JPH10148703A - 吸収損失の少ない光学薄膜 - Google Patents
吸収損失の少ない光学薄膜Info
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- JPH10148703A JPH10148703A JP9253737A JP25373797A JPH10148703A JP H10148703 A JPH10148703 A JP H10148703A JP 9253737 A JP9253737 A JP 9253737A JP 25373797 A JP25373797 A JP 25373797A JP H10148703 A JPH10148703 A JP H10148703A
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- absorption loss
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸収損失を低減するために危険を伴うような
成膜条件に変更することなく吸収損失の少ない光学薄膜
を提供する。 【解決手段】 基板上に基板側から数えて第１層目に酸
化アルミニウム、第２層目以降に高屈折率層、中間屈折
率層又は低屈折率層の交互層を積層してなる吸収損失の
少ない光学薄膜。
成膜条件に変更することなく吸収損失の少ない光学薄膜
を提供する。 【解決手段】 基板上に基板側から数えて第１層目に酸
化アルミニウム、第２層目以降に高屈折率層、中間屈折
率層又は低屈折率層の交互層を積層してなる吸収損失の
少ない光学薄膜。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光に対して極
めて吸収損失が少ない光学薄膜に関するものである。
めて吸収損失が少ない光学薄膜に関するものである。
【０００２】
【従来技術】現在の光学部品のほとんど全てがその表面
に誘電体からなる反射防止膜が施されている。最近で
は、膜設計技術の高度化に伴って、要求精度の高いスペ
ックの膜設計が可能となり、これらは数十層の積層膜か
らなる。
に誘電体からなる反射防止膜が施されている。最近で
は、膜設計技術の高度化に伴って、要求精度の高いスペ
ックの膜設計が可能となり、これらは数十層の積層膜か
らなる。
【０００３】強い光の強度が要求される場合が多くなっ
ており、膜の効率が重要視されるようになってきた。膜
効率を左右する要因として、吸収損失が挙げられ、一般
的には、それを減少するために使用波長において吸収の
少ない膜物質を用いる。しかし、例え吸収損失の少ない
物質を使ったとしても、多層膜の場合膜の界面付近で何
らかの吸収損失現象が起きてしまう場合がある。
ており、膜の効率が重要視されるようになってきた。膜
効率を左右する要因として、吸収損失が挙げられ、一般
的には、それを減少するために使用波長において吸収の
少ない膜物質を用いる。しかし、例え吸収損失の少ない
物質を使ったとしても、多層膜の場合膜の界面付近で何
らかの吸収損失現象が起きてしまう場合がある。
【０００４】これは、膜物質固有の光学定数を使用して
薄膜設計する場合において、この現象が生じるかどうか
設計段階では調査不可能であり、設計値と実際値で吸収
損失量が相違することとなり、品質、性能の上で問題と
なる。このような現象が生じた場合は、成膜条件を変更
し、吸収損失を減少させるのが通例である。
薄膜設計する場合において、この現象が生じるかどうか
設計段階では調査不可能であり、設計値と実際値で吸収
損失量が相違することとなり、品質、性能の上で問題と
なる。このような現象が生じた場合は、成膜条件を変更
し、吸収損失を減少させるのが通例である。
【０００５】その場合、先ず成膜温度、成膜速度等の成
膜条件を変更し、各層での最適条件を見つけだし、それ
でも解決されない場合は、例えば、酸化物の交互層であ
れば化学量論比を満たすために酸素を通常より多めに導
入し、物質同士の酸素の奪い合い反応をおこりにくくす
る。
膜条件を変更し、各層での最適条件を見つけだし、それ
でも解決されない場合は、例えば、酸化物の交互層であ
れば化学量論比を満たすために酸素を通常より多めに導
入し、物質同士の酸素の奪い合い反応をおこりにくくす
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、酸素を通常よ
り多量に導入した場合には、真空ポンプのオイルに着火
する危険性が増大する。さらに、真空度の悪化は膜の機
械的強度や耐環境性をも低下させる。そこで、本発明は
このような問題点に鑑みてなされたものであり、吸収損
失を低減するために危険を伴うような成膜条件に変更す
ることなく吸収損失の少ない光学薄膜を提供することを
目的とする。
り多量に導入した場合には、真空ポンプのオイルに着火
する危険性が増大する。さらに、真空度の悪化は膜の機
械的強度や耐環境性をも低下させる。そこで、本発明は
このような問題点に鑑みてなされたものであり、吸収損
失を低減するために危険を伴うような成膜条件に変更す
