JPWO2016052080A1 - 反射防止膜及びカルコゲナイドガラスレンズ並びに撮像装置 - Google Patents
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Abstract
密着性に優れた反射防止膜及びレンズ並びに撮像装置を提供する。光学基材１１の表面に水素化炭素膜１６を成膜して、高屈折率層として機能する第１層（１２）とする。第１層（１２）の上に、第１層（１２）よりも低屈折率なＭｇＦ2膜（１７）を成膜し、低屈折率層として機能する第２層（１３）とする。同様にして、水素化炭素膜（１６）からなる第３層（１４）、ＭｇＦ2膜（１７）からなる第４層（１５）を形成する。水素化炭素膜（１６）及びＭｇＦ2膜（１７）は、ＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜する。水素化炭素膜（１６）の成膜時には、アルゴンと水素の混合ガスを真空槽（２２）に供給し、膜中の一部のＣ−Ｃ結合をＣ−Ｈ結合に置き換える。水素化によって一部のＣ−Ｃ結合が切断され、Ｃ−Ｃ結合によって溜まる歪み（応力）を開放することができる。密着性に優れ且つ膜破壊の無い反射防止膜（１０）が得られる。
Description
本発明は、光学フィルタやレンズ等の表面に設けられる反射防止膜及びレンズ並びに撮像装置に関する。
カルコゲナイドガラスは、硫黄（Ｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）等を主成分とする。このカルコゲナイドガラスは、従来材料であるＧｅ結晶に比べて安価であり、且つモールド成形によって所望の光学要素の形状に容易に加工することができる。このため、遠赤外線（８〜１４μｍ（以下、「〜」は境界値を含む範囲として用いており、８μｍ以上１４μｍ以下と同じ意味である））のレンズや光学フィルタ等の光学部材として有望視されている。
カルコゲナイドガラスの屈折率は２．５〜２．６であるために表面反射率が高く、透過率は６０％程度に留まる。このため、単にレンズ等の形状に加工しただけでは十分な撮影光量が得られにくいことが知られている。したがって、表面反射による光量損失を抑えるためにカルコゲナイドガラス製の基材に対して反射防止膜が設けられる（特許文献１，２参照）。
上記従来のものでは、基材の構成元素であるＧｅ、又はＳｅと同属元素であるイオウ（Ｓ）を含む化合物（硫化物）を密着層として使用し、反射防止膜を構成していた。Ｇｅや硫化物による層がカルコゲナイドガラス製の基材と高い密着性を示す理由は、基材及び膜共にＧｅであるＧｅ−Ｇｅ結合や、基材がＳｅを含む場合に形成されるＳｅ−Ｓ結合のように、強い結合が基材と膜との界面に発生するためである。特に、Ｇｅ−Ｇｅ結合は、結合力の高い共有結合（ｓｐ３）であり、成膜の簡便性、装置のメンテナンス性の観点から硫化物の使用よりも優れている。
Ｇｅ−Ｇｅ結合のような高い結合力は、膜側の元素がＧｅと同属元素であれば発生する。例えば、基材がＧｅで膜がケイ素（Ｓｉ）であるＧｅ−Ｓｉや、基材がＧｅで膜が炭素（Ｃ）であるＧｅ−Ｃ等は結合力が高い。しかし、Ｓｉは遠赤外線（８〜１４μｍ）では透明材料ではないため成膜材料として不適切である。
一方、Ｃはダイヤモンド構造（ｓｐ３）であれば、遠赤外領域で透明な材料であり、且つ基材側のＧｅと共有結合（ｓｐ３）を形成して高い密着性を示す。Ｃ膜（炭素膜）を完全なダイヤモンド構造にすることは難しいが、成膜条件の最適化によってダイヤモンドライクカーボン（Diamond-Like Carbon（ＤＬＣ））構造にすることは可能である。ＤＬＣ膜は、ダイヤモンドのｓｐ３とグラファイトのｓｐ２の両者をＣ原子の骨格構造としたアモルファス炭素膜である。
