JPH1020102A - 反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜Info
- Publication number
- JPH1020102A JPH1020102A JP8173454A JP17345496A JPH1020102A JP H1020102 A JPH1020102 A JP H1020102A JP 8173454 A JP8173454 A JP 8173454A JP 17345496 A JP17345496 A JP 17345496A JP H1020102 A JPH1020102 A JP H1020102A
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- Japan
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- film
- refractive index
- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造誤差が生じにくく、かつ可視光全域にお
いて優れた反射防止効果を奏する反射防止膜を提供す
る。 【解決手段】 可視域近傍の波長範囲内の任意の設計基
準波長λ0において、屈折率が約１．４〜１．９の基板
上に基板側から数えて以下に示す条件を満足する第１層
〜第７層を積層してなる反射防止膜。 １．３５≦ｎ1≦１．８０、１．９０≦ｎ2≦２．５０、
１．３５≦ｎ3≦１．８０ １．９０≦ｎ4≦２．５０、１．３５≦ｎ5≦１．８０、
１．９０≦ｎ6≦２．５０１．３５≦ｎ7≦１．５０、
０．０４５０λ0≦ｎ1ｄ1≦０．２５００λ0、０．０４
５０λ0≦ｎ2ｄ2≦０．１３００λ0、０．０４５０λ0
≦ｎ3ｄ3≦０．１１００λ0、０．２１００λ0≦ｎ4ｄ4
≦０．３０００λ0、０．０４５０λ0≦ｎ 5ｄ5≦０．０
７５０λ0、０．１０００λ0≦ｎ6ｄ6≦０．１６００λ
0、０．２３５０λ0≦ｎ7ｄ7≦０．２９００λ0
いて優れた反射防止効果を奏する反射防止膜を提供す
る。 【解決手段】 可視域近傍の波長範囲内の任意の設計基
準波長λ0において、屈折率が約１．４〜１．９の基板
上に基板側から数えて以下に示す条件を満足する第１層
〜第７層を積層してなる反射防止膜。 １．３５≦ｎ1≦１．８０、１．９０≦ｎ2≦２．５０、
１．３５≦ｎ3≦１．８０ １．９０≦ｎ4≦２．５０、１．３５≦ｎ5≦１．８０、
１．９０≦ｎ6≦２．５０１．３５≦ｎ7≦１．５０、
０．０４５０λ0≦ｎ1ｄ1≦０．２５００λ0、０．０４
５０λ0≦ｎ2ｄ2≦０．１３００λ0、０．０４５０λ0
≦ｎ3ｄ3≦０．１１００λ0、０．２１００λ0≦ｎ4ｄ4
≦０．３０００λ0、０．０４５０λ0≦ｎ 5ｄ5≦０．０
７５０λ0、０．１０００λ0≦ｎ6ｄ6≦０．１６００λ
0、０．２３５０λ0≦ｎ7ｄ7≦０．２９００λ0
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学部品に施される
可視域用多層反射防止膜に関するものである。
可視域用多層反射防止膜に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光学用基板の表面と入射媒質の界面におい
て、その屈折率差により入射光が３、４％程度反射する
という現象が生じる。従って、ガラスを光が透過する
と、表裏で約８％程度の光量損失となり、ガラス枚数が
増加すると、この損失は相乗的に増加する。また、この
現象は光量損失だけでなく、繰り返し反射によってフレ
アー、ゴースト、レーザー光の干渉などの原因にもな
る。
て、その屈折率差により入射光が３、４％程度反射する
という現象が生じる。従って、ガラスを光が透過する
と、表裏で約８％程度の光量損失となり、ガラス枚数が
増加すると、この損失は相乗的に増加する。また、この
現象は光量損失だけでなく、繰り返し反射によってフレ
アー、ゴースト、レーザー光の干渉などの原因にもな
る。
【０００３】そのため現在の光学部品のほとんど全てが
その表面に誘電体からなる反射防止膜が施されたり、光
の干渉を利用した反射防止法がとられている。反射防止
膜としては、単層反射防止膜、２層反射防止膜、３層反
射防止膜は良く知られた技術であり、これらはλ／２、
λ／４の膜の組み合わせからなる。最近では、膜設計技
術の高度化に伴って、要求精度の高いスペックの膜設計
が可能となり、この場合非常に厚い膜厚や非常に薄い膜
厚を含んだ膜構成であることが多い。
その表面に誘電体からなる反射防止膜が施されたり、光
の干渉を利用した反射防止法がとられている。反射防止
膜としては、単層反射防止膜、２層反射防止膜、３層反
射防止膜は良く知られた技術であり、これらはλ／２、
