JPS63266402A - 反射防止膜 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、光学機器を構成するレンズあるいは、プリズ
ム等の光学部品の反射防止膜に関するものである。

従来の技術 最近の情報化社会の発展は著しく、それに伴ない大容量
記憶装置の必要性が高まっており、一部ディスクファイ
ル装置等が実用化されている。

このような装置には、種々の光学部品が使用されており
、例えば、レンズ、プリズム、半導体レーザがあげられ
る。その中のプリズムにおいて、半導体レーザのビーム
が急角度で入射する際、入射面に対して、Ｓ偏光の光と
、Ｐ偏光の光によって、反射特性が異なることが知られ
ている。特にＳ偏光のレーザビームが、急角度でプリズ
ムに入射する場合に、反射光をできるだけ低減化できる
ような、光学多層膜が強く要望されている。

従来よりこのような、レーザ光用光学多層膜としては、
■コートと呼ばれる２＠反射防止膜が用いられてきた。

薄膜構成の一例を第７図に示す。

基板として、光学ガラスＢＫ７（屈折率ｎ＝１．ｔｓｌ
）を用い、第１層がＴ　１０２　、第２層がＳ　ｉＯ２
である。

屈折率は、Ｔ　ｉ　Ｏ２をｎＨ＝＝　２．３０　、　Ｓ
　１０２をｎＬ＝１・４６　としている。

膜特性の一例を第８図に示す。

入射角度はθ＝６９．４°、（空気側からの角度）、各
層の光学的膜厚は第１層、第２層共λ。／４である。こ
こで設計波長はλ。＝９６２ｎｍである。

横軸が波長（、ｍ）で、縦軸が反射率（チ）である。

本反射防止膜は、波長λ＝　７８０　ｎ　ｍにおいて、
Ｓ偏光の光が反射防止機能を有するように設定されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 このような膜構成の反射防止膜を光デイスクファイル装
置等のプリズムに用いた際、問題となる点を説明する。

光デイスクファイル装置の光源としては半導体レーザが
用いられている。レーザ波長としてはλ＝７８０ｎｍ＋
λ＝　８３０　ｎ　ｍのものが主に使用されている。今
後レーザ波長の一例としてλ＝７８０ｎｍを取シ上げる
ことにする。

一般に半導体レーザは、製造ばらつきとして±１０ｎｍ
、温度変動により±１０ｎｍ変動することが知られてい
る。

従って、λ＝　７８０　ｎ　ｍ±２０　ｎ　ｍの範囲に
わたって反射防止効果を有することが必要とされている
。

また、光学薄膜は薄膜自身の吸水性から光学的膜厚が経
時変化することが知られている。光学的膜厚が変化する
と第８図の透過率特性が、短波長側もしくは長波長側に
移動する。我々の実験によれば、±５ｎｍの波長シフト
が生じていることがわかった。

更に、薄膜を真空蒸着装置等の薄膜形成装置で、成膜す
る際、製造ばらつきが生じる。我々の実験では約±７ｎ
ｍ生じている。

これら半導体レーザの波長ばらつき、光学多層膜の経時
変化、製造ばらつきを含めて、λ＝　７８０ｎｍ＋３２
ｎｍの波長範囲の特性を満足するような反射防止膜が要
望されてきた。有効波長範囲は、広ければ広い程良いと
いうのは当然のことと思われる。

また、これら波長範囲にわたる反射率特性として、１チ
以下の特性が要求されている。反射率が増大するという
ことは、透過率の減少につながシ、これは伝達効率を劣
化させるからである。

前述したように、レーザ光用の反射防止膜としてＶコー
トと呼ばれる２層反射防止膜が用いられてきた。

レーザ光が垂直に入射する場合（θ＝θＯ）の反射率特
性図の一例を第９図に示す。基板がＢＫ７（ｎｇ＝１．
５１）で第１層目がＴ　ＩＯ２（ｎ４＝＝　２−３ｏ）
。

第２層目がＳ　ｉ　０２　（ｎ　Ｌ　＝１−４６　）で
ある。設計波λニア　９　Ｑ　ｎ　ｍ±ｅ　ｏ　ｎ　ｍ
の波長範囲において・反射率１チ以下の特性が実現され
ている。

しかし、これはレーザ光が、垂直に入射する場合であり
、入射角度が更に急になった場合にも適用できるわけで
はない。

従来例に示した様に従来のＶコートタイプを、急角度（
θ＝＝６９．４°）にした場合では、反射率有効範囲が
λ＝＝　７８０　ｎ　ｍ　＋　２　Ｅ５　ｎ　ｍと狭く
なり必要な特性を得ることができない。

