(57)【要約】【課題】防塵性能の高い光学物品を提供する。【解決手段】基板１の上に複数層からなる無機薄膜２を有する防塵ガラス１０であって、無機薄膜２は、複数の酸化ケイ素層２Ａと、複数の金属酸化物の層２Ｂと、が積層され、金属酸化物は、ジルコニウム、タンタルまたはチタンのいずれかを含んだ金属酸化物であり、酸化ケイ素の層２Ａには、低密度の酸化ケイ素層と、この低密度の酸化ケイ素層より密度の高い高密度の酸化ケイ素層とがあり、無機薄膜２の最表層２Ｓは、低密度の酸化ケイ素層であり、無機薄膜２の最表層２Ｓの表面粗さは０．５５ｎｍ以上０．７０ｎｍ以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数層からなる無機薄膜を有する光学物品であって、
前記無機薄膜は、複数の酸化ケイ素の層と、複数の金属酸化物の層と、が積層され、
前記金属酸化物は、ジルコニウム、タンタルまたはチタンの少なくともいずれかを含む金属酸化物であり、
前記酸化ケイ素の層には、低密度の酸化ケイ素層、またはこの低密度の酸化ケイ素層より密度が高い高密度の酸化ケイ素層、のいずれかが混在し、
前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さが０．５５ｎｍ以上０．７０ｎｍ以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項２】
請求項１に記載された光学物品において、
前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化ジルコニウムの層であり、
前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さが０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項３】
請求項２に記載された光学物品において、
前記酸化ジルコニウムの層には、低密度の酸化ジルコニウム層、またはこの低密度の酸化ジルコニウム層より密度が高い高密度の酸化ジルコニウム層のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化ジルコニウム層であることを特徴とする光学物品。
【請求項４】
請求項３に記載された光学物品において、
前記低密度の酸化ケイ素層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．２０ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化ジルコニウム層の密度は、４．８ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項５】
請求項１に記載された光学物品において、
前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化タンタルの層であり、
前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さは０．５５ｎｍ以上０．６５ｎｍ以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項６】
請求項５に記載された光学物品において、
前記酸化タンタルの層には、低密度の酸化タンタル層、またはこの低密度の酸化タンタル層より密度が高い高密度の酸化タンタル層のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化タンタル層であることを特徴とする光学物品。
【請求項７】
請求項６に記載された光学物品において、
前記低密度の酸化タンタル層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化タンタル層の密度は、７．７ｇ／ｃｍ３以上８．０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項８】
請求項１に記載された光学物品において、
前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化チタンの層であり、
前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さは０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項９】
請求項８に記載された光学物品において、
前記酸化チタンの層には、低密度の酸化チタン層、またはこの低密度の酸化チタン層より密度が高い高密度の酸化チタン層、のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化チタン層であることを特徴とする光学物品。
【請求項１０】
請求項９に記載された光学物品において、
前記低密度の酸化ケイ素層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化チタン層の密度は４．５０ｇ／ｃｍ３以上４．７５ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載された光学物品において、
前記低密度の酸化ケイ素の層と低密度の金属酸化物の層の膜厚の合計は、５００ｎｍ以下であることを特徴とする光学物品。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載された光学物品において、
前記無機薄膜の最表層の表面にはフッ素含有有機ケイ素化合物膜が形成されていることを特徴とする光学物品。
【請求項１３】
請求項２から請求項４のいずれかに記載された光学物品において、
前記無機薄膜の表面抵抗が３．１×１０１０Ω／□以下であり、９．１×１０９Ω／□以上であることを特徴とする光学物品。
【請求項１４】
請求項５から請求項７のいずれかに記載された光学物品において、
前記無機薄膜の表面抵抗が１．４×１０１１Ω／□以下であり、７．７×１０９Ω／□以上であることを特徴とする光学物品。
【請求項１５】
請求項８から請求項１０のいずれかに記載された光学物品において、
前記無機薄膜の表面抵抗が１．４×１０１１Ω／□以下であり、５．７×１０１０Ω／□以上であることを特徴とする光学物品。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載された光学物品を製造する方法であって、
前記無機薄膜のうち少なくとも最表層を、加速電圧が３００Ｖ以上４５０Ｖ以下のアシストパワーのイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載された光学物品の製造方法において、
前記複数層は５層以上あり、これらの層のうち最表層を含み互いに隣在する少なくとも４層を、前記アシストパワーのイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする光学物品の製造方法。
【請求項１８】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載された光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、
前記光学物品はＩＲ−ＵＶカットフィルターであり、このＩＲ−ＵＶカットフィルターには撮像素子が対向配置されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１９】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載された光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、
前記光学物品は反射防止膜を有し、且つ、レーザー光源と光ディスクに対向する対物レンズとの間の光路に配置されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２０】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載された光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、
前記光学物品は反射防止膜を有し、且つ、光源とダイクロイックプリズムとの間の光路に配置されることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学多層膜フィルター等の光学物品、その製造方法、並びに、光学物品を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置、ピックアップ等の再生装置、プロジェクター等の映像装置等の電子機器では、一般に、反射防止膜が形成された防塵ガラスや、ＩＲ−ＵＶカットフィルター、ＩＲカットフィルター、ローパスフィルター等の光学多層膜フィルターが利用されている。これらの防塵ガラスや光学多層膜フィルター等の光学物品は、ガラスや水晶等の基板に蒸着等によって酸化ケイ素等の低屈折率無機薄膜と酸化チタン等の高屈折率無機薄膜とが交互に積層して設けられる構造である。
【０００３】
従来、光学的性質を劣化させることなく帯電防止効果を得ることができる多層膜フィルターがある。この多層膜フィルターは、酸化ケイ素の薄膜と酸化チタンの薄膜とを交互に積層して無機薄膜を構成し、この無機薄膜の最表層を構成する酸化ケイ素の層を１．０９〜２．０４ｇ／ｃｍ３の低密度とし、この層以外の酸化ケイ素の密度を最表層の密度より高い２．２１ｇ／ｃｍ３以上としたものである（特許文献１）。
この特許文献１の従来例では、無機薄膜を形成するために、最表層以外の成膜を加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡのイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着で実施し、最表層の酸化ケイ素の成膜をイオンアシストではない電子ビーム蒸着で実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４２０７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される従来例では、最表層の表面抵抗が下がって帯電防止効果を得るので、防塵性能を高いものにすることができる。
しかし、撮像装置や映像装置の高画素化に伴い、小さなゴミや埃が付着することで、製品に影響を及ぼすので、より高い防塵性能が望まれる。
【０００６】
本発明の目的は、防塵性能の高い光学物品、光学物品の製造方法、電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することができる。
［適用例１］
本適用例にかかる光学物品は、基板上に複数層からなる無機薄膜を有する光学物品であって、前記無機薄膜は、複数の酸化ケイ素の層と、複数の金属酸化物の層と、が積層され、前記金属酸化物は、ジルコニウム、タンタルまたはチタンの少なくともいずれかを含む金属酸化物であり、前記酸化ケイ素の層には、低密度の酸化ケイ素層、またはこの低密度の酸化ケイ素層より密度が高い高密度の酸化ケイ素層、のいずれかが混在し、前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さが０．５５ｎｍ以上０．７０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
この構成の本適用例では、無機薄膜の最表層を構成する層を低密度の酸化ケイ素層とすることで、本来高い絶縁性能を示す酸化ケイ素の薄膜の絶縁性が低下し、導電性が高くなる。
しかも、その最表層の酸化ケイ素の薄膜は、その表面粗さが０．５５ｎｍ以上且つ０．７ｎｍ以下という特許文献１の最表層の表面粗さ（０．８ｎｍ〜０．９５ｎｍ）より改善された値を採用したから、防塵性能を向上させることができる。つまり、特許文献１で示される従来例は、成膜をイオンアシストではない電子ビーム蒸着で実施しているので、最表層の酸化ケイ素の薄膜の表面粗さは悪化しているものと推測できる。これに対して、本適用例では、最表層の酸化ケイ素の層の表面粗さを改善して滑らかなものにしたので、表面に埃や塵が付着しにくくなり、防塵性能が高いものになる。なお、本発明の明細書に記載の表面粗さとは算術平均粗さＲａである。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる光学物品は、前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化ジルコニウムの層であり、前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さが０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層の表面粗さは、特許文献１の最表層の表面粗さより大きく改善された値であるため、防塵性能をより向上させることができる。
