JPH05249303A - Optical parts - Google Patents
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- JPH05249303A JPH05249303A JP4081391A JP8139192A JPH05249303A JP H05249303 A JPH05249303 A JP H05249303A JP 4081391 A JP4081391 A JP 4081391A JP 8139192 A JP8139192 A JP 8139192A JP H05249303 A JPH05249303 A JP H05249303A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光学部品に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to optical components.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光学部品の表面における光の反射
を低減する手段として、当該表面に、真空蒸着法等によ
り誘電体被膜を形成することが行われている。この手段
による光学部品の最も簡単な例として、例えばフッ化マ
グネシウムよりなる単層膜を光学基材の表面に形成させ
た光学部品が一般的に知られている。しかし、光学基材
の表面に単層膜を形成させる手段では、可視光の全領域
（４００〜７００ｎｍ）で有効な反射防止効果を得るこ
とができず、残留反射が残り、十分な反射防止性能が得
られない。そこで、表面反射を更に低減させるものとし
て、光学基材の表面に誘電体多層膜を形成させる手段
（マルチコート）が考え出され、各層の膜材料、屈折率
および光学膜厚並びに積層順序等を変更した種々の構成
の誘電体多層膜が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for reducing the reflection of light on the surface of an optical component, a dielectric film is formed on the surface by a vacuum deposition method or the like. As the simplest example of an optical component by this means, an optical component in which a monolayer film made of magnesium fluoride, for example, is formed on the surface of an optical substrate is generally known. However, the means for forming a monolayer film on the surface of the optical substrate cannot obtain an effective antireflection effect in the entire visible light region (400 to 700 nm), and residual reflection remains, resulting in sufficient antireflection performance. Can't get Therefore, as a means for further reducing the surface reflection, a means (multicoat) for forming a dielectric multilayer film on the surface of the optical substrate has been devised, and the film material of each layer, the refractive index, the optical film thickness, the stacking order, etc. Dielectric multilayer films having various modified structures have been proposed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチコートによる光学部品においては、以下のような
問題がある。 （１）光学部品の製造過程において、誘電体多層膜を形
成する各層の膜厚が設計値から僅かにずれるだけで、反
射防止性能が大きく低下してしまう。この傾向は、反射
防止性能の向上のために膜構成が複雑になるほど顕著で
ある。具体的に説明すると、例えば４つの層構成よりな
る誘電体多層膜において、光学基材に最も近い第１の層
構成には、光学基材の屈折率に応じた屈折率が要求され
る。しかし、斯かる屈折率の条件を充たす単一の膜材料
は知られていないため、４つの層構成を４層の積層膜で
実現することはできない。そこで、よく用いられる手法
として、３層等価膜法というものがある。この手法は、
要求される屈折率Ｎの層を、屈折率Ｎより大きい屈折率
ＮH の層と、屈折率Ｎより小さい屈折率ＮL の層との交
互３層によって置換できるという原理に基づくものであ
る。然るに、従来の誘電体多層膜においては、第１の層
構成を形成する２種の層の屈折率の差（ＮH −ＮL ）が
大きいことから、これらの層における膜厚の変動が反射
防止性能に与える影響も大きくなり、複数の光学部品を
同様の条件で製造しても、第１の層構成の屈折率にはバ
ラツキが生じてしまう。従って、膜厚の制御が非常に厳
しいものとなり、製造安定性に欠ける。 （２）光学部品の使用環境下において、光学基材を構成
するある種の光学ガラスが、誘電体多層膜の膜材料と化
学反応を起こし、光学部品の表面が白く濁る白濁現象が
発生する。このような白濁現象が発生すると透過光量の
損失を招き、光学部品として致命的である。However, the conventional multi-coated optical component has the following problems. (1) In the process of manufacturing an optical component, the antireflection performance is significantly deteriorated even if the film thickness of each layer forming the dielectric multilayer film is slightly deviated from the designed value. This tendency becomes more remarkable as the film structure becomes more complicated to improve the antireflection performance. More specifically, for example, in a dielectric multilayer film having a four-layer structure, the first layer structure closest to the optical substrate requires a refractive index according to the refractive index of the optical substrate. However, since a single film material satisfying such a condition of the refractive index is not known, it is not possible to realize a four-layer structure with a four-layer laminated film. Therefore, as a method often used, there is a three-layer equivalent film method. This technique
It is based on the principle that the required refractive index N layer can be replaced by three alternating layers of a refractive index N H higher than the refractive index N and a refractive index N L lower than the refractive index N. However, in the conventional dielectric multilayer film, the difference in the refractive index (N H −N L ) between the two types of layers forming the first layer structure is large, and therefore the variation in the film thickness in these layers is reflected. The influence on the prevention performance also becomes large, and even if a plurality of optical components are manufactured under the same conditions, the refractive index of the first layer structure will vary. Therefore, the control of the film thickness becomes extremely strict and the manufacturing stability is poor. (2) In an environment where the optical component is used, a certain kind of optical glass constituting the optical substrate causes a chemical reaction with the film material of the dielectric multilayer film, resulting in a white turbidity phenomenon in which the surface of the optical component becomes cloudy. When such a white turbid phenomenon occurs, the amount of transmitted light is lost, which is fatal as an optical component.
【０００４】本発明は、以上のような事情に基いてなさ
れたものであって、本発明の第１の目的は、誘電体多層
膜を構成する各層の膜厚が多少変動しても、反射防止性
能に与える影響が少なく、製造安定性に優れた光学部品
を提供することにある。The present invention has been made based on the above circumstances, and a first object of the present invention is to reflect even if the film thickness of each layer constituting the dielectric multilayer film varies to some extent. An object of the present invention is to provide an optical component that has little influence on prevention performance and is excellent in manufacturing stability.
