JPS638604A - 可視域における平坦な分光特性を示す半透膜 - Google Patents

可視域における平坦な分光特性を示す半透膜

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JPS638604A
JPS638604A JP15173086A JP15173086A JPS638604A JP S638604 A JPS638604 A JP S638604A JP 15173086 A JP15173086 A JP 15173086A JP 15173086 A JP15173086 A JP 15173086A JP S638604 A JPS638604 A JP S638604A
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JP
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refractive index
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semipermeable membrane
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JP15173086A
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Inventor
Mitsuo Kakehi
筧 光夫
Toshiyuki Hoshino
星野 利幸
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばカメラのアルバダファインダーなど
の、各種光学系の光学部材として用いる半透膜に関し、
特に可視域全体にわたる分光特性を平坦化した半透膜に
関するものである。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕逆
来、カメラのアルバダファインダーなどに用いる半透膜
として、ガラスまたは透明なプラスゅ入 料の膜を、各層の光学的膜厚かτになるように積層した
ものが知られているが、従来公知のこの種の半透膜は、
可視域全体にわたる分光特性のフラットネスに問題があ
り、これを解決する方法の開発が望まれていた。
本発明は上記問題点の解決を目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、ガラスまたは透明なプラスチック基板上に、
高屈折率材料、低屈折率材料、高屈折率材料の各層が、
上記繰返し順序で少くとも3の奇数層が積層されており
、かつその最上層の高屈折率材料層の上に、更に表面層
として、設計波長を入として光学的膜厚がO1l入乃至
0.25人の低屈折率材料層が形成されていることを特
徴とする可視域における平坦な分光特性を示す半透膜で
ある。
表面層は、ガラス基板のときはMgF2であってもよい
が、好ましくはSiO2であり、SiO□の使用は、可
視域における分光特性を平坦にする効果のみでなく、表
面硬化層として耐擦傷性の作用も果すので特に好ましい
プラスチック基板の材料としてはポリメチルメタクリレ
ート、ポリカーボネートなどが好ましく、基板がプラス
チックのときは基板を加熱しておいて半透膜形成のため
の成膜が出来ないので、基板と半透膜との密着性に難点
があり、密着性向上のために、基板側から順にSi0層
とSiO2層とを積層するのが好ましく、その膜厚は、
それぞれ光学的膜厚金で−あることが好ましく、Si0
層の形成方法は真空蒸着法が、SiO2層の形成には低
真空の酸素環境の高周波プラズマ雰囲気において、Si
Oの活性化反応性蒸着により行うのが好ましい方法であ
る。ガラス基板のときは基板を加熱しておいて半透膜形
成のための成膜が可能なので、密着性の問題がなく、従
って上記中間のSi0層とSiO□層の積層は不要であ
る。
基板上に形成される高屈折率材料と低屈折率材料とより
なる交互層は、基板側から高・低Φ高の順の少くとも3
の奇数層であることが必要であ入 り、その膜厚は、それぞれ光学的膜厚としてλ/4であ
ることが好ましく、高屈折率材料(屈折率:1.90〜
2.30程度)は、基板がガラスの場合はTiO2、Z
rO2またはTiO2とZrO2との混合物、プラスチ