さらに、本適用例の層の１つを構成する酸化ジルコニウム（ジルコニアとも称する）は、Ｚｒが従来例の薄膜の１つを構成する酸化チタンのＴｉよりも電気陰性度が小さいため、表面の脱離エネルギーが下がる。その結果、従来例に比べて本適用例は防塵性能が高くなる。なお、最表層とは無機薄膜を構成する層において、基板から最も離れた位置の層を意味する。この最表層が光学物品の表面を構成する、あるいは構成しないかのいずれかである。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる光学物品は、前記酸化ジルコニウムの層には、低密度の酸化ジルコニウム層、またはこの低密度の酸化ジルコニウム層より密度が高い高密度の酸化ジルコニウム層のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化ジルコニウム層であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層と、その次の層の酸化ジルコニウム層とがともに低密度層から構成されるので、絶縁性がより低下し、導電性の向上を図ることができる。
【００１１】
［適用例４］
上記適用例にかかる光学物品は、前記低密度の酸化ケイ素層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．２０ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化ジルコニウム層の密度は、４．８ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、低密度の酸化ケイ素層と低密度の酸化ジルコニウム層との合理的な密度の範囲を設定することで、導電性の向上を確実に行うことができる。つまり、低密度の酸化ケイ素層の密度が２．２０ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、２．００ｇ／ｃｍ３未満であると、成膜が困難となる。同様に、低密度の酸化ジルコニウム層の密度が５．４ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、４．８ｇ／ｃｍ３未満であると、密着性が低下し、膜剥離等の問題を引き起こすため、成膜が困難となる。
【００１２】
［適用例５］
上記適用例にかかる光学物品は、前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化タンタルの層であり、前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さは０．５５ｎｍ以上０．６５ｎｍ以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層の表面粗さは、特許文献１の最表層の表面粗さより大きく改善された値であるため、防塵性能をより向上させることができる。
さらに、本適用例の層の１つを構成する酸化タンタルは、Ｔａが従来例の薄膜の１つを構成する酸化チタンのＴｉよりも電気陰性度が小さいため、表面の脱離エネルギーが下がる。その結果、従来例に比べて本適用例は防塵性能が高くなる。なお、最表層とは無機薄膜を構成する層において、基板から最も離れた位置の層を意味する。この最表層が光学物品の表面を構成する、あるいは構成しないかのいずれかである。
【００１３】
［適用例６］
上記適用例にかかる光学物品は、前記酸化タンタルの層には、低密度の酸化タンタル層、またはこの低密度の酸化タンタル層より密度が高い高密度の酸化タンタル層のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化タンタル層であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層と、その次の層の酸化タンタル層とがともに低密度層から構成されるので、絶縁性がより低下し、導電性の向上を図ることができる。
【００１４】
［適用例７］
上記適用例にかかる光学物品は、前記低密度の酸化タンタル層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化タンタル層の密度は、７．７ｇ／ｃｍ３以上８．０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、低密度の酸化ケイ素層と低密度の酸化タンタル層との合理的な密度の範囲を設定することで、導電性の向上を確実に行うことができる。つまり、低密度の酸化ケイ素層の密度が２．１５ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、２．００ｇ／ｃｍ３未満であると、成膜が困難となる。同様に、低密度の酸化タンタル層の密度が８．００ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、７．７０ｇ／ｃｍ３未満であると、透明性が失われ、高透過率を必要とする光学薄膜には使用できない。
【００１５】
［適用例８］
上記適用例にかかる光学物品は、前記最表層に近い側に積層される金属酸化物の層は、酸化チタンの層であり、前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化ケイ素層であり、且つ表面粗さは０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層の表面粗さは、特許文献１の最表層の表面粗さより大きく改善された値であるため、防塵性能をより向上させることができる。
【００１６】
［適用例９］
上記適用例にかかる光学物品は、前記酸化チタンの層には、低密度の酸化チタン層、またはこの低密度の酸化チタン層より密度が高い高密度の酸化チタン層、のいずれかが混在し、少なくとも前記無機薄膜の最表層に隣在する層は、前記低密度の酸化チタン層であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層の酸化ケイ素層と、その次の酸化チタン層とがともに低密度層から構成されるので、絶縁性がより低下し、導電性の向上を図ることができる。
【００１７】
［適用例１０］
上記適用例にかかる光学物品は、前記低密度の酸化ケイ素層の密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記低密度の酸化チタン層の密度は４．５０ｇ／ｃｍ３以上４．７５ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、低密度の酸化ケイ素層と低密度の酸化チタン層との合理的な密度の範囲を設定することで、導電性の向上を確実に行うことができる。つまり、低密度の酸化ケイ素層の密度が２．１５ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、２．００ｇ／ｃｍ３未満であると、成膜が困難となる。同様に、低密度の酸化チタン層の密度が４．７５ｇ／ｃｍ３を超えると、層の密度を低くすることによる効果が得られず、４．５０ｇ／ｃｍ３未満であると、成膜が困難となる
【００１８】
［適用例１１］
上記適用例にかかる光学物品は、前記低密度の酸化ケイ素の層と低密度の金属酸化物の層の膜厚の合計は、５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、前記低密度の酸化ケイ素の層と前記低密度の金属酸化物の層の膜厚の合計を５００ｎｍ以下、好ましくは、４００ｎｍ以下とすることで、必要以上に膜厚を厚くする必要がなく最表層の表面抵抗を維持できる。つまり、最表層の表面抵抗を低いものにするには複数層の合計膜厚が厚いほうが好ましいが、５００ｎｍを超えても、表面抵抗がほぼ変わらないため、最表層の低表面抵抗を維持するのに効果をなさない。
【００１９】
［適用例１２］
上記適用例にかかる光学物品は、前記無機薄膜の最表層の表面にはフッ素含有有機ケイ素化合物膜が形成されていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、最表層である酸化ケイ素の薄膜の表面にフッ素含有有機ケイ素化合物膜を形成することで、表面エネルギーを低下させることができ、埃の付着を抑制することができる。
【００２０】
［適用例１３］
上記適用例にかかる光学物品は、前記無機薄膜の表面抵抗が３．１×１０１０Ω／□以下であり、９．１×１０９Ω／□以上であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、表面抵抗が十分に低下するので、防塵効果を確実に得ることができる。
【００２１】
［適用例１４］
上記適用例にかかる光学物品は、前記無機薄膜の表面抵抗が１．４×１０１１Ω／□以下であり、７．７×１０９Ω／□以上であることを特徴とする。
この構成の本適用例では、表面抵抗が十分に低下するので、防塵効果を確実に得ることができる。
【００２２】
［適用例１５］
上記適用例にかかる光学物品は、前記無機薄膜の表面抵抗が１．４×１０１１Ω／□以下であり、５．７×１０１０Ω／□以上であることを特徴とする
この構成の本適用例では、表面抵抗が十分に低下するので、防塵効果を確実に得ることができる。
【００２３】
［適用例１６］
本適用例にかかる光学物品の製造方法は、上述の構成の光学物品を製造する方法であって、前記無機薄膜のうち少なくとも最表層を、加速電圧が３００Ｖ以上４５０Ｖ以下のアシストパワーのイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする。
この構成の本適用例では、少なくとも最表層を、加速電圧が３００Ｖ以上４５０Ｖ以下という低イオンアシスト条件での電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜することで、最表層の酸化ケイ素の薄膜の表面粗さを０．６５ｎｍ以上且つ０．８０ｎｍ未満という従来例に比べて改善した値にすることができる。そのため最表層の表面から埃や塵が付着することを防止して防塵性能を高いものにできる。
【００２４】
［適用例１７］
上記適用例にかかる光学物品の製造方法は、前記複数層は５層以上あり、これらの層のうち最表層を含み互いに隣在する少なくとも４層を、前記アシストパワーのイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着により成膜することを特徴とする。
この構成の本適用例では、低アシストパワーで成膜する対象を適切な範囲にしたので、合理的な成膜を実施することができる。ここで、低アシストパワーでの電子ビーム蒸着の対象を４層以上としたのは、３層以下では表面抵抗が十分に低下するものではなく防塵効果を十分に得られないことが生じるが、４層以上とすれば表面抵抗が十分に低下するので、防塵効果を確実に得ることができる。５層以上とした場合では４層の場合と表面抵抗があまり変わらず防塵効果に差異がないので、少なくとも４層あれば十分である。
【００２５】
［適用例１８］
本適用例にかかる電子機器は、上述の光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、前記光学物品はＩＲ−ＵＶカットフィルターであり、このＩＲ−ＵＶカットフィルターには撮像素子が対向配置されていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、防塵性能の高いＩＲ−ＵＶカットフィルターを撮像素子、例えば、ＣＣＤに対向配置するので、ＣＣＤで撮像される画像に埃等が残ることがないので、高品質の撮像装置を提供することができる。
【００２６】
［適用例１９］
本適用例にかかる電子機器は、上述の光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、前記光学物品は反射防止膜を有し、且つ、レーザー光源と光ディスクに対向する対物レンズとの間の光路に配置されていることを特徴とする。
