JPH0720301A

JPH0720301A - 反射防止膜

Info

Publication number: JPH0720301A
Application number: JP5163401A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ogura; 敏明小倉; Kenji Maruyama; 賢治丸山; Tomokazu Tokunaga; 知一徳永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】金属基板、合成樹脂基板、ガラス基板の反射
を極めて小さくする反射防止膜を提供することを目的と
する。【構成】金属基板（合成樹脂基板、ガラス基板でもよ
い）１１の表面に、誘電体薄膜１２、１４、１６と金属
薄膜１３、１５の交互多層膜からなる反射防止膜を形成
する。誘電体薄膜には例えばフッ化マグネシウムが使用
でき、金属薄膜には例えばニッケルが使用できる。誘電
体薄膜および金属薄膜は真空蒸着によって形成すること
ができる。【効果】上記の構成により、反射率を従来に比べて著
しく低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低反射化に関するもので
あり、特に光学系に使用される金属基板、合成樹脂基
板、ガラス基板の低反射化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学系に使用される金属など、光
の反射率の高い材料には反射率を小さくするために低反
射処理が行われている。具体的な処理としては、金属体
の表面に黒色塗料を塗布したり、黒色の酸化物薄膜など
を真空蒸着法等によって形成したりするものである。ま
た、レンズ鏡筒等には、鏡筒内における内部反射による
迷光を低減ために、黒色に着色された合成樹脂をその材
料によく使用する。

【０００３】また、光学レンズ等に使用されるガラスに
も、誘電体の単層あるいは多層の反射防止膜を形成する
ことが多い。誘電体の反射防止膜の形成は真空蒸着法に
よるのが一般的である。

【０００４】以下、図面を参照しながら従来の低反射化
方法について説明する。図５は、アルミニウムの金属基
板５１の表面に、低反射化のために黒色塗料の膜５２を
塗布によって形成したものである。黒色塗膜５２を有す
る金属基板５１の反射率は約１０％であった。また、塗
膜を形成していないアルミニウム基板そのものの反射率
は約９０％であった。

【０００５】図６は、金属基板６１に黒色の薄膜として
酸化クロム膜６２を０．５μｍ形成したものである。酸
化クロム膜６２を形成した場合の反射率は、８５０ｎｍ
の波長の光に対して約１５％であった。ニッケル基板６
１そのものの反射率は約７０％であった。

【０００６】また、レンズ鏡筒等の材料には着色した合
成樹脂が多く使用される。例えば、カ−ボンブラックを
含有させたポリカボネ−ト基板の反射率は約１１％であ
った。

【０００７】以上の反射防止の原理は、カ−ボンブラッ
クでの光の吸収を利用したものである。

【０００８】図７は、屈折率１．５２のガラス基板７１
に誘電体の多層反射防止膜を真空蒸着法で形成したもの
である。即ち、図７において、７１はガラス基板、７２
は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）層、７３は二酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）層、７４はフッ化マグネシム（ＭｇＦ
2 ）層であり、それぞれの光学的膜厚は、１３０ｎｍ、
２６０ｎｍ、１３０ｎｍである。また、その分光反射特
性を図４において曲線ｂで示す。

【０００９】反射防止の原理は、基板および各薄膜間に
おける多重反射光の干渉を利用したものである。反射防
止の効果としては、図４において曲線ｂで示すように、
可視域全（３８０〜７８０ｎｍ）にわたっては有効では
ない。広帯域にわたって低反射化を図るには誘電体多層
膜では層数が多くなり製造上困難であり、コストも高く
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、金属
基板の低反射化方法には黒色塗料の塗布による黒色塗膜
形成、黒色酸化物の薄膜形成などがあるが、いずれの方
法であっても、残存反射率は大きく、充分な反射防止が
できない。

【００１１】また、着色合成樹脂基板のような材料を使
用しても１０％前後の残存反射率がある。さらに、例え
ば、光学ガラスに使われる誘電体の反射防止膜を金属基
板に使用しても、低反射化の効果は少ない。

【００１２】また、ガラス基板の場合は通常の反射防止
膜には誘電体の単層あるいは多層の薄膜が使われるが、
広帯域の反射防止には層数が多くなり、形成が困難であ
り、コストも高くなる。

【００１３】本発明は上記課題に鑑み、金属基板、合成
樹脂基板の反射を極めて小さくする方法を提供するもの
である。また、この方法はガラス基板の低反射化にも有
効な方法である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の低反射化方法は金属基板、合成樹脂基板、
ガラス基板等の基板表面に、誘電体薄膜と金属薄膜の交
互多層膜を形成し、低反射化を図るものである。誘電体
薄膜には例えばフッ化マグネシウムが使用でき、金属薄
膜には例えばニッケルが使用できる。

【００１５】また、誘電体薄膜および金属薄膜は真空蒸
着によって形成することができる。

【００１６】

【作用】上記構成によれば本発明の低反射化方法は次の
作用を有する。

【００１７】誘電体薄膜と金属薄膜の交互多層膜からな
る反射防止膜が形成された金属基板あるいは合成樹脂基
板あるいはガラス基板に入射した光は、基板、誘電体薄
膜、金属薄膜の各界面で反射し、それぞれの層間でｅｘ
ｐ（−２πｎｄ／λ）の位相変化をうけ多重反射をくり
返す。多重反射光はそれぞれ干渉し、さらに金属薄膜内
に入射した光は、振幅がｅｘｐ（−２πｋｄ／λ）で減
衰する。これら干渉と金属薄膜内の減衰により低反射化
の効果が得られる。ここで、ｎは屈折率、ｋは消衰係
数、λは光の波長である。