【０００５】本発明の第２の目的は、光学基材を構成す
る光学ガラスの種類によらず、透過光量の損失の原因と
なる白濁現象が抑制され、耐環境性に優れた光学部品を
提供することにある。A second object of the present invention is to provide an optical component excellent in environmental resistance by suppressing the white turbidity phenomenon that causes the loss of the amount of transmitted light regardless of the type of optical glass constituting the optical substrate. To do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の光学部品は、４
つの層構成よりなる誘電体多層膜が、光学基材の表面上
に形成されてなる光学部品であって、誘電体多層膜の４
つの層構成のうち、光学基材に最も近い第１の層構成
は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈折率層Ｍと、屈
折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌとが交互に３層
積層されて形成されていることを特徴とする。The optical component of the present invention has four components.
A dielectric multilayer film having a single layer structure is an optical component formed on the surface of an optical substrate, and the
Of the two layer configurations, the first layer configuration closest to the optical substrate is an intermediate refractive index layer M having a refractive index of 1.60 to 1.75 and a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 to 1.47. It is characterized in that L and L are alternately laminated in three layers.
【０００７】また、光学基材に最も近い第１の層構成
は、光学基材側から、光学膜厚（ｎM ｄM ）０．０８λ
0 〜０．２０λ0 の中間屈折率層Ｍ、光学膜厚（ｎL ｄ
L ）０．０２λ0 〜０．１２λ0 の低屈折率層Ｌ、光学
膜厚（ｎM ｄM ）０．０８λ0 〜０．２０λ0 の中間屈
折率層Ｍの順に積層されて形成されていることが好まし
い。The first layer structure closest to the optical substrate has an optical film thickness (n M d M ) of 0.08λ from the optical substrate side.
0 to 0.20λ 0 , intermediate refractive index layer M, optical film thickness (n L d
L) 0.02λ 0 ~0.12λ low refractive index layer of 0 L, is formed by stacking a optical thickness (n M d M) 0.08λ 0 ~0.20λ intermediate refractive index layer of 0 M Is preferred.
【０００８】また、光学基材に最も近い第１の層構成
は、光学基材側から、光学膜厚（ｎL ｄL ）０．０１λ
0 〜０．１０λ0 の低屈折率層Ｌ、光学膜厚（ｎ
M ｄM ）０．０８λ0 〜０．２６λ0 の中間屈折率層
Ｍ、光学膜厚（ｎL ｄL ）０．０２λ0 〜０．１０λ0
の低屈折率層Ｌの順に積層されて形成されていることが
好ましい。The first layer structure closest to the optical substrate has an optical film thickness (n L d L ) of 0.01λ from the optical substrate side.
0 to 0.10λ 0 low refractive index layer L, optical film thickness (n
M d M ) 0.08λ 0 to 0.26λ 0 Intermediate refractive index layer M, optical film thickness (n L d L ) 0.02λ 0 to 0.10λ 0
It is preferable that the low refractive index layers L are laminated in this order.
【０００９】また、光学基材側から数えて、第２、第３
および第４の層構成が、下記の条件〜を満足するこ
とが好ましい。 第２の層構成： １．６０≦ｎ2 ≦１．７５ ０．２０λ0 ≦ｎ2 ｄ2 ≦０．３０λ0 第３の層構成： ２．００≦ｎ3 ≦２．３５ ０．４７λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５３λ0 第４の層構成： １．３５≦ｎ4 ≦１．４０ ０．２３λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２７λ0 （上記〜において、ｎ2 、ｎ3 およびｎ4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ2 ｄ2 、ｎ3 ｄ3 およびｎ4 ｄ4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）Also, counting from the optical substrate side, the second and third
And it is preferable that the fourth layer constitution satisfies the following conditions (1) to (4). Second layer structure: 1.60 ≦ n 2 ≦ 1.75 0.20λ 0 ≦ n 2 d 2 ≦ 0.30λ 0 Third layer structure: 2.00 ≦ n 3 ≦ 2.35 0.47λ 0 ≦ n 3 d 3 ≦ 0.53λ 0 Fourth layer configuration: 1.35 ≦ n 4 ≦ 1.40 0.23λ 0 ≦ n 4 d 4 ≦ 0.27λ 0 (in the above items, n 2 , n 3 And n 4 respectively represent the refractive index of the second, third and fourth layer constructions,
n 2 d 2 , n 3 d 3 and n 4 d 4 represent the optical film thicknesses of the second, third and fourth layer constitutions, respectively. )
【００１０】また、第１の層構成を形成する中間屈折率
層Ｍが、Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よ
りなる層またはＡｌx ＯY を含有する層であることが好
ましい。The intermediate refractive index layer M forming the first layer structure contains a layer of Al x O Y (X: 1 to 2, Y: 1.5 to 3) or Al x O Y. It is preferably a layer.
【００１１】また、第２の層構成が、Ａｌx ＯY （Ｘ：
１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層またはＡｌx ＯY
を含有する層であることが好ましい。The second layer structure is Al x O Y (X:
1-2, Y: 1.5-3) or a layer of Al x O Y
It is preferably a layer containing.
【００１２】また、第３の層構成が、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタニウム、酸化セリウムおよび酸化プラセオ
ジウムよりなる群から選ばれた１種または２種以上から
なることが好ましい。The third layer structure is preferably composed of one or more selected from the group consisting of zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide and praseodymium oxide.