ＤＬＣ膜はアモルファス構造であり、原子の並びに結晶のような周期性がなく、原子結合角や距離が不規則に分布している。このため、歪み（内部応力）が溜まり易い構造である。したがって、厚みが数百ｎｍのＤＬＣ膜を成膜した場合に、内部応力によって膜破壊が生じることが確認されている。よって、ＤＬＣ膜を単にカルコゲナイドガラスからなる基材に形成するだけでは不十分であり、密着性を確保する必要がある。
本発明は上記課題を解決するものであり、密着性に優れた反射防止膜及びレンズ並びに撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の反射防止膜は、カルコゲナイドガラスからなる基材の表面に設けられ、基材側から順に複数の層を有する反射防止膜であって、基材と接する第１層が水素化炭素膜から構成されている。
なお、水素化炭素膜は、水素含有率ｃｈが、０［ａｔ．％］＜ｃｈ≦６．１［ａｔ．％］の範囲内であることが好ましい。特に好ましくは、０［ａｔ．％］＜ｃｈ≦１．８［ａｔ．％］の範囲内である。
第１層に積層され、第１層の屈折率よりも低屈折率である第２層を有することが好ましい。また、第１層及び第２層を交互に複数有することが好ましい。
第２層の波長１０．５μｍにおける屈折率は、１．５以下であることが好ましい。また、第２層はＭｇＦ2膜から構成されることが好ましい。水素化炭素膜は、炭素ターゲットを、Ｈ2を含むガス雰囲気中でスパッタ処理して成膜されることが好ましい。また、本発明のカルコゲナイドガラスレンズは、上記の反射防止膜を有する。本発明の撮像装置は、上記の反射防止膜を有するカルコゲナイドガラスレンズを少なくとも１枚備える。
本発明によれば、カルコゲナイドガラス製の基材と接する第１層を水素化炭素膜から構成することにより、基材の表面にＤＬＣ膜を形成することができる。このＤＬＣ膜の形成中に、ＤＬＣ膜中の一部のＣ−Ｃ結合が、Ｃ−Ｈ結合に置き換えられ、水素化される。その結果、水素化によって一部のＣ−Ｃ結合が切断される。これにより、Ｃ−Ｃ結合によって溜まる歪み（応力）を開放することができ、膜破壊が生じることがなく、密着性に優れる反射防止膜が得られる。
図１に示すように、本発明のカルコゲナイドガラス用反射防止膜（以下、単に反射防止膜と称する）１０は、光学基材１１の表面に設けられる。光学基材１１は、カルコゲナイドガラスを基材として形成されたレンズや光学フィルタ等である。図１では、光学基材１１を１つの材料で形成しているが、光学基材１１には例えば表面に偏光分離膜やダイクロイック膜等の光学機能膜を形成したものでも良い。この場合、反射防止膜１０は光学機能膜上に設けられる。また、図１では、光学基材１１の表面は平面であるが、レンズ面を形成する曲面であっても良い。
反射防止膜１０は、屈折率が異なる２種類の薄膜を積層して形成された多層膜であり、光学基材１１側から第１層１２，第２層１３、第３層１４、第４層１５を有する。第１層１２、第３層１４は水素化炭素膜１６から構成され、高屈折率層として機能する。第２層１３、第４層１５はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）膜１７から構成され、高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層として機能する。空気界面には、第４層１５が露呈される。
第２層１３、第４層１５の、波長１０．５μｍにおける屈折率は、１．５以下であることが好ましい。１．５以下であると、１．５を超える場合に比べて、低反射率が達成できるので好ましい。