ック基板の場合はTiO2、CeO2、Ta2O5 、
 ZrO2とTiO□との混合物またはTa2O5 と
ZrO□との混合物が好ましく、一方低屈折率材料(屈
折率: 1.38〜1.46程度)としては、基板がガ
ラスの場合はMgF2が、プラスチック基板の場合はS
iO2が好ましい。
これらの膜の形成方法は、基板がガラスの場合は前述の
通り基板の高温加熱が可能なので、真空蒸着法等の任意
の手段で密着性のよい緻密な成膜が、高・低屈折率材料
とも可能であるが、プラスチック基板の場合は加熱下の
成膜が出来ないので、高φ低両屈折率材料とも低真空の
酸素環境の高周波プラズマ雰囲気において、それぞれ対
応する金属または低次酸化物の活性化反応性蒸着により
成膜するのが好ましい。
〔発明の効果〕
本発明の半透膜は可視域全体にわたる分光特性のフラッ
トネスが達成されているので、カメラのアルバダファイ
ンダーなどの各種光学系の半透膜として好適である。ま
た、特にその表面層としてSiO2を用いた場合は、表
面硬度も高く、耐摩耗性の点でもすぐれており、またプ
ラスチック基板を用いた場合には基板上にSi0層とS
iO□層をまずこの順に積層しておき、かつSiO2層
とその上に積層する半透膜層の積層手段として低真空の
酸素環境の高周波プラズマ雰囲気における活性化反応性
蒸着手段を用いることにより、半透膜層の密着性、耐溶
剤性、#環境性にもすぐれたプラスチック半透膜となる
〔実施例〕
以下に図面を参照しながら実施例をあげて更に本発明を
説明する。
実施例1 第1図にその構造断面図を示す半透膜を、下記の成膜手
段で作製した。
250℃以上に加熱したガラス部材1.1の表面層 に、まず光学的膜厚τ(設計波長入=450nm)のZ
rO2からなる層4.1を1次いで光学的膜厚Δ(設計
波長入= 450nm )のMgF2からなる層5.1
を、吹入     ; いで光学的膜厚τ(設計波長入=450nm)のZrO
2からなる層6.1を、最後に光学的膜厚0.14人(
設計波長入= 450nm )のSiO2からなる層7
.1を、それぞれ真空蒸着法で成膜して、本発明の半透
膜を得た。
実施例2 第2図にその構造断面図を示す半透膜を、下記の成膜手
段で作製した。
インジェクション精密成形されたポリメチルメタクリレ
ート部材1.1の表面に第1層として光学人 的膜厚7(入= 450nm )の1酸化珪素(Sin
)からなる12.1を真空度2〜3XIO“5Torr
で真空落入 着した。第1層の上に第2層として光学的膜厚7(入=
 450nm )の2酸化珪素(Si02)からなる層
3.1を真空度1〜2×lO″4Torr (使用ガス
、酸素)範囲で高周波プラズマ(印加高周波13.58
MHz、 100W)雰囲気にて活性化反応性蒸着を行
い、1酸化珪素(Sin)から2酸化珪素(Si02)
に変換した。
入 第2層の上に第3層として光学的膜厚τ(入=450n
m )の2酸化チタン(Ti02)からなる層4.1を
真空度2〜4 X IO″4torr (使用ガス、酸
素)範囲で高周波プラズマ(印加高周波13.56 M
Hz、 100W)雰囲気にて活性化反応性蒸着を行い
、1酸化チタン(Tie)から2酸化チタン(Ti02
)に変換した。@3層の上に第4層として光学的膜厚A
(λ= 450nm ) ノ2酸化珪素(Si02)か
らなる層5.1を層3.1と同じ手段で成膜し、次いで
第4層の上に第5層として光学的膜厚含(入=450n
a+)の2酸化チタン(Ti02)からなる層6.1を
層4.1 と同じ手段で成膜し、最後に第5層の上に最
終層第6層として光学的膜厚0.14人(入= 450
nm )の2酸化珪素(Si02)からなる層7.1を
層3.1と同じ手段で成膜して本発明の半透膜を得た。
実施例3 基板11としてインジェクション精密成形されたポリカ
ーボネートを用い、最終層として光学的膜厚0.18人
(入= 450na+ )のSiO2からなる層7.1
を、真空度1〜2 X 10” Tartの酸素環境の
高周波プラズマ(印加高周波13.58 MHz、 1
OOW)雰囲気にてSiOの活性化反応性蒸着法で成膜
した以外は実施例2と同じように2.1乃至6,1層の
成膜を行い、第2図にその構造断面図を示す本発明の半
透膜を得た。
実施例4 最終層のSiO2からなる層7.1の膜厚を光学的膜厚
が0.22人(入= 450nI11)になるように同
