JPH11149005A

JPH11149005A - 内面反射ミラーおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11149005A
Application number: JP9331055A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Tsukamoto; 征徳塚本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】内面反射ミラーの短波長側の反射率を高め
て、分光特性を平坦にするとともに耐久性を向上させ
る。【解決手段】プラスチック製またはガラス製の基体１
０の表面に、その屈折率より高い屈折率を有するＳｉＯ
膜２１とＺｎＳ膜２２とＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２３からなるアン
ダーコート２０を配設し、その上にＡｇの反射膜３０を
成膜し、その上にＣｒ膜４１とＡｌ₂ Ｏ₃ 膜４２とＳｉ
Ｏ₂ 膜４３からなるオーバーコート４０を設ける。アン
ダーコート２０のＳｉＯ膜２１は基体１０に対する付着
力が高く、ＺｎＳ膜２２等は短波長側の反射率を強化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、複写機、
プリンタ等の光学機械に用いられる内面反射ミラーおよ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一眼レフカメラのペンタプリズム
などに用いられる内面反射ミラーは、透明な基体に可視
光域で高い反射率を得られるＡｇ等の金属の反射膜を成
膜し、その上に金属膜や塗膜による保護膜を設けたもの
が一般的である。

【０００３】また、Ａｇ等の反射膜は基体に対する付着
力が弱く、剥れやすい性質があるため、反射膜の成膜前
の基体にイオンボンバード洗浄処理等を施すことで、基
体に対する反射膜の結合を強化する工夫がなされてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、Ａｇ等の内面反射ミラーは、一般的に
可視光域で高い反射率を得られるものの短波長側では若
干低く、また、Ａｇ膜の付着力を補うためにイオンボン
バード洗浄処理等を施すと、これによって短波長側の反
射率はさらに低下するため、可視光域の長波長側に対し
て短波長側の反射率が３〜４％低くなる傾向がある。こ
のような内面反射ミラーを１０面以上使用した多面反射
の光学系では、短波長側の反射率が３０〜４０％低下す
ることになり、着色した分光特性となる等の未解決の課
題があった。

【０００５】さらに、塗膜による保護膜を用いる場合
は、反射膜の成膜に用いる装置とは別に、塗膜を形成す
るための新たな装置や治具を必要とするため、内面反射
ミラーの製造工程の複雑化や製造装置の高コスト化を招
くという不都合がある。

【０００６】本発明は上記従来の技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、反射率が極めて高く、特に
可視光域で平坦な分光反射特性を有するうえに、製造工
程が簡単で、従って安価である内面反射ミラーおよびそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の内面反射ミラーは、透明な基体の表面に配
設されたアンダーコートと、該アンダーコートの上に成
膜された金属の反射膜と、該反射膜の上に配設されたオ
ーバーコートを有し、前記アンダーコートが、前記基体
の屈折率より高い屈折率を有する誘電体膜とＺｎＳ膜を
含んでいることを特徴とする。

【０００８】金属の反射膜がＡｇであるとよい。

【０００９】また、本発明の内面反射ミラーの製造方法
は、透明な基体の表面に該基体の屈折率より高い屈折率
を有する誘電体膜とＺｎＳ膜を含むアンダーコートを成
膜する工程と、成膜されたアンダーコートの上に金属の
反射膜を成膜する工程と、成膜された金属の反射膜の上
にオーバーコートを成膜する工程を有し、各工程中基体
の表面の温度を５０〜１５０℃に制御することを特徴と
する。

【００１０】

【作用】基体の屈折率より高い屈折率を有する誘電体膜
とＺｎＳ膜を含むアンダーコートは、基体に対する金属
の反射膜の結合を強化し、かつ、金属の反射膜の内面側
の反射率を高める働きをする。すなわち、上記のアンダ
ーコートによって、Ａｇ膜等の反射膜の反射率が短波長
側で低くなる欠点を補うとともに、イオンボンバード洗
浄処理等を行なった場合のような反射率の低下を回避し
て、可視光域全体における分光反射特性を平坦にするこ
とができる。また、成膜中の基体の表面の温度を５０〜
１５０℃に保つことにより、各層の付着力をより一層向
上させ、膜質を緻密にすることができる。

【００１１】その結果、反射率が高く、短波長側で反射
率が低下することもないうえに、高温高湿の環境下に長
時間放置されても反射率が著しく低下したり、着色する
等のトラブルのない耐久性にすぐれた高品質な内面反射
ミラーを得ることができる。

