CN107615101A - 防反射膜、光学元件以及光学*** - Google Patents

防反射膜、光学元件以及光学*** Download PDF

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园田慎一郎
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Abstract

本发明提供一种抑制散射光且具有充分的防反射特性并且耐久性高的防反射膜、具备防反射膜的光学元件以及光学***。本发明的防反射膜(1)设为具备：电介质层(5)，具有暴露于空气中的表面，且折射率为1.35以上且1.51以下；金属层(4)，具有与电介质层(5)的界面，含有银，且厚度为5nm以下；以及中间层(3)，具有与金属层(4)的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层(11)和具有相对较低折射率的低折射率层(12)交替层叠共4层以上而成的层叠体构成，所述防反射膜(1)在折射率为1.61以上的基材(2)上从中间层(3)侧开始层叠。

Description

防反射膜、光学元件以及光学***
技术领域
本发明涉及一种防反射膜、具备防反射膜的光学元件以及具备该光学元件的光学***。
背景技术
以往，在使用玻璃以及塑料等透光性部件的透镜(透明基材)中，为了减少基于表面反射的透射光的损失而在光入射面上设置有防反射膜。
作为相对于可见光显示出极低的反射率的防反射膜，已知有在最上层具备比可见光的波长短的间距的微细凹凸结构、或形成有大量孔而成的多孔结构的结构(专利文献1以及2等)。
若使用将微细凹凸结构或多孔结构等结构层作为低折射率层而在最上层上具有的防反射膜，则在可见光区域的宽波长频带内能够获得0.2％以下的超低反射率。然而，这种防反射膜由于在表面上具有微细结构，因此存在机械强度小，且极不耐于擦拭等外力这种缺点。因此，在作为照相机透镜等而使用的组透镜的最表面(第1透镜表面以及最终透镜背面)等用户所接触的位置上，无法实施具备结构层的超低反射率涂层。
另一方面，作为在表面不具备结构层的防反射膜，在专利文献3和专利文献4等中提出有包含在电介质膜的层叠体中含有银(Ag)的金属层的防反射膜。
在专利文献3中公开有一种光学层叠体，所述光学层叠体具备：电介质层，具有暴露于空气中的表面；金属层，具有与电介质层的界面，且至少含有Ag；以及层叠体，具有与金属层的界面，且包含1个以上的低折射率层和1个以上的高折射率层，所述光学层叠体在460nm以上且650nm以下的波长区域中的反射率为0.1％以下。
并且，在专利文献4中提出有一种防反射膜，所述防反射膜由从基材侧依次为比较高折射率的透明膜、含有银的膜、以及比较低折射率的透明膜的层叠体构成，且相对于550nm的入射光的膜面反射率为0.6％以下。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-159720号公报
专利文献2：日本特开2005-316386号公报
专利文献3：日本特开2013-238709号公报
专利文献4：日本专利第4560889号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，在专利文献3中，关于形成防反射膜的基材的折射率完全没有提及。另一方面，在专利文献4中，在由碱石灰玻璃构成的基材上设置防反射膜而实现了0.2％以下的反射率。
本发明人等使形成专利文献3中公开的光学层叠体的基材的折射率从1.49至1.61为止每隔0.01进行改变，并对于在各折射率的基材上具备专利文献3的实施例中所记载的层结构的防反射膜的情况进行了研究。从基材至暴露于作为介质的空气的层为止的层结构设为如下述表1所示。利用Essential Macleod(Thin Film Center Inc.制)来进行膜厚的最佳化以及反射率的波长依赖性(反射光谱)的计算。在此，关于Ag的折射率，利用“Handbook of Optical Constants of Solids.1985，Academic Press Inc.p.353”(以下设为“参考文献1”。)中所记载的折射率(表中标记为Ag(1)。)。
[表1]
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.479 77.74
金属层 Ag(1) 0.13 6.5
中间层1 TiO2 2.291 22.13
中间层2 SiO2 1.479 171.53
基材 1.49～1.61 1.49～1.61 -
将各折射率n＝1.49～1.61的各反射光谱示于图18。
如图18所示，在基材的折射率为1.51～1.55的范围内，450nm以上且650nm以下的波长区域中的反射率成为0.1％以下。另一方面，可知当基材的折射率为1.6时，450nm以上且650nm以下的波长区域中的最大反射率为0.2％，当折射率为1.61时最大反射率超过了0.2％。由此可以认为在专利文献3中假定的基材的折射率为1.51～1.55左右。根据本发明人等的研究，在专利文献3中所公开的光学层叠体的结构中，遍及450nm以上且650nm以下的整个波长范围区域而满足反射率为0.2％以下是在基材的折射率为1.60以下的情况下，当折射率为1.61以上时，无法遍及450nm以上且650nm以下的整个波长范围区域而满足反射率为0.2％。
同样地，在引用文献4中，若代替折射率为1.51的碱石灰玻璃而是在折射率更高的基材例如折射率为1.59的基材上具备专利文献4中所记载的结构的防反射膜，则反射率大幅上升且无法获得0.2％以下的超低反射率。
另一方面，照相机透镜的第1透镜通常需要高功率，因此大多使用折射率为1.61以上的高折射率玻璃材料，作为防反射膜，在具有该种高折射率的基材的表面，可期望遍及450nm以上且650nm以下的整个波长区域而满足反射率为0.2％以下的性能。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具备遍及450nm以上且650nm以下的整个波长区域而满足反射率为0.2％以下且机械强度高的防反射膜、具备防反射膜的光学元件、以及具备该光学元件的光学***。
用于解决技术课题的手段
本发明的第1防反射膜具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且折射率为1.35以上且1.51以下；
金属层，具有与电介质层的界面，含有银(Ag)，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共4层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上的基材上从中间层侧开始层叠。
另外，在本说明书中，折射率以相对于波长500nm的光的折射率来表示。
在此，“含有银”是指在金属层中含有85原子％以上的银。
在本发明的第1防反射膜中，优选上述电介质层由氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)构成。
本发明的第2防反射膜具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由MgF2构成；
金属层，具有与电介质层的界面，含有Ag，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共3层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.74以下的基材上从中间层侧开始层叠。
本发明的第3防反射膜具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由MgF2构成；
金属层，具有与电介质层的界面，含有Ag，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共2层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.66以下的基材上从中间层侧开始层叠。