ることなく吸収損失の少ない光学薄膜を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は第一に「基板上に
基板側から数えて第１層目に酸化アルミニウム、第２層
目以降に高屈折率層、中間屈折率層又は低屈折率層の交
互層を積層してなる吸収損失の少ない光学薄膜（請求項
１）」を提供する。また、本発明は第二に「前記基板側
から数えて第３層目が酸化アルミニウムであることを特
徴とする請求項１記載の吸収損失の少ない光学薄膜（請
求項２）」を提供する。
基板側から数えて第１層目に酸化アルミニウム、第２層
目以降に高屈折率層、中間屈折率層又は低屈折率層の交
互層を積層してなる吸収損失の少ない光学薄膜（請求項
１）」を提供する。また、本発明は第二に「前記基板側
から数えて第３層目が酸化アルミニウムであることを特
徴とする請求項１記載の吸収損失の少ない光学薄膜（請
求項２）」を提供する。
【０００８】また、本発明は第三に「前記高屈折率層が
酸化チタン、酸化チタン含有物質、酸化チタンと酸化ジ
ルコニウム含有物質からなることを特徴とする請求項１
又は２記載の吸収損失の少ない光学薄膜（請求項３）」
を提供する。
酸化チタン、酸化チタン含有物質、酸化チタンと酸化ジ
ルコニウム含有物質からなることを特徴とする請求項１
又は２記載の吸収損失の少ない光学薄膜（請求項３）」
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１には、本発明の実施形態１
の吸収損失の少ない光学薄膜の断面概略図が示されてい
る。本発明にかかる吸収損失の少ない光学薄膜は、基板
１１上にＡｌ2Ｏ3層１２、高屈折率層１３、低屈折率層
又は中間屈折率層１４を順次積層した構成である。
参照しながら説明する。図１には、本発明の実施形態１
の吸収損失の少ない光学薄膜の断面概略図が示されてい
る。本発明にかかる吸収損失の少ない光学薄膜は、基板
１１上にＡｌ2Ｏ3層１２、高屈折率層１３、低屈折率層
又は中間屈折率層１４を順次積層した構成である。
【００１０】具体的には石英ガラス上に光学的膜厚が
０．１λのＡｌ2Ｏ3層、光学的膜厚が０．０５λのＴｉ
Ｏ2とＺｒＯ2との混合物層、光学的膜厚が０．３６λの
Ａｌ2Ｏ3層を順次積層させた構成である。基板は各種光
学ガラスが使用可能であるが、吸収損失の非常に少ない
石英ガラスが薄膜の吸収損失の測定において最適であ
る。
０．１λのＡｌ2Ｏ3層、光学的膜厚が０．０５λのＴｉ
Ｏ2とＺｒＯ2との混合物層、光学的膜厚が０．３６λの
Ａｌ2Ｏ3層を順次積層させた構成である。基板は各種光
学ガラスが使用可能であるが、吸収損失の非常に少ない
石英ガラスが薄膜の吸収損失の測定において最適であ
る。
【００１１】高屈折率層材料として、酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化ハフニウ
ム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）等 又はこれ
らの混合物が挙げられる。低屈折率層材料として、酸化
シリコン（ＳｉＯ2）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3）等が挙げられ
る。
（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化ハフニウ
ム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）等 又はこれ
らの混合物が挙げられる。低屈折率層材料として、酸化
シリコン（ＳｉＯ2）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3）等が挙げられ
る。
【００１２】中間屈折率層材料として、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）等が挙
げられる。成膜方法は成膜温度３００℃、１０-4〜１０
-6Torrの真空域で、成膜レート５Å／ｓｅｃの条件で真
空蒸着法により成膜した。図２には比較例１の光学薄膜
の概略断面図が示されている。
ム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）等が挙
げられる。成膜方法は成膜温度３００℃、１０-4〜１０
-6Torrの真空域で、成膜レート５Å／ｓｅｃの条件で真
空蒸着法により成膜した。図２には比較例１の光学薄膜
の概略断面図が示されている。
【００１３】石英ガラス上２１に光学的膜厚が０．０５
λのＴｉＯ2とＺｒＯ2との混合物層２２、光学的膜厚が
０．３６λのＡｌ2Ｏ3層２３を順次積層させた構成であ
る。なお、図３には比較例１の光学薄膜の第１層目の膜
厚を変化させたときの吸収損失量が示されている。これ
から、光学的膜厚が小さくなるにつれて光学損失が増加
し、現実的な光学的膜厚の範囲では約１％程度の吸収損
失があることがわかる。
λのＴｉＯ2とＺｒＯ2との混合物層２２、光学的膜厚が
０．３６λのＡｌ2Ｏ3層２３を順次積層させた構成であ
る。なお、図３には比較例１の光学薄膜の第１層目の膜
厚を変化させたときの吸収損失量が示されている。これ
