JPS6236201B2 - - Google Patents
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- JPS6236201B2 JPS6236201B2 JP52089476A JP8947677A JPS6236201B2 JP S6236201 B2 JPS6236201 B2 JP S6236201B2 JP 52089476 A JP52089476 A JP 52089476A JP 8947677 A JP8947677 A JP 8947677A JP S6236201 B2 JPS6236201 B2 JP S6236201B2
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Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Description
本発明は金属反射鏡に関するものである。
従来、反射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の表面
での反射を増加させる為の増反射膜としては、低
屈折率誘電体物質と高屈折率誘電体物質をそれぞ
れの光学的膜厚が使用波長の約1/4の厚さで交互に 積層し、2層或いは4層、或いは6層構成の増反
射膜を形成している。そして従来は、前記低屈折
率誘電体物質としてフツ化マグネシウムMgF2,
高屈折率誘電体物質としては二酸化セリウム
CeO2,酸化ジルコニウムZrO2,二酸化チタン
TiO2が用いられている。 真空薄膜技術を応用して作成された薄膜の構造
は多くの場合多孔質であることが知られている。
第1図は真空中で作成された膜の断面を示すもの
で、1は膜、2は空孔、3は膜の実質部を示して
いる。真空中で作成された第1図に示す如き多数
の空孔2を有する薄膜1を空気中に取り出すと、
前記空孔2に水蒸気が付着し膜の屈折率を変化さ
せる。この薄膜中の上記膜の実質部3の割合は、
空孔2を含めた膜全体の体積に対する実質部3の
体積の割合で定義されており、通常充填率Pと呼
ばれている。この充填率Pは次式で定義されるも
のである。 n=P×n0+(1−P)×1.00 ……(1) n〓=P×n0+(1−P)×1.33 ……(2) 但し:nは真空中での膜の屈折率 n〓は空気中での膜の屈折率 n0は蒸着部の膜の実質部の屈折率 上記第(1),(2)式より、充填率Pは P=1−n〓−n/0.33 である。従つて充填率Pが高くなれば空孔部は減
小し、Pが低くなれば空孔部は増加する。 通常使用されている上記高屈折率誘電体物質は
充填率は低い。例えば2×10-5Torrの真空中で
300℃に加熱された基板上に電子銃加熱により光
学膜厚で375nmの厚さに蒸着したZrO2の充填率
は約0.8(80%)で、20%近い空孔を持つてい
る。一方、低屈折率誘電体物質としては、MgF2
が一般に使用されているが、このMgF2を上記
ZrO2と同様の条件の下で蒸着すると充填率は0.96
(96%)で約4%の空孔を有している。従つて反
射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の上に上述した従
来の構成物質で積層された薄膜は大気中の水蒸気
を自由に通過させ金属或いは金属薄膜の上に大気
中の水蒸気が達し、金属が腐蝕を起す。 例えば、真空槽内に配置された表面が充分に清
浄にされているガラス基板上に真空度3×10-5mm
Hgにて銅を抵抗加熱により3000Åの膜厚となる
まで蒸着し、さらに基板を200℃に加熱し、抵抗
加熱によりMgF2を光学膜厚で使用波長の約1/4
の膜厚となるまで蒸着し、さらに電子銃加熱によ
りZrO2光学膜厚で使用波長の1/4の膜厚となるま
で蒸着した金属反射ミラーを温度45゜湿度95%の
環境で耐久テストを行なうと24時間で全体的に点
状に腐蝕が起こり72時間後には全面的にわたり剥
離を起こし実用には適しない。 本発明は上記金属反射鏡の欠点を改良し、高反
射で、耐久性の高い反射鏡を提供するものであ
る。 本発明に於いては、耐久性の高い反射鏡を得る
為に、従来の低屈折率誘電体層の少なくとも一層
に充填率の高い物質で、且つ反射率を減少させる
ことのない物質を使用するものである。 この充填率の高い物質は、金属鏡の反射面に湿
気が腐蝕することを防ぐので、金属鏡の耐久力を
増大させる。即ち、本発明に於いては、従来の低
屈折率誘電体層に、更に金属面の保護をも同時に
なせる機能を持たせるものである。 本発明に於いては、上記低屈折率誘電体物質の
充填率として0.98以上のものが実用上有効である
ことを見い出した。従つて、本発明に於いては、
この低屈折率誘電体物質に適するものの一実施例
として、後述するその成分の80%以上がSiO2で
形成されている物質が適することを見い出したの
である。 本発明に於いては、上記高屈折率の誘電体物質
としては、従来使用されているZrO2,TiO2,
