JP2020177053A - 反射防止膜、光学素子、光学装置、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記基材の側から順に、単層または複数層から構成されている中間層と、単層から構成されている厚膜層と、第1ないし第3の層から構成されている表面層と、を有し、
波長550nmの光に対して、前記基材の屈折率をNkとし、前記中間層の屈折率をN1とし、前記厚膜層の屈折率をN2とし、前記第1ないし第3の層の屈折率をそれぞれN1ないしN3とし、前記中間層の光学膜厚をd1とし、前記厚膜層の光学膜厚をd2とし、前記第1ないし第3の層の光学膜厚をそれぞれd31ないしd33として、
0.5*(N2*Nk)1/2<N1<1.5*(N2*Nk)1/2
0.5*0.25*550nm<d1<1.5*0.25*550nm
1.00<N2<1.4
1.32<N31<1.60
1.71<N32<2.33
1.26<N33<1.50
700nm<d2<2800nm
60nm<d31<200nm
10nm<d32<390nm
60nm<d33<200nm
なる条件式を満たすことを特徴とする反射防止膜である。
図1の(A)は、実施形態1に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。図1の(A)において、1は、光学素子(例えばレンズまたはフィルタ)である。10は、光透過性の基材(透明の基材)であり、20は、基材10上に形成された反射防止膜である。光学素子1において、反射防止膜20は、無機材料を含んで構成されうるものであり、3つの層、すなわち、中間層21と、厚膜層22と、表面層23とを含む積層体である。中間層21の屈折率は、厚膜層22の屈折率より高い。厚膜層22は、好ましくは、熱処理の際、溶解度が互いに異なる少なくとも2つの相に分離可能な相分離ガラスの一種である硼珪酸塩ガラスが主成分となる層である。この硼珪酸塩ガラスは、SiO2、B2O3、Mg2O、およびアルカリ金属酸化物のうち少なくとも1つを含み、およそ90重量%以上を酸化物が占めるガラスである。厚膜層22の形成方法は、スクリーン印刷法としうる。具体的には、原料ガラスは、200ないし300メッシュアンダー程度のガラス粉に粉砕されて市販のスクリーンオイル等と混合され、ペーストとされる。当該ペーストは、スクリーン版を介して基材10上に塗布される。このように、スクリーン印刷法は、硼珪酸塩ガラスを基材10上に簡単に塗布できる。ここで、基材10上に塗布された塗膜は、熱処理により、少なくとも二つの相に分離される。2相に分離した層は、その後、酸処理により、多孔質化する。なお、厚膜層22の形成方法は、上述したスクリーン印刷法に限られず、ディップコート法や、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の、液状塗工液を用いる薄膜形成方法を用いうる。
0.5*(N2*Nk)1/2<N1<1.5*(N2*Nk)1/2 ・・・(1)
を満たしている。ここで、波長550nmの光に対して、基板10の屈折率をNkとし、中間層21の屈折率をN1とし、厚膜層22の屈折率をN2としている。なお、条件式(1)中の「*」は、乗算(掛け算)を表す記号である(以下の条件式中も同様)。中間層21の屈折率N1は、この上限・下限を超えると、基板10と中間層21との間の界面での反射率と、中間層21と厚膜層22との間の界面での反射率との間のバランスが崩れることになる。そうなると、両界面からの反射光が相殺される程度が低下し、反射防止膜の性能が低下する。
0.5*0.25*550nm<d1< 1.5*0.25*550nm ・・・(2)
を満たしている。ここで、中間層21の光学膜厚をd1としている。中間層21の光学膜厚d1は、この上限・下限を超えると、中間層を挟む両界面からの反射率が最も低くなる波長がそれぞれ短波長側・長波長側にずれ過ぎるため、反射防止膜の性能が低下する。
図2の(A)は、実施形態2に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
図3の(A)は、実施形態3に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
図4の(A)は、実施形態4に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
図5の(A)は、実施形態5に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
図6の(A)は、実施形態6に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
図7の(A)は、実施形態7に係る反射防止膜を含む光学素子の構成例を示す図である。
光学膜厚=(基準波長での膜の屈折率)×(膜厚)
によって表されるものである。
1.00<N2<1.4 ・・・(3)
1.32<N31<1.60 ・・・(4)
1.71<N32<2.33 ・・・(5)
1.26<N33<1.50 ・・・(6)
700nm<d2<2800nm ・・・(7)
60nm<d31<200nm ・・・(8)
10nm<d32<390nm ・・・(9)
60nm<d33<200nm ・・・(10)
を満たしている。ここで、厚膜層22の屈折率をN2とし、表面層231・232・233の屈折率をそれぞれN31・N32・N33としている。また、厚膜層22の光学膜厚をN2とし、表面層231・232・233の光学膜厚をそれぞれd31・d32・d33としている。表1における数値実施例1・6・7の構成は、いずれも、条件式(1)および条件式(2)ならびに条件式(3)ないし条件式(10)を満たし、それゆえ、反射防止機能とは異なる機能を有し、かつ反射防止性能の点で有利な反射防止膜を提供することができる。
1.00<N2<1.4 ・・・(3)
1.29<N31<1.55 ・・・(11)
1.68<N32<2.29 ・・・(12)
1.29<N33<1.55 ・・・(13)
1.68<N34<2.29 ・・・(14)
1.26<N35<1.50 ・・・(15)