在此，“具有相对较高折射率”、“具有相对较低折射率”是指高折射率层和低折射率层之间的关系，意味着高折射率层具有比低折射率层高的折射率，即低折射率层具有比高折射率层低的折射率。
另外，在本发明的第1～第3的各防反射膜中，优选上述高折射率层为具有比基材的折射率高的折射率的层，且优选上述低折射率层为具有比基材的折射率低的折射率的层。
在本发明的第1～第3的各防反射膜中，优选构成中间层的层叠体为16层以下。更优选为8层以下。
在本发明的第1～第3的各防反射膜中，金属层优选由银合金构成，所述银合金含有除银以外的至少1种以上的金属元素。
在本发明的第1～第3的各防反射膜中，优选在金属层和中间层之间具备由除银以外的金属元素构成的锚固层。
本发明的光学元件在基材上具备上述本发明的防反射膜而成。
本发明的光学***具备在最表面配置上述本发明的光学元件的防反射膜而成的组透镜。
在此，最表面是指在由多个透镜构成的组透镜的两端配置的透镜的一个面，是指成为组透镜的两端面的面。
发明效果
若为本发明的第1防反射膜的结构，则即使在层叠于折射率为1.61以上的基材上时，也能够至少相对于450nm以上且650nm以下的波长区域的光实现反射率为0.2％以下。
若为本发明的第2防反射膜的结构，则即使在层叠于折射率为1.61以上且1.74以下的基材上时，也能够至少相对于450nm以上且650nm以下的波长区域的光实现反射率为0.2％以下。
若为本发明的第3防反射膜的结构，则即使在层叠于折射率为1.61以上且1.66以下的基材上时，也能够至少相对于450nm以上且650nm以下的波长区域的光实现反射率为0.2％以下。
另外，在本说明书中，反射率均为垂直(以入射角度0°)入射于防反射膜的表面时的反射率。
本发明的防反射膜均不具有凹凸结构或多孔结构，因此机械强度高，且能够适用于在光学部件中用户的手所接触的面。并且，凹凸结构或多孔结构中由于存在折射率波动因此存在散射，但在本发明的防反射膜中几乎没有折射率波动因此几乎不存在散射。在照相机透镜中散射会生成闪光而使图像的对比度下降，因此散射少是极大的优点。
附图说明
图1A是表示具备本发明的第1实施方式所涉及的防反射膜的光学元件的概略结构的截面示意图。
图1B是表示第1实施方式所涉及的防反射膜的设计变更例的截面示意图。
图2A是表示具备本发明的第2实施方式所涉及的防反射膜的光学元件的概略结构的截面示意图。
图2B是表示第2实施方式所涉及的防反射膜的设计变更例的截面示意图。
图3A是表示具备本发明的第3实施方式所涉及的防反射膜的光学元件的概略结构的截面示意图。
图3B是表示第3实施方式所涉及的防反射膜的设计变更例的截面示意图。
图4是表示由具备本发明的光学元件的组透镜构成的光学***的结构的图。
图5是表示实施例1的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图6是表示实施例2的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图7是表示实施例3的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图8是表示实施例4的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图9是表示实施例5的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图10是表示实施例6的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图11是表示实施例7的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图12是表示实施例8的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图13是表示实施例9的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图14是表示实施例10的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图15是表示实施例11的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图16是表示实施例12的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图17是表示实施例13的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图18是表示比较例1的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图19是表示比较例2的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图20是表示比较例3的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图21是表示比较例4的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图22是表示比较例5的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图23是表示比较例6的防反射膜的反射率的波长依赖性的图。
图24是将电介质层为MgF2的实施例以及比较例以基材的折射率和中间层层叠数进行绘制的图。
图25是将电介质层为SiO2的实施例以及比较例以基材的折射率和中间层层叠数进行绘制的图。
图26是表示制作例1的银膜和制作例2的银合金膜的反射光谱、以及通过模拟实验获得的银膜的反射光谱的图。
图27A是制作例1的银膜的扫描型电子显微镜图像。
图27B是制作例1的银膜的原子力显微镜图像。
图28A是制作例2的银合金膜的扫描型电子显微镜图像。
图28B是制作例2的银合金膜的原子力显微镜图像。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
图1A是表示具备本发明的第1实施方式所涉及的防反射膜1的光学元件10的概略结构的截面示意图。如图1A所示，本实施方式的防反射膜1具备：电介质层5，具有暴露于空气中的表面，且折射率为1.35以上且1.51以下；金属层4，具有与电介质层5的界面，含有Ag，且厚度为5nm以下；以及中间层3，具有与金属层4的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层11和具有相对较低折射率的低折射率层12交替层叠共4层以上而成的层叠体构成，所述防反射膜1在折射率为1.61以上的基材2上从中间层3侧开始层叠而成。并且，光学元件10由折射率为1.61以上的基材2和形成于其表面的防反射膜1构成。
本发明的待反射光根据用途而不同，通常为可见光区域的光，根据需要有时也为红外线区域的光。在本实施方式中，主要将可见光区域的光作为对象，通过本实施方式的结构，至少相对于450nm～650nm的波长区域的光，能够实现0.2％以下的反射率。
基材2的形状并无特别的限定，是平板、凹透镜或凸透镜等主要在光学装置中使用的透明的光学部件，也可以是由具有正或负的曲率的曲面和平面的组合构成的基材。作为基材2的材料，能够使用玻璃或塑料等。在此，“透明”是指在光学部件中对于欲防反射的光(防反射对象光)的波长是透明的(内部透射率为10％以上)。
基材2的折射率为1.61以上即可，但也可为1.74以上，进一步可为1.84以上。作为基材2，例如可为照相机的组透镜的第1透镜等高功率透镜。
中间层3中高折射率层11和低折射率层12交替层叠即可，但也可以如图1A的a所示从基材2侧开始以低折射率层12、高折射率层11的顺序层叠，也可以如图1A的b所示从基材2侧开始以高折射率层11、低折射率层12的顺序层叠。并且，中间层3为4层以上即可，但从抑制成本的观点来看优选设为16层以下。