この構成の本適用例では、防塵性能の高い反射防止膜付き光学物品、例えば、ビームスプリッターをレーザー光源と対物レンズとの間に配置するので、レーザー光源や対物レンズ等で光ディスクに記録された情報の再生や光ディスクへの情報の記録が埃付着により劣化することを抑制することができるので精度の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【００２７】
［適用例２０］
本適用例にかかる電子機器は、上述の光学物品と、この光学物品を収納するケースとを備え、前記光学物品は反射防止膜を有し、且つ、光源とダイクロイックプリズムとの間の光路に配置されることを特徴とする。
この構成の本適用例では、防塵性能の高い反射防止膜付き光学物品、例えば、防塵ガラスを光源とダイクロイックプリズムとの間に配置するので、レーザー光源やダイクロイックプリズム等を通じて投影される画像の精度が高いプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる電子機器を示す概略図。
【図２】第一実施形態の光学物品の断面図。
【図３】基板に成膜するための装置の概略図。
【図４】第二実施形態にかかる電子機器を示す概略図。
【図５】第二実施形態の光学物品の概略図。
【図６】第三実施形態にかかる電子機器を示す概略図。
【図７】（Ａ）は表面抵抗測定器の概略図であり、（Ｂ）は表面電位計の概略図。
【図８】実施例１における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【図９】実施例１、比較例５及び比較例７における時間と残存電荷量との関係を示すグラフ。
【図１０】実施例５における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【図１１】実施例９における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【図１２】実施例９及び比較例２５における時間と残存電荷量との関係を示すグラフ。
【図１３】実施例１３における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【図１４】実施例１７、比較例３７及び比較例３９における表面抵抗を示すグラフ。
【図１５】実施例１７における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【図１６】実施例１７、比較例３７及び比較例３９における時間と残存電荷量との関係を示すグラフ。
【図１７】実施例２１における膜厚と表面抵抗との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、各実施形態において、同一の構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。
［第一実施形態］
まず、第一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
第一実施形態は電子機器をプロジェクターとし、そのプロジェクターに組み込まれる光学物品を防塵ガラスとした例である。
図１はプロジェクターの概略構成図である。
図１において、プロジェクター１００は、インテグレーター照明光学系１１０と、色分離光学系１２０と、リレー光学系１３０と、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置１４０と、電気光学装置１４０で変調された光束を拡大投写する投写レンズ１５０とを備えて構成される。
インテグレーター照明光学系１１０は、電気光学装置１４０を構成する３枚の透過型液晶パネル１４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置１１１と、第１レンズアレイ１１２と、第２レンズアレイ１１３と、偏光変換素子１１４と、重畳レンズ１１５とを備えている。
【００３０】
光源装置１１１は、光源ランプ１１６とリフレクター１１７とを備え、光源ランプ１１６から射出された輻射状の光線をリフレクター１１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
第１レンズアレイ１１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。
第２レンズアレイ１１３は、第１レンズアレイ１１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ１１３は、重畳レンズ１１５とともに、第１レンズアレイ１１２の各小レンズの像を透過型液晶パネル１４１上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子１１４は、第２レンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ１１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子１１４は、第２レンズアレイ１１３からの光を１種類の偏光光に変換するものである。
【００３１】
色分離光学系１２０は、２枚のダイクロイックミラー１２１，１２２と、反射ミラー１２３とを備え、ダイクロイックミラー１２１、１２２によりインテグレーター照明光学系１１０から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。
リレー光学系１３０は、入射側レンズ１３１と、リレーレンズ１３３と、反射ミラー１３２、１３４とを備え、色分離光学系１２０で分離された色光である赤色光を透過型液晶パネル１４１Ｒまで導く機能を有する。
ダイクロイックミラー１２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー１２２によって反射し、フィールドレンズ１５１を通って、緑色用の透過型液晶パネル１４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー１２２を透過してリレー光学系１３０を通り、さらにフィールドレンズ１５１を通って、赤色光用の透過型液晶パネル１４１Ｒに到達する。
【００３２】
電気光学装置１４０は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、光変調装置としての透過型液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂと、各透過型液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの光入射面に設けられる防塵ガラス１０と、クロスダイクロイックプリズム１４２とを備える。
クロスダイクロイックプリズム１４２は、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものであり、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００３３】
防塵ガラス１０の概略構成が図２に示されている。
図２において、防塵ガラス１０は、基板１の光入射面に反射防止膜２が設けられ、この反射防止膜２の表面にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が必要に応じて設けられた構造である。つまり、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は反射防止膜２の表面に設けられてもよく、設けられなくてもよい。
基板１としては、例えば、石英、水晶、無アルカリガラス等を用いることができる。
反射防止膜２は、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層２Ａと、高屈折率の金属酸化物の層２Ｂとが交互に積層された５層構造である。
基板１から最も離れた第１層は最表層２Ｓであり、この最表層２Ｓは酸化ケイ素層２Ａである。この最表層２Ｓに近接した第２層２２が金属酸化物の層２Ｂである。この第２層２２に近接した第３層２３が酸化ケイ素層２Ａであり、この第３層２３に近接した第４層２４が金属酸化物の層２Ｂである。この第４層２４に近接した第５層２５は基板１に接しており、この第５層２５は酸化ケイ素層２Ａである。
この金属酸化物の層２Ｂを構成する金属酸化物は、ジルコニウム、タンタルまたはチタンのいずれかを含んだ金属酸化物である。
【００３４】
ここで、酸化ケイ素層２Ａは、低密度層と、この低密度層より密度の高い高密度層とのいずれかから構成される。最表層２Ｓの酸化ケイ素層２Ａは低密度層である。第３層２３を構成する酸化ケイ素層２Ａは低密度層でもよく、あるいは、低密度層より密度の高い高密度層でもよい。第１層を構成する酸化ケイ素層２Ａは高密度層である。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、その膜厚が薄いものであり、その下に形成される最表層２Ｓの酸化ケイ素層２Ａは低密度層であるため絶縁性が低い状態となる。そのため、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３に図示しないアースケーブルを介して表面に発生した電荷は外部に逃がすことができる。
【００３５】
酸化ケイ素層２Ａの密度や最表層２Ｓの表面粗さは金属酸化物の層２Ｂの材料によって相違する。
金属酸化物が酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）である場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．２０ｇ／ｃｍ３以下である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．２０ｇ／ｃｍ３を超えればよい。しかも、最表層２Ｓの表面粗さは０．６５ｎｍ以上０．８０ｎｍ以下である。
【００３６】
第２層２２を構成する金属酸化物の層２Ｂは低密度層であってもよく高密度層であってもよい。第４層２４を構成する金属酸化物の層２Ｂは第２層２２と同様に、低密度層であってもよく高密度層であってもよい。
酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂの低密度層は４．８ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下の密度である。酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって高密度層の密度は５．４ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
第２層２２から第５層２５までは低密度層であっても高密度層であってもよいが、本実施形態では、最表層２Ｓ以外に、第３層２３と第５層２５との少なくとも１つが高密度層であることが必要であり、例えば、第５層２５が高密度層であり、他の層が低密度層であってもよい。
これらの第１層から第５層２５までの反射防止膜２の合計の膜厚は５００ｎｍ以下、好ましくは、４００ｎｍ以下である。
【００３７】
金属酸化物が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）である場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．１５ｇ／ｃｍ３を超えればよい。しかも、最表層２Ｓの表面粗さは０．５５ｎｍ以上０．６５ｎｍ以下である。
第２層２２を構成する金属酸化物の層２Ｂは低密度層であってもよく高密度層であってもよい。第４層２４を構成する金属酸化物の層２Ｂは第２層２２と同様に、低密度層であってもよく高密度層であってもよい。
酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂの低密度層は７．７ｇ／ｃｍ３以上８．００ｇ／ｃｍ３以下の密度である。酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって高密度層の密度は８．００ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
第２層２２から第５層２５までは低密度層であっても高密度層であってもよいが、本実施形態では、最表層２Ｓ以外に、第３層２３と第５層２５との少なくとも１つが高密度層であることが必要であり、例えば、第５層２５が高密度層であり、他の層が低密度層であってもよい。