700nm<d2<2800nm ・・・(7)
60nm<d31<210nm ・・・(16)
10nm<d32<150nm ・・・(17)
7nm<d33<30nm ・・・(18)
50nm<d34<160nm ・・・(19)
60nm<d35<200nm ・・・(20)
を満たしている。ここで、厚膜層22の屈折率をN2とし、表面層231・232・233・234・235の屈折率をそれぞれN31・N32・N33・N34・N35としている。また、厚膜層22の光学膜厚をN2とし、表面層231・232・233・234・235の光学膜厚をそれぞれd31・d32・d33・d34・d35としている。表1における数値実施例2・3の構成は、いずれも、条件式(1)ないし(3)および(7)ならびに(11)ないし(20)を満たし、それゆえ、反射防止機能とは異なる機能を有し、かつ反射防止性能の点で有利な反射防止膜を提供することができる。
1.00<N2<1.4 ・・・(3)
1.68<N31<2.29 ・・・(21)
1.32<N32<1.60 ・・・(22)
1.68<N33<2.29 ・・・(23)
1.26<N34<1.50 ・・・(24)
700nm<d2<2800nm ・・・(7)
10nm<d31<50nm ・・・(25)
40nm<d32<130nm ・・・(26)
30nm<d33<210nm ・・・(27)
70nm<d34<220nm ・・・(28)
を満たしている。ここで、厚膜層22の屈折率をN2とし、表面層231・232・233・234の屈折率をそれぞれN31・N32・N33・N34としている。また、厚膜層22の光学膜厚をN2とし、表面層231・232・233・234の光学膜厚をそれぞれd31・d32・d33・d34としている。表1における数値実施例4・5の構成は、いずれも、条件式(1)ないし(3)および(7)ならびに(21)ないし(28)を満たし、それゆえ、反射防止機能とは異なる機能を有し、かつ反射防止性能の点で有利な反射防止膜を提供することができる。
21 中間層
22 厚膜層
23 表面層
Claims (6)
- 光透過性の基材の上に形成された反射防止膜であって、
前記基材の側から順に、単層または複数層から構成されている中間層と、単層から構成されている厚膜層と、第1ないし第3の層から構成されている表面層と、を有し、
波長550nmの光に対して、前記基材の屈折率をNkとし、前記中間層の屈折率をN1とし、前記厚膜層の屈折率をN2とし、前記第1ないし第3の層の屈折率をそれぞれN31ないしN33とし、前記中間層の光学膜厚をd1とし、前記厚膜層の光学膜厚をd2とし、前記第1ないし第3の層の光学膜厚をそれぞれd31ないしd33として、
0.5*(N2*Nk)1/2<N1<1.5*(N2*Nk)1/2
0.5*0.25*550nm<d1<1.5*0.25*550nm
1.00<N2<1.4
1.32<N31<1.60
1.71<N32<2.33
1.26<N33<1.50
700nm<d2<2800nm
60nm<d31<200nm
10nm<d32<390nm
60nm<d33<200nm
なる条件式を満たすことを特徴とする反射防止膜。 - 光透過性の基材の上に形成された反射防止膜であって、
前記基材の側から順に、単層または複数層から構成されている中間層と、単層から構成されている厚膜層と、第1ないし第4の層から構成されている表面層と、を有し、
波長550nmの光に対して、前記基材の屈折率をNkとし、前記中間層の屈折率をN1とし、前記厚膜層の屈折率をN2とし、前記第1ないし第4の層の屈折率をそれぞれN31ないしN34とし、前記中間層の光学膜厚をd1とし、前記厚膜層の光学膜厚をd2とし、前記第1ないし第4の層の光学膜厚をそれぞれd31ないしd34として、
0.5*(N2*Nk)1/2<N1<1.5*(N2*Nk)1/2
0.5*0.25*550nm<d1<1.5*0.25*550nm
1.00<N2<1.4
1.68<N31<2.29
1.32<N32<1.60
1.68<N33<2.29
1.26<N34<1.50
700nm<d2<2800nm
10nm<d31<50nm
40nm<d32<130nm
30nm<d33<210nm
70nm<d34<220nm
なる条件式を満たすことを特徴とする反射防止膜。 - 光透過性の基材の上に形成された反射防止膜であって、
前記基材の側から順に、単層または複数層から構成されている中間層と、単層から構成されている厚膜層と、第1ないし第5の層から構成されている表面層と、を有し、
波長550nmの光に対して、前記基材の屈折率をNkとし、前記中間層の屈折率をN1とし、前記厚膜層の屈折率をN2とし、前記第1ないし第5の層の屈折率をそれぞれN31ないしN35とし、前記中間層の光学膜厚をd1とし、前記厚膜層の光学膜厚をd2とし、前記第1ないし第5の層の光学膜厚をそれぞれd31ないしd35として、
0.5*(N2*Nk)1/2<N1<1.5*(N2*Nk)1/2
0.5*0.25*550nm<d1<1.5*0.25*550nm
1.00<N2<1.4
1.29<N31<1.55
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1.26<N35<1.50
700nm<d2<2800nm
60nm<d31<210nm
10nm<d32<150nm
7nm<d33<30nm
50nm<d34<160nm
60nm<d35<200nm
なる条件式を満たすことを特徴とする反射防止膜。 - 光透過性の基材と、
前記基材の上に形成された請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の反射防止膜と、
を含むことを特徴とする光学素子。 - 請求項4に記載の光学素子を含むことを特徴とする光学装置。
- 請求項5に記載の光学装置と、
前記光学装置の像面に配された撮像素子と、
を含むことを特徴とする撮像装置。
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2019
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