反射防止膜１０を形成する水素化炭素膜１６及びＭｇＦ2膜１７の層数は任意であるが、例えば、これら膜１６，１７が二つ積み重ねられ、全４層で形成される。水素化炭素膜１６及びＭｇＦ2膜１７はそれぞれ３００ｎｍ〜３０００ｎｍ程度の厚さで形成され、反射防止膜１０の全体としては例えば４０００ｎｍ〜６０００ｎｍ程度の厚さである。
図２に示すように、水素化炭素膜１６及びＭｇＦ2膜１７は、ＲＦマグネトロンスパッタ装置（Radio-Frequency Magnetron Sputtering Equipment ：以下単にスパッタ装置と称する）２１を用い、スパッタ処理により成膜される。このスパッタ装置２１は、真空槽２２、真空ポンプ２３、電源２４等を備える。真空槽２２の内部には、基材ホルダ２５、ホルダシフト機構２６、ヒータ２７、ターゲットホルダ２８，２９、真空計（図示しない）、膜厚計（図示しない）等を有する。
真空槽２２はガス導入口２２ａを介してガス供給源３０が接続されている。真空ポンプ２３は、真空槽２２を真空引きする。ガス供給源３０は、アルゴン（Ａｒ）と水素（Ｈ）の混合ガス（Ａｒ＋Ｈ2）、又はアルゴンガス（Ａｒ）を真空槽２２に送る。水素化炭素膜１６の成膜時には、真空槽２２に（Ａｒ＋Ｈ2）の混合ガスが供給され、ＭｇＦ2膜１７の成膜時には、Ａｒガスが供給され、これらのガス雰囲気中でスパッタ処理が行われる。
基材ホルダ２５は、反射防止膜１０を成膜する光学基材１１を保持する。ホルダシフト機構２６は、基材ホルダ２５を水平方向に移動させ、光学基材１１を各ターゲットホルダ２８，２９の上方に選択的に位置させる。
ターゲットホルダ２８，２９の一方には炭素ターゲット３２が、他方にはＭｇＦ2ターゲット３３がそれぞれ保持される。各ターゲットホルダ２８，２９は図示省略の永久磁石を有し、電源２４が接続されている。電源２４による電圧印加によってイオン化されたＡｒ原子は加速され、高い運動エネルギを持つ。この時、加速されたＡｒイオンは成膜したいターゲット３２，３３のいずれか一方の表面に衝突し、Ａｒイオンの高い運動エネルギがターゲット原子に移動する。エネルギを得たターゲット原子は高速に加速されてターゲット３２，３３のいずれか一方から飛び出し、光学基材１１に堆積され、成膜される。
先ず、ホルダシフト機構２６によって光学基材１１が炭素ターゲット３２の上方に位置されて、水素化炭素膜１６が成膜される。所望の厚みの水素化炭素膜１６の形成後に、光学基材１１がＭｇＦ2ターゲット３３の上方に位置されて、ＭｇＦ2膜１７が形成される。以下、同様の処理が繰り返されることにより、水素化炭素膜１６による第１層１２、ＭｇＦ2膜１７による第２層１３、水素化炭素膜１６による第３層１４、ＭｇＦ2膜１７による第４層１５が光学基材１１に順に形成される。
なお、上記実施形態では、水素化炭素膜１６からなる高屈折率層とＭｇＦ2膜１７からなる低屈折率層を交互に４層を積層して反射防止膜１０を形成したが、本発明の反射防止膜１０に含まれる水素化炭素膜１６からなる高屈折率層とＭｇＦ2膜１７からなる低屈折率層の総数は任意である。例えば、図３に示す反射防止膜４０のように、水素化炭素膜１６からなる第５層１８、ＭｇＦ2膜１７からなる第６層１９を更に有する全６層構造としても良い。
上記実施形態では、反射防止膜１０に含まれる高屈折率層の全てが水素化炭素膜１６で形成されているが、水素化炭素膜１６にする高屈折率層の数は光学基材１１に接する第１層だけでも良い。この場合には、第２高屈折率層はＺｎＳ2やＧｅ膜から構成される。更には、第２低屈折率層も、ＭｇＦ2以外のＣｅＯ2などの酸化物膜から構成してもよい。