これらの第１層から第５層２５までの反射防止膜２の合計の膜厚は５００ｎｍ以下、好ましくは、４００ｎｍ以下である。
【００３８】
金属酸化物が酸化チタン（ＴｉＯ２）である場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．１５ｇ／ｃｍ３を超えればよい。しかも、最表層２Ｓの表面粗さは０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下である。
第２層２２を構成する金属酸化物の層２Ｂは低密度層であってもよく高密度層であってもよい。第４層２４を構成する金属酸化物の層２Ｂは第２層２２と同様に、低密度層であってもよく高密度層であってもよい。
酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂの低密度層は４．５０ｇ／ｃｍ３以上４．７５ｇ／ｃｍ３以下の密度である。酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって高密度層の密度は４．７５ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
第２層２２から第５層２５までは低密度層であっても高密度層であってもよいが、本実施形態では、最表層２Ｓ以外に、第３層２３と第５層２５との少なくとも１つが高密度層であることが必要であり、例えば、第５層２５が高密度層であり、他の層が低密度層であってもよい。
これらの第１層から第５層２５までの反射防止膜２の合計の膜厚は５００ｎｍ以下、好ましくは、４００ｎｍ以下である。
【００３９】
次に、防塵ガラス１０を製造する方法について説明する。
図３は、基板に成膜するための装置の概略図である。
図３において、成膜装置は、アースされた室５０と、この室５０の天井部分に回動自在に支持されたドーム５１を備えており、このドーム５１は、その中央部に設けられた回転軸５１Ａを介してモーター５２により回動される。ドーム５１には成膜対象となる基板１が複数取り付けられており、これらの基板１に対向するように室５０の下部に第一蒸着源５３と第二蒸着源５４とが設けられている。第一蒸着源５３には酸化ケイ素が収納され、第二蒸着源５４には、酸化ジルコニウム、酸化タンタルまたは酸化チタンの金属酸化物が収納されている。
これらの第一蒸着源５３と第二蒸着源５４との間にはイオン源５５と電子銃５６とが配置されている。第一蒸着源５３と第二蒸着源５４とには、それぞれ電子ビームが照射されることで内部に収納される酸化ケイ素や酸化ジルコニウム、酸化タンタル、または酸化チタンが溶かされる。
イオン源５５はイオンを放出してアシストするものである。電子銃５６は電子ビームを照射するものである。
ドーム５１の中央部には監視装置５７が設けられている。この監視装置５７は、基板１に成膜される膜厚を管理する光学モニターと、レート管理する水晶モニターとを備える。
【００４０】
この構成の成膜装置を用いて基板１に５層からなる反射防止膜２を形成するには、基板１をドーム５１にセットする。その後、ドーム５１を回転させながら、電子銃５６で電子ビームを照射して第一蒸着源５３に収納される酸化ケイ素や第二蒸着源５４に収納される酸化ジルコニウム、酸化タンタル、または酸化チタンを蒸着させる。この際、イオン源５５からイオン化した酸素を加速照射することにより、基板１の上に酸化ケイ素層２Ａと酸化ジルコニウム、酸化タンタルまたは酸化チタンの金属酸化物の層２Ｂとを交互に成膜する。
ここで、最表層２Ｓから第４層２４までの成膜のためのアシストパワーは、酸化ケイ素層２Ａと金属酸化物の層２Ｂとにかかわらず、３００Ｖ以上４５０Ｖ以下の加速電圧（４５０ｍＡ以上５５０ｍＡ以下の加速電流）の低アシストパワーであり、第５層２５を成膜するためのアシストパワーは、４５０Ｖを超える加速電圧、例えば、１０００Ｖ（１２００ｍＡの加速電流）の高アシストパワーである。
【００４１】
基板１に反射防止膜２が成形されたなら、この反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を必要に応じて形成する。
このフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を成膜するため、反射防止膜２が形成された基板１及び蒸着源を真空装置の内部にセットし、減圧排気を行う。そして、基板１の温度を６０℃とした状態で蒸発源を約６００℃に加熱し、フッ素含有有機ケイ素化合物を蒸発させて反射防止膜２の上に成膜する。
【００４２】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
第二実施形態は電子機器をデジタルスチールカメラの撮像装置とし、その撮像装置に組み込まれる光学物品を光学多層膜フィルターとした例である。
図４は撮像装置の概略構成図である。
図４において、撮像装置２００は、撮像モジュール２１０と、光入射側に配置されるレンズ２２０と、撮像モジュール２１０から出力される撮像信号の記録・再生等を行う本体部２３０とを含んで構成されている。この本体部２３０には、撮像信号の補正等を行う信号処理部と、撮像信号を磁気テープ等の記録媒体に記録する記録部と、この撮像信号を再生する再生部と、再生された映像を表示する表示部などの構成要素が含まれる。
撮像モジュール２１０は、光学多層膜フィルター２０と、光学ローパスフィルター２１１と、光学像を電気的に変換する撮像素子のＣＣＤ（電荷結合素子）２１２と、この撮像素子２１２を駆動する駆動部２１３とを含んで構成されている。
【００４３】
光学多層膜フィルター２０は、ＣＣＤ２１２の前面に、固定治具２１４によってＣＣＤ２１２と一体的に構成され、ＩＲとＵＶとをカットする機能の他、ＣＣＤ２１２の防塵ガラス機能を併せて有している。
固定治具２１４は金属によって構成されており、光学多層膜フィルター２０と電気的に接続されている。そして、固定治具２１４は、アースケーブル２１５によってアース（地落）されている。
【００４４】
光学多層膜フィルター２０の概略構成が図５に示されている。
図５において、光学多層膜フィルター２０は、基板１の光入射面にＩＲ−ＵＶカット膜４が設けられ、このＩＲ−ＵＶカット膜４の表面にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が必要に応じて設けられた構造である。つまり、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３はＩＲ−ＵＶカット膜４の表面に設けられてもよく、設けられなくてもよい。
ＩＲ−ＵＶカット膜４は、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層２Ａと、高屈折率の金属酸化物の層２Ｂとが交互に積層された３９層構造である。
基板１から最も離れた第１層が最表層２Ｓであり、この最表層２Ｓは低屈折率の酸化ケイ素層２Ａから構成される。最表層２Ｓに接して第２層２２の金属酸化物の層２Ｂが設けられ、この第２層２２に近接して第３層の酸化ケイ素層が設けられる。この第３層に金属酸化物の層からなる第４層が設けられ、この第４層に酸化ケイ素層からなる第５層が設けられ、最終的には、第３７層の酸化ケイ素層に第３８層２３８の金属酸化物の層２Ｂが設けられ、この第３８層２３８に第３９層２３９の酸化ケイ素層２Ａが設けられる。第３９層２３９は基板１に接している。
【００４５】
ここで、酸化ケイ素層２Ａは、低密度層と、この低密度層より密度の高い高密度層とのいずれかから構成される。少なくとも最表層２Ｓの酸化ケイ素層２Ａは低密度層である。金属酸化物の層２Ｂは、低密度層と、この低密度層より密度の高い高密度層とのいずれかから構成される。
本実施形態では、第６層２６から第３９層２３９までは低密度層であっても高密度層であってもよいが、最表層２Ｓ以外に、第３層２３と第５層２５との少なくとも１つが低密度層であることが必要であり、例えば、第５層２５が高密度層であり、他の層が低密度層であってもよい。
これらの最表層２Ｓから第５層までのＩＲ−ＵＶカット膜４の合計の膜厚は５００ｎｍ以下、好ましくは、４００ｎｍ以下である。なお、第二実施形態では、ＩＲ−ＵＶカット膜４に代えてＩＲカット膜を基板１に設けた構造でもよい。
酸化ケイ素層２Ａの密度と最表層の表面粗さは金属酸化物の層２Ｂの材料によって相違する。
【００４６】
金属酸化物が酸化ジルコニウムである場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａは、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．２０ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．２０ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
本実施形態では、最表層２Ｓは低密度の酸化ケイ素層２Ａであり、その表面粗さは０．６５ｎｍ以上０．８０ｎｍ以下である。
低密度の酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂは４．８０ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂの密度は５．４ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
金属酸化物が酸化タンタルである場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａは、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．１５ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
本実施形態では、最表層２Ｓは低密度の酸化ケイ素層２Ａであり、その表面粗さは０．５５ｎｍ以上０．６５ｎｍ以下である。
低密度の酸化タンタルである金属酸化物の２Ｂ層は７．７０ｇ／ｃｍ３以上８．００ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂの密度は８．００ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
金属酸化物が酸化チタンである場合には、低密度の酸化ケイ素層２Ａは、２．００ｇ／ｃｍ３以上２．１５ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化ケイ素層２Ａの密度は２．１５ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
本実施形態では、最表層２Ｓは低密度の酸化ケイ素層２Ａであり、その表面粗さは０．６ｎｍ以上０．７ｎｍ以下である。
低密度の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂは４．５０ｇ／ｃｍ３以上４．７５ｇ／ｃｍ３以下の密度である。高密度の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂの密度は４．７５ｇ／ｃｍ３を超える密度であればよい。
【００４７】
次に、光学多層膜フィルター２０を製造する方法について説明する。
この光学多層膜フィルター２０は図３で示される装置を用いて基板１の上にＩＲ−ＵＶカット膜４を形成する。
そのため、基板１に３９層からなるＩＲ−ＵＶカット膜４を形成するには、基板１をドーム５１にセットし、その後、ドーム５１を回転させながら、電子銃５６で電子ビームを照射して第一蒸着源５３に収納される酸化ケイ素や第二蒸着源５４に収納される酸化ジルコニウム、酸化タンタル、または酸化チタンを蒸着させる。この際、イオン源５５からイオン化した酸素を加速照射することにより、基板１の上に酸化ケイ素層２Ａと酸化ジルコニウム、酸化タンタル、または酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂとを交互に成膜する。
【００４８】
ここで、第二実施形態では、最表層２Ｓから４番目の第４層を成膜するためのアシストパワーは、酸化ケイ素層２Ａと酸化ジルコニウム、酸化タンタル、または酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂとにかかわらず、３００Ｖ以上４５０Ｖ以下の加速電圧（４５０ｍＡ以上５５０ｍＡ以下の加速電流）の低アシストパワーである。そして、第５層から第３９層２３９までの成膜は４５０Ｖを超える加速電圧、例えば、１０００Ｖ（１２００ｍＡの加速電流）の高アシストパワーで成膜する。なお、本実施形態では、最表層２Ｓから５番目以後の層、例えば、最表層２Ｓから第３９層２３９までを低アシストパワーで成膜するものであってもよい。
