JPS6236201B2 - - Google Patents
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- JPS6236201B2 JPS6236201B2 JP52089476A JP8947677A JPS6236201B2 JP S6236201 B2 JPS6236201 B2 JP S6236201B2 JP 52089476 A JP52089476 A JP 52089476A JP 8947677 A JP8947677 A JP 8947677A JP S6236201 B2 JPS6236201 B2 JP S6236201B2
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Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
本発明は金属反射鏡に関するものである。
従来、反射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の表面
での反射を増加させる為の増反射膜としては、低
屈折率誘電体物質と高屈折率誘電体物質をそれぞ
れの光学的膜厚が使用波長の約１／４の厚さで交互に 積層し、２層或いは４層、或いは６層構成の増反
射膜を形成している。そして従来は、前記低屈折
率誘電体物質としてフツ化マグネシウムMgF2，
高屈折率誘電体物質としては二酸化セリウム
CeO2，酸化ジルコニウムZrO2，二酸化チタン
TiO2が用いられている。 真空薄膜技術を応用して作成された薄膜の構造
は多くの場合多孔質であることが知られている。
第１図は真空中で作成された膜の断面を示すもの
で、１は膜、２は空孔、３は膜の実質部を示して
いる。真空中で作成された第１図に示す如き多数
の空孔２を有する薄膜１を空気中に取り出すと、
前記空孔２に水蒸気が付着し膜の屈折率を変化さ
せる。この薄膜中の上記膜の実質部３の割合は、
空孔２を含めた膜全体の体積に対する実質部３の
体積の割合で定義されており、通常充填率Ｐと呼
ばれている。この充填率Ｐは次式で定義されるも
のである。 ｎ＝Ｐ×n0＋（１−Ｐ）×1.00 ……(1) ｎ〓＝Ｐ×n0＋（１−Ｐ）×1.33 ……(2) 但し：ｎは真空中での膜の屈折率 ｎ〓は空気中での膜の屈折率 n0は蒸着部の膜の実質部の屈折率 上記第(1)，(2)式より、充填率Ｐは Ｐ＝１−ｎ〓−ｎ／０．３３ である。従つて充填率Ｐが高くなれば空孔部は減
小し、Ｐが低くなれば空孔部は増加する。 通常使用されている上記高屈折率誘電体物質は
充填率は低い。例えば２×10-5Torrの真空中で
300℃に加熱された基板上に電子銃加熱により光
学膜厚で375nmの厚さに蒸着したZrO2の充填率
は約0.8（80％）で、20％近い空孔を持つてい
る。一方、低屈折率誘電体物質としては、MgF2
が一般に使用されているが、このMgF2を上記
ZrO2と同様の条件の下で蒸着すると充填率は0.96
（96％）で約４％の空孔を有している。従つて反
射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の上に上述した従
来の構成物質で積層された薄膜は大気中の水蒸気
を自由に通過させ金属或いは金属薄膜の上に大気
中の水蒸気が達し、金属が腐蝕を起す。 例えば、真空槽内に配置された表面が充分に清
浄にされているガラス基板上に真空度３×10-5mm
Hgにて銅を抵抗加熱により3000Åの膜厚となる
まで蒸着し、さらに基板を200℃に加熱し、抵抗
加熱によりMgF2を光学膜厚で使用波長の約1/4
の膜厚となるまで蒸着し、さらに電子銃加熱によ
りZrO2光学膜厚で使用波長の1/4の膜厚となるま
で蒸着した金属反射ミラーを温度45゜湿度95％の
環境で耐久テストを行なうと24時間で全体的に点
状に腐蝕が起こり72時間後には全面的にわたり剥
離を起こし実用には適しない。 本発明は上記金属反射鏡の欠点を改良し、高反
射で、耐久性の高い反射鏡を提供するものであ
る。 本発明に於いては、耐久性の高い反射鏡を得る
為に、従来の低屈折率誘電体層の少なくとも一層
に充填率の高い物質で、且つ反射率を減少させる
ことのない物質を使用するものである。 この充填率の高い物質は、金属鏡の反射面に湿
気が腐蝕することを防ぐので、金属鏡の耐久力を
増大させる。即ち、本発明に於いては、従来の低
屈折率誘電体層に、更に金属面の保護をも同時に
なせる機能を持たせるものである。 本発明に於いては、上記低屈折率誘電体物質の
充填率として0.98以上のものが実用上有効である
ことを見い出した。従つて、本発明に於いては、
この低屈折率誘電体物質に適するものの一実施例
として、後述するその成分の80％以上がSiO2で
形成されている物質が適することを見い出したの
である。 本発明に於いては、上記高屈折率の誘電体物質
としては、従来使用されているZrO2，TiO2，