【００１３】また、光学基材側から数えて、第３および
第４の層構成の光学膜厚が、下記の条件〜を満足
し、当該光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射し
たときの、反射光の干渉色が緑基調であることが好まし
い。 第３の層構成の光学膜厚：０．４８λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦
０．５２λ0 第４の層構成の光学膜厚：０．２４λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦
０．２６λ0 When counted from the optical substrate side, the optical film thicknesses of the third and fourth layer constitutions satisfy the following conditions (1) to (3), and light having an incident angle of 30 ° or more is incident on the optical component. It is preferable that the interference color of the reflected light at that time has a green tone. Optical film thickness of the third layer structure: 0.48λ 0 ≦ n 3 d 3 ≦
0.52λ 0 Optical thickness of fourth layer structure: 0.24λ 0 ≦ n 4 d 4 ≦
0.26λ 0
【００１４】[0014]
（１）誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に
最も近い第１の層構成は、「中間屈折率層Ｍ−低屈折率
層Ｌ−中間屈折率層Ｍ」または「低屈折率層Ｌ−中間屈
折率層Ｍ−低屈折率層Ｌ」の３層積層構成となる。従っ
て、いわゆる３層等価膜法の手法により、第１の層構成
は、光学基材に適合した屈折率を有するものとなる。そ
して、「中間屈折率層Ｍの屈折率」と「低屈折率層Ｌの
屈折率」との差が、従来のものに比較して小さいので、
各層の膜厚の変動が反射防止性能に与える影響は少なく
なり、各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、第
１の層構成に要求される屈折率を安定して得ることがで
きる。 （２）中間屈折率層Ｍまたは第２の層構成としてＡｌx
ＯY （含有）層を用いることにより、光学部品の表面に
おける白濁現象を防止することができる。 （３）第３の層構成の光学膜厚（ｎ3 ｄ3 ）が０．４８
λ0 〜０．５２λ0 の範囲内にあり、第４の層構成の光
学膜厚（ｎ4 ｄ4 ）が０．２４λ0 〜０．２６λ0 の範
囲内にある光学部品によれば、後述する実施例からも明
らかなように、入射角が３０°以上の光を入射したとき
の反射光の干渉色が、きれいな緑基調となる。(1) Of the four layer configurations of the dielectric multilayer film, the first layer configuration closest to the optical substrate is "intermediate refractive index layer M-low refractive index layer L-intermediate refractive index layer M" or "low. It has a three-layer laminated structure of "refractive index layer L-intermediate refractive index layer M-low refractive index layer L". Therefore, by the so-called three-layer equivalent film method, the first layer structure has a refractive index adapted to the optical substrate. Since the difference between the "refractive index of the intermediate refractive index layer M" and the "refractive index of the low refractive index layer L" is smaller than that of the conventional one,
The influence of the variation in the film thickness of each layer on the antireflection performance is reduced, and even if the film thickness of each layer deviates from the design value to some extent, the refractive index required for the first layer configuration can be stably obtained. .. (2) Al x as the intermediate refractive index layer M or the second layer structure
By using the O Y (containing) layer, the clouding phenomenon on the surface of the optical component can be prevented. (3) a third layer structure of an optical film thickness (n 3 d 3) 0.48
in the range of λ 0 ~0.52λ 0, according a fourth layer structure of an optical film thickness (n 4 d 4) is an optical component which is within the range of 0.24λ 0 ~0.26λ 0, later As is clear from the examples described above, the interference color of the reflected light when a light having an incident angle of 30 ° or more is incident has a beautiful green tone.
【００１５】以下、本発明について具体的に説明する。 ＜光学部品の膜構成＞図１は、本発明の光学部品の構成
を表す概略図である。同図において、５０は光学基材で
あり、通常、１．５０〜１．８５の屈折率を有する光学
ガラスよりなるものである。光学基材５０上には、第１
の層構成１０、第２の層構成２０、第３の層構成３０お
よび第４の層構成４０が順次積層されている。光学基材
５０に最も近い第１の層構成１０は、中間屈折率層Ｍと
低屈折率層Ｌとが交互に３層積層されて形成されてい
る。同図（イ）における第１の層構成１０は、中間屈折
率層Ｍ−低屈折率層Ｌ−中間屈折率層Ｍ（以下「ＭＬＭ
タイプ」ともいう）の積層構成であり、同図（ロ）にお
ける第１の層構成１０’は、低屈折率層Ｌ−中間屈折率
層Ｍ−低屈折率層Ｌ（以下「ＬＭＬタイプ」ともいう）
の積層構成である。The present invention will be specifically described below. <Film Structure of Optical Component> FIG. 1 is a schematic view showing the structure of the optical component of the present invention. In the figure, reference numeral 50 denotes an optical substrate, which is usually made of optical glass having a refractive index of 1.50 to 1.85. The first on the optical substrate 50
Layer structure 10, second layer structure 20, third layer structure 30, and fourth layer structure 40 are sequentially stacked. The first layer structure 10 closest to the optical substrate 50 is formed by alternately stacking three intermediate refractive index layers M and low refractive index layers L. The first layer structure 10 in FIG. 9A has a middle refractive index layer M-low refractive index layer L-middle refractive index layer M (hereinafter referred to as "MLM").
(Also referred to as "type") laminated structure, and the first layer structure 10 'in FIG. 2B has a low refractive index layer L-intermediate refractive index layer M-low refractive index layer L (hereinafter also referred to as "LML type"). Say)
It is a laminated structure of.