高折射率层11相对于低折射率层12的折射率具有高折射率且低折射率层12相对于高折射率层11的折射率具有低折射率即可，但更优选高折射率层11的折射率高于基材2的折射率，且低折射率层12的折射率低于基材2的折射率。
高折射率层11彼此或低折射率层12彼此的折射率可不同，但从抑制材料成本以及成膜成本等的观点来看优选设为相同材料且相同折射率。
作为构成低折射率层12的材料，可举出氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氧化镓(Ga2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化镧(La2O3)、氟化镧(LaF3)、氟化镁(MgF2)、氟化钠铝(Na3AlF6)等。
作为构成高折射率层11的材料，可举出五氧化铌(Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、五氧化钽(Ta2O5)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(Si3N4)以及氧化硅铌(SiNbO)等。
对于所有化合物，均以成为从化学计量比的组成比偏离的构成元素比的方式进行控制，或者控制成膜密度，以此来成膜，由此能够在一定程度上改变折射率。
优选在中间层3的各层的成膜中使用真空蒸镀、等离子体溅射、电子回旋溅射以及离子镀法等气相成膜法。通过气相成膜能够容易地形成多种折射率以及层厚的层叠结构。
金属层4是构成元素的85原子％以上由银构成的层。优选除了银以外含有钯(Pd)、铜(Cu)、金(Au)、钕(Nd)、钐(Sm)、铋(Bi)以及铂(Pt)中的至少1种。作为构成金属层4的材料，具体而言，例如Ag-Nd-Cu合金、Ag-Pd-Cu合金或者Ag-Bi-Nd合金等比较合适。使用纯银形成的薄膜有时会生长为粒状，通过形成在Ag中含有数％左右的Nd、Cu、Bi和/或Pd等的膜，易形成平滑性更高的薄膜。金属层4中的除银以外的金属元素的含有率小于15原子％即可，但优选为5％以下，进一步优选为2％以下。另外，此时的含有率是指含有2种以上的除银以外的金属元素时2种以上的金属元素的总计含有率。
金属层4的膜厚为5nm以下即可，但更优选为2.0nm以上。进一步优选为2.5nm以上，尤其优选为3nm以上。
在形成含有Ag的金属层4时也优选使用真空蒸镀、等离子体溅射、电子回旋溅射以及离子镀法等气相成膜法。
电介质层5只要折射率为1.35以上且1.51以下，则对于构成材料没有特别的限定。例如可举出氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氟化镁(MgF2)以及氟化钠铝(Na3AlF6)等，尤其优选SiO2或MgF2。对于所有化合物，均以成为从化学计量比的组成比偏离的构成元素比的方式进行控制，或者控制成膜密度，以此来成膜，由此能够在一定程度上改变折射率。
将作为对象的波长设为λ，且将电介质层的折射率设为n时，电介质层5的厚度优选为λ/4n左右。具体而言为70nm～100nm左右。
图1B中示出用于说明上述第1实施方式所涉及的防反射膜1的设计变更例的截面图。
图1B中所示的光学元件10B的防反射膜1B在防反射膜1中的中间层3和含有Ag的金属层4之间具备锚固层6。如已述，使用纯银形成的薄膜有时并不是平滑的膜而是生长为粒状。形成锚固层后，通过在其上形成含有银的膜，能够抑制粒状化，并形成平滑性高的薄膜。如已述，含有除银以外的金属元素的金属层与使用纯银形成的膜相比平滑性高，通过使这种金属层形成于锚固层上，能够获得更高的平滑性。作为锚固层，优选使用除银以外的金属膜。作为构成锚固层的材料，具体而言锗、钛、铬、铌、钼等比较合适。作为锚固层的厚度并没有特别的限制，但尤其优选设为0.2nm～2nm。若为0.2nm以上则能够充分地抑制在其上形成的金属层的粒状化。并且若为2nm以下则能够抑制基于锚固层自身的入射光的吸收，因此能够抑制防反射膜的透射率的下降。
图2A是表示具备本发明的第2实施方式所涉及的防反射膜21的光学元件20的概略结构的截面示意图。对于与图1A所示的第1实施方式相同的要件标注相同的符号，且省略详细说明。以下的附图中相同。
如图2A所示，本实施方式的防反射膜21具备：电介质层25，具有暴露于空气中的表面，且由MgF2构成；金属层4，具有与电介质层25的界面，含有Ag，且厚度为5nm以下；以及中间层23，具有与金属层4的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层11和具有相对较低折射率的低折射率层12交替层叠共3层以上而成的层叠体构成，所述防反射膜21在折射率为1.61以上且1.74以下的基材22上从中间层23侧开始层叠而成。并且，光学元件20由折射率为1.61以上且1.74以下的基材22、以及形成于其表面的防反射膜21构成。
本实施方式的防反射膜21与第1实施方式的防反射膜1不同，电介质层25限定于MgF2，且中间层23可为3层结构。其中，形成本实施方式的防反射膜21的基材22的折射率为1.74以下。
中间层23由高折射率层11和低折射率层12交替层叠即可，但也可以如图2A的a所示从基材22侧开始以低折射率层12、高折射率层11的顺序层叠，也可以如图2A的b所示从基材22侧开始以高折射率层11、低折射率层12的顺序层叠。并且，中间层23为3层以上即可，但从抑制成本的观点来看优选设为16层以下。
通过在折射率为1.61以上且1.74以下的基材22上配置的本实施方式的防反射膜21，能够至少相对于450nm～650nm的波长区域的光实现0.2％以下的反射率。
另外，关于上述第2实施方式所涉及的防反射膜21，如图2B所示出的设计变更例，也优选设为在中间层23和含有Ag的金属层4之间具备锚固层6的结构的防反射膜21B。锚固层的详细内容为在第1实施方式的设计变更例中已进行说明的内容。
图3A是表示具备本发明的第3实施方式所涉及的防反射膜31的光学元件30的概略结构的截面示意图。
如图3A所示，本实施方式的防反射膜31具备：电介质层25，具有暴露于空气中的表面，且由MgF2构成；金属层4，具有与电介质层25的界面，含有Ag，且厚度为5nm以下；以及中间层33，具有与金属层4的界面且由具有相对较高折射率的高折射率层11和具有相对较低折射率的低折射率层12交替层叠共2层以上而成的层叠体构成，所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.66以下的基材32上从中间层33侧开始层叠而成。并且，光学元件30由折射率为1.61以上且1.66以下的基材32、以及形成于其表面的防反射膜31构成。
本实施方式的防反射膜31与第2实施方式的防反射膜21同样地，电介质层25限定于MgF2，另外中间层33可为2层结构。其中，形成本实施方式的防反射膜31的基材32的折射率为1.66以下。
中间层33由高折射率层11和低折射率层12交替层叠即可，也可以如图3A的a所示从基材32侧开始以低折射率层12、高折射率层11的顺序层叠，也可以如图3A的b所示从基材32侧开始以高折射率层11、低折射率层12的顺序层叠。并且，中间层33为2层以上即可，但从抑制成本的观点来看，优选设为16层以下。
通过在折射率为1.61以上且1.66以下的基材32上配置的本实施方式的防反射膜31，能够至少相对于450nm～650nm的波长区域的光实现0.2％以下的反射率。
另外，关于上述第3实施方式所涉及的防反射膜31，如图3B所示出的设计变更例，也优选设为在中间层33和含有Ag的金属层4之间具备锚固层6的结构的防反射膜31B。锚固层的详细内容为在第1实施方式的设计变更例中已进行说明的内容。
本发明的防反射膜能够应用于各种光学部件的表面。由于能够应用于高折射率的透镜表面，因此适合于例如在日本特开2011-186417号公报等中记载的公知的变焦透镜的最表面。
对于由具备上述第1实施方式的防反射膜1的组透镜构成的光学***的实施方式进行说明。
