JPS59202408A - 薄層配列 - Google Patents

薄層配列

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JPS59202408A
JPS59202408A JP59073864A JP7386484A JPS59202408A JP S59202408 A JPS59202408 A JP S59202408A JP 59073864 A JP59073864 A JP 59073864A JP 7386484 A JP7386484 A JP 7386484A JP S59202408 A JPS59202408 A JP S59202408A
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JP
Japan
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layer
layers
thickness
optically effective
thin layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP59073864A
Other languages
English (en)
Inventor
ヘルマン・フラ−ト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balzers Patent und Beteiligungs AG
Original Assignee
Balzers Patent und Beteiligungs AG
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Publication date
Application filed by Balzers Patent und Beteiligungs AG filed Critical Balzers Patent und Beteiligungs AG
Publication of JPS59202408A publication Critical patent/JPS59202408A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、支持体上に施された交互のMgF3層および
T IO2層からなり単層の平均光学的厚さ少なくとも
] OOnmを有する光学的に有用な多層系を含む薄層
配列に関する。光学的厚さとは本明細書においては、実
際の厚さ×層材ネ+の屈折率のX7(を意味する。Mg
F2/T]02からなる多層系はたとえば熱フイルタ−
、分光体(5trahlenteiler )、金属不
含の高反射鏡などに用いられろ。
薄層はそれらが蒸着、陰極スパッターによって支持体上
に施されたものであっても、化学的方法で施されたもの
であってもほとんどすべて、多かれ少なかれ著しい引張
応力または圧縮j、四力を示し、これは太きすぎる場合
は層の亀裂の形成または剥れによって示される。文献中
では層における応力につき種々の原因が考察されており
、錘々の層材料に関してこれについての数値が挙げられ
ている。
総論ばゝ薄膜ハンドブック“(マツフグローヒル社、1
970)第12章にみられる。
一般に、専門家には層における応力が種々の異なる因子
に依存すること、および製造条件のごくわずかな変化で
も本質的に異なる応力を与えろ可能性があることについ
ては理解されているということができる。層材料の化学
的性質およびこれにより生じる熱膨張率のほかに、特に
不純物も同じ層材料にオ6いて応力の大きさが変動する
原因であると思われる。応力のある状態はひび割れまた
は支持体からのもしくは層相互の裂けによる層の損傷を
生じるだけでなく、さらに光学面の変形も起こす。これ
は精密な光学的用途、たとえば干渉系においてその障害
が目立つ。これらの変形は、層のイJへ断面において層
の表面に対し垂直に作用する層応力(はとんどが]θノ
li当たりの力として表わされる)を測定するための測
定法の基礎にすらなる。
蒸着されたMgF3層については、文献(A、 E。
エノス、アプライド・オノテイクス、vol、  5+
51頁、1966年1月)から以下のととが知られてい
る。すなわち光学技術においてきわめて多く使用されて
おり、〔標準波長(Bezugswellen lan
ge )に応じて’) ] OOnmまたはそれ以上の
層厚をもつ箔層は、層を大気の湿度に暴露した場合50
001(plollfに及ぶ応力を示し、その鮫1Jび
約:310 (lkp/cntFに低下する。もちろん
層の1吸湿ばてきる限り瞳けなげればなら〕゛よい。吸
湿により吸収;iB;が現われ、これは特にIRの使用
に際して障害が目☆二つからである。しかしいずれにし
ろMgl52層θ)場合、上記のように高い内部応力が
生じ4)。
T103層ニ関シテハ、これも:3600 k p10
tti程度の高い応力をもつことが知られてし・る( 
W、・・イトマン、アプライド・オプテイクス、Vol
、Hl。
届]2.2685頁、]97]年12月)。上記θつ両
文献においては、ある層の引張応力が他の層材料の圧縮
応力によって補償されるよりなl]′I、層からなる層
系の作成を試みるべきであると−1−if奨されている
。しかし問題となっている層利X”lの用途についてそ
の都度限定された選択を行う際にはほとんどの場合この
課題を解決することはできず、このMg F 2/’T
 i O2層系についてはこれは解決不可能であると思
われる。上記の層材料においては双方とも前記に引用し
た文献から推定されるように高い引張応力が生じ、これ
はすなわち相互に1i償できないからである。従ってT
 IO2およびMgF、からなる交互層系は(特に層数
の多い層配列の場合)、これらが多数のごく微細なひび
割れを生じ(H。
アンデルスゝゝ光学用薄層“、シーツノトガルト、19
65年、164頁)、亀裂により散乱する光線のため不
透明に見えろ点で不満足なものである。
しかし他の点ではその特性は良好であるため、この両者
の層材料を干渉用フィルターとしての用途に使用するこ
とが望まれている。
そこで本発明は、系が多数の単層(ずなわち10以上〕
からなる場合でも本質的にひび割れの形成が少なく、す
なわち実際上亀裂のない状態を維持し、支持体から剥離
することのないMgF2/TlO2交互層系に関する新