【００１６】＜中間屈折率層Ｍおよび低屈折率層Ｌの屈
折率＞図２は、「光学基材の屈折率」と、これに対して
要求される「第１の層構成の屈折率」との関係を示すグ
ラフであり、光学基材の屈折率と第１の層構成の屈折率
との関係が、同図に示す曲線上にあるときには、可視光
全域において満足できる反射防止特性が得られる。同図
に示すように、屈折率が１．５０〜１．８５の範囲にあ
る光学基材に対して、第１の層構成に要求される屈折率
は１．４７〜１．６０の範囲となる。この屈折率の範囲
を単一の膜材料によって達成することはできないため、
本発明においては、中間屈折率層Ｍと低屈折率層Ｌとの
交互３層によって達成する。本発明において、中間屈折
率層Ｍの屈折率は１．６０〜１．７５とされ、低屈折率
層Ｌの屈折率は１．３７〜１．４７とされる。このよう
な屈折率の中間屈折率層Ｍおよび低屈折率層Ｌについ
て、それぞれの膜厚を調整することにより、第１の層構
成の屈折率を１．４７〜１．６０の範囲で変化させるこ
とができ、第１の層構成は、光学基材に適合した屈折率
を有するものとなる。<Refractive Index of Intermediate Refractive Index Layer M and Low Refractive Index Layer L> FIG. 2 shows the "refractive index of the optical substrate" and the "refractive index of the first layer structure" required for it. Is a graph showing the relationship between the refractive index of the optical substrate and the refractive index of the first layer constitution on the curve shown in the figure, satisfactory antireflection characteristics are obtained in the entire visible light range. Be done. As shown in the figure, for the optical base material having a refractive index in the range of 1.50 to 1.85, the refractive index required for the first layer structure is in the range of 1.47 to 1.60. Become. This range of refractive indices cannot be achieved with a single film material,
In the present invention, this is achieved by three alternating layers of the intermediate refractive index layer M and the low refractive index layer L. In the present invention, the refractive index of the intermediate refractive index layer M is 1.60 to 1.75, and the refractive index of the low refractive index layer L is 1.37 to 1.47. By adjusting the respective film thicknesses of the intermediate refractive index layer M and the low refractive index layer L having such a refractive index, the refractive index of the first layer constitution is changed in the range of 1.47 to 1.60. It is possible that the first layer construction has a refractive index adapted to the optical substrate.
【００１７】しかも、第１の層構成を形成する中間屈折
率層Ｍの屈折率と低屈折率層Ｌとの屈折率との差が比較
的小さいので、これらの膜厚が設計値から多少ずれたと
しても、第１の層構成に要求される屈折率を安定して得
ることができ、製造安定性に優れている。Furthermore, since the difference between the refractive index of the intermediate refractive index layer M and the refractive index of the low refractive index layer L forming the first layer structure is relatively small, these film thicknesses deviate from the designed values to some extent. Even in this case, the refractive index required for the first layer structure can be stably obtained, and the manufacturing stability is excellent.
【００１８】＜光学部品の具体的膜構成＞第１の層構成
は、ＭＬＭタイプまたはＬＭＬタイプのいずれの積層構
成であってもよいが、ＭＬＭタイプの場合には、光学基
材側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 （「λ0 」は設計波長を示す）の
範囲にあり、低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）が
０．０２λ0 〜０．１２λ0の範囲にあり、第２の層構
成側の中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎM ｄM ）が０．０
８λ0 〜０．２０λ0 の範囲にあることが好ましい。ま
た、ＬＭＬタイプの場合には、光学基材側の低屈折率層
Ｌの光学膜厚（ｎLｄL ）が０．０１λ0 〜０．１０λ
0 の範囲にあり、中間屈折率層Ｍの光学膜厚（ｎ
M ｄM ）が０．０８λ0 〜０．２６λ0 の範囲にあり、
第２の層構成側の低屈折率層Ｌの光学膜厚（ｎL ｄL ）
が０．０２λ0 〜０．１０λ0 の範囲にあることが好ま
しい。一方、第２の層構成２０は、屈折率ｎ2 が１．６
０〜１．７５の範囲、光学膜厚ｎ2 ｄ2 が０．２０λ0
〜０．３０λ0 の範囲にあり、第３の層構成３０は、屈
折率ｎ3 が２．００〜２．３５の範囲、光学膜厚ｎ3ｄ
3 が０．４７λ0 〜０．５３λ0 の範囲にあり、第４の
層構成４０は、屈折率ｎ4 が１．３５〜１．４０の範
囲、光学膜厚ｎ4ｄ4 が０．２３λ0 〜０．２７λ0 の
範囲にあることが好ましい。<Specific Film Structure of Optical Component> The first layer structure may be either a MLM type or a LML type laminated structure. In the case of the MLM type, the intermediate refraction on the optical substrate side is performed. The optical film thickness (n M d M ) of the refractive index layer M is 0.0
8λ 0 ~0.20λ 0 ( "lambda 0" indicates a design wavelength) in the range of range optical thickness of the low refractive index layer L (n L d L) is 0.02λ 0 ~0.12λ 0 And the optical film thickness (n M d M ) of the intermediate refractive index layer M on the second layer constitution side is 0.0
It is preferably in the range of 8λ 0 to 0.20λ 0 . In the case of the LML type, the optical film thickness (n L d L ) of the low refractive index layer L on the optical substrate side is 0.01λ 0 to 0.10λ.
In the range of 0 , and the optical film thickness of the intermediate refractive index layer M (n
M d M ) is in the range of 0.08λ 0 to 0.26λ 0 ,
Optical film thickness (n L d L ) of the low refractive index layer L on the second layer structure side
Is preferably in the range of 0.02λ 0 to 0.10λ 0 . On the other hand, the second layer structure 20 has a refractive index n 2 of 1.6.