图4的A、B、C表示作为本发明的光学***的一实施方式的变焦透镜的结构例。图4的A与在广角端(最短焦点距离状态)的光学***配置对应，图4的B与在中间区域(中间焦点距离状态)的光学***配置对应，图4的C与在长焦端(最长焦点距离状态)的光学***配置对应。
该变焦透镜沿光轴Z1从物体侧开始依次具备第1透镜群G1、第2透镜群G2、第3透镜群G3、第4透镜群G4以及第5透镜群G5。优选光学孔径光阑S1在第2透镜群G2和第3透镜群G3之间配设于第3透镜群G3的物体侧附近。各透镜群G1～G5具备1片或多片透镜Lij。符号Lij表示将第i透镜群中的最靠物体侧的透镜作为第1个并以随着朝向成像侧依次增加的方式标注符号的第j个透镜。
该变焦透镜除了例如摄像机以及数位照相机等摄影器材以外，还能够搭载于信息移动终端。在该变焦透镜的像侧，配置有与所搭载的照相机的摄影部的结构对应的部件。例如，在该变焦透镜的成像面(摄像面)配置有CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)和CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)等成像元件100。在最终透镜群(第5透镜群G5)和成像元件100之间，可根据安装透镜的照相机侧的结构而配置有各种光学部件GC。
该变焦透镜以如下方式构成：至少使第1透镜群G1、第3透镜群G3以及第4透镜群G4沿光轴Z1移动来改变各群的间隔，从而进行变倍。并且也可以使第4透镜群G4在对焦时移动。优选第5透镜群G5在变倍以及聚焦时始终固定。孔径光阑S1例如与第3透镜群G3一起移动。更详细而言，随着从广角端向中间区域进一步向长焦端变倍，各透镜群以及孔径光阑St例如从图4的A的状态向图4的B的状态进一步向图4的C的状态以描绘图中实线所示的轨迹的方式移动。
该变焦透镜的最表面在第1透镜群G1的透镜L11的外侧面(物体侧面)以及作为最终透镜群的第5透镜群G5的透镜L51上具备防反射膜1。另外，在其他透镜面中也可以同样地具备防反射膜1。
本实施方式的防反射膜1的机械强度大，因此能够在用户有可能接触的变焦透镜的最表面上具备，且能够构成防反射性能非常高的变焦透镜。
并且，在具备微细凹凸结构的防反射膜中，因凹凸结构而存在折射率波动，通过该折射率波动有可能产生散射，但不具有凹凸结构的本发明的防反射膜中几乎不存在折射率波动，因此也基本上不产生散射。在照相机透镜中的防反射膜中，散射生成闪光而使图像的对比度下降，因此通过具备本发明的防反射膜能够抑制散射，其结果能够抑制图像的对比度的下降。
实施例
以下，对本发明的实施例以及比较例进行说明。利用Essential Macleod(ThinFilm Center Inc.制)使膜厚最佳化，并进行了反射率的波长依赖性的模拟实验。
[实施例1-1、1-2]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表2所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。另外在以下的表中，基材材料1.61意味着其为具有1.61的折射率的材料。
在实施例1-1中，作为Ag的折射率，使用了“Optical constants of me tals，inAmerican Institute of Physics Handbook，McGraw Hill Book Company：New York andLondon.p.6.124-6.156”(以下设为“参考文献2”。)中记载的折射率。另一方面，在实施例1-2中，作为Ag的折射率，使用了已述的参考文献1中记载的折射率。
[表2]
对于本实施例1-1、1-2的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图5。如图5所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～800nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
并且，如图5所示，可知作为Ag无论使用参考文献1以及参考文献2中记载的哪一个折射率，均可获得相同的防反射特性。
在之后的实施例、比较例中，只要没有特别的记载，则使用参考文献2中所记载的Ag的折射率来进行了计算。
[实施例2]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表3所示。
将基材设为S-NBH5(OHARA INC.制)，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表3]
实施例2
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 87.28
金属层 Ag 0.05 4.62
中间层1 Nb2O5 2.3955 15.52
中间层2 SiO2 1.46235 176.51
基材 S-NBH5 1.66393 -
对于本实施例2的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图6。如图6所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例3]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表4所示。
将基材设为S-LAL18(OHARA INC.制)，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的3层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表4]
实施例3
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 92.53
金属层 Ag 0.05 2.58
中间层1 Nb2O5 2.3955 18.68
中间层2 SiO2 1.46235 38.53
中间层3 Nb2O5 2.3955 7.26
基材 S-LAL18 1.73702 -
对于本实施例3的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图7。如图7所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例4]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表5所示。
将基材设为FDS90(HOYA CORPORATION制)，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表5]
实施例4
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 92.94
金属层 Ag 0.05 3.07
中间层1 Nb2O5 2.3955 22
中间层2 SiO2 1.46235 47.22
中间层3 Nb2O5 2.3955 17.85
中间层4 SiO2 1.46235 25.5
基材 FDS90 1.86814 -
对于本实施例4的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图8。如图8所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例5]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表6所示。
将基材设为L-BBH1(OHARA INC.制)，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表6]
实施例5
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 92.94
