≦ 5. Further, λ 0 is the set wavelength, and the set wavelength λ 0 is 510
nm. * 2: Tantalum oxide (T
a x O Y ), the value of the refractive index with respect to the light having the wavelength λ substantially follows the following formula. n 2 or n 4 = 2.094 + 10.08 / (λ−320)

【0030】実施例7 屈折率の異なる各ガラス基板上に、表4に示す膜材料お
よび光学膜厚に従って積層膜よりなる反射防止膜を形成
し、光学部品を作製した。
Example 7 On each glass substrate having a different refractive index, an antireflection film consisting of a laminated film was formed according to the film material and the optical film thickness shown in Table 4 to prepare an optical component.

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】表4中、MgFx 、SiOx 、TiOx
よびPrx Z におけるxの値は、1≦x≦2の範囲内
であり、Prx Z におけるZの値は 1.5≦x≦4の範
囲内である。また、λ0 は設定波長であり、設定波長λ
0 は 510nmとした。 ※3:第2層および第4層を構成する酸化チタニウム
(TiOx )と酸化プラセオジウム(Prx Z )にお
いて、波長λの光に対する屈折率の値は、ほぼ以下の式
に従う。 n2 またはn4 =2.045+5.162/(λ−355)
In Table 4, the value of x in MgF x , SiO x , TiO x and Pr x O Z is within the range of 1 ≦ x ≦ 2, and the value of Z in Pr x O Z is 1.5 ≦ x ≦. It is within the range of 4. Further, λ 0 is the set wavelength, and the set wavelength λ
0 was 510 nm. * 3: In titanium oxide (TiO x ) and praseodymium oxide (Pr x O Z ) forming the second layer and the fourth layer, the value of the refractive index with respect to the light having the wavelength λ substantially conforms to the following formula. n 2 or n 4 = 2.045 + 5.162 / (λ-355)

【0033】上記実施例6〜7により作製された各光学
部品についての分光反射率特性を図6〜図7に示す。こ
れらの分光反射率特性から、本実施例においても、可視
光の全領域(400nm〜700nm)にわたって良好な反射防止特
性を示し、特に 400〜450nm の波長領域において良好な
反射防止特性を有していることが理解される。
Spectral reflectance characteristics of the optical components produced in Examples 6 to 7 are shown in FIGS. From these spectral reflectance characteristics, this example also shows good antireflection characteristics over the entire visible light range (400 nm to 700 nm), and particularly good antireflection characteristics in the wavelength range of 400 to 450 nm. It is understood that

【0034】<比較例>比較例1〜2 屈折率の異なる各ガラス基板(実施例3および実施例5
で用いたと同一のガラス基板)上に、表5に示す膜材料
および光学膜厚に従って積層膜よりなる反射防止膜を形
成し、光学部品を作製した。この例における積層膜は、
光学部品のマルチコート材料として一般に使用されてい
るものであり、基本3層構成の第3層目(中間屈折率
層)を3層等価膜法で置換した4層構成のものである。
<Comparative Example> Comparative Examples 1 and 2 Glass substrates having different refractive indexes (Examples 3 and 5)
On the same glass substrate as used in (1), an antireflection film composed of a laminated film was formed according to the film material and the optical film thickness shown in Table 5 to manufacture an optical component. The laminated film in this example is
It is generally used as a multi-coat material for optical parts, and has a four-layer structure in which the third layer (intermediate refractive index layer) of the basic three-layer structure is replaced by the three-layer equivalent film method.