CeO2等が使用可能である。 次に実施例を引用して本発明を詳述する。 実施例 先ず真空槽内に配置された表面が充分に清浄さ
れたガラス基板上に真空度２×10-5mmHgにて反
での反射を増加させる為の増反射膜としては、低
屈折率誘電体物質と高屈折率誘電体物質をそれぞ
れの光学的膜厚が使用波長の約１／４の厚さで交互に 積層し、２層或いは４層、或いは６層構成の増反
射膜を形成している。そして従来は、前記低屈折
率誘電体物質としてフツ化マグネシウムMgF2，
高屈折率誘電体物質としては二酸化セリウム
CeO2，酸化ジルコニウムZrO2，二酸化チタン
TiO2が用いられている。 真空薄膜技術を応用して作成された薄膜の構造
は多くの場合多孔質であることが知られている。
第１図は真空中で作成された膜の断面を示すもの
で、１は膜、２は空孔、３は膜の実質部を示して
いる。真空中で作成された第１図に示す如き多数
の空孔２を有する薄膜１を空気中に取り出すと、
前記空孔２に水蒸気が付着し膜の屈折率を変化さ
せる。この薄膜中の上記膜の実質部３の割合は、
空孔２を含めた膜全体の体積に対する実質部３の
体積の割合で定義されており、通常充填率Ｐと呼
ばれている。この充填率Ｐは次式で定義されるも
のである。 ｎ＝Ｐ×n0＋（１−Ｐ）×1.00 ……(1) ｎ〓＝Ｐ×n0＋（１−Ｐ）×1.33 ……(2) 但し：ｎは真空中での膜の屈折率 ｎ〓は空気中での膜の屈折率 n0は蒸着部の膜の実質部の屈折率 上記第(1)，(2)式より、充填率Ｐは Ｐ＝１−ｎ〓−ｎ／０．３３ である。従つて充填率Ｐが高くなれば空孔部は減
小し、Ｐが低くなれば空孔部は増加する。 通常使用されている上記高屈折率誘電体物質は
充填率は低い。例えば２×10-5Torrの真空中で
300℃に加熱された基板上に電子銃加熱により光
学膜厚で375nmの厚さに蒸着したZrO2の充填率
は約0.8（80％）で、20％近い空孔を持つてい
る。一方、低屈折率誘電体物質としては、MgF2
が一般に使用されているが、このMgF2を上記
ZrO2と同様の条件の下で蒸着すると充填率は0.96
（96％）で約４％の空孔を有している。従つて反
射鏡金属或いは反射鏡金属薄膜の上に上述した従
来の構成物質で積層された薄膜は大気中の水蒸気
を自由に通過させ金属或いは金属薄膜の上に大気
中の水蒸気が達し、金属が腐蝕を起す。 例えば、真空槽内に配置された表面が充分に清
浄にされているガラス基板上に真空度３×10-5mm
Hgにて銅を抵抗加熱により3000Åの膜厚となる
まで蒸着し、さらに基板を200℃に加熱し、抵抗
加熱によりMgF2を光学膜厚で使用波長の約1/4
の膜厚となるまで蒸着し、さらに電子銃加熱によ
りZrO2光学膜厚で使用波長の1/4の膜厚となるま
で蒸着した金属反射ミラーを温度45゜湿度95％の
環境で耐久テストを行なうと24時間で全体的に点
状に腐蝕が起こり72時間後には全面的にわたり剥
離を起こし実用には適しない。 本発明は上記金属反射鏡の欠点を改良し、高反
射で、耐久性の高い反射鏡を提供するものであ
る。 本発明に於いては、耐久性の高い反射鏡を得る
為に、従来の低屈折率誘電体層の少なくとも一層
に充填率の高い物質で、且つ反射率を減少させる
ことのない物質を使用するものである。 この充填率の高い物質は、金属鏡の反射面に湿
気が腐蝕することを防ぐので、金属鏡の耐久力を
増大させる。即ち、本発明に於いては、従来の低
屈折率誘電体層に、更に金属面の保護をも同時に
なせる機能を持たせるものである。 本発明に於いては、上記低屈折率誘電体物質の
充填率として0.98以上のものが実用上有効である
ことを見い出した。従つて、本発明に於いては、
この低屈折率誘電体物質に適するものの一実施例
として、後述するその成分の80％以上がSiO2で
形成されている物質が適することを見い出したの
である。 本発明に於いては、上記高屈折率の誘電体物質
としては、従来使用されているZrO2，TiO2，
CeO2等が使用可能である。 次に実施例を引用して本発明を詳述する。 実施例 先ず真空槽内に配置された表面が充分に清浄さ
れたガラス基板上に真空度２×10-5mmHgにて反
【表】
上記実施例に於いては、反射鏡金属又は反射鏡
金属薄膜として銅を用いたが、アルミニウム
Al，金Au及び銀Agであつても同様の効果を生じ
るのである。又、上記実施例は反射増加膜として
二層構成の場合を示したが、４層構成及び６層構
成であつても、少なくとも一層の低屈折率誘電体
層を上述した構成とすることで、同様の効果を得
ることができる。 上記実施例で述べた低屈折率誘物質の充填率は
実施例のSiO2に於いては0.98〜0.99（98〜99
％）SiO2を主成分とした実施例の蒸着膜では
ほぼ1.0（100％）で、いずれもMgF2の0.96より
高い充填率を示した。 以上、従来の増反射金属ミラーの膜構成におい
ては薄膜の構成はいずれも完全に充填されておら
ず大気中の水蒸気を自由に通過させ金属の腐蝕を
促進させていたが、本発明による反射鏡の膜構成