金属层 Ag 0.05 2.75
中间层1 Nb2O5 2.3955 24.09
中间层2 SiO2 1.46235 38.02
中间层3 Nb2O5 2.3955 26.02
中间层4 SiO2 1.46235 17.86
基材 L-BBH1 2.14346 -
对于本实施例5的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图9。如图9所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例6]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表7所示。
将基材设为FDS90，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构(实施例6-1)、5层结构(实施例6-2)、6层结构(实施例6-3)、7层结构(实施例6-4)、8层结构(实施例6-5)、12层结构(实施例6-6)以及16层结构(实施例6-7)，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式对于各例进行了膜厚的最佳化。
[表7]
对于本实施例6的各防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图10。凡例中所示的各实施例末尾的括号内数值为中间层的总数。如图10所示，实施例6-1以及6-2的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，实施例6-3、6-4、6-5、6-6以及6-7的防反射膜遍及波长400nm～800nm的更宽的频带而反射率为0.2％以下，且在波长400nm～780nm的范围内反射率为0.1％以下，获得了非常好的防反射特性。
[实施例7]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表8所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表8]
实施例7
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 81.97
金属层 Ag 0.05 5
中间层1 Nb2O5 2.3955 21.62
中间层2 SiO2 1.46235 64.84
中间层3 Nb2O5 2.3955 6.3
中间层4 SiO2 1.46235 64.13
基材 1.61 1.61 -
对于本实施例7的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图11。如图11所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～780nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例8]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表9所示。
将基材设为S-LAL18，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表9]
实施例8
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 83.6
金属层 Ag 0.05 4.37
中间层1 Nb2O5 2.3955 24.61
中间层2 SiO2 1.46235 50.65
中间层3 Nb2O5 2.3955 13.51
中间层4 SiO2 1.46235 34.27
基材 S-LAL18 1.73702 -
对于本实施例8的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图12。如图12所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～770nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例9]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表10所示。
将基材设为FDS90，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表10]
实施例9
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 84.01
金属层 Ag 0.05 4.13
中间层1 Nb2O5 2.3955 25.95
中间层2 SiO2 1.46235 45.4
中间层3 Nb2O5 2.3955 17.65
中间层4 SiO2 1.46235 27.64
基材 FDS90 1.86814 -
对于本实施例9的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图13。如图13所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～770nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例10]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表11所示。
将基材设为L-BBH1，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表11]
实施例10
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 84.32
金属层 Ag 0.05 3.54
中间层1 Nb2O5 2.3955 28.54
中间层2 SiO2 1.46235 33.93
中间层3 Nb2O5 2.3955 27.26
中间层4 SiO2 1.46235 16.88
基材 L-BBH1 2.14346 -
对于本实施例10的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图14。如图14所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～760nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例11]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表12所示。
将基材设为FDS90，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构(实施例11-1)、5层结构(实施例11-2)、6层结构(实施例11-3)、7层结构(实施例11-4)、8层结构(实施例11-5)、12层结构(实施例11-6)以及16层结构(实施例11-7)，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式对于各例进行了膜厚的最佳化。
[表12]
对于本实施例11的各防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图15。如图15所示，实施例11-1以及11-2的防反射膜遍及波长400nm～760nm的宽频带而反射率为0.2％以下，实施例11-3、11-4以及11-5的防反射膜遍及波长400nm～780nm的更宽的频带而反射率为0.2％以下，尤其是实施例11-4以及11-5的防反射膜遍及波长400nm～780nm而反射率为0.15％以下。并且，进一步地实施例11-6以及11-7遍及波长400nm～800nm的进一步宽的频带而反射率为0.15％以下，均获得了良好的防反射特性。