【００１２】また、本発明の製造方法によれば、すべて
の成膜工程を同一装置内でしかも同一温度で行なうもの
であり、成膜途中の加熱、冷却工程も不要であるため、
製造工程が簡単で装置コストも低くてすむという長所が
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１４】図１は一実施の形態による内面反射ミラー
を示す模式的断面図である。これはプラスチック製また
はガラス製の基体１０の表面にＳｉＯ膜２１とＺｎＳ膜
２２とＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２３の３層膜構成からなるアンダー
コート２０を積層し、その上にＡｇの反射膜３０を成膜
し、その上にＣｒ膜４１とＡｌ₂ Ｏ₃ 膜４２とＳｉＯ₂
膜４３の３層膜構成からなるオーバーコート４０を設け
たものである。

【００１５】アンダーコートのＳｉＯ膜はプラスチック
との付着力が強く、また、ＺｎＳ膜とＡｌ₂ Ｏ₃ 膜はＡ
ｇの反射膜の内面側の反射率を増加させ、特に、可視光
域の短波長側の反射率をより選択的に増加させる働きを
する。アンダーコートの膜厚は４０〜８０ｎｍの範囲が
適当である。膜厚が４０ｎｍ以下では増反射効果が不充
分であり、８０ｎｍ以上では長波長側の反射率を増加さ
せてしまうため、可視光域における分光反射特性が平坦
にならないという不都合が生じる。

【００１６】高反射金属ミラーとしてのＡｇの反射膜
は、膜厚１００〜２００ｎｍの範囲が好適である。膜厚
５０ｎｍ以下の場合は、膜厚に対応した反射率を持つハ
ーフミラーとして用いることができる。

【００１７】オーバーコートのＣｒ膜はＡｇの反射膜と
の付着力が強く、Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜は緻密な膜質で大気中の
水分の侵入を低減する。また、ＳｉＯ₂ 膜は膜強度が硬
く、耐溶剤性等を向上させる働きがある。

【００１８】各層の成膜中は、基体表面の温度を５０〜
１５０℃の範囲に制御するのが望ましい。特に、プラス
チック製の基体の場合は６０〜７０℃、ガラス製の基体
では１００〜１２０℃の範囲がより好適である。基体の
温度が低すぎると膜の屈折率、膜密度、膜強度が損わ
れ、基体表面の温度が高すぎるとＡｇの反射膜にクモリ
現象があらわれ、反射率が低下する。

【００１９】成膜方法は、例えば、真空蒸着法を採用
し、上記のように基体表面の温度が５０〜１５０℃にな
るように加熱して連続的に行なう。成膜後はそのまま真
空蒸着装置から製品として取り出すことができるため、
後工程等を必要とせず、製造工程が簡単である。また、
同一装置内ですべての成膜工程を行なうものであるか
ら、後処理のために新たな装置を必要とする場合に比べ
て、装置コストが低いという利点もある。

【００２０】なお、アンダーコートの層数は３層に限ら
ず、基体の屈折率より高い屈折率を有する誘電体膜とＺ
ｎＳ膜の２層以上であればよい。

【００２１】（第１実施例）真空蒸着装置にプラスチッ
ク製の基体を入れ、基体の表面温度を６０℃で１×１０
^-3Ｐａ以下の圧力に真空加熱排気したのち、アンダーコ
ートのＳｉＯ膜を膜厚８０ｎｍ、ＺｎＳ膜を膜厚５０ｎ
ｍ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜を膜厚５０ｎｍにそれぞれ成膜し、そ
の上にＡｇの反射膜を膜厚１５０ｎｍに成膜し、さら
に、オーバーコートのＣｒ膜を膜厚２０ｎｍ、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 膜を膜厚５０ｎｍ、ＳｉＯ₂ 膜を膜厚１０ｎｍにそれ
ぞれ成膜し、真空蒸着装置より取り出した。

【００２２】図２は本実施例の内面反射ミラーの入射角
２５度における分光反射率を示すグラフである。この図
から解るように、本実施例の内面反射ミラーの製造直後
の反射率（以下、「初期反射率」という。）は波長５０
０ｎｍにおいて極めて高くかつ広い波長領域において均
一である。後述する製造直後の品質評価テスト（以下、
「初期評価テスト」という。）の結果、本実施例の内面
反射ミラーは、製造直後の状態において、外観、耐溶剤
性、耐付着性のすべてにおいて良好であった。また、外
観および反射率の経時的変化を評価する品質評価テスト
（以下、「経時評価テスト」という。）の結果、外観お
よび反射率のいずれも大きく変化するおそれがないこと
が判明した。