から、光学的膜厚が小さくなるにつれて光学損失が増加
し、現実的な光学的膜厚の範囲では約１％程度の吸収損
失があることがわかる。
【００１４】本発明の実施形態１の光学薄膜の吸収損失
は、約０．１％であり、比較例１の光学薄膜の吸収損失
は約０．６％であった。従って、本発明の実施形態１の
光学薄膜は比較例１に比べて大幅に吸収損失を減少する
ことができた。図４には本発明の実施形態２の反射防止
膜の断面概略図が示されている。
は、約０．１％であり、比較例１の光学薄膜の吸収損失
は約０．６％であった。従って、本発明の実施形態１の
光学薄膜は比較例１に比べて大幅に吸収損失を減少する
ことができた。図４には本発明の実施形態２の反射防止
膜の断面概略図が示されている。
【００１５】本発明の実施形態２の反射防止膜は、基板
３１上に低屈折率層又は中間屈折率層３２、３４、３
６、３８（第１、３、５、７層）、高屈折率層３３、３
５、３７（第２、４、６層）の７層の交互層を順次積層
した構成である。具体例として石英ガラス上に第１、
３、５層目にＡｌ2Ｏ3層を、第２、４、６層目にＴｉＯ
2とＺｒＯ2との混合物層を、第７層目にＭｇＦ2層を積
層させた構成である。
３１上に低屈折率層又は中間屈折率層３２、３４、３
６、３８（第１、３、５、７層）、高屈折率層３３、３
５、３７（第２、４、６層）の７層の交互層を順次積層
した構成である。具体例として石英ガラス上に第１、
３、５層目にＡｌ2Ｏ3層を、第２、４、６層目にＴｉＯ
2とＺｒＯ2との混合物層を、第７層目にＭｇＦ2層を積
層させた構成である。
【００１６】図５には比較例２の反射防止膜の概略断面
図が示されている。比較例２の反射防止膜は石英ガラス
上４１に第１、３、５層目（４２、４４、４６）にＴｉ
Ｏ2とＺｒＯ2との混合物層を、第２、４層目（４３、４
５）にＡｌ 2Ｏ3層を、第６層目（４７）にＭｇＦ2層を
積層させた構成である。本発明の実施形態２の反射防止
膜と比較例２の反射防止膜はそれぞれ光学特性を満たす
ために光学膜厚が最適化されている。
図が示されている。比較例２の反射防止膜は石英ガラス
上４１に第１、３、５層目（４２、４４、４６）にＴｉ
Ｏ2とＺｒＯ2との混合物層を、第２、４層目（４３、４
５）にＡｌ 2Ｏ3層を、第６層目（４７）にＭｇＦ2層を
積層させた構成である。本発明の実施形態２の反射防止
膜と比較例２の反射防止膜はそれぞれ光学特性を満たす
ために光学膜厚が最適化されている。
【００１７】本発明の実施形態２の反射防止膜及び比較
例２の反射防止膜の成膜方法は本発明の実施形態１の光
学薄膜と同様な方法により行った。図６には本発明の実
施形態２の反射防止膜（破線）と比較例２の反射防止
膜（実線）の分光反射特性が示されており、本発明の
実施形態２の反射防止膜と比較例２の反射防止膜の分光
特性の差はないことがわかる。
例２の反射防止膜の成膜方法は本発明の実施形態１の光
学薄膜と同様な方法により行った。図６には本発明の実
施形態２の反射防止膜（破線）と比較例２の反射防止
膜（実線）の分光反射特性が示されており、本発明の
実施形態２の反射防止膜と比較例２の反射防止膜の分光
特性の差はないことがわかる。
【００１８】また、本発明の実施形態２の反射防止膜の
吸収損失は約０．１％で、比較例２の反射防止膜の吸収
損失は約０．９％であった。このことより、基板上に基
板側から数えて第１層目に酸化アルミニウムを設けるこ
とにより吸収損失を低減することができ、各層の光学膜
厚を最適化することにより分光特性には何等影響を与え
ていないことがわかる。
吸収損失は約０．１％で、比較例２の反射防止膜の吸収
損失は約０．９％であった。このことより、基板上に基
板側から数えて第１層目に酸化アルミニウムを設けるこ
とにより吸収損失を低減することができ、各層の光学膜
厚を最適化することにより分光特性には何等影響を与え
ていないことがわかる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかる光学
薄膜は基板上に基板側から数えて第１層目に酸化アルミ
ニウムを設けたことにより吸収損失を大幅に減少するこ
とができ、光学膜厚を最適化することにより、分光特性
には何等影響を与えることがない。
薄膜は基板上に基板側から数えて第１層目に酸化アルミ
ニウムを設けたことにより吸収損失を大幅に減少するこ
とができ、光学膜厚を最適化することにより、分光特性
には何等影響を与えることがない。
【図１】本発明の実施形態１の光学薄膜の概略断面図で
ある。
ある。
【図２】比較例１の光学薄膜の概略断面図である。
【図３】比較例１の光学薄膜の第１層目の膜厚を変化さ
せたときの吸収損失量が示されている。
せたときの吸収損失量が示されている。
【図４】本発明の実施形態２の反射防止膜の概略断面図
である。
である。
【図５】比較例２の反射防止膜の概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態２の反射防止膜（破線）と
比較例２の反射防止膜（実線）の分光反射特性図であ
る。
比較例２の反射防止膜（実線）の分光反射特性図であ
る。
１１、２１、３１、４１・・・光学基板 １２、２３、４３、４５・・・酸化アルミニウム層 １３、３３、３５、３７・・・高屈折率層 １４、３２、３４、３６、３８・・・中間屈折率層又は