λ／４の膜の組み合わせからなる。最近では、膜設計技
術の高度化に伴って、要求精度の高いスペックの膜設計
が可能となり、この場合非常に厚い膜厚や非常に薄い膜
厚を含んだ膜構成であることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射防
止膜は、基板上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等により成膜され、その膜厚の制
御は光学式膜厚モニター、水晶振動子式により行われる
ので、その膜厚の検出感度や精度、膜厚を検出してから
成膜装置を制御するまでのタイムラグなどの要因によっ
て、実際に成膜された膜は誤差を含んだ膜である。
止膜は、基板上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等により成膜され、その膜厚の制
御は光学式膜厚モニター、水晶振動子式により行われる
ので、その膜厚の検出感度や精度、膜厚を検出してから
成膜装置を制御するまでのタイムラグなどの要因によっ
て、実際に成膜された膜は誤差を含んだ膜である。
【０００５】その誤差の比率は厚い膜に比べて薄い膜の
方が大きい。また、真空蒸着法（スパッタ、イオンプレ
ーティング等も含む）により成膜する場合は、膜の均一
性を制御するために光学部品をセットしたドームと呼ば
れるホルダーを、真空蒸着装置内の所定の箇所に設置
し、ドームを回転させながら成膜するという方法を行っ
ている。
方が大きい。また、真空蒸着法（スパッタ、イオンプレ
ーティング等も含む）により成膜する場合は、膜の均一
性を制御するために光学部品をセットしたドームと呼ば
れるホルダーを、真空蒸着装置内の所定の箇所に設置
し、ドームを回転させながら成膜するという方法を行っ
ている。
【０００６】従って、膜厚が非常に薄い場合、成膜時間
が非常に短くなり、ドームを１回転することなく成膜が
完了してしまうので、膜厚は基板と蒸発源との位置関係
に依存するところが大きく、膜の均一性を保持すること
ができない。また、一般的に、膜は蒸発源を出発した原
子が基板上に核を形成し、次第に核が多数でき互いに接
触、合体して島状構造になり、島がつながって海峡を残
す状態、海峡が穴に縮まった状態を経て遂には一様な連
続膜になると考えられているが、膜が非常に薄く、成膜
時間が短い場合は、蒸着物質が膜になっていない状態
（例えば、島状構造）で成膜を完了することがある。
が非常に短くなり、ドームを１回転することなく成膜が
完了してしまうので、膜厚は基板と蒸発源との位置関係
に依存するところが大きく、膜の均一性を保持すること
ができない。また、一般的に、膜は蒸発源を出発した原
子が基板上に核を形成し、次第に核が多数でき互いに接
触、合体して島状構造になり、島がつながって海峡を残
す状態、海峡が穴に縮まった状態を経て遂には一様な連
続膜になると考えられているが、膜が非常に薄く、成膜
時間が短い場合は、蒸着物質が膜になっていない状態
（例えば、島状構造）で成膜を完了することがある。
【０００７】こうような状態は比較的活性な状態であ
り、膜になった状態と異なった物性を示すことがある。
一方、膜厚が非常に厚い場合、成膜に時間がかかりその
間に、蒸発源が導入ガスと化学反応を起こしたり、蒸発
分布の変動を起こしたりして、膜の成長方向に屈折率変
化する光学的不均質という現象が生じる。
り、膜になった状態と異なった物性を示すことがある。
一方、膜厚が非常に厚い場合、成膜に時間がかかりその
間に、蒸発源が導入ガスと化学反応を起こしたり、蒸発
分布の変動を起こしたりして、膜の成長方向に屈折率変
化する光学的不均質という現象が生じる。
【０００８】また、一工程の成膜により膜の均質性が保
たれる膜厚の範囲で数回に分けて成膜すると、つなぎ目
のところで構造的、化学的均質性が損なわれるため、屈
折率変動が生じてしまう。数回に分けて成膜をおこなう
というのは、作業を複雑にする。これらの製造上の問題
により、要求精度の高いスペックを満たすために細かく
最適化した膜構成を精度良く実現することができず、結
果的に膜設計が無駄になってしまう。
たれる膜厚の範囲で数回に分けて成膜すると、つなぎ目
のところで構造的、化学的均質性が損なわれるため、屈
折率変動が生じてしまう。数回に分けて成膜をおこなう
というのは、作業を複雑にする。これらの製造上の問題
により、要求精度の高いスペックを満たすために細かく
最適化した膜構成を精度良く実現することができず、結
果的に膜設計が無駄になってしまう。
【０００９】本発明は、製造誤差が生じにくく、かつ可
視光全域において優れた反射防止効果を奏する反射防止
膜を提供することを目的とする。
視光全域において優れた反射防止効果を奏する反射防止