従って、従来の２層構造の反射防止膜では実現できない
ような、広帯域にわたって反射光が低減できる高性能光
学多層膜が強く要望されている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、Ｔ　Ｘ
　ＯＳ　ｉ　０２を用いた５層構造の多層膜とし、２′ 第１層、第３層、第６＠の５１０２の光学的膜厚を、同
一の膜厚とし、第２層のＴｌＯ２の光学的膜厚を第４層
の光学的膜厚より厚くした薄膜構成にすることである。

作　　用 本発明は上記した膜構成を用いることにより、広範囲の
波長範囲にわたって反射率特性の良好な反射防止膜を得
ることができるものである。

実施例 本発明の実施例を第１図に示す。基板材料はクラウンガ
ラスの１つであるＢＫ７（商標）であり、屈折率は約１
．６１である。

とａ板上にＴｌＯ２，Ｓｉｏ２からなる６層反射防止膜
が形成されている。

第１層目ハ５ＩＱ２．第２層目はＴ　１０２　、第３層
目はＴ　１０２　＋第４層目はｓｔ○２．第５層目はＴ
　１０２る。

光が本反射防止膜に垂直に入射した場合のＳ偏光反射率
特性を第２図に示す。縦軸が反射率（チ）。

横軸が波長（ｎｍ）である。なお、設計波長はλ。＝８
９０ｎｍに設産している。

波長λ＝　７８０　ｎ　ｍ±４７ｍｍの広範囲にわたっ
て、反射率が１チ以下の良好な光学特性を有している。

次に屈折率・膜厚が±０．５係ばらついた時のシミュレ
ーション結果を示す。なおばらつきは、一様乱数で与え
ている。たとえ成膜時に屈折率・膜厚がばらついたとし
ても、それらの影響を考えなくてもよい膜構成であると
いえる。

入射角度がθ＝７２°の場合の反射率特性図を第４図に
示す。設計波長をλ。＝　９８０　ｎ　ｍとすると、第
１層、第３層、第５層の光学的膜厚は、λ。／４であシ
、第２層は１．７５　Ｘλ。／４．第４層は０．９７　
Ｘλ。／４である。広帯域にわたって良好な反射率特性
が得られている。

第５図に入射角度がθ＝４６°の場合を示す。

設計波長をλ。”６５８ｎｍとすると、第１層、第３層
、第５層の光学的膜厚はλ。／４　、第２層の光学的膜
厚は２．５６　Ｘλ。／４．第４層は２．０４Ｘλｙ４
である。良好な光学特性が得られている。

第６図に基板としてＢａＦｌｏ（ｎ＝１．１ｓ）を用い
た場合の特性を示す。入射角度はθ＝（５９，４’であ
る。設計波長をλ。”　９７０　ｎ　ｍとすると第１層
、第３層、第６層の光学的膜厚はλ。／４．第２層は１
，７８　Ｘλ。／４．第４層は０，９７Ｘλ。／４であ
る。反射防止効果が広範囲にわたっ・て実現できている
。

従って、本膜構成を用いれば、入射角度、硝材の変化に
もかかわらず、反射防止効果が良好な波長範囲を拡大で
きるのである。

これは、各種製造ばらつきに対しても、高品質の光学特
性を実現できるだけでなく、歩留りが向上してコストの
低減化にもつながるといえる。

発明の効果 以上のように、本発明の膜構成を用いることによシ、高
性能な反射防止膜が実現でき、実用的にもきわめて有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における反射防止膜の多層構
造を示す横型図、第２図は入射角がθ＝６９．４・の場
合の反射率特性を示す特性図、第３図は同反射防止膜の
ばらつきシミュレーション図、第４図は同０＝７２０の
場合の反射率特性を示す特性図、第５図は同θ＝４５°
の場合の反射率特性を示す特性図、第６図は基板として
ＢａＦｌｏを用いた場合の反射率特性を示す特性図、第
７図は従来のＶコート反射防止膜の模型図、第８図はθ
＝５９．４・の場合のＶコート反射防止膜の反射率特性
を示す特性図審第９図はθ＝＝０°の場合の反射率特性
を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 Ａ工Ｒ Ｋ７ 第　２　図 １．ＪＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（７２７７２）　　　　。 第３図 ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（ｈｍ） 第４図 ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＩ−（（７１７１）第５図 ＷθＶＥＬＥＮＣＴ）−１（ｎｙｎ） 第　６　図 ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（ｎｙ２７） 第７図 ＡＩ尺 第８図 ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（７１７７？） 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に、この基板から数えて、第１層はＳｉＯ＿２、
   第２層はＴｉＯ＿２、第３層はＳｉＯ＿２、第４層はＴ
   ｉＯ＿２、第５層はＳｉＯ＿２よりなる多層薄膜を形成
   し、第１層、第３層、第５層の光学的膜厚を同一の厚さ
   とし、第２層の光学的膜厚を第４層の光学的膜厚よりも
   厚くした反射防止膜。