[实施例12]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表13所示。
将基材设为L-BBH1，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiON，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表13]
实施例12
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiON 1.50291 78.09
金属层 Ag 0.05 4.52
中间层1 Nb2O5 2.3955 30.6
中间层2 SiO2 1.46235 34.49
中间层3 Nb2O5 2.3955 26.26
中间层4 SiO2 1.46235 17.33
基材 L-BBH1 2.14346 -
对于本实施例12的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图16。如图16所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～720nm的宽频带而反射率为0.2％以下，获得了良好的防反射特性。
[实施例13]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表14所示。
将基材设为L-BBH1，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的4层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为Na3AlF6，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表14]
实施例13
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 Na3AlF6 1.35 97.74
金属层 Ag 0.05 2.29
中间层1 Nb2O5 2.3955 21.86
中间层2 SiO2 1.46235 39.68
中间层3 Nb2O5 2.3955 25.71
中间层4 SiO2 1.46235 17.49
基材 L-BBH1 2.14346 -
对于本实施例13的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图17。如图17所示，本例的防反射膜遍及波长400nm～790nm的宽频带而反射率为0.2％以下，且在波长400nm～760nm的频带中反射率为0.1％以下，获得了非常良好的防反射特性。
[比较例1]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表15所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.479的SiO2层、高折射率层为折射率2.291的TiO2层的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。关于Ag的折射率，使用了参考文献1中所记载的折射率。
[表15]
比较例1
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.479 77.74
金属层 Aa(1) 0.13 6.5
中间层1 TiO2 2.291 22.13
中间层2 SiO2 1.479 171.53
基材 1.61 1.61 -
对于本比较例1的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，其结果相当于图18的n＝1.61。如图18所示，本例的防反射膜在波长460nm～480nm中产生了反射率超过0.2％的区域，未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
[比较例2]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表16所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层层叠而成的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表16]
比较例2
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 81.24
金属层 Ag 0.05 5
中间层1 Nb2O5 2.3955 17.18
中间层2 SiO2 1.46235 175.81
基材 1.61 1.61 -
对于本比较例2的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图19。如图19所示，本例的防反射膜在波长440nm～670nm中产生了反射率超过0.2％的区域，未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
[比较例3]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表17所示。
将基材设为S-LAL18，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层层叠而成的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表17]
比较例3
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 84.96
金属层 Ag 0.05 4.85
中间层1 Nb2O5 2.3955 15.08
中间层2 SiO2 1.46235 171.97
基材 S-LAL18 1.73702 -
对于本比较例3的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图20。如图20所示，本例的防反射膜未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
[比较例4]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表18所示。
将基材设为FDS90，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层交替层叠而成的3层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为MgF2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表18]
比较例4
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 MgF2 1.3857 92.79
金属层 Ag 0.05 2.25
中间层1 Nb2O5 2.3955 18.95
中间层2 SiO2 1.46235 31.84
中间层3 Nb2O5 2.3955 6.63
基材 FDS90 1.86814 -
对于本比较例4的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图21。如图21所示，本例的防反射膜在波长480nm～540nm中产生了反射率超过0.2％的区域，未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
[比较例5]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表19所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层层叠而成的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表19]