膜を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は第一に「可視域
近傍の波長範囲内の任意の設計基準波長λ0において、
屈折率が約１．４〜１．９の基板上に基板側から数えて
以下に示す条件を満足する第１層〜第７層を積層してな
る反射防止膜。 １．３５≦ｎ1≦１．８０ １．９０≦ｎ2≦２．５０ １．３５≦ｎ3≦１．８０ １．９０≦ｎ4≦２．５０ １．３５≦ｎ5≦１．８０ １．９０≦ｎ6≦２．５０ １．３５≦ｎ7≦１．５０ ０．０４５０λ0≦ｎ1ｄ1≦０．２５００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ2ｄ2≦０．１３００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ3ｄ3≦０．１１００λ0 ０．２１００λ0≦ｎ4ｄ4≦０．３０００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ5ｄ5≦０．０７５０λ0 ０．１０００λ0≦ｎ6ｄ6≦０．１６００λ0 ０．２３５０λ0≦ｎ7ｄ7≦０．２９００λ0 但し、ここで、 ｎ1；第１層の屈折率 ｎ2；第２層の屈折率 ｎ3；第３層の屈折率 ｎ4；第４層の屈折率 ｎ5；第５層の屈折率 ｎ6；第６層の屈折率 ｎ7；第７層の屈折率 ｎ1ｄ1；第１層の光学的膜厚 ｎ2ｄ2；第２層の光学的膜厚 ｎ3ｄ3；第３層の光学的膜厚 ｎ4ｄ4；第４層の光学的膜厚 ｎ5ｄ5；第５層の光学的膜厚 ｎ6ｄ6；第６層の光学的膜厚 ｎ7ｄ7；第７層の光学的膜厚 である（請求項１）」を提供する。
近傍の波長範囲内の任意の設計基準波長λ0において、
屈折率が約１．４〜１．９の基板上に基板側から数えて
以下に示す条件を満足する第１層〜第７層を積層してな
る反射防止膜。 １．３５≦ｎ1≦１．８０ １．９０≦ｎ2≦２．５０ １．３５≦ｎ3≦１．８０ １．９０≦ｎ4≦２．５０ １．３５≦ｎ5≦１．８０ １．９０≦ｎ6≦２．５０ １．３５≦ｎ7≦１．５０ ０．０４５０λ0≦ｎ1ｄ1≦０．２５００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ2ｄ2≦０．１３００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ3ｄ3≦０．１１００λ0 ０．２１００λ0≦ｎ4ｄ4≦０．３０００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ5ｄ5≦０．０７５０λ0 ０．１０００λ0≦ｎ6ｄ6≦０．１６００λ0 ０．２３５０λ0≦ｎ7ｄ7≦０．２９００λ0 但し、ここで、 ｎ1；第１層の屈折率 ｎ2；第２層の屈折率 ｎ3；第３層の屈折率 ｎ4；第４層の屈折率 ｎ5；第５層の屈折率 ｎ6；第６層の屈折率 ｎ7；第７層の屈折率 ｎ1ｄ1；第１層の光学的膜厚 ｎ2ｄ2；第２層の光学的膜厚 ｎ3ｄ3；第３層の光学的膜厚 ｎ4ｄ4；第４層の光学的膜厚 ｎ5ｄ5；第５層の光学的膜厚 ｎ6ｄ6；第６層の光学的膜厚 ｎ7ｄ7；第７層の光学的膜厚 である（請求項１）」を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態としての
反射防止膜を図面を参照しながら説明する。図１には、
本発明にかかる反射防止膜が示されている。本発明にか
かる反射防止膜は、基板１上に低屈折率層又は中間屈折
率層２、４、６、８（第１、３、５、７層）、高屈折率
層３、５、７（第２、４、６層）の７層の交互層を順次
積層した構成である。
反射防止膜を図面を参照しながら説明する。図１には、
本発明にかかる反射防止膜が示されている。本発明にか
かる反射防止膜は、基板１上に低屈折率層又は中間屈折
率層２、４、６、８（第１、３、５、７層）、高屈折率
層３、５、７（第２、４、６層）の７層の交互層を順次
積層した構成である。
【００１２】本発明にかかる反射防止膜は屈折率が約
１．４〜１．９の基板に対して充分な反射防止効果を奏
することができる。低屈折率層材料として、酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化アルミニウム（ＡｌＦ3）等が挙げられる。中間屈折
率層材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化
ゲルマニウム（ＧｅＯ2）等が挙げられる。
１．４〜１．９の基板に対して充分な反射防止効果を奏
することができる。低屈折率層材料として、酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化アルミニウム（ＡｌＦ3）等が挙げられる。中間屈折