上記実施形態では、反射防止膜１０の表面にＭｇＦ2膜１７からなる低屈折率層が露呈されているので、撥油性及び撥水性を有し、保護層として機能する。
上記実施形態では、屈折率が異なる２種類の水素化炭素膜１６及びＭｇＦ2膜１７を用いて反射防止膜１０を形成したが、３種類以上の屈折率が異なる層を積層して本発明の反射防止膜を形成しても良い。
なお、上記実施形態では、Ａｒガスへの水素流量比を固定してスパッタリング電力を変化させることにより、所望の屈折率の水素化炭素膜１６を得たが、スパッタリング電力を固定して混合ガス（Ａｒ＋Ｈ2）への水素流量比を変化させることにより、所望の屈折率の水素化炭素膜１６を得てもよい。
本発明の反射防止膜を設ける光学基材１１の種類は任意であり、光学基材１１には、レンズや各種光学フィルタ等も含まれる。本発明の反射防止膜は、光学基材１１との密着力が強化されているので、野外の監視カメラのレンズや監視カメラを収納する収納容器の保護フィルタなどに好適である。
図４は、本発明の反射防止膜１０を有するカルコゲナイドガラスレンズ５０を備える遠赤外線カメラ（撮像装置）５１である。この遠赤外線カメラ５１は、対象物が発する波長領域８〜１４μｍの放射エネルギ（熱）を検出し、微量な温度変化を電気信号に変換して画像表示する。このため、レンズ５０の他に絞り５２、室温で動作する非冷却タイプの遠赤外線アレイセンサ５３、画像処理部５４、表示部５５、メモリ５６等を備える。なお、レンズ５０は単体又は複数枚が用いられ、少なくとも１枚は本発明の反射防止膜１０，４０を有する。この遠赤外線カメラ５１は、例えば車載用のナイトビジョンとして用いられる他に、夜間の侵入者監視などの監視カメラ、建築診断、設備診断などの保守、保全用カメラ、発熱者を自動検知したりする医療用カメラ等に用いられる。
本発明の効果を確認するために、水素化炭素膜１６をカルコゲナイドガラス製の光学基材１１の表面に形成し、水素化炭素膜１６の密着性を検討する実験を行った。
［水素化炭素膜の成膜方法］
図２に概略を示すＲＦマグネトロンスパッタ装置（シンクロン株式会社製ＢＭＳ−８００）２１により、炭素ターゲット３２として、アルバック製φ６インチターゲットを用い、水素化炭素膜１６を成膜した。
図２に概略を示すＲＦマグネトロンスパッタ装置（シンクロン株式会社製ＢＭＳ−８００）２１により、炭素ターゲット３２として、アルバック製φ６インチターゲットを用い、水素化炭素膜１６を成膜した。
製造条件は以下の通りである。
スパッタリング電力：７５０Ｗ〜３７５Ｗ（水素化炭素膜１６の製造時）、３７５Ｗ（ＭｇＦ2膜１７の製造時）
スパッタリングガス： Ａｒ＋Ｈ2の混合ガス（水素化炭素膜１６の製造時：流量１２０ｓｃｃｍ、水素流量比２．５％に固定）、Ａｒガス（ＭｇＦ2膜１７の製造時）
スパッタリングガス圧力：０．２Ｐａ
光学基材１１とターゲット３２，３３間の距離：１２０ｍｍ
光学基材１１の加熱温度：ヒータ２７により３００℃に加熱
スパッタリング電力：７５０Ｗ〜３７５Ｗ（水素化炭素膜１６の製造時）、３７５Ｗ（ＭｇＦ2膜１７の製造時）
スパッタリングガス： Ａｒ＋Ｈ2の混合ガス（水素化炭素膜１６の製造時：流量１２０ｓｃｃｍ、水素流量比２．５％に固定）、Ａｒガス（ＭｇＦ2膜１７の製造時）
スパッタリングガス圧力：０．２Ｐａ
光学基材１１とターゲット３２，３３間の距離：１２０ｍｍ
光学基材１１の加熱温度：ヒータ２７により３００℃に加熱
先ず、スパッタリング電力を変えて実験１〜８を行い、試料１〜８の８種類の水素化炭素膜１６を作製した。得られた水素化炭素膜１６の屈折率を、分光エリプソメーター（Ｊ．Ａ．ウーラム社製のＩＲ−Ｖａｓｅ）を用いて測定した。