第二実施形態においても、基板１に形成されたＩＲ−ＵＶカット膜４に必要に応じてフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けるものでもよいが、その場合は、第一実施形態と同様の方法に従う。
【００４９】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態を図６に基づいて説明する。
第三実施形態は電子機器を光ピックアップ装置とし、その光ピックアップ装置に組み込まれる光学物品をビームスプリッターとした例である。
図６は記録再生装置の概略構成図である。
図６において、光ピックアップ３００は、焦点位置の異なる３種の光ディスク（ＣＤ３０１、ＤＶＤ３０２、ＢＤ３０３）に対して互いに波長の異なる３種類のレーザービームを照射し、それぞれ所定の信号を検出するように構成されている。
具体的には、光ピックアップ３００は、ＣＤ３０１に関する光学系として、レーザービームを発生するレーザーダイオード３１０、コリメートレンズ３１１、偏光ビームスプリッター３０、レンズ３１３、ダイクロイックプリズム３１４、１／４波長板３１５、開口フィルター３１６、対物レンズ３１７、及びレーザービームでＣＤ３０１から読み取った信号を検出する信号検出系３１８を含んで構成される。
【００５０】
光ピックアップ３００は、ＤＶＤ３０２に関する光学系として、レーザービームを発生するＬＤ３２１、レンズ３２２、偏光ビームスプリッター３０、及びレーザービームでＤＶＤ３０２から読取った信号を検出する信号検出系３２３を含んで構成される。
光ピックアップ３００は、ＢＤ３０３に関する光学系として、レーザービームを発生するＬＤ３３１、レンズ３３２、偏光ビームスプリッター３０、レンズ３３３、ダイクロイックプリズム３３４及びレーザービームでＢＤ３０３から読取った信号を検出する信号検出系３３５を含んで構成される。
偏光ビームスプリッター３０の概略構成は基板１の形状を除いては図２で示される防塵ガラス１０と同じである。つまり、偏光ビームスプリッター３０は、基板１に反射防止膜２が設けられ、この反射防止膜２の表面にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が必要に応じて設けられた構造である。さらに、基板１に反射防止膜２を成膜し、この反射防止膜２にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を成膜する方法は第一実施形態と同じである。
【実施例】
【００５１】
本実施形態の実施例について説明する。まず、酸化ジルコニウム層と酸化ケイ素層とを有する光学物品の実施例について説明する。
［酸化ジルコニウム層と酸化ケイ素層とを有する光学物品］
本発明の第一実施形態の光学物品に対応する実施例１〜４、比較例１〜１０及び参考例１，２について説明する。なお、蒸着実験に関しては、シンクロン製蒸着機（商品名ＳＩＤ−１３５０）を用いた。また、実験は、所定形状のサンプル、例えば、直径３０ｍｍ、膜厚０．３ｍｍの白板ガラス（屈折率ｎ＝１．５２）の表面に、各実施例及び比較例に応じた条件で反射防止膜を作製した。
【００５２】
［実施例１］
実施例１は、基板１の上に反射防止膜２が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例１の反射防止膜２の層構成が表１から表３に示されている。これらの表において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は８４．５ｎｍであり、その光学膜厚は１．４４９×８４．５ｎｍ＝１２２．１１０５ｎｍである。この光学膜厚の設計波長（実施例１では５１０ｎｍ）に対する相対値４ｎｄ（以下、単に、設計波長に対する相対値と称する）は０．９７７である。つまり、光学薄膜設計では、設計波長の１／４を基本とするため、その値に対する光学薄膜ｎｄの値は０．９６３となる。第２層２２は、その密度が５．１７ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．９７７の酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は９８．８ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは１．５３４である。第３層２３は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層２３の膜厚は１８．４ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．２１０である。第４層２４は、その密度が５．１７ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．９７７の酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂである。第４層２４の膜厚は２０．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．３１３である。第５層２５は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層２５の膜厚は１７２．５ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが１．９８５である。最表層２Ｓから第５層２５までの合計の膜厚は３９４．３３ｎｍである。
【００５３】
以上の構成の反射防止膜２を基板１に形成するため、実施例１では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。これにより、最表層２Ｓの表面粗さは０．６５ｎｍ〜０．７５ｎｍとなる。第５層２５は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。
【００５４】
［実施例２］
実施例２は実施例１とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機ケイ素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミック製ペレットに１ｇ含浸させ乾燥したものを蒸発源として使用する。
【００５５】
［実施例３］
実施例３は実施例１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例３では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層２３の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層２４の低密度層の密度が５．２３ｇ／ｃｍ３である。第５層２５の密度は実施例１と同じである。
［実施例４］
実施例４は実施例３とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【００５６】
［比較例１］
比較例１は実施例１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例１では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．３６ｇ／ｃｍ３である。比較例１では、最表層の表面粗さは０．７７ｎｍ〜０．８５ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例２］
比較例２は比較例１とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００５７】
［比較例３］
比較例３は実施例１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例３では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．４１ｇ／ｃｍ３である。比較例３では、最表層の表面粗さは０．７７ｎｍ〜０．８５ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例４］
比較例４は比較例３とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
［比較例５］
比較例５は実施例１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例５では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．４５ｇ／ｃｍ３である。比較例５では、最表層の表面粗さは０．８０ｎｍ〜０．９０ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例６］
比較例６は比較例５とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００５８】
［比較例７］
比較例７は層構成が実施例１と同じであるが、最表層の成膜方法が電子蒸着（ＥＢ）である。成膜温度は２００℃である。酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａであり、酸化ジルコニウムの成膜時の真空圧は５．０×１０−3Ｐａである。そのため、酸化ケイ素層の密度が２．０３７ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムの金属酸化物の層の密度が７．５２ｇ／ｃｍ３である。比較例７では、最表層の表面粗さは０．９５ｎｍ〜１．２００ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例８］
比較例８は比較例７とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
［比較例９］
比較例９は膜厚が８６．０ｎｍの酸化ケイ素層からなる最表層、膜厚が１０２．７ｎｍの酸化チタンの薄膜からなる第２層、膜厚が３０．６ｎｍの酸化ケイ素の薄膜からなる第３層、膜厚が１２．１ｎｍの酸化チタンの薄膜からなる第４層、及び膜厚が１３６．６ｎｍの酸化ケイ素の薄膜からなる第５層の反射防止膜である。比較例９の層構成を表４に示す。この層構成の比較例９では、特許文献１で示される従来例と同様の方法で成膜した。つまり、比較例９では、最表層の成膜がイオンアシストを用いない電子蒸着（ＥＢ）であり、最表層以外の層の成膜方法は比較例５と同様とする。第２層から第５層までは加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。成膜温度は２００℃である。酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａであり、酸化チタンの成膜時の真空圧は１．５×１０−２Ｐａである。そのため、酸化ケイ素の薄膜の密度は２．０３７ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンの薄膜の密度が４．８７ｇ／ｃｍ３である。比較例９では、最表層の表面粗さは０．８０ｎｍ〜０．９５ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例１０］
比較例１０は比較例９とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
本発明に関連する参考例について説明する。
［参考例１］
参考例１は、比較例９と同様に表４で示される層構成である点で実施例１と異なるが、成膜方法は実施例１と同様に、最表層から第４層までを低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜し、第５層を高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。参考例１では、最表層の表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍであって、実施例１〜４に比べて低い。
［参考例２］