率層材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化
ゲルマニウム（ＧｅＯ2）等が挙げられる。
【００１３】高屈折率層材料として、酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化ハフニウ
ム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）等 又はこれ
らの混合物が挙げられる。第１層〜第７層の膜厚は光学
的膜厚が０．０４５λ0≦ｎｄ≦０．３０００λ0（λ0
は設計基準波長）の範囲であることを条件に、各層の膜
厚を最適化した。
（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化ハフニウ
ム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）等 又はこれ
らの混合物が挙げられる。第１層〜第７層の膜厚は光学
的膜厚が０．０４５λ0≦ｎｄ≦０．３０００λ0（λ0
は設計基準波長）の範囲であることを条件に、各層の膜
厚を最適化した。
【００１４】光学的膜厚が０．０４５λ0以上になる
と、機械的膜厚は約９０Å以上であり一般的な成膜条件
である、成膜レート５Å／ｓｅｃ、ドーム回転数１０ｓ
ｅｃ／回転で成膜した場合、ドームは１．８回転以上回
転することになるので、膜厚の均一性を制御するのに充
分な値である。光学的膜厚が０．３０００λ0より大き
くなると、蒸着物質や成膜条件にもよるが、光学的不均
質性を生じない膜を成膜することができない。
と、機械的膜厚は約９０Å以上であり一般的な成膜条件
である、成膜レート５Å／ｓｅｃ、ドーム回転数１０ｓ
ｅｃ／回転で成膜した場合、ドームは１．８回転以上回
転することになるので、膜厚の均一性を制御するのに充
分な値である。光学的膜厚が０．３０００λ0より大き
くなると、蒸着物質や成膜条件にもよるが、光学的不均
質性を生じない膜を成膜することができない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明にかかる反射防止膜の各実施例
について説明する。実施例１〜３の構成を表１に示す。
について説明する。実施例１〜３の構成を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】図２〜４には、実施例１〜３の分光反射特
性がそれぞれ示されている。図２〜４から可視域全域で
反射防止効果を奏し、特に、４２０〜５５０ｎｍの範囲
において残留反射率が０．２％以下となっていることが
わかる。実施例１〜３の反射防止膜は、成膜温度２５０
℃、１０-4〜１０-6Torrの真空域で真空蒸着法により成
膜した。
性がそれぞれ示されている。図２〜４から可視域全域で
反射防止効果を奏し、特に、４２０〜５５０ｎｍの範囲
において残留反射率が０．２％以下となっていることが
わかる。実施例１〜３の反射防止膜は、成膜温度２５０
℃、１０-4〜１０-6Torrの真空域で真空蒸着法により成
膜した。
【００２０】〔比較例〕比較例にかかる反射防止膜の構
成を表４に示す。
成を表４に示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】図５には実施例１（破線）と比較例（
実線）の分光反射特性が示されている。図５から実施例
１は比較例に比べて広い波長域で反射防止効果を奏し、
特に６００〜７００ｎｍの範囲において残留反射率を充
分低く抑えていることがわかる。
実線）の分光反射特性が示されている。図５から実施例
１は比較例に比べて広い波長域で反射防止効果を奏し、
特に６００〜７００ｎｍの範囲において残留反射率を充
分低く抑えていることがわかる。
【００２３】図６には実施例１（破線）と比較例（
実線）の４５°入射分光特性が示されている。図６から
実施例１は比較例に比べ入射角度特性が向上し、斜入射
時の残留反射率を低下させていることがわかる。
実線）の４５°入射分光特性が示されている。図６から
実施例１は比較例に比べ入射角度特性が向上し、斜入射
時の残留反射率を低下させていることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかる反射
防止膜は、可視域全域で反射防止効果を奏する。特に、
４２０〜５５０ｎｍの範囲において残留反射率を０．２
％以下にし、６００〜７００ｎｍの範囲においても残留
反射率を充分低く抑えることができる。
防止膜は、可視域全域で反射防止効果を奏する。特に、
４２０〜５５０ｎｍの範囲において残留反射率を０．２
％以下にし、６００〜７００ｎｍの範囲においても残留
反射率を充分低く抑えることができる。
【００２５】また、入射角度特性を向上させ、斜入射時
の残留反射率を低下することができる。このように４２