図５は、スパッタリング電力と得られた水素化炭素膜１６の屈折率の関係を示すもので、スパッタリング電力の減少に伴い、水素化炭素膜１６の屈折率が低下することが判る。この屈折率の低下は、水素化炭素膜１６の中に水素が取り込まれたことに起因する。Ａｒガスへの水素流量比が増加すると、水素化炭素膜１６の中の水素含有率ｃｈが増加する。この水素含有率ｃｈの増加は膜密度の低下に繋がり、膜密度の低下により屈折率が低下するからである。
図６は、得られた水素化炭素膜１６をＦＴ−ＩＲ（日本分光株式会社製ＦＴ／ＩＲ４２００を使用）測定したもので、横軸に波長数（Wave number）を、縦軸に吸光度（Absorbance）を取ったものである。図６から判るように、波長数が約２９３０ｃｍ-1に第１の吸収ピークが、約２９７０ｃｍ-1に第２の吸収ピークが見られた。第１の吸収ピークは、図７に示すような炭素原子に２個の水素が結合した構造に起因し、第２の吸収ピークは、図８に示すような炭素原子に３個の水素が結合した構造に起因する。
図９は、水素化炭素膜１６の屈折率と膜中の水素含有率ｃｈとの関係を示している。横軸に水素化炭素膜１６の１０．５μｍにおける屈折率をとり、縦軸に膜中の水素含有率ｃｈ（H Content）をとっている。膜中の水素含有率ｃｈは、弾性反跳検出法（Elastic Recoil Detection Analysis（ＥＲＤＡ））を用いて測定した。弾性反跳検出法は周知のように、試料にヘリウムイオンを当てて試料中の原子を前方にはじき出し、このはじき出した元素を検出する方法であり、膜中の水素含有率ｃｈの測定に好適な検出法である。
図５で見られるようなスパッタリング電力の減少に伴い屈折率が低下する現象は、図９に示すように、膜中の水素含有率ｃｈと相関する。図９において、屈折率２．０以上ではＣ−Ｈ２結合のものが多いが、屈折率が２．０未満では、Ｃ−Ｈ３結合のものが急激に増加することが判る。なお、図９におけるＣ−Ｈ２結合と、Ｃ−Ｈ３結合のそれぞれの量は、ＦＴ−ＩＲの測定結果中の２９００〜３０００ｃｍ-1に現れるＣ−Ｈ伸縮モードのピークから見積もっている。
水素化炭素膜１６のＣ骨格は、Ｘ線光電子分光法（Ｘ線を用いたＸ線光電子分光法（X-ray Photoelectron Spectroscopy（ＸＰＳ）））のＣ１ｓ軌道の結合エネルギから、ｓｐ３(ダイヤモンド構造）とｓｐ２(グラファイト構造）の混合であることが判る。その構造比は、Ａｒガスへの水素流量比に無依存で一定であった。Ｘ線光電子分光法は、物質にＸ線を照射することによって物質中の電子を外部に叩き出し、叩き出された光電子の数と運動エネルギを測定することにより、物質中の電子が占有する状態のエネルギと状態密度（DOS）を知ることができる。
表１は、カルコゲナイドガラス製光学基材及び水素化炭素膜の密着性と、水素化炭素膜の水素含有率との関係を調べた実験結果である。表１における試料１〜８は、成膜時のスパッタリング電力を変えて実験１〜８として成膜したものであり、平板状のカルコゲナイドガラス（Ｇｅが２０％、Ｓｅが６５％、Ｓｂが１５％）光学基材１１に水素化炭素膜１６を１００ｎｍ堆積させている。水素化炭素膜１６の密着性は、ＪＩＳ−Ｈ−８５０４ １５．１、ＭＩＬ−Ｃ−４８４９７Ａに準じたテープ試験法にて評価した。このテープ試験法では、試料１〜８を温度６０℃、相対湿度９０％の環境に２４０時間放置したあと、セロハンテープ（ニチバン製 幅１２ｍｍ）を水素化炭素膜１６に１０ｍｍの長さで貼り付けた後、垂直方向にすばやくテープを引き剥がす操作を３回行い、水素化炭素膜１６の剥離状態を観察した。観察結果により、以下の基準で評価した。
Ａランク：剥離操作３回で膜剥離が無かった。