In the range of 0 to 1.75, the optical film thickness n 2 d 2 is 0.20λ 0
To 0.30λ 0 , the third layer structure 30 has a refractive index n 3 in the range of 2.00 to 2.35, and an optical film thickness n 3 d.
3 is in the range of 0.47λ 0 to 0.53λ 0 , the fourth layer constitution 40 has a refractive index n 4 in the range of 1.35 to 1.40, and an optical film thickness n 4 d 4 of 0.23λ. It is preferably in the range of 0 to 0.27λ 0 .
【００１９】各層構成における屈折率および光学膜厚
が、上記の範囲内にある光学部品によれば、後述する実
施例からも理解されるように、可視光全域の４００〜７
００ｎｍの波長範囲において、表面反射率を１．０％以
下に抑えることができ、しかも、各層の膜厚が設計値か
ら多少ずれたとしても、第１の層構成に要求される屈折
率を安定して得ることができる。According to the optical component in which the refractive index and the optical film thickness in each layer constitution are within the above ranges, as will be understood from Examples described later, 400 to 7 in the entire visible light range.
In the wavelength range of 00 nm, the surface reflectance can be suppressed to 1.0% or less, and even if the film thickness of each layer deviates slightly from the design value, the refractive index required for the first layer structure is stable. You can get it.
【００２０】＜中間屈折率層Ｍおよび第２の層構成の膜
材料＞中間屈折率層Ｍの膜材料および第２の層構成は、
Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層
であること、あるいはＡｌx ＯY を含有する層であるこ
とが好ましい。本発明者らが種々の膜材料を検討したと
ころ、中間屈折率層Ｍおよび第２の層構成の膜材料とし
てＡｌx ＯY を用いることにより、光学部品の表面にお
ける白濁現象が防止されることを見出した。なお、Ａｌ
x ＯY は、中間屈折率層Ｍ、第２の層構成のうち、少な
くとも一方の膜材料に含有されていれば、白濁現象の発
生を防止することができるが、両方の膜材料に含有され
ていてもよいことは勿論である。<Film Material of Intermediate Refractive Index Layer M and Second Layer Structure> The film material of the intermediate refractive index layer M and the second layer structure are as follows:
It is preferably a layer made of Al x O Y (X: 1 to 2, Y: 1.5 to 3) or a layer containing Al x O Y. The present inventors have studied various film materials and found that the use of Al x O Y as the film material of the intermediate refractive index layer M and the second layer structure prevents the clouding phenomenon on the surface of the optical component. Found. In addition, Al
If x OY is contained in at least one of the film materials of the intermediate refractive index layer M and the second layer structure, the white turbidity phenomenon can be prevented, but it is contained in both film materials. Of course, it may be.
【００２１】＜第３の層構成の膜材料＞第３の層構成の
膜材料としては、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、
酸化セリウム、酸化プラセオジウムが好適であり、これ
らは単独ではなく２種以上組み合わせて膜材料とするこ
とができる。第３の層構成の膜材料として、これらの化
合物を用いることにより、化学的に安定な高屈折率の層
を形成することができる。特に、酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯ2 ）と酸化チタニウム（ＴｉＯ2 ）との混合物〔例
えば商品名「ＯＨ−５」（オプトロン社製）〕を第３の
層構成の膜材料として用いることにより、膜の化学的安
定性および屈折率の再現性に優れた光学部品を得ること
ができるので好ましい。<Film Material of Third Layer Structure> As the film material of the third layer structure, zirconium oxide, titanium oxide,
Cerium oxide and praseodymium oxide are preferable, and these can be used as a film material in combination of two or more kinds, not alone. By using these compounds as the film material of the third layer structure, a chemically stable layer having a high refractive index can be formed. In particular, zirconium oxide (Z
By using a mixture of rO 2 ) and titanium oxide (TiO 2 ) [for example, trade name “OH-5” (manufactured by Optron)] as the film material of the third layer constitution, the chemical stability and refraction of the film are improved. It is preferable because an optical component having excellent reproducibility of the rate can be obtained.
【００２２】＜誘電体多層膜の色味の調整＞マルチコー
トが施された光学部品において、反射光の干渉色は、緑
基調であることが一般に好ましい。本発明の膜構成を用
いた光学部品において、更に、第３の層構成の光学膜厚
を０．４８λ0 〜０．５２λ0 の範囲内、第４の層構成
の光学膜厚を０．２４λ0〜０．２６λ0 の範囲内で調
整することにより、入射角が３０°以上の光を当該光学
部品に入射した場合に、きれいな緑基調の干渉色が表面
に現れ、美しい色味を示すものとなる。なお、光学部品
からの反射光の干渉色が緑基調であることは、当該光学
部品の分光反射率特性からも確認することができる。例
えば、図３〜図６は、以下に説明する実施例によって得
られた光学部品の分光半透性率特性を示す曲線図である
が、これらの曲線図において、波長４２０〜４８０ｎｍ
付近および波長５１０〜６３０ｎｍ付近に、それぞれ反
射率ピークが認められる。ここで、波長５１０〜６３０
ｎｍ付近における反射率ピークが波長４２０〜４８０ｎ
ｍ付近における反射率ピークよりも大きい場合、特に、
前者のピーク値が後者のピーク値の１．５倍以上である
場合、当該光学部品からの反射光の干渉色は緑基調とな
る。<Adjustment of Tint of Dielectric Multilayer Film> In an optical component provided with a multi-coat, it is generally preferable that the interference color of reflected light is green. In the optical component using the film structure of the present invention, the optical film thickness of the third layer structure is within the range of 0.48λ 0 to 0.52λ 0 , and the optical film thickness of the fourth layer structure is 0.24λ. By adjusting within the range of 0 to 0.26λ 0 , when a light with an incident angle of 30 ° or more is incident on the optical component, a beautiful green-based interference color appears on the surface and exhibits a beautiful tint. Becomes It can be confirmed from the spectral reflectance characteristics of the optical component that the interference color of the reflected light from the optical component has a green tone. For example, FIGS. 3 to 6 are curve diagrams showing the spectral semi-transmissivity characteristics of the optical components obtained by the examples described below. In these curve diagrams, wavelengths 420 to 480 nm are shown.