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】表5中、MgFx 、ZrOx およびTiO
x におけるxの値は、1≦x≦2の範囲内である。ま
た、λ0 は設定波長であり、設定波長λ0 は 510nmとし
た。 ※1:第2層および第4層を構成する酸化チタニウム
(TiOx )と酸化ジルコニウム(ZrOx )の混合物
において、波長λの光に対する屈折率の値は、ほぼ以下
の式に従う。 n2 またはn4 =2.031+23.28/(λ−217)
In Table 5, MgF x , ZrO x and TiO
The value of x in x is within the range of 1 ≦ x ≦ 2. Further, λ 0 is a set wavelength, and the set wavelength λ 0 is 510 nm. * 1: In the mixture of titanium oxide (TiO x ) and zirconium oxide (ZrO x ) forming the second layer and the fourth layer, the value of the refractive index with respect to the light having the wavelength λ substantially conforms to the following formula. n 2 or n 4 = 2.031 + 23.28 / (λ-217)

【0037】比較例1および比較例2により作製された
各光学部品についての分光反射率特性を図8〜図9に示
す。これらの分光反射率特性から、反射率が低い値を示
す波長領域が図3および図5に比較して狭く、特に、波
長領域 400〜450 nmにおける光の反射率が大きくなって
いることが理解される。これは、屈折率が 2.0付近の高
屈折率層における、屈折率の分散現象および膜の不均質
現象等によるものと考えられる。
Spectral reflectance characteristics of the optical components produced in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown in FIGS. From these spectral reflectance characteristics, it is understood that the wavelength region where the reflectance is low is narrower than that in FIGS. 3 and 5, and the reflectance of light is particularly large in the wavelength region of 400 to 450 nm. To be done. It is considered that this is due to the dispersion phenomenon of the refractive index and the inhomogeneity phenomenon of the film in the high refractive index layer having a refractive index of around 2.0.

【0038】本実施例の光学部品は、5層構成の積層膜
よりなる反射防止膜が表面上に形成され、各層の屈折率
および光学膜厚をそれぞれ特定の範囲としているので、
可視光の全領域にわたって良好な反射防止特性を有し、
特に 400〜450nm の波長領域における光の反射防止特性
に優れている。
In the optical component of this embodiment, the antireflection film made of a laminated film having a five-layer structure is formed on the surface, and the refractive index and the optical film thickness of each layer are set within specific ranges.
Has good anti-reflection properties over the entire visible light range,
In particular, it has excellent antireflection properties for light in the wavelength range of 400 to 450 nm.

【0039】また、第2層および第4層を構成する膜材
料として、特定の金属酸化物(実施例6)または特定の
金属酸化物の混合物(実施例1〜5および実施例7)を
用いているので、可視光の短波長領域における光の吸
収、散乱等の光量損失が少なく、高い透過率特性を有す
るものである。
As the film material forming the second layer and the fourth layer, a specific metal oxide (Example 6) or a mixture of specific metal oxides (Examples 1 to 5 and Example 7) is used. Therefore, the light amount loss such as absorption and scattering of light in the short wavelength region of visible light is small, and high transmittance characteristics are obtained.

【0040】更に、第3層を構成する膜材料として、他
の層を構成する膜材料とは膜応力の方向が反対である酸
化シリコンを用いているので、他の層で生じる膜応力を
緩和することができ、面精度の変化が小さいものであ
る。
Further, since silicon oxide whose film stress direction is opposite to that of the film material forming the other layers is used as the film material forming the third layer, the film stress generated in the other layers is relaxed. The surface precision can be changed with a small change.

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、可視光の全領
域で良好な反射防止特性を有し、特に400〜450nm の波
長領域における光の反射防止特性に優れたものとなる。
According to the invention of claim 1, it has a good antireflection property in the entire visible light region, and particularly has an excellent light antireflection property in the wavelength region of 400 to 450 nm.

【0042】請求項2の発明によれば、可視光の短波長
領域における光の吸収、散乱等の光量損失が少なく、高
い透過率特性を有するものとなる。
According to the second aspect of the present invention, a light amount loss such as absorption and scattering of light in the short wavelength region of visible light is small, and a high transmittance characteristic is obtained.