比较例5
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 84.25
金属层 Ag 0.05 3.74
中间层1 Nb2O5 2.3955 22.21
中间层2 SiO2 1.46235 42.97
中间层3 Nb2O5 2.3955 8.04
基材 1.61 1.61 -
对于本比较例5的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图22。如图22所示，本例的防反射膜在波长460nm～570nm中产生了反射率超过0.2％的区域，未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
[比较例6]
从基材至作为介质的空气为止的层结构设为如表20所示。
将基材的折射率设为1.61，将中间层设为低折射率层为折射率1.46235的SiO2层、高折射率层为折射率2.3955的Nb2O5层层叠而成的2层结构，将金属层设为Ag，将电介质层设为SiO2，并以反射率成为最小的方式进行了膜厚的最佳化。
[表20]
比较例6
层 构成材料 折射率 物理膜厚(nm)
介质 空气 1 -
电介质层 SiO2 1.46235 83.18
金属层 Ag 0.05 6.1
中间层1 Nb2O5 2.3955 22.74
中间层2 SiO2 1.46235 57.33
中间层3 Nb2O5 2.3955 8.99
中间层4 SiO2 1.46235 47.56
基材 1.61 1.61 -
对于本比较例6的防反射膜，模拟了相对于以入射角度0°(相对于表面垂直入射)入射的光的反射率，将其结果示于图23。如图23所示，本例的防反射膜未能在可见光区域中获得所希望的防反射特性。
在表21中汇总示出实施例1～13以及比较例1～6的主要结构以及防反射特性评价。
防反射特性评价中，若遍及波长450nm～650nm的整个区域而实现反射率0.2％以下则设为可(OK)，若存在反射率超过0.2％的区域则设为不可(NG)。
[表21]
图24中，将上述实施例以及比较例中满足电介质层为MgF2且金属层的厚度为5nm以下的实施例设为○且比较例设为×，并在将纵轴设为基材的折射率且将横轴设为中间层层叠数的曲线图中进行了绘制。
如图24所示，在电介质层为MgF2的情况下，当基材的折射率为1.61以上且1.66以下时，能够获得中间层层叠数为2以上且防反射特性良好的防反射膜。并且，当基材的折射率为1.61以上且1.74以下时，能够获得中间层层叠数为3以上且防反射特性良好的防反射膜。而且可知若中间层层叠数为4以上，则在折射率为1.61以上的基材上，能够获得显示出良好的防反射特性的防反射膜。即当电介质层为MgF2且金属层的厚度为5nm以下时，可知通过将图24中以斜线区域表示的基材的折射率和中间层层叠数进行组合而构成防反射膜，能够获得良好的防反射性能。
图25中，将上述实施例以及比较例中满足电介质层为SiO2且金属层的厚度为5nm以下的实施例设为○且比较例设为×，并在将纵轴设为基材的折射率且将横轴设为中间层层叠数的曲线图中进行了绘制。
如图25所示，在电介质层为SiO2的情况下，当中间层层叠数小于4时，即使在折射率为1.61的基材上也无法获得良好的防反射特性，而若中间层层叠数为4以上，则在折射率为1.61以上的基材上能够获得显示出良好的防反射特性的防反射膜。即当电介质层为SiO2且金属层的厚度为5nm以下时，可知通过将在图25中以斜线区域表示的基材的折射率和中间层层叠数进行组合而构成防反射膜，能够获得良好的防反射性能。
[光学***]
作为本发明的光学***的实施例，安装了日本特开2011-186417号公报的实施例1中所记载的图4所示的结构的变焦透镜。利用日本特开2011-186417号公报的实施例1中所记载的透镜数据以及各面上的反射率，并利用Zemax，LLC.制的光线追迹软件Zemax来对在成像元件面上发生的重影进行分析的结果，可知与设置有基于不具备在整个面上含有银的金属层的电介质多层膜的防反射膜的情况相比，将上述实施例1的防反射膜设置于成为组透镜的最表面的第1透镜群G1的透镜L11的图4中的左侧面，且在除此面以外的光学面上设置基于不具备含有银的金属层的电介质多层膜的防反射膜时，反射率低，因此能够抑制重影级别。
[含有银的金属膜的制作例]
另外，实际制作在已述的模拟实验中获得的实施例以及比较例的结构的防反射膜时，通过本发明人等的研究，进一步明确了尤其根据含有Ag的金属膜的形成精度，防反射特性大幅地变化。
[制作例1]
使用CANON ANELVA CORPORATION制EVD-1501，通过电子束蒸镀法在基板上以5nm的厚度形成由纯银构成的膜，对于由该纯银构成的膜(银膜)中的反射光谱，利用OtsukaElectronics Co.，Ltd.制的反射分光膜厚仪FE3000进行了测定。
[制作例2]
作为靶子，使用作为银合金靶子(Ag-0.7％Nd-0.9％Cu：以下为ANC)的GD02(Kobelco Research Institute，Inc.制)，且通过溅射法在基板上以5nm的厚度形成银合金膜，对于该膜中的反射光谱，利用Otsuka Electronics Co.，Ltd.制的反射分光膜厚仪FE3000进行了测定。
图26是将制作例1的银膜(Ag)和制作例2的银合金膜(ANC)的反射光谱与关于纯银的5nm厚的膜的计算值(模拟实验)一同示出的图。
如图26所示，制作例1的膜的反射光谱大幅度背离纯银的厚度5nm的膜的计算值，另一方面，制作例2的膜与计算值以非常高的精度一致。
对于制作例1以及2的各膜的表面利用扫描型电子显微镜(SEM：ScanningElectron Microscope)、原子力显微镜(AFM：Atomic Force Microscope)进行了评价。
图27A以及图27B分别是制作例1(Ag)的SEM图像以及AFM图像，图28A以及图28B分别是制作例2(ANC)的SEM图像以及AFM图像。在图27B以及图28B中，横轴表示0.0-1.0μm的长度，纵轴以灰度表示高度，图27B中，纯黑为0nm的高度，纯白为30nm的高度，在图28B中，纯黑为0nm的高度，纯白为10nm的高度。
如图27A以及图27B所示，可知制作例1的Ag膜未成为均匀膜厚的均匀膜，而是生长为粒状，且具有表面粗糙度Ra＝2.74nm。可以认为由于银如此生长为粒状，因此通过入射光而产生了等离子共振，从而成为了反射率与计算值大不相同的反射光谱。另一方面，如图28A以及图28B所示，ANC合金膜的表面粗糙度Ra＝0.289nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
图26的模拟实验是作为金属层使用了纯银时的反射率的波长依赖性，可以认为作为金属层，如同使用了制作例2的银合金靶子的溅射膜，表面粗糙度越小且平滑性越高，则能够获得具有更接近于在模拟实验中得到的反射率的波长依赖性的特性的防反射膜。
进而，为了获得作为含有银的金属层而具有更高平坦性的膜而进行了研究。
[制作例3]
作为靶子，使用作为银合金靶子(Ag-0.35％Bi-0.2％Nd)的GBD05(KobelcoResearch Institute，Inc.制)，通过溅射法在基板上以5nm厚度形成银合金膜，制作制作例3的膜，并进行了与制作例1、2相同的评价。制作例3的膜的反射率与计算值以非常高的精度一致。并且，表面粗糙度Ra＝0.237nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
[制作例4]
作为靶子，使用作为银合金靶子(Ag-Pd-Nd)的APC(Furuya Metal Co.，Ltd.制)，通过溅射法在基板上以5nm厚度形成银合金膜，以此制作了制作例4的膜。对于所制作的膜进行了与制作例1、2相同的评价。制作例4的膜的反射率与计算值以非常高的精度一致。并且，表面粗糙度Ra＝0.457nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