CeO2等が使用可能である。 次に実施例を引用して本発明を詳述する。 実施例 先ず真空槽内に配置された表面が充分に清浄さ
れたガラス基板上に真空度2×10-5mmHgにて反
での反射を増加させる為の増反射膜としては、低
屈折率誘電体物質と高屈折率誘電体物質をそれぞ
れの光学的膜厚が使用波長の約1/4の厚さで交互に 積層し、2層或いは4層、或いは6層構成の増反
射膜を形成している。そして従来は、前記低屈折
率誘電体物質としてフツ化マグネシウムMgF2,
高屈折率誘電体物質としては二酸化セリウム
CeO2,酸化ジルコニウムZrO2,二酸化チタン
TiO2が用いられている。 真空薄膜技術を応用して作成された薄膜の構造
は多くの場合多孔質であることが知られている。
第1図は真空中で作成された膜の断面を示すもの
で、1は膜、2は空孔、3は膜の実質部を示して
いる。真空中で作成された第1図に示す如き多数
の空孔2を有する薄膜1を空気中に取り出すと、
前記空孔2に水蒸気が付着し膜の屈折率を変化さ
せる。この薄膜中の上記膜の実質部3の割合は、
空孔2を含めた膜全体の体積に対する実質部3の
体積の割合で定義されており、通常充填率Pと呼
ばれている。この充填率Pは次式で定義されるも
のである。 n=P×n0+(1−P)×1.00 ……(1) n〓=P×n0+(1−P)×1.33 ……(2) 但し:nは真空中での膜の屈折率 n〓は空気中での膜の屈折率 n0は蒸着部の膜の実質部の屈折率 上記第(1),(2)式より、充填率Pは P=1−n〓−n/0.33 である。従つて充填率Pが高くなれば空孔部は減
小し、Pが低くなれば空孔部は増加する。 通常使用されている上記高屈折率誘電体物質は
充填率は低い。例えば2×10-5Torrの真空中で
300℃に加熱された基板上に電子銃加熱により光
学膜厚で375nmの厚さに蒸着したZrO2の充填率
は約0.8(80%)で、20%近い空孔を持つてい
る。一方、低屈折率誘電体物質としては、MgF2
が一般に使用されているが、このMgF2を上記
ZrO2と同様の条件の下で蒸着すると充填率は0.96
(96%)で約4%の空孔を有している。従つて反
射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の上に上述した従
来の構成物質で積層された薄膜は大気中の水蒸気
を自由に通過させ金属或いは金属薄膜の上に大気
中の水蒸気が達し、金属が腐蝕を起す。 例えば、真空槽内に配置された表面が充分に清
浄にされているガラス基板上に真空度3×10-5mm
Hgにて銅を抵抗加熱により3000Åの膜厚となる
まで蒸着し、さらに基板を200℃に加熱し、抵抗
加熱によりMgF2を光学膜厚で使用波長の約1/4
の膜厚となるまで蒸着し、さらに電子銃加熱によ
りZrO2光学膜厚で使用波長の1/4の膜厚となるま
で蒸着した金属反射ミラーを温度45゜湿度95%の
環境で耐久テストを行なうと24時間で全体的に点
状に腐蝕が起こり72時間後には全面的にわたり剥
離を起こし実用には適しない。 本発明は上記金属反射鏡の欠点を改良し、高反
射で、耐久性の高い反射鏡を提供するものであ
る。 本発明に於いては、耐久性の高い反射鏡を得る
為に、従来の低屈折率誘電体層の少なくとも一層
に充填率の高い物質で、且つ反射率を減少させる
ことのない物質を使用するものである。 この充填率の高い物質は、金属鏡の反射面に湿
気が腐蝕することを防ぐので、金属鏡の耐久力を
増大させる。即ち、本発明に於いては、従来の低
屈折率誘電体層に、更に金属面の保護をも同時に
なせる機能を持たせるものである。 本発明に於いては、上記低屈折率誘電体物質の
充填率として0.98以上のものが実用上有効である
ことを見い出した。従つて、本発明に於いては、
この低屈折率誘電体物質に適するものの一実施例
として、後述するその成分の80%以上がSiO2で
形成されている物質が適することを見い出したの
である。 本発明に於いては、上記高屈折率の誘電体物質
としては、従来使用されているZrO2,TiO2,
CeO2等が使用可能である。 次に実施例を引用して本発明を詳述する。 実施例 先ず真空槽内に配置された表面が充分に清浄さ
れたガラス基板上に真空度2×10-5mmHgにて反
【表】
上記実施例に於いては、反射鏡金属又は反射鏡
金属薄膜として銅を用いたが、アルミニウム
Al,金Au及び銀Agであつても同様の効果を生じ
るのである。又、上記実施例は反射増加膜として
二層構成の場合を示したが、4層構成及び6層構
成であつても、少なくとも一層の低屈折率誘電体
層を上述した構成とすることで、同様の効果を得
ることができる。 上記実施例で述べた低屈折率誘物質の充填率は
実施例のSiO2に於いては0.98〜0.99(98〜99
%)SiO2を主成分とした実施例の蒸着膜では
ほぼ1.0(100%)で、いずれもMgF2の0.96より
高い充填率を示した。 以上、従来の増反射金属ミラーの膜構成におい
ては薄膜の構成はいずれも完全に充填されておら