Ｂランク：剥離操作３回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられた。光学基材１１の地は見られなかった。
Ｃランク：剥離操作２回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられた。光学基材１１の地が見られなかった。
Ｄランク：剥離操作１回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられ、光学基材１１の地が見られた。
Ａランク：剥離操作３回で膜剥離が無かった。
Ｂランク：剥離操作３回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられた。光学基材１１の地は見られなかった。
Ｃランク：剥離操作２回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられた。光学基材１１の地が見られなかった。
Ｄランク：剥離操作１回目で水素化炭素膜１６の損傷がみられ、光学基材１１の地が見られた。
表１からも明らかなように、水素化炭素膜１６中の水素含有率ｃｈが１．８ａｔ．％以下（屈折率２以上）の試料６〜８では水素化炭素膜１６の損傷が見られず、評価はＡであった。水素含有率ｃｈが２．６〜６．１ａｔ．％の範囲内の試料３〜５では、試料４，５が評価Ｂであり、試料３が評価Ｃであり、いずれも水素化炭素膜１６が損傷しているものの、膜剥離は無かった。これに対して、水素含有率ｃｈが６．７〜７．２ａｔ．％の範囲内の試料１，２では、膜剥離が確認され、評価はＤであった。以上の事から、光学基材１１との密着性が保持される水素化炭素膜１６中の水素含有率ｃｈは２．６〜６．１ａｔ．％の範囲内であり、膜剥離が無く最も好ましい範囲は１．８ａｔ．％以下であることが判る。以上の結果から、水素化炭素膜１６の水素含有率ｃｈは、０［ａｔ．％］＜ｃｈ≦６．１［ａｔ．％］の範囲内であることが好ましい。水素含有率ｃｈが０ａｔ．％を超えると、０である場合に比較して膜応力によるクラックの発生がなくなり、炭素膜を維持することができる。６．１ａｔ．％以下であると、６．１ａｔ．％を超える場合に比べて密着強度が得られ、膜剥離が無くなる。特に好ましくは、０［ａｔ．％］＜ｃｈ≦１．８［ａｔ．％］の範囲内であり、１．８ａｔ．％以下であると、１．８ａｔ．％を超える場合に比べて密着強度が確実に得られ、膜剥離が無くなる。
次に、水素化炭素膜１６とＭｇＦ2膜１７との２層構造を２回形成してなる４層構成の反射防止膜１０を光学基材１１上に試作した。光学基材１１はＧｅが２０％、Ｓｅが６５％、Ｓｂが１５％であるオプトクリエイト製のカルコゲナイドガラスを用いた。試作においては、表１の実験結果を参考にして、屈折率が１．８０〜２．２４の範囲であり、水素化炭素膜１６中の水素含有率ｃｈが、７．２〜０．０ａｔ．％の範囲である、７種類の水素化炭素膜１６を含むように成膜した。
実施例１〜５及び参考例１，２の反射防止膜の各層の屈折率、膜厚、平均反射率、密着強度評価の試験結果を表２に示す。反射率Ｒ（％）はＦＴ−ＩＲ（日本分光株式会社製ＦＴ／ＩＲ４２００を使用）による透過率Ｔを求め、Ｒ（％）＝１００−Ｔ（％）により求めた。
平均反射率は、上記測定結果から８〜１４μｍまでの波長を４カイザー間隔で反射率Ｒを抽出し、得られた反射率Ｒの総和をデータ数で割った値である。なお、カイザーとは１ｃｍの長さの中に含まれる波の数を示し、単位は［ｃｍ-1］で表される。よって、基準波長λ０［ｃｍ］とカイザーｋ［ｃｍ-1］の関係は以下の条件式で定義される。
λｎ＝１／（１／λ０±（ｎ−１）×ｋ）