【００１８】

【実施例】以下本発明の低反射化方法の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１９】（実施例１）ミクロンオーダーもしくはサ
ブミクロンオーダーの位置検出を行うための光学スケー
ルにおいて使用される金属スリット板、即ち光を透過す
る微細なスリットが一定間隔で形成された金属スリット
板の表面に、誘電体薄膜と金属薄膜の交互多層膜からな
る反射防止膜を形成した。図１にその構成（断面図）を
示し、反射防止膜の具体的構成を（表１）に示す。図１
において、１１は、金属スリット板のであるニッケル基
板、１２、１４、１６はフッ化マグネシウムからなる誘
電体薄膜であり、１３、１５はニッケルからなる金属薄
膜である。

【００２０】

【表１】

【００２１】上記のような構成で、金属基板と誘電体薄
膜と金属薄膜の各界面での多重反射光の干渉と、金属薄
膜内に入射した光の減衰により、金属基板の低反射化が
図れる。（表２）に他の低反射処理による反射率（波長
８５０ｎｍにおける）との比較を示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】（表２）から明らかなように、本実施例に
おいては、反射率を著しく低減できていることが分か
る。

【００２４】（実施例２）レンズ鏡筒に使用するカ−ボ
ンブラックを含有したポリカ−ボネ−ト製合成樹脂基板
の表面、に誘電体薄膜と金属薄膜の交互多層膜からなる
反射防止膜を形成した。図２にその構成（断面図）を示
し、反射防止膜の具体的構成を（表３）に示す。図２に
おいて、２１はカ−ボンブラックを含有したポリカ−ボ
ネ−ト基板、２２、２４、２６はフッ化マグネシウムか
らなる誘電体薄膜であり、２３、２５はニッケルからな
る金属薄膜である。

【００２５】

【表３】

【００２６】また、（表４）に未処理（カ−ボンブラッ
クを含有したポリカ−ボネ−ト基板）とそれに本発明の
低反射化方法を施したものとの比較を示す。

【００２７】

【表４】

【００２８】（表４）から明らかなように、本実施例に
おいても合成樹脂基板の反射率を著しく低減できている
ことが分かる。

【００２９】（実施例３）次に本発明の実施例３につい
て説明する。

【００３０】光学系に使用される光学ガラス基板表面
に、誘電体薄膜と金属薄膜の交互多層膜からなる反射防
止膜を形成した。図３にその構成（断面図）を示し、反
射防止膜の具体的構成を（表５）に示す。図３におい
て、３１は光学ガラス基板、３２、３４はニッケルから
なる金属薄膜であり、３３、３５はフッ化マグネシウム
からなる誘電体薄膜である。

【００３１】

【表５】

【００３２】図４に、本実施例の光学ガラスの分光反射
特性を、曲線ａで示す。曲線ｂは前述の通り、従来の反
射膜を形成した場合の特性曲線である。図４から明らか
なように、本実施例においては、光学ガラス基板の反射
を極めて小さく、また可視域全域（３８０〜７８０ｎ
ｍ）の広い帯域にわたって低反射化が実現できる。

【００３３】なお、上記実施例では誘電体薄膜はフッ化
マグネシウムを使用し、金属薄膜にはニッケルを使用し
たが特に、誘電体薄膜はフッ化マグネシウムに限定され
るものではなく、二酸化珪素、二酸化チタン、五酸化タ
ンタルなど消衰係数が極めて小さい光学定数を有する誘
電体が使用でき、また、金属薄膜もニッケルに限定され
るものではなく、クロム、アルミニウム、金、銀なども
使用でき、所望の特性により、構成材料を選択し、層
数、膜厚等を含めて設計することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属基
板、合成樹脂基板、ガラス基板の表面に誘電体薄膜と金
属薄膜の交互多層膜からなる反射防止膜を形成して低反
射化を図り、基板と薄膜間および各薄膜間の多重反射光
の干渉と光の金属薄膜中での減衰という２つの作用を利
用しているので、金属基板のような材料に対しても充分
な低反射の効果を得ることができる。また、有効波長領
域の極めて広い低反射特性を少ない層数で実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す断面図

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す断面図

【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す断面図

【図４】本発明の第３の実施例の分光反射特性図

【図５】従来の低反射化方法を施した基板の構成を示す
断面図

【図６】従来の低反射化方法を施した基板の構成を示す
断面図

【図７】従来の低反射化方法を施した基板の構成を示す
断面図

【符号の説明】

１１、２１、３１基板１２、１４、１６、２２、２４、２６、３３、３５誘
電体薄膜１３、１５、２３、２５、３２、３４金属薄膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に、誘電体薄膜と金属薄膜を交
互に多層形成して構成したことを特徴とする反射防止
膜。
【請求項２】基板が金属であることを特徴とする請求項
１記載の反射防止膜。
【請求項３】基板が合成樹脂であることを特徴とする反
射防止膜。
【請求項４】基板がガラスであることを特徴とする反射
防止膜。
【請求項５】誘電体薄膜はフッ化マグネシウムからなる
請求項１ないし４の何れかに記載の反射防止膜。
【請求項６】金属薄膜はニッケルからなる請求項１ない
し４の何れかに記載の反射防止膜。
【請求項７】誘電体薄膜と金属薄膜の交互多層膜は４層
以上の多層膜である請求項１ないし４の何れかに記載の
反射防止膜。