低屈折率層 ２２、４２、４４、４６・・・ＴｉＯ2とＺｒＯ2との混
合物層 ４７・・・ＭｇＦ2
低屈折率層 ２２、４２、４４、４６・・・ＴｉＯ2とＺｒＯ2との混
合物層 ４７・・・ＭｇＦ2
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に基板側から数えて第１層目に酸化
アルミニウム、第２層目以降に高屈折率層、中間屈折率
層又は低屈折率層の交互層を積層してなる吸収損失の少
ない光学薄膜。 - 【請求項２】前記基板側から数えて第３層目が酸化アル
ミニウムであることを特徴とする請求項１記載の吸収損
失の少ない光学薄膜。 - 【請求項３】前記高屈折率層が酸化チタン、酸化チタン
含有物質、酸化チタンと酸化ジルコニウム含有物質から
なることを特徴とする請求項１又は２記載の吸収損失の
少ない光学薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9253737A JPH10148703A (ja) | 1996-09-20 | 1997-09-18 | 吸収損失の少ない光学薄膜 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25006796 | 1996-09-20 | ||
| JP8-250067 | 1996-09-20 | ||
| JP9253737A JPH10148703A (ja) | 1996-09-20 | 1997-09-18 | 吸収損失の少ない光学薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148703A true JPH10148703A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=26539624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9253737A Pending JPH10148703A (ja) | 1996-09-20 | 1997-09-18 | 吸収損失の少ない光学薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012078829A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Carl Zeiss Vision Gmbh | 帯電防止コーティングを有する光学レンズ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH052101A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Konica Corp | 光学部品 |
| JPH0894802A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Canon Inc | 光学素子 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP9253737A patent/JPH10148703A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH052101A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Konica Corp | 光学部品 |
| JPH0894802A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Canon Inc | 光学素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012078829A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Carl Zeiss Vision Gmbh | 帯電防止コーティングを有する光学レンズ |
| DE102010048089B4 (de) * | 2010-10-01 | 2016-09-01 | Carl Zeiss Vision International Gmbh | Verfahren zur Erzeugung einer mehrere Schichten aufweisenden antistatischen Beschichtung für ein Linsenelement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040917 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040917 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080219 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080701 |