参考例２は参考例１とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
以上において、最表層の表面粗さは最表層を成膜する際のアシストパワーに対応することがわかる。つまり、実施例１〜４では、最表層の成膜を、加速電圧を３００Ｖ〜４００Ｖ（加速電流４５０ｍＡ〜５００ｍＡ）という低アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍとなるが、比較例１〜４では、最表層の成膜を、加速電圧６００Ｖ〜８００Ｖ（加速電流７００ｍＡ〜９００ｍＡ）という中アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６ｎｍ〜０．７ｎｍや０．６２ｎｍ〜０．７５ｎｍとなり、さらに、比較例５，６では、最表層の成膜を、加速電圧１０００Ｖ（加速電流１２００ｍＡ）という高アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６５ｎｍ〜０．７５ｎｍとなる。また、参考例１，２は、実施例１，２と同じアシストパワー下での成膜であるが、実施例１，２とは異なり偶数層が酸化チタンの薄膜であるため、表面粗さが０．６ｎｍ〜０．７ｎｍとなる。なお、実施例１，２が参考例１，２に比べて表面粗さが良いのは、原子量など材料の物性に起因する。
【００５９】
【表１】
2011100111.tif 000003
【００６０】
【表２】
2011100111.tif 000004
【００６１】
【表３】
2011100111.tif 000005
【００６２】
【表４】
2011100111.tif 000006
【００６３】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため図７（Ａ）で示される表面抵抗測定器５０４を用いる。この表面抵抗測定器５０４は、三菱ケミカル製、ハイレスターUP  MCP-HT45である。この表面抵抗測定器５０４はプローブ５０１がフィルターのサンプル５０２の表面と当接している。サンプル５０２を載置するステージ５０６はテフロン（登録商標）製である。この測定条件は１０００Ｖ，３０ｓｅｃである。測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃である。
各実施例、比較例及び参考例でのサンプルにおける表面抵抗を測定した。その結果を表３に示す。表３に示される通り、実施例１〜４が比較例５〜８に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは静電気による塵や埃の表面への付着を軽減することを意味する。
【００６４】
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図８には実施例１における膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図８において、Ｘ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０×１０１５Ω／□）であり、Ｘ１は膜厚８４．５ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１７×１０１２Ω／□）であり、Ｘ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１３×１０１０Ω／□）であり、Ｘ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．１１×１０１０Ω／□）であり、Ｘ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（９．１２×１０９Ω／□）であり、Ｘ５は全ての層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（９．０９×１０９Ω／□）である。図８に示される通り、低アシストパワーで電子ビーム蒸着する対象を、最表層を含み互いに接合する層の数が２層以上の場合、表面抵抗の値が小さくなることがわかる。さらに、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（５層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚２２１．９ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【００６５】
３）電荷抜け
電荷抜けはサンプルの最表層を擦って帯電させ、最表層に残存する電荷量（相対値）を時間の経過とともに表示したものである。この電荷抜けを図９に示す。図９では、グラフＡで比較例５が示され、グラフＢで比較例７が示され、グラフＣで実施例１が示される。表面電荷の測定は、図７（Ｂ）で示される表面電位計５００を用いる。この表面電位計５００はトレックジャパン製、Ｍｏｄｅｌ３４１である。この表面電位計５００はプローブ５０１とフィルターのサンプル５０２の表面との距離が１０ｍｍである。サンプル５０２を載置するステージ５０３は金属製で、アースした状態で測定が行われる。測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃である。
図９で示される通り、実施例１のグラフＣが比較例５のグラフＡや比較例７のグラフＢに比べて時間経過に伴う残存電荷量が小さい。この結果、実施例１は比較例５や比較例７に比べて塵や埃が表面に付着しにくいことがわかる。
【００６６】
４）防塵性能
防塵性能試験を、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法、（４−３）コットンリンタ法で実施した。
（４−１）ポリエチレンパウダー方法
ポリエチレンパウダー法は、トレイに敷き詰めたポリエチレンパウダー（セイシン製：ＳＫ−ＰＥ−２０Ｌ）の上にサンプルを１ｃｍ上から落とし、その後、ゆっくり引き上げ、サンプルに付着したパウダーの着塵量と残存量とを量るものである。着塵量はパウダーが付着したサンプルを簡単に払い、サンプルの表面を撮像し、画像解析により塵面積を計算する。残存量はパウダーがついたサンプルの表面をエアーブロー（サンプルからの距離が３ｃｍ、圧力が約５０ＫＰａ、回数３回）で除塵した後、サンプルの表面を撮像し、画像解析により塵面積を計算する。
（４−２）関東ローム法
関東ローム法は、路上、野外の塵を想定してＪＩＳで規格化されたパウダー（ＪＩＳ試験粉体１，７種）を試験に使用するもので、トレイに敷き詰めたパウダーにサンプルを落とし、塵を落とした後、サンプルを逆さまにして指で２回はじき、サンプルに付着したパウダーの着塵量と残存量とを量るものである。着塵量と残存量との求め方はポリエチレンパウダー法と同じである。
（４−３）コットンリンタ法
コットンリンタ法は、トレイに敷き詰められたコットンリンタと称される繊維塵を試験に使用するもので、トレイに敷き詰めたパウダーにサンプルを落とし、塵を落とした後、サンプルを逆さまにして指で２回はじき、サンプルに付着したパウダーの着塵量と残存量とを量るものである。着塵量と残存量との求め方はポリエチレンパウダー法と同じである。
【００６７】
これらの方法で実施した防塵性能の結果を表５に示す。
表５では、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法及び（４−３）コットンリンタ法の結果が示される。
表５に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例１，３が比較例１，３，５，７，９や参考例１に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例２，４が比較例２，４，６，８，１０や参考例２に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。なお、実施例１，３が参考例１に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例２，４が参考例２に比べて着塵量及び残存量とも小さいのは、前述の通り、ＺｒがＴｉに比べて電気陰性度が小さいことに起因するものと思われる。
電気陰性度とは、分子内で結合している原子が電子を引きつける能力を数値で表したものであり、その数値を求める方法がいくつかあるが、ポウリングの方法で求められた数値が一般的である。ポウリングの方法による電気陰性度はＴｉが１．５４に対してＺｒが１．３３と小さい。電気陰性度はゴミが表面から脱離するのに最低限必要なエネルギーとも解釈できる。そのため、電気陰性度が小さい元素を含む酸化物を使用することにより、防塵性能を向上させることができる。
また、実施例及び比較例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例２，４、比較例２，４，６，８，１０及び比較例２がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例１，３、比較例１，３，５，７，９及び比較例１に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例、比較例及び参考例とも、実施例１，２が比較例１〜１０や参考例１，２に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。また、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例２，４、比較例２，４，６，８、１０及び参考例２がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例１，３、比較例１，３，５，７，９及び比較例１に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。以上の結果は、フッ素含有有機ケイ素化合物膜により表面エネルギーが低下したため、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【００６８】
【表５】
2011100111.tif 000007
【００６９】
次に、本発明の第二実施形態の光学物品に対応する実施例５〜８、比較例１１〜２０及び参考例３，４について説明する。なお、蒸着実験に関しては、実施例１〜４、比較例１〜１０及び参考例１，２の実験と同様に、シンクロン製蒸着機を用い、所定形状の白板ガラスの表面に、各実施例及び比較例に応じた条件で反射防止膜を作製した。
［実施例５］
実施例５は、基板１の上にＩＲ−ＵＶカット膜４が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例５のＩＲ−ＵＶカット膜４の層構成が表６から表１０に示されている。表６は各層と材料及び膜厚との関係が示され、表７及び表８は最表層の成膜条件等が示され、表９及び表１０は第５層から第３９層までの成膜条件等が示されている。
表６から表８において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は７２．９ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．４３５である。第２層２２は、その密度が５．１７ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．９７７の酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は８１．４ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．６６０である。第３層は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層の膜厚は１４８．９ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８８７である。第４層は、その密度が５．１７ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．９７７の酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂである。第４層の膜厚は８５．９ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．６９７である。