０〜５５０ｎｍの範囲において残留反射率を０．２％以
下に抑え、斜入射時の長波長側の残留反射率を低下させ
ることによって、良好なカラーバランスを実現でき、ゴ
ースト、フレアなどの問題が生じることがない。
の残留反射率を低下することができる。このように４２
０〜５５０ｎｍの範囲において残留反射率を０．２％以
下に抑え、斜入射時の長波長側の残留反射率を低下させ
ることによって、良好なカラーバランスを実現でき、ゴ
ースト、フレアなどの問題が生じることがない。
【００２６】第１層〜第７層の膜厚は光学的膜厚が０．
０４５λ0≦ｎｄ≦０．３０００λ0（λ0は設計基準波
長）の範囲であることを条件に、各層の膜厚を最適化し
たので、成膜された膜は光学的不均質や膜厚の製造誤差
を生じることがない。
０４５λ0≦ｎｄ≦０．３０００λ0（λ0は設計基準波
長）の範囲であることを条件に、各層の膜厚を最適化し
たので、成膜された膜は光学的不均質や膜厚の製造誤差
を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる反射防止膜の断面図である。
【図２】実施例１の反射防止膜の分光反射特性である。
【図３】実施例２の反射防止膜の分光反射特性である。
【図４】実施例３の反射防止膜の分光反射特性である。
【図５】実施例１（破線）と比較例（実線）の分光
反射特性である。
反射特性である。
【図６】実施例１（破線）と比較例（実線）の４５
°入射分光特性である。
°入射分光特性である。
１・・・基板 ２、４、６、８・・・低屈折率層又は中間屈折率層 ３、５、７・・・高屈折率層
Claims (1)
- 【請求項１】可視域近傍の波長範囲内の任意の設計基準
波長λ0において、屈折率が約１．４〜１．９の基板上
に基板側から数えて以下に示す条件を満足する第１層〜
第７層を積層してなる反射防止膜。 １．３５≦ｎ1≦１．８０ １．９０≦ｎ2≦２．５０ １．３５≦ｎ3≦１．８０ １．９０≦ｎ4≦２．５０ １．３５≦ｎ5≦１．８０ １．９０≦ｎ6≦２．５０ １．３５≦ｎ7≦１．５０ ０．０４５０λ0≦ｎ1ｄ1≦０．２５００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ2ｄ2≦０．１３００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ3ｄ3≦０．１１００λ0 ０．２１００λ0≦ｎ4ｄ4≦０．３０００λ0 ０．０４５０λ0≦ｎ5ｄ5≦０．０７５０λ0 ０．１０００λ0≦ｎ6ｄ6≦０．１６００λ0 ０．２３５０λ0≦ｎ7ｄ7≦０．２９００λ0 但し、ここで、 ｎ1；第１層の屈折率 ｎ2；第２層の屈折率 ｎ3；第３層の屈折率 ｎ4；第４層の屈折率 ｎ5；第５層の屈折率 ｎ6；第６層の屈折率 ｎ7；第７層の屈折率 ｎ1ｄ1；第１層の光学的膜厚 ｎ2ｄ2；第２層の光学的膜厚 ｎ3ｄ3；第３層の光学的膜厚 ｎ4ｄ4；第４層の光学的膜厚 ｎ5ｄ5；第５層の光学的膜厚 ｎ6ｄ6；第６層の光学的膜厚 ｎ7ｄ7；第７層の光学的膜厚 である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173454A JPH1020102A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 反射防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173454A JPH1020102A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 反射防止膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020102A true JPH1020102A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15960777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173454A Pending JPH1020102A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020102A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009168852A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Hoya Corp | 反射防止膜及びこれを有する光学部品、交換レンズ及び撮像装置 |
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