制作例3以及4与制作例2同样地能够获得与使用纯银而形成的膜相比更接近计算值的反射率的波长依赖性，且表面粗糙度小。尤其在使用了制作例3的由Ag-Bi-Nd构成的银合金靶子时，平坦性变得更高。
[制作例5]
使用CANON ANELVA CORPORATION制EVD-1501，通过电子束蒸镀法在基板上以0.5nm的厚度形成了作为锚固层的锗膜。在已蒸镀的锗膜上，通过溅射法以5nm的厚度形成由纯银构成的膜，以此制作了制作例5的膜。对于制作出的膜进行了与制作例1～2相同的评价。制作例5的膜的反射率与计算值以非常高的精度一致。并且，表面粗糙度Ra＝0.421nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
[制作例6]
通过溅射法在基板上以0.5nm的厚度形成了作为锚固层的钛膜。在已成膜的钛膜上，通过溅射法以5nm的厚度形成由纯银构成的膜，以此制作了制作例6的膜。对于制作出的膜进行了与制作例1～2相同的评价。制作例6的膜的反射率与计算值以非常高的精度一致。并且，表面粗糙度Ra＝0.442nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
[制作例7]
通过溅射法在基板上以0.5nm的厚度形成了作为锚固层的锗膜。在已成膜的锗膜上，作为靶子使用作为银合金靶子(Ag-0.7％Nd-0.9％Cu)的GD02(Kobelco ResearchInstitute，Inc.制)，并通过溅射法在基板上以5nm的厚度形成银合金膜，以此制作了制作例7的膜。对于制作出的膜进行了与制作例1～2相同的评价。制作例7的膜的反射率与计算值以非常高的精度一致。并且，表面粗糙度Ra＝0.225nm，为较小，获得了平坦性高的膜。
如制作例5～7，通过在纯银膜或银合金膜下具备锚固层，与不具备锚固层的情况相比，能够获得平坦性高的膜。因此可以认为，通过具备锚固层，能够获得具有更接近于在模拟实验中得到的反射率的波长依赖性的特性的防反射膜。
符号说明
1、21、31-防反射膜，2、22、32-基材，3、23、33-中间层，4-金属层，5、25-电介质层，6-锚固层，10、20、30-光学元件，11-高折射率层，12-低折射率层。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且折射率为1.35以上且1.51以下；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为2nm以上且5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共4层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上的基材上从所述中间层侧开始层叠。
2.根据权利要求1所述的防反射膜，其中，
所述电介质层由氧化硅或氟化镁构成。
3.(修改后)一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由氟化镁构成；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为2nm以上且5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共3层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.74以下的基材上从所述中间层侧开始层叠。
4.(修改后)一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由氟化镁构成；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为2nm以上且5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共2层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.66以下的基材上从所述中间层侧开始层叠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防反射膜，其中，
所述高折射率层是具有比所述基材的折射率高的折射率的层，
所述低折射率层是具有比所述基材的折射率低的折射率的层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防反射膜，其中，
构成所述中间层的所述层叠体为16层以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的防反射膜，其中，
所述金属层由银合金构成，所述银合金含有除银以外的至少1种以上的金属元素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的防反射膜，其中，
在所述金属层和所述中间层之间，具备由除银以外的金属元素构成的锚固层。
9.一种光学元件，其在基材上具备权利要求1至8中任一项所述的防反射膜而成。
10.一种光学***，其具备在最表面配置权利要求9所述的光学元件的所述防反射膜而成的组透镜。

Claims (10)

1.一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且折射率为1.35以上且1.51以下；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共4层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上的基材上从所述中间层侧开始层叠。
2.根据权利要求1所述的防反射膜，其中，
所述电介质层由氧化硅或氟化镁构成。
3.一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由氟化镁构成；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共3层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.74以下的基材上从所述中间层侧开始层叠。
4.一种防反射膜，其具备：
电介质层，具有暴露于空气中的表面，且由氟化镁构成；
金属层，具有与该电介质层的界面，含有银，且厚度为5nm以下；以及
中间层，具有与该金属层的界面，且由具有相对较高折射率的高折射率层和具有相对较低折射率的低折射率层交替层叠共2层以上而成的层叠体构成，
所述防反射膜在折射率为1.61以上且1.66以下的基材上从所述中间层侧开始层叠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防反射膜，其中，
所述高折射率层是具有比所述基材的折射率高的折射率的层，
所述低折射率层是具有比所述基材的折射率低的折射率的层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防反射膜，其中，
构成所述中间层的所述层叠体为16层以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的防反射膜，其中，
所述金属层由银合金构成，所述银合金含有除银以外的至少1种以上的金属元素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的防反射膜，其中，
在所述金属层和所述中间层之间，具备由除银以外的金属元素构成的锚固层。
9.一种光学元件，其在基材上具备权利要求1至8中任一项所述的防反射膜而成。
10.一种光学***，其具备在最表面配置权利要求9所述的光学元件的所述防反射膜而成的组透镜。
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