表６、表９及び表１０において、第５層は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層の膜厚は１４３．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８６６である。第６層は、その密度が４．８７ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが２．４８９の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第６層の膜厚は８５．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．７９１である。以後、第７層から第３９層は表１、表９及び表１０に記載された層構成とされ、最表層２Ｓから第３９層までの合計の膜厚は４７３５．４５ｎｍである。
【００７０】
以上の構成のＩＲ−ＵＶカット膜４を基板１に形成するため、実施例５では、最表層２Ｓから第４層までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。第５層から第３９層は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは酸化ケイ素層２Ａを形成する場合と酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂを形成する場合とも同じで、加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。最表層２Ｓの表面粗さは０．６５ｎｍ〜０．７５ｎｍである。
［実施例６］
実施例６は実施例５とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、実施例１と同様のものが用いられる。
【００７１】
［実施例７］
実施例７は実施例５とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例７では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層の低密度層の密度が５．２３ｇ／ｃｍ３である。第５層２５から第３９層の密度は実施例１と同じである。
［実施例８］
実施例８は実施例７とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【００７２】
［比較例１１］
比較例１１は実施例５とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例９では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．３６ｇ／ｃｍ３である。
比較例９では、最表層の表面粗さは０．７７ｎｍ〜０．８５ｎｍであって、実施例５〜８に比べて高い。
［比較例１２］
比較例１２は比較例１０とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【００７３】
［比較例１３］
比較例１３は実施例５とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例１３では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．４１ｇ／ｃｍ３である。
比較例１３では、最表層の表面粗さは０．７７ｎｍ〜０．８５ｎｍであって、実施例５〜８に比べて高い。
［比較例１４］
比較例１４は比較例１３とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００７４】
［比較例１５］
比較例１５は実施例１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例１５では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が５．４５ｇ／ｃｍ３である。
比較例１５では、最表層の表面粗さは０．８０ｎｍ〜０．９０ｎｍであって、実施例５〜８に比べて高い。
［比較例１６］
比較例１６は比較例１５とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００７５】
［比較例１７］
比較例１７は層構成が実施例５と同じであるが、その成膜方法は実施例５とは異なり、最表層から第４層までをイオンアシストを用いない電子蒸着（ＥＢ）である。第５層から第３９層までは加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。最表層から第４層までの酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａであり、酸化ジルコニウムの成膜時の真空圧は５．０×１０−3Ｐａである。そのため、最表層から第４層における酸化ケイ素である金属酸化物の層の密度が２．０３７ｇ／ｃｍ３であり、酸化ジルコニウムである金属酸化物の層の密度が７．５２ｇ／ｃｍ３である。比較例１７では、最表層の表面粗さは０．９５ｎｍ〜１．２０ｎｍであって、実施例５〜８に比べて高い。
［比較例１８］
比較例１８は比較例１７とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
［比較例１９］
比較例１９は膜厚が７１．８ｎｍの酸化ケイ素層からなる最表層、膜厚が８４．２ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層からなる第２層、膜厚が１４７．２ｎｍの酸化ケイ素層からなる第３層、膜厚が８３．６ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層からなる第４層、膜厚が１４０．２ｎｍの酸化ケイ素層からなる第５層、及び膜厚が８３．１ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層からなる第６層を有し、且つ、全体で３９層であり合計の膜厚が４７２６．２５ｎｍとなったＩＲ−ＵＶカット膜である。比較例１９の層構成を表１１に示す。この層構成の比較例１９では、特許文献１で示される従来例と同様の方法で成膜した。つまり、比較例１９では、最表層の成膜がイオンアシストを用いない電子蒸着（ＥＢ）であり、最表層以外の層の成膜方法は比較例５と同様とする。第２層から第５層までは加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。成膜温度は１５０℃である。最表層の酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａであり、最表層の酸化ケイ素の薄膜の密度が２．０３７ｇ／ｃｍ３である。比較例１９では、最表層の表面粗さは０．８０ｎｍ〜０．９５ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［比較例２０］
比較例２０は比較例１９とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
［参考例３］
参考例３は、比較例１９と同様に表１１で示される層構成である点で実施例１と異なるが、成膜方法は実施例１と同様に、最表層から第４層までを低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜し、第５層以降を高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。参考例３では、最表層の表面粗さは０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍであって、実施例１〜４に比べて高い。
［参考例４］
参考例４は参考例３とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００７６】
【表６】
2011100111.tif 000008
【００７７】
【表７】
2011100111.tif 000009
【００７８】
【表８】
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【００７９】
【表９】
2011100111.tif 000011
【００８０】
【表１０】
2011100111.tif 000012
【００８１】
【表１１】
2011100111.tif 000013
【００８２】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため、実施例１〜４、比較例１〜８及び比較例１，２と同様の装置を用いて表面抵抗測定をした。その結果を表１０に示す。
表１０に示される通り、実施例５〜８が比較例１１〜２０や参考例３，４に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは塵や埃が表面に付着しにくいことを意味する。
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図１０には実施例５における膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図１０において、Ｙ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０×１０１５Ω／□）であり、Ｙ１は膜厚７２．９４ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１２×１０１２Ω／□）であり、Ｙ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．４６×１０１１Ω／□）であり、Ｙ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（５．６１×１０９Ω／□）であり、Ｙ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．５４×１０９Ω／□）であり、Ｙ５は最表層から第５層までの層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．５１×１０９Ω／□）であり、Ｙ６は最表層から第６層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．４９×１０９Ω／□）であり、Ｙ３９は最表層から第３９層までの全層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．４８×１０９Ω／□）である。
図１０に示される通り、最表層を含み互いに接合する層の数が多いと表面抵抗の値が小さくなることがわかるが、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（３９層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚３８９．１ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【００８３】
表１２では、ポリエチレンパウダー法、関東ローム法及びコットンリンタ法による防塵性能の結果が示される。
表１２に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例５，７が比較例１１，１３，１５，１７，１９や参考例１に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例６，８が比較例１２，１４，１６，１８，２０や参考例４に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。なお、実施例５，７が参考例３に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例６，８が参考例４に比べて着塵量及び残存量とも小さいのは、前述の通り、ＺｒがＴｉに比べて電気陰性度が小さいことに起因するものと思われる。
電気陰性度はゴミが表面から脱離するのに最低限必要なエネルギーとも解釈でき、値が小さいほどゴミが取れやすくなる。そのため、電気陰性度が小さい元素を含む酸化物を使用することにより、防塵性能を向上させることができる。