【0043】請求項3の発明によれば、面精度の変化が
小さく、反り等が生じないものとなる。
According to the third aspect of the invention, the change in surface accuracy is small, and warpage or the like does not occur.

【0044】本発明の光学部品をカメラの投影レンズ等
に用いることにより、可視光の全領域にわたって反射率
が小さく透過率特性の高いものとなり、ゴーストやフレ
アを発生することなく、色再現が極めて正確に行われ
る。
By using the optical component of the present invention for a projection lens of a camera or the like, the reflectance is small over the entire visible light region and the transmittance is high, and ghost and flare are not generated, and color reproduction is extremely high. Done exactly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1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。
FIG. 1 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 1.

【図2】実施例2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。
FIG. 2 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 2.

【図3】実施例3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。
FIG. 3 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 3.

【図4】実施例4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。
FIG. 4 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 4.

【図5】実施例5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。
FIG. 5 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 5.

【図6】実施例6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。
FIG. 6 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 6.

【図7】実施例7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。
FIG. 7 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Example 7.

【図8】比較例1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。
8 is a curve diagram showing the spectral reflectance characteristics of the optical component of Comparative Example 1. FIG.

【図9】比較例2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。
FIG. 9 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of an optical component of Comparative Example 2.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 5層構成の積層膜よりなる反射防止膜が
表面上に形成され、当該積層膜を構成する第i層の屈折
率ni および光学膜厚ni i が以下の範囲にあること
を特徴とする光学部品。 0.24λ0 ≦n1 1 ≦0.26λ0 1.37≦n1 ≦1.40 0.52λ0 ≦n2 2 ≦0.56λ0 1.90≦n2 ≦2.30 0.10λ0 ≦n3 3 ≦0.15λ0 1.37≦n3 ≦1.47 0.05λ0 ≦n4 4 ≦0.12λ0 1.80≦n4 ≦2.30 0.08λ0 ≦n5 5 ≦0.18λ0 1.37≦n5 ≦1.40 〔ここで、i(i:i=1〜5)は、空気の如き媒質か
ら下地表面に向かって数える。また、λ0 は設定波長を
示す。〕
1. An antireflection film comprising a laminated film having a five-layer structure is formed on the surface, and a refractive index n i and an optical film thickness n i d i of an i- th layer constituting the laminated film are within the following ranges. An optical component characterized by being present. 0.24λ 0 ≤ n 1 d 1 ≤ 0.26λ 0 1.37 ≤ n 1 ≤ 1.40 0.52λ 0 ≤ n 2 d 2 ≤ 0.56λ 0 1.90 ≤ n 2 ≤ 2.30 0.10 λ 0 ≤ n 3 d 3 ≤ 0.15λ 0 1.37 ≤ n 3 ≦ 1.47 0.05λ 0 ≦ n 4 d 4 ≦ 0.12λ 0 1.80 ≦ n 4 ≦ 2.30 0.08λ 0 ≦ n 5 d 5 ≦ 0.18λ 0 1.37 ≦ n 5 ≦ 1.40 [where i (i: i = 1 to 5) are counted from a medium such as air toward the underlying surface. Further, λ 0 indicates the set wavelength. ]
【請求項2】 第2層および第4層を構成する膜材料
が、酸化タンタル、酸化チタニウムと酸化ジルコニウム
の混合物および酸化チタニウムと酸化プラセオジウムの
混合物からなる群より選ばれた金属酸化物または金属酸
化物の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の
光学部品。
2. A metal oxide or a metal oxide selected from the group consisting of tantalum oxide, a mixture of titanium oxide and zirconium oxide, and a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide, as the film material forming the second and fourth layers. The optical component according to claim 1, which is a mixture of materials.
【請求項3】 第3層を構成する膜材料が、酸化シリコ
ンであることを特徴とする請求項1または請求項2のい
ずれかに記載の光学部品。
3. The optical component according to claim 1, wherein the film material forming the third layer is silicon oxide.
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