Reflectance peaks are recognized in the vicinity and near the wavelengths of 510 to 630 nm, respectively. Here, wavelengths 510 to 630
The reflectance peak near nm is wavelength 420 to 480n
When it is larger than the reflectance peak near m,
When the former peak value is 1.5 times or more of the latter peak value, the interference color of the reflected light from the optical component has a green tone.
【００２３】[0023]
〔実施例１〜２〕光学基材として光学ガラス「ＳＫ１
５」（屈折率１．６２）よりなるレンズを用い、下記表
１〜２に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成し、本発
明の光学部品を製造した。なお、蒸着処理は以下のよう
にして行った。光学基材であるレンズを真空蒸着装置内
にセットし、温度３５０℃まで加熱を行いながら、装置
内の排気を行い、真空度が２．０×１０-5ｍｂａｒにな
ったところで、酸素ガスの導入を開始し、真空度が１．
０×１０-4ｍｂａｒになるまで酸素ガスを導入しながら
各膜材料の蒸着処理を行った。各層における光学膜厚の
制御は、光学式膜厚監視法に基づいてモニターガラス上
の反射率を制御することにより行った。[Examples 1 and 2] Optical glass "SK1" as an optical substrate
Using a lens of 5 "(refractive index 1.62), a dielectric multilayer film was formed based on the specifications shown in Tables 1 and 2 below to manufacture an optical component of the present invention. The vapor deposition process was performed as follows. The lens, which is an optical substrate, is set in the vacuum vapor deposition apparatus, and while heating up to a temperature of 350 ° C., the inside of the apparatus is evacuated, and when the degree of vacuum reaches 2.0 × 10 −5 mbar, oxygen gas is added. Introduction started and the degree of vacuum was 1.
Each film material was vapor-deposited while introducing oxygen gas until it reached 0 × 10 −4 mbar. The optical film thickness of each layer was controlled by controlling the reflectance on the monitor glass based on the optical film thickness monitoring method.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】[0025]
【表２】 [Table 2]
【００２６】〔比較例１〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」（屈折率１．７２）よ
りなるレンズを用い、下記表３に示す仕様に基いて誘電
体多層膜を形成し、光学部品を製造した。Comparative Example 1 A lens made of optical glass “SK15” and “lac8” (refractive index 1.72) was used as an optical substrate, and a dielectric multilayer film was formed according to the specifications shown in Table 3 below. , Manufactured optical components.
【００２７】〔比較例２〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」および「ｌａｋ８」よりなるレンズを用
い、下記表４に示す仕様に基いて誘電体多層膜を形成
し、光学部品を製造した。Comparative Example 2 Using a lens made of optical glass “SK15” and “lak8” as an optical substrate, a dielectric multilayer film was formed according to the specifications shown in Table 4 below to manufacture an optical component.
【００２８】[0028]
【表３】 [Table 3]
【００２９】[0029]
【表４】 [Table 4]
【００３０】〔実験例〕 （１）分光反射率特性の測定 実施例１〜２で得られた光学部品の分光反射率特性を測
定した。結果をそれぞれ図３および図４に示す。図３お
よび図４に示すように、可視光の全領域において反射率
が１％以下であり、特に、４２０〜６６０ｎｍの領域に
おいては０．５％以下であって、優れた反射防止性能を
有していることが理解される。Experimental Example (1) Measurement of Spectral Reflectance Characteristic The spectral reflectance characteristics of the optical components obtained in Examples 1 and 2 were measured. The results are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. As shown in FIGS. 3 and 4, the reflectance is 1% or less in the entire visible light region, and particularly 0.5% or less in the region of 420 to 660 nm, which shows excellent antireflection performance. It is understood that they are doing.
【００３１】（２）製造安定性の評価 実施例１と同様の構成の光学部品を４枚製造し、それぞ
れの分光反射率特性を測定した。結果を図５に示す。図
５に示すように、いずれの光学部品も優れた反射防止性
能を有しており、製造安定性に優れていることが理解さ
れる。(2) Evaluation of Manufacturing Stability Four optical components having the same structure as in Example 1 were manufactured and the spectral reflectance characteristics of each were measured. Results are shown in FIG. As shown in FIG. 5, it is understood that all the optical components have excellent antireflection performance and excellent manufacturing stability.
【００３２】（３）耐環境性の評価 実施例１〜２により得られた光学部品を、温度６０℃、
相対湿度９０％の環境下に２４０時間放置した後、外観
を観察したところ、白濁現象の発生や膜質の劣化等の異
常は認められなかった。また、分光反射率特性の測定を
行ったところ、初期の特性とほぼ同様であった。これら
のことから、本発明の光学部品は、耐環境性に優れてい
ることが理解される。一方、比較例１〜２により得られ
た光学部品について、同様の環境下に２４時間放置した
ところ、各光学部品とも、光学基材の表面と第１の層構
成との境界面において、白濁現象が発生し、透過率の低
下が認められた。(3) Evaluation of environmental resistance The optical parts obtained in Examples 1 and 2 were heated at a temperature of 60 ° C.