一方法でSiOから成膜した以外は実施例2と全く同一
に行い、第2図にその構造断面図を示す本発明の半透膜
を得た。
実施例5 実施例2における高屈折率材料層4.1および8.1を
、1〜3 X 10’ Torrの酸素環境の高周波プ
ラズマ雰囲気において活性化反応性法肩手段により形成
したCeO2層、 Ta2O5層、またはZrO2とT
iO2との混合物層にそれぞれ変えたほかは実施例2と
全く同一に行い、第2図にその構造断面図を示す本発明
の半透膜をそれぞれ作製した。
第3図は実施例2および5.84図は実施例3、第5図
は実施例4で得られた半透膜の分光透過率特性を示した
もので、図を見てわかるように該半透膜は可視域に於い
て、はCフラットな透過率を有している。
以上の各実施例で得られた本発明の半透膜の強度を調べ
るために密着性テスト、耐摩耗性テスト、表面硬度テス
ト、耐溶剤性テスト及耐瑛境テストの5つのテストを行
った。各テストの内容は以下に示すとおりである・ ■) 密着性テスト二上記半透膜の表面にセロハンテー
プにチバン)を接着させた後、この表面にはC垂直な角
度で、すばやくとりのぞくテストを10回繰返し、基着
膜の剥離が生ずるかを調べる。
2)#摩耗テスト二上記半透膜の表面をレンズ拭き紙(
シルポン紙)で包んだ測定子で耐摩耗往復動試験機を用
い2 kg/cm’の圧で50往復こすり、異状が生ず
るか調べる。
3)表面硬度二上記半透膜の表面を鉛筆硬度試験機を用
い300g圧及5Ho鉛筆でこすり異状が生ずるか調べ
る。
4)#溶剤テス°ト:上記半透膜の表面をフロンTE(
三井フロロケミカル製)をふくんだレンズ拭き紙(シル
ポン紙)で500g7cm圧で50往復こすり、異状が
生ずるか調べる。
5)#環境テスト二上記半透膜を温度45℃、相対湿度
85%の恒温恒湿槽中に1000時間放置し、異状が生
ずるか調べる。
この5テストの結果は、どのテストにおいても異状がみ
られず本発明の半透膜は極めて強い膜であることが判明
した。
【図面の簡単な説明】
第1および第2図は本発明の半透膜の構造断面図であり
、第3乃至第5図は本発明の実施例で得られた半透膜の
分光透過率特性を示すグラフで、横軸は波長、たて軸は
透過率を表わす。 1.1=基板 2.1  : SiO 3.1  :SiO2 4.1:高屈折率材料 5.1=低屈折率材料 6.1:高屈折率材料 7、!=低屈折率材料 特許出願人  キャノン株式会社 代  理  人   若   林      忠第1図 1.1−一 第2図 。 入(nm) 第3図 入(nm) λ(nm) 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガラスまたは透明なプラスチック基板上に、高屈折
    率材料、低屈折率材料、高屈折率材料の各層が、上記繰
    返し順序で少くとも3の奇数層が積層されており、かつ
    その最上層の高屈折率材料層の上に、更に表面層として
    、設計波長をλとして光学的膜厚が0.1λ乃至0.2
    5λの低屈折1材料層が形成されていることを特徴とす
    る可視域における平坦な分光特性を示す半透膜。 2、前記表面層がSiO_2である特許請求の範囲第1
    項記載の半透膜。 3、前記奇数層の光学的膜厚がそれぞれλ/4である特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の半透膜。 4、前記基板がプラスチック基板であり、基板と最下層
    の高屈折率材料層との間に、基板側から順にSiO層と
    SiO_2層とが積層されている特許請求の範囲第2項
    または第3項記載の半透膜。 5、前記高屈折率材料がTiO_2、CeO_2、Ta
    _2O_5、ZrO_2とTiO_2との混合物または
    Ta_2O_5とZrO_2との混合物であり、前記低
    屈折率材料がSiO_2である特許請求の範囲第4項記
    載の半透膜。 6、前記基板がガラス基板であり、前記奇数層を形成す
    る材料のうち、高屈折率材料がZrO_2、TiO_2
    またはZrO_2とTiO_2との混合物であり、低屈
    折率材料がMgF_2である特許請求の範囲第1項乃至
    第3項のいずれか1項に記載された半透膜。
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