規な配列を定めることを課題とする(10層の場合、従
来普通はすでに亀裂が生していた)。
本発明による薄層配列は、支持体と光学的に有効な多層
系との間に、その厚さか光学的に有効な系の層の平均単
層厚の]、/′5以下てあ’−) Mg F 2層重G
よびT103層少なくとも1層か補助層としてさらに挿
入されていることを特徴とする 特に補助層として作用する交互のMgF2J□〆IJ6
よびT r 02層からなるパケット全体が挿入され、
補助層の平均単層厚は光学的にイτ効なMgP2/Tt
o2多層系の標準波長の最高冴。に選ばれイ)(標準波
長とは、この場合目標設定に応じてこの波長領域で最大
の反射または透過を得るために、系の¥1′価に際して
基礎とする波長を意味する)。
本発明により達成されろ進歩は、おそらくこれらのきわ
めて曹い補助層がその上に乗ぜられたより厚い層からな
る光学的に有効な系のゝす・\す″をa午ずことに基づ
くのであろう(これにより支コ寺体に対する系の結合が
弱まることは/9I:い)。この仮説を用いると以下の
ように説明てきろてあろう。
すなわち、本発明による配列における光学的に有効な薄
層の系は補助層系のため、支持体にこれと直接に結合し
た場合と同様に良好に付着するが、一方ではそのすへり
が可能なことによりこれが支持体と強固に結合した場合
に起こるように亀裂を生じることはない。
以下に本発明を実施態様に基づいてより詳細に説明する
。添付された 第1図は、光学的に有効な厚さの4層からなり、かつこ
れよりも本質的に薄い単層10層からなる補助層の系を
含む薄層配列の構造を示し、第2図は、補助層の系が光
学的に有効な層の間に形成された第2の実施態様を示す
ものである。この場合、ガラス製キャリヤーが光学的に
有効な層の第1部と共に、これに続く補助層の系および
さらに光学的に有効な系に対して特許請求の範囲第1項
に記載される意味の支持体を形成する。
第1図において各記号は下記のものを意味する。
1:支持体 2: 交互に10層のT io2/MgF2からなる補
助層パケット(単層の光学的層厚は”/40であり、標
準波長λ0は550 nmである)。
3: 光学的厚さλo/4のT 102層4: 光学的
厚さλo/4のMgF2層5: 光学的厚さλo/4 
のTiO2層6: 光学的厚さλo/4のMgF2層第
2図において各記号は下記のものを意味する。
7:支持体 8および]0: 光学的厚さλo/4のT i O2層
9および1]: 光学的厚さλo/4のMgF3層]2
: 交互に8層のT:03./MgF2からなる層ノく
ケノト(単一層の光学的層厚はこの例ではλ0150と
なる) 13および15: 光学的厚さλ0/4のT】03層]
4および16: 光学的厚さλ0/4のMg F 2層
破線部(第1図の層4と5の間、ならびに第2図の9と
10の間および]4と15の間)には、場合により設け
られる光学的に有効な多層系に相応して、光学的厚さλ
0/4のMgF2およびT 102がさらに配置される
T iO2層またはMgF’3層の材料の屈折率は双方
の例において23または138である。注意すべきこと
は、層の厚さが支持体に対し、および相互に比較して正
しい尺度で示されていない可能性があるということであ
る。
層は既知の方法、たとえば真空中での蒸着により、また
は陰極スパッターにより付与することができる。しかし
付与する方法自体は本発明の対象ではない。これに関し
ては多数の専門文献を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は光学的に有効な厚さの4層からなり、かつこれ
よりも本質的に薄い単層10層からなる補助層の系含む
薄層配列の構造を示す。 第2図は補助層の系が光学的に有効な層の間に形成され
た実施態様を示す。 これらの図において各記号は下記のものを意味する。 ]および7: 支持体 2: 補助層パケット(交互に10層のT IOy脩g
F2、λ 単層の光学的層厚 0/4o) 3.5 ; 8,10 ;]3,15’ 、 TlO2
層(光学的層厚λQ/4)4.6 ;9,1 ] : 
] 4,16 :  MgF’2層(光学的層厚λo/
4)12: 補助層パケット(交互に8層のT i 0
.4層g F 2、単層の光学的層厚λo150) 特許出願人   バルノエルス・アクチェンゲセルシャ
フト代理人  弁理士  湯 浅 恭 普:。 (夕14蕊)′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (旬 支持体上に施された交互のMgF2層およびT 
    IO2層からなり単層の平均光学的厚さ少なくとも] 
    OOnmを有する光学的に有効な多層系を含む薄層配列
    であって、支持体と光学的に有効な多層系との間に、そ
    の厚さが光学的に有効な系の層の平均単層厚の’15以
    下であるMgF2層およびTlO2層のうちの少なくと
    も1層が補助層としてさらに挿入されていることを特徴
    とする薄層配列。 (2)多肢の交互のMgF 2層およびTlO2層から
    7、cるパケットが挿入されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の薄層配列。 (3)補助層の平均単層厚が光学的に有効な多層系の標
    準波長の最高’//I Oであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の薄層配列。 (4)支持体がすでに層を施されたキャリヤーからなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲8i!1項記載の薄層
    配列。 (5)光学的に有効な多層系が少なくとも10層の単層
    からなることを特徴とする特許i’+’:’I求の範囲
    第1項記載の薄層配列。
JP59073864A 1983-04-18 1984-04-12 薄層配列 Pending JPS59202408A (ja)

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CH206583 1983-04-18

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SE (1) SE8402167L (ja)

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