ず大気中の水蒸気を自由に通過させ金属の腐蝕を
促進させていたが、本発明による反射鏡の膜構成
においては、空孔がほとんど見られない低屈折率
誘電体の薄膜層を少なくとも一層設けることによ
り金属層への水蒸気の通過をさまたげ、金属の腐
蝕を防げるという優れた効果を有するものであ
る。
金属薄膜として銅を用いたが、アルミニウム
Al,金Au及び銀Agであつても同様の効果を生じ
るのである。又、上記実施例は反射増加膜として
二層構成の場合を示したが、4層構成及び6層構
成であつても、少なくとも一層の低屈折率誘電体
層を上述した構成とすることで、同様の効果を得
ることができる。 上記実施例で述べた低屈折率誘物質の充填率は
実施例のSiO2に於いては0.98〜0.99(98〜99
%)SiO2を主成分とした実施例の蒸着膜では
ほぼ1.0(100%)で、いずれもMgF2の0.96より
高い充填率を示した。 以上、従来の増反射金属ミラーの膜構成におい
ては薄膜の構成はいずれも完全に充填されておら
ず大気中の水蒸気を自由に通過させ金属の腐蝕を
促進させていたが、本発明による反射鏡の膜構成
においては、空孔がほとんど見られない低屈折率
誘電体の薄膜層を少なくとも一層設けることによ
り金属層への水蒸気の通過をさまたげ、金属の腐
蝕を防げるという優れた効果を有するものであ
る。
第1図は薄膜の断面を示す図。
1……薄膜、2……空孔、3……膜の実質部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の上に低屈
折率誘電体層と高屈折率誘電体層を交互に設け、
前記反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の反射率を
増加させる反射鏡に於いて、 充填率Pを、 P=1−{(nf〓−nf)/0.33} 但し、nf *は空気中での膜の屈折率 nfは真空中での膜の屈折率 と定義すると、前記低屈折率誘電体層の少なくと
も一層の充填率は0.98以上で構成することによ
り、上記反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の耐久
力を増加させたことを特徴とする反射鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8947677A JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8947677A JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5424046A JPS5424046A (en) | 1979-02-23 |
JPS6236201B2 true JPS6236201B2 (ja) | 1987-08-06 |
Family
ID=13971772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8947677A Granted JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5424046A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58208703A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | Shigeo Kubo | 多層膜反射鏡の製造方法 |
JPS5922003A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Ricoh Co Ltd | 高反射鏡の製造方法 |
JPS5926704A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-13 | Hoya Corp | 多層膜反射鏡 |
JPS62238504A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Nachi Fujikoshi Corp | レ−ザ−反射ミラ− |
JP2719367B2 (ja) * | 1988-10-31 | 1998-02-25 | ホーヤ株式会社 | 多層膜表面反射鏡 |
JP2005017543A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nikon Corp | 紫外線レーザ光用ミラー及び光学系及び投影露光装置 |
-
1977
- 1977-07-25 JP JP8947677A patent/JPS5424046A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5424046A (en) | 1979-02-23 |
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