においては、空孔がほとんど見られない低屈折率
誘電体の薄膜層を少なくとも一層設けることによ
り金属層への水蒸気の通過をさまたげ、金属の腐
蝕を防げるという優れた効果を有するものであ
る。
金属薄膜として銅を用いたが、アルミニウム
Al，金Au及び銀Agであつても同様の効果を生じ
るのである。又、上記実施例は反射増加膜として
二層構成の場合を示したが、４層構成及び６層構
成であつても、少なくとも一層の低屈折率誘電体
層を上述した構成とすることで、同様の効果を得
ることができる。 上記実施例で述べた低屈折率誘物質の充填率は
実施例のSiO2に於いては0.98〜0.99（98〜99
％）SiO2を主成分とした実施例の蒸着膜では
ほぼ1.0（100％）で、いずれもMgF2の0.96より
高い充填率を示した。 以上、従来の増反射金属ミラーの膜構成におい
ては薄膜の構成はいずれも完全に充填されておら
ず大気中の水蒸気を自由に通過させ金属の腐蝕を
促進させていたが、本発明による反射鏡の膜構成
においては、空孔がほとんど見られない低屈折率
誘電体の薄膜層を少なくとも一層設けることによ
り金属層への水蒸気の通過をさまたげ、金属の腐
蝕を防げるという優れた効果を有するものであ
る。
第１図は薄膜の断面を示す図。
１……薄膜、２……空孔、３……膜の実質部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の上に低屈
折率誘電体層と高屈折率誘電体層を交互に設け、
前記反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の反射率を
増加させる反射鏡に於いて、 充填率Ｐを、 Ｐ＝１−｛（ｎf〓−ｎf）／0.33｝ 但し、ｎf *は空気中での膜の屈折率 ｎfは真空中での膜の屈折率 と定義すると、前記低屈折率誘電体層の少なくと
も一層の充填率は0.98以上で構成することによ
り、上記反射鏡金属又は、反射鏡金属薄膜の耐久
力を増加させたことを特徴とする反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8947677A JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8947677A JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5424046A JPS5424046A (en) | 1979-02-23 |
| JPS6236201B2 true JPS6236201B2 (ja) | 1987-08-06 |
Family
ID=13971772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8947677A Granted JPS5424046A (en) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | Reflecting mirror |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5424046A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58208703A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | Shigeo Kubo | 多層膜反射鏡の製造方法 |
| JPS5922003A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Ricoh Co Ltd | 高反射鏡の製造方法 |
| JPS5926704A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-13 | Hoya Corp | 多層膜反射鏡 |
| JPS62238504A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Nachi Fujikoshi Corp | レ−ザ−反射ミラ− |
| JP2719367B2 (ja) * | 1988-10-31 | 1998-02-25 | ホーヤ株式会社 | 多層膜表面反射鏡 |
| JP2005017543A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nikon Corp | 紫外線レーザ光用ミラー及び光学系及び投影露光装置 |
-
1977
- 1977-07-25 JP JP8947677A patent/JPS5424046A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5424046A (en) | 1979-02-23 |
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