After being left in an environment of 90% relative humidity for 240 hours, the appearance was observed, and no abnormalities such as the occurrence of white turbidity and deterioration of film quality were observed. Further, when the spectral reflectance characteristic was measured, it was almost the same as the initial characteristic. From these, it is understood that the optical component of the present invention has excellent environmental resistance. On the other hand, when the optical components obtained in Comparative Examples 1 and 2 were left in the same environment for 24 hours, the white turbidity phenomenon was observed on the boundary surface between the surface of the optical substrate and the first layer structure in each optical component. Was observed, and a decrease in transmittance was observed.
【００３３】〔実施例３〕光学基材として光学ガラス
「ＳＫ１５」よりなるレンズを用い、下記表５に示す仕
様に基いて誘電体多層膜を形成し、光学部品を製造し
た。この光学部品に、入射角が３０°以上の光を入射
し、表面からの反射光の干渉色を観察したところ、淡い
緑色を呈しており、美しい色味を示していた。なお、こ
の光学部品の分光反射率特性を図６に示す。同図に示す
ように、可視光の全領域において反射率が１％以下であ
り、しかも、５１０〜６３０ｎｍの領域（緑基調の領
域）において、小さくて緩やかなピークが認められる。Example 3 Using a lens made of optical glass “SK15” as an optical substrate, a dielectric multilayer film was formed based on the specifications shown in Table 5 below to manufacture an optical component. When light with an incident angle of 30 ° or more was incident on this optical component and the interference color of the reflected light from the surface was observed, it was a pale green color, showing a beautiful tint. The spectral reflectance characteristic of this optical component is shown in FIG. As shown in the figure, the reflectance is 1% or less in the entire visible light region, and a small and gentle peak is observed in the region of 510 to 630 nm (green-based region).
【００３４】[0034]
【表５】 [Table 5]
【００３５】なお、以上の実施例においては、真空蒸着
法によって製膜を行ったが、他の製膜方法、例えばスパ
ッタリング法、イオンアシスト蒸着法等、種々の製膜方
法を用いることができる。In the above examples, the film formation was carried out by the vacuum vapor deposition method, but other film formation methods such as the sputtering method and the ion assisted vapor deposition method can be used.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の光学部品は、誘電体多層膜を構
成する各層の膜厚が設計値から多少ずれたとしても、反
射防止性能への影響が少なく、製造安定性に優れたもの
である。EFFECT OF THE INVENTION The optical component of the present invention is excellent in manufacturing stability even if the film thickness of each layer constituting the dielectric multilayer film deviates from the design value to a small extent, and has excellent manufacturing stability. is there.
【００３７】また、中間屈折率層Ｍまたは第２の層構成
の材料としてＡｌx ＯY （含有）層を用いることによ
り、光学部品の表面における白濁現象が防止される。Further, by using the Al x O Y (containing) layer as the material of the intermediate refractive index layer M or the second layer constitution, the clouding phenomenon on the surface of the optical component can be prevented.
【００３８】更に、第３の層構成および第４の層構成の
光学膜厚の範囲を特定することにより、入射角が３０°
以上の光を光学部品に入射した場合に、きれいな緑基調
の干渉色が表面に現れ、美しい色味を示すものとなる。Further, by specifying the range of the optical film thickness of the third layer structure and the fourth layer structure, the incident angle is 30 °.
When the above-mentioned light is incident on the optical component, a clean green-based interference color appears on the surface and exhibits a beautiful tint.
【図１】本発明の光学部品の構成を表す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an optical component of the present invention.
【図２】光学基材の屈折率と第１の層構成の屈折率との
関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the refractive index of the optical substrate and the refractive index of the first layer structure.
【図３】実施例１で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。FIG. 3 is a curve diagram showing a spectral reflectance characteristic of the optical component obtained in Example 1.
【図４】実施例２で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。FIG. 4 is a curve diagram showing the spectral reflectance characteristics of the optical component obtained in Example 2.
【図５】実施例１と同様の構成の４枚の光学部品につい
ての分光反射率特性を示す曲線図である。FIG. 5 is a curve diagram showing spectral reflectance characteristics of four optical components having the same configuration as in Example 1.
【図６】実施例３で得られた光学部品の分光反射率特性
を示す曲線図である。FIG. 6 is a curve diagram showing the spectral reflectance characteristics of the optical component obtained in Example 3.
１０ 第１の層構成 ２０ 第２の層構成 ３０ 第３の層構成 ４０ 第４の層構成 ５０ 光学基材 10 1st layer structure 20 2nd layer structure 30 3rd layer structure 40 4th layer structure 50 Optical base material
Claims (8)
光学基材の表面上に形成されてなる光学部品であって、 誘電体多層膜の４つの層構成のうち、光学基材に最も近
い第１の層構成は、屈折率１．６０〜１．７５の中間屈
折率層Ｍと、屈折率１．３７〜１．４７の低屈折率層Ｌ
とが交互に３層積層されて形成されていることを特徴と
する光学部品。1. A dielectric multilayer film having a four-layer structure,
An optical component formed on the surface of an optical substrate, wherein the first layer configuration closest to the optical substrate among the four layer configurations of the dielectric multilayer film has a refractive index of 1.60 to 1. 75 intermediate refractive index layer M and low refractive index layer L having a refractive index of 1.37 to 1.47.