但し、ｎは１からの自然数であり、ｎ＝１の時に測定波長λ１は基準波長λ０と一致する。符号±は、基準波長に対して長波長側か短波長側の波長を求めるかにより適宜選択可能である。
λｎ＝１／（１／λ０±（ｎ−１）×ｋ）
但し、ｎは１からの自然数であり、ｎ＝１の時に測定波長λ１は基準波長λ０と一致する。符号±は、基準波長に対して長波長側か短波長側の波長を求めるかにより適宜選択可能である。
参考例１では、第１層１２の屈折率が１．８０、膜厚が１６３２ｎｍ、水素含有率ｃｈが７．２ａｔ．％であり、密着強度評価はＤであった。これに対して、実施例１では、第１層１２の屈折率が１．８５、膜厚が１３８７ｎｍ、水素含有率ｃｈが６．１ａｔ．％であり、密着強度評価がＣであった。実施例２では、第１層１２の屈折率が１．９０、膜厚が１３０３ｎｍ、水素含有率ｃｈが４．５ａｔ．％であり、密着強度評価がＢであった。実施例３〜５では、第１層１２の屈折率が２．０，２．１，２．２０、膜厚が１４４９，１３５９，１２８４ｎｍ、水素含有率ｃｈが１．８，１．３，０．４ａｔ．％であり、密着強度評価がＡであった。参考例２では、第１層１２の屈折率が２．２４、膜厚が１２００ｎｍ、水素含有率ｃｈが０．０ａｔ．％であり、膜応力によって第１層１２にクラックが発生し、多層膜構造を維持することができず、密着強度評価はＤ以下のＥであった。
以上の結果から、実施例１，２，３，４，５の第１層１２の屈折率は、１．８５〜２．２０であり、密着強度評価がＡであり、且つ８〜１４μｍの平均反射率は全て０．５％以下であった。図１０は、実施例１の反射防止膜による波長と反射率との関係を示すグラフであり、図１１は実施例２の反射防止膜、図１２は実施例３の反射防止膜、図１３は実施例４の反射防止膜、図１４は実施例５の反射防止膜による波長と反射率との関係を示すグラフである。このように、実施例１〜５では、低反射でかつ密着強度に優れている反射防止膜１０が得られていることが判る。
１０ 反射防止膜
１１ 光学基材
１２ 第１層
１３ 第２層
１４ 第３層
１５ 第４層
１６ 水素化炭素膜
１７ ＭｇＦ2膜
２１ スパッタ装置
２５ 基材ホルダ
２８，２９ ターゲットホルダ
３２ 炭素ターゲット
３３ ＭｇＦ2ターゲット
１１ 光学基材
１２ 第１層
１３ 第２層
１４ 第３層
１５ 第４層
１６ 水素化炭素膜
１７ ＭｇＦ2膜
２１ スパッタ装置
２５ 基材ホルダ
２８，２９ ターゲットホルダ
３２ 炭素ターゲット
３３ ＭｇＦ2ターゲット
Claims (9)
- カルコゲナイドガラスからなる基材の表面に設けられ、前記基材側から順に複数の層を有する反射防止膜において、
前記基材と接する第１層が水素化炭素膜からなる反射防止膜。 - 前記水素化炭素膜は、水素含有率ｃｈが、
０［ａｔ．％］＜ｃｈ≦６．１［ａｔ．％］の範囲内である請求項１に記載の反射防止膜。 - 前記第１層に積層され、前記第１層の屈折率よりも低屈折率である第２層を有する請求項１又は２記載の反射防止膜。
- 前記第１層及び前記第２層を交互に複数有する請求項３記載の反射防止膜。
- 前記第２層の波長１０．５μｍにおける屈折率は、１．５以下である請求項３又は請求項４に記載の反射防止膜。
- 前記第２層はＭｇＦ2膜からなる請求項３から５のいずれか１項に記載の反射防止膜。
- 前記水素化炭素膜は、炭素ターゲットを、Ｈ2を含むガス雰囲気中でスパッタ処理して成膜される請求項１から６いずれか１項に記載の反射防止膜。
- 請求項１から７いずれか１項に記載の反射防止膜を有するカルコゲナイドガラスレンズ。
- 請求項８に記載のカルコゲナイドガラスレンズを少なくとも１枚有する撮像装置。
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