【００２３】（第２実施例）真空蒸着装置にＢＫ７の光
学ガラス製の基体を入れ、基体の表面温度を１２０℃で
１×１０^-3Ｐａ以下の圧力に真空加熱排気したのち、４
層膜構成のアンダーコートのＺｎＳ膜を膜厚５０ｎｍ、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜を膜厚７５ｎｍ、ＺｎＳ膜を膜厚５０ｎ
ｍ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜を膜厚５０ｎｍにそれぞれ成膜し、そ
の上にＡｇの反射膜を膜厚１５０ｎｍに成膜し、さら
に、オーバーコートのＣｒ膜を膜厚２０ｎｍ、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 膜を膜厚５０ｎｍ、ＳｉＯ₂ 膜を１０ｎｍ膜厚にそれ
ぞれ成膜して、４層膜構成のアンダーコートを有する内
面反射ミラーを製作した。初期評価テストと経時評価テ
ストの結果は第１実施例と同様に良好であった。

【００２４】（第３実施例）真空蒸着装置にプラスチッ
ク製の基体を入れ、基体の表面温度を６０℃で１×１０
^-3Ｐａ以下の圧力に真空加熱排気したのち、２層膜構成
のアンダーコートのＺｎＳ膜を膜厚５０ｎｍ、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 膜を膜厚５０ｎｍにそれぞれ成膜し、その上に、Ａｇ
の反射膜を膜厚１５０ｎｍに成膜し、さらに、オーバー
コートのＣｒ膜を膜厚２０ｎｍ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜を膜厚５
０ｎｍ、ＳｉＯ₂ 膜を膜厚１０ｎｍにそれぞれ成膜し
て、２層膜構成のアンダーコートを有する内面反射ミラ
ーを製作した。初期評価テストと経時評価テストの結果
は第１実施例と同様に良好であった。

【００２５】次に比較のために以下の内面反射ミラーを
製作した。

【００２６】（比較例）真空蒸着装置にＢＫ７の光学ガ
ラス製の基体を入れ、基体を加熱することなく１×１０
^-3Ｐａ以下の圧力に真空排気したのち、イオンボンバー
ド洗浄処理後、Ａｇの反射膜を膜厚３００ｎｍ、Ｃｕの
保護膜を膜厚３００ｎｍに成膜した。真空蒸着装置から
取り出して金属膜の上に塗膜を施して内面反射ミラーを
製作した。初期評価テストの結果、短波長側の反射率が
低かった。

【００２７】第１ないし第３実施例の内面反射ミラーお
よび比較例の内面反射ミラーについて行なった初期評価
テストおよび経時評価テストの結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】 ◎：良好 ○：実用上問題なしなお、初期評価テストの反射率は波長５００ｎｍで、反
射率差は長波長の６５０ｎｍの反射率から短波長の４５
０ｎｍの反射率を差し引いたもの、耐溶剤性は、アルコ
ール系の溶剤の混合液に浸したシルボン紙を用いて５０
０ｇ／ｃｍ² の加重で１０往復したときの外観の異常を
調べたものであり、耐付着性は、ミラー面にセロハンテ
ープを貼り付け、すばやく引き剥した後、膜の剥離の有
無を調べたものである。経時評価テストは、温度６０
℃、湿度９０％の環境で５００時間経過後に外観の異常
および波長５００ｎｍの反射率を調べたものである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００３０】極めて高い反射率と、可視光域で平坦な分
光反射特性を有するうえに、製造工程が簡単で安価であ
る内面反射ミラーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による内面反射ミラーの膜構成を
示す模式的断面図である。

【図２】第１実施例による内面反射ミラーの反射率の分
光特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０基体２０アンダーコート３０反射膜４０オーバーコート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な基体の表面に配設されたアンダー
コートと、該アンダーコートの上に成膜された金属の反
射膜と、該反射膜の上に配設されたオーバーコートを有
し、前記アンダーコートが、前記基体の屈折率より高い
屈折率を有する誘電体膜とＺｎＳ膜を含んでいることを
特徴とする内面反射ミラー。
【請求項２】金属の反射膜がＡｇであることを特徴と
する請求項１記載の内面反射ミラー。
【請求項３】誘電体膜が、ＳｉＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｚｒ
Ｏ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ またはこれらの混合物のな
かから選定された誘電体材料の膜であることを特徴とす
る請求項１または２記載の内面反射ミラー。
【請求項４】透明な基体の表面に該基体の屈折率より
高い屈折率を有する誘電体膜とＺｎＳ膜を含むアンダー
コートを成膜する工程と、成膜されたアンダーコートの
上に金属の反射膜を成膜する工程と、成膜された金属の
反射膜の上にオーバーコートを成膜する工程を有し、各
工程中基体の表面の温度を５０〜１５０℃に制御するこ
とを特徴とする内面反射ミラーの製造方法。