And 3 are alternately laminated to form an optical component.
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎL ｄL ）０．０２λ0 〜０．１２λ0 の低
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎM ｄM ）０．０８λ0 〜０．２０λ0 の中
間屈折率層Ｍの順に積層されて形成されていることを特
徴とする光学部品。2. The optical component according to claim 1, wherein the first layer structure closest to the optical substrate has an optical film thickness (n M d M ) of 0.08λ 0 from the optical substrate side. 0.20λ 0 intermediate refractive index layer M, optical film thickness (n L d L ) 0.02λ 0 to 0.12λ 0 low refractive index layer L, optical film thickness (n M d M ) 0.08λ 0 ~ An optical component characterized by being formed by laminating an intermediate refractive index layer M of 0.20λ 0 in this order.
屈折率層Ｌ、 光学膜厚（ｎM ｄM ）０．０８λ0 〜０．２６λ0 の中
間屈折率層Ｍ、 光学膜厚（ｎL ｄL ）０．０２λ0 〜０．１０λ0 の低
屈折率層Ｌの順に積層されて形成されていることを特徴
とする光学部品。3. The optical component according to claim 1, wherein the first layer structure closest to the optical substrate is an optical film thickness (n L d L ) 0.01λ 0 to from the optical substrate side. 0.10λ low refractive index layer of 0 L, the optical thickness (n M d M) 0.08λ 0 ~0.26λ intermediate refractive index layer of 0 M, the optical thickness (n L d L) 0.02λ 0 ~ An optical component formed by laminating a low refractive index layer L having a thickness of 0.10λ 0 in this order.
品であって、 光学基材側から数えて、第２、第３および第４の層構成
が、下記の条件〜を満足することを特徴とする光学
部品。 第２の層構成： １．６０≦ｎ2 ≦１．７５ ０．２０λ0 ≦ｎ2 ｄ2 ≦０．３０λ0 第３の層構成： ２．００≦ｎ3 ≦２．３５ ０．４７λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦０．５３λ0 第４の層構成： １．３５≦ｎ4 ≦１．４０ ０．２３λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦０．２７λ0 （上記〜において、ｎ2 、ｎ3 およびｎ4 は、それ
ぞれ、第２，第３および第４の層構成の屈折率を示し、
ｎ2 ｄ2 、ｎ3 ｄ3 およびｎ4 ｄ4 は、それぞれ、第
２，第３および第４の層構成の光学膜厚を示す。）4. The optical component according to claim 1, wherein the second, third, and fourth layer configurations, which are counted from the optical substrate side, satisfy the following conditions. An optical component characterized in that Second layer structure: 1.60 ≦ n 2 ≦ 1.75 0.20λ 0 ≦ n 2 d 2 ≦ 0.30λ 0 Third layer structure: 2.00 ≦ n 3 ≦ 2.35 0.47λ 0 ≦ n 3 d 3 ≦ 0.53λ 0 Fourth layer configuration: 1.35 ≦ n 4 ≦ 1.40 0.23λ 0 ≦ n 4 d 4 ≦ 0.27λ 0 (in the above items, n 2 , n 3 And n 4 respectively represent the refractive index of the second, third and fourth layer constructions,
n 2 d 2 , n 3 d 3 and n 4 d 4 represent the optical film thicknesses of the second, third and fourth layer constitutions, respectively. )
品であって、 第１の層構成を形成する中間屈折率層Ｍが、Ａｌx ＯY
（Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５〜３）よりなる層またはＡｌ
x ＯY を含有する層であることを特徴とする光学部品。5. The optical component according to claim 1, wherein the intermediate refractive index layer M forming the first layer constitution is Al x O Y.
(X: 1 to 2, Y: 1.5 to 3) layer or Al
optics, characterized in that the layer containing the x O Y.
品であって、 第２の層構成が、Ａｌx ＯY （Ｘ：１〜２，Ｙ：１．５
〜３）よりなる層またはＡｌx ＯY を含有する層である
ことを特徴とする光学部品。6. The optical component according to claim 4, wherein the second layer structure is Al x O Y (X: 1 to 2, Y: 1.5).
To 3) or a layer containing Al x O Y.
品であって、 第３の層構成が、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、
酸化セリウムおよび酸化プラセオジウムよりなる群から
選ばれた１種または２種以上からなることを特徴とする
光学部品。7. The optical component according to claim 4, wherein the third layer structure is zirconium oxide, titanium oxide,
An optical component comprising one or more selected from the group consisting of cerium oxide and praseodymium oxide.
品であって、 光学基材側から数えて、第３および第４の層構成の光学
膜厚が、下記の条件〜を満足し、当該光学部品に、
入射角が３０°以上の光を入射したときの、反射光の干
渉色が緑基調であることを特徴とする光学部品。 第３の層構成の光学膜厚：０．４８λ0 ≦ｎ3 ｄ3 ≦
０．５２λ0 第４の層構成の光学膜厚：０．２４λ0 ≦ｎ4 ｄ4 ≦
０．２６λ0 8. The optical component according to claim 4, wherein the optical film thicknesses of the third and fourth layer constitutions, which are counted from the optical substrate side, satisfy the following conditions. Then, in the optical component concerned,
An optical component, wherein an interference color of reflected light is green when an incident angle of 30 ° or more is incident. Optical film thickness of the third layer structure: 0.48λ 0 ≦ n 3 d 3 ≦
0.52λ 0 Optical thickness of fourth layer structure: 0.24λ 0 ≦ n 4 d 4 ≦
0.26λ 0
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