また、実施例、比較例及び参考例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例６，８、比較例１２，１４，１６，１８，２０及び参考例４がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例５，７、比較例１１，１３，１５，１７，１９及び参考例３に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例、比較例及び参考例とも、実施例５〜８が比較例１１〜２０や比較例３，４に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。以上の結果は、表面粗さが改善されることで、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【００８４】
【表１２】
2011100111.tif 000014
【００８５】
次に、酸化タンタル層と酸化ケイ素層とを有する光学物品の実施例について説明する。
［酸化タンタル層と酸化ケイ素層とを有する光学物品］
本発明の第一実施形態の光学物品に対応する実施例９〜１２、比較例２１〜２６及び参考例５，６について説明する。
［実施例９］
実施例９は、基板１の上に反射防止膜２が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例９の反射防止膜２の層構成が表１３から表１５に示されている。これらの表において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素の層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は８５．７ｎｍであり、その光学膜厚は１．４４９×８５．７ｎｍ＝１２４．１７９３ｎｍである。この光学膜厚の設計波長（実施例１では５１０ｎｍ）に対する相対値４ｎｄ（以下、単に、設計波長に対する相対値と称する）は０．９７７である。つまり、光学薄膜設計では、設計波長の１／４を基本とするため、その値に対する光学薄膜ｎｄの値は０．９７７となる。第２層２２は、その密度が７．９１ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．１４４の酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は１１５．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは１．９５８である。第３層２３は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層２３の膜厚は３０．５ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．３４８である。第４層２４は、その密度が７．９１ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．１４４の酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂである。第４層２４の膜厚は１２．１ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．２０６である。第５層２５は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層２５の膜厚は１５１．３ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが１．７４２である。最表層２Ｓから第５層２５までの合計の膜厚は３９５．３ｎｍである。
【００８６】
以上の構成の反射防止膜２を基板１に形成するため、実施例９では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。これにより、最表層２Ｓの表面粗さは０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍとなる。第５層２５は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。
【００８７】
［実施例１０］
実施例１０は実施例９とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機ケイ素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミック製ペレットに１ｇ含浸させ乾燥したものを蒸発源として使用する。
【００８８】
［実施例１１］
実施例１１は実施例９とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例１１では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層２３の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層２４の低密度層の密度が７．９８ｇ／ｃｍ３である。第５層２５の密度は実施例９と同じである。
［実施例１２］
実施例１２は実施例１１とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【００８９】
［比較例２１］
比較例２１は実施例９とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例２１では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．０９ｇ／ｃｍ３である。比較例２１では、最表層の表面粗さは０．５７ｎｍ〜０．６７ｎｍであって、実施例９〜１２に比べて高い。
［比較例２２］
比較例２２は比較例２１とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００９０】
［比較例２３］
比較例２３は実施例９とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例２３では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．１５ｇ／ｃｍ３である。比較例２３では、最表層の表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍであって、実施例９〜１２に比べて高い。
［比較例２４］
比較例２４は比較例２３とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
［比較例２５］
比較例２５は実施例９とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例２５では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．１９ｇ／ｃｍ３である。比較例２５では、最表層の表面粗さは０．６２ｎｍ〜０．７２ｎｍであって、実施例９〜１３に比べて高い。
［比較例２６］
比較例２６は比較例２５とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【００９１】
［参考例５］
参考例５は、膜厚が８６．０ｎｍの酸化ケイ素の薄膜からなる最表層、膜厚が１０２．７ｎｍの酸化チタンの薄膜からなる第２層、膜厚が３０．６ｎｍの酸化ケイ素の薄膜からなる第３層、膜厚が１２．１ｎｍの酸化チタンの薄膜からなる第４層、及び膜厚が１３６．６ｎｍの酸化ケイ素層からなる第５層の反射防止膜であり、実施例９とは偶数層の真空圧と屈折率とが相違する。参考例５の層構成を表１６に示す。参考例５では、最表層の表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍであって、実施例９〜１２に比べて高い。参考例５は実施例９と同様のアシストパワーで成膜した。
［参考例６］
参考例６は参考例５とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
以上において、最表層の表面粗さは最表層を成膜する際のアシストパワーに対応することがわかる。つまり、実施例９〜１２では、最表層の成膜を、加速電圧を３００Ｖ〜４００Ｖ（加速電流４５０ｍＡ〜５００ｍＡ）という低アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍとなるが、比較例２１〜２４では、最表層の成膜を、加速電圧６００Ｖ〜８００Ｖ（加速電流７００ｍＡ〜９００ｍＡ）という中アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６ｎｍ〜０．７ｎｍや０．６２ｎｍ〜０．７５ｎｍとなり、さらに、比較例２５，２６では、最表層の成膜を、加速電圧１０００Ｖ（加速電流１２００ｍＡ）という高アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６２ｎｍ〜０．７２ｎｍとなる。また、参考例５，６では、実施例９，１０と同じアシストパワー下での成膜であるが、実施例９，１０とは異なり偶数層が酸化チタンの薄膜であるため、表面粗さが０．６ｎｍ〜０．７ｎｍとなる。
【００９２】
【表１３】
2011100111.tif 000015
【００９３】
【表１４】
2011100111.tif 000016
【００９４】
【表１５】
2011100111.tif 000017
【００９５】
【表１６】
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【００９６】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため図７（Ａ）で示される表面抵抗測定器５０４を用いる。この表面抵抗測定器５０４とステージ５０６は、前述の構成であり、測定条件及び測定時の環境も前述の実験と同様である。
各実施例、比較例及び参考例でのサンプルにおける表面抵抗を測定した。その結果を表１５に示す。表１５に示される通り、実施例９〜１２が比較例２５〜２８に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは塵や埃が表面に付着しにくいことを意味する。
【００９７】
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図１１には実施例９における膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図１１において、Ｘ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．５×１０１５Ω／□）であり、Ｘ１は膜厚８５．７４ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１７×１０１２Ω／□）であり、Ｘ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．４７×１０１１Ω／□）であり、Ｘ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０１×１０１１Ω／□）であり、Ｘ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（８．８８×１０１０Ω／□）であり、Ｘ５は全ての層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（８．５０×１０１０Ω／□）である。
図１１に示される通り、低アシストパワーで電子ビーム蒸着する対象を、最表層を含み互いに接合する層の数が多いと表面抵抗の値が小さくなることがわかるが、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（５層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚２４４．０ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【００９８】
３）電荷抜け
電荷抜けはサンプルの最表層を擦って帯電させ、最表層に残存する電荷量（相対値）を時間の経過とともに表示したものである。この電荷抜けを図１２に示す。図１２では、グラフＡで比較例２５が示され、グラフＢで実施例９が示される。表面電荷の測定は、図７（Ｂ）で示される表面電位計５００を用いる。この表面電位計５００は前述の実験で用いられたものと同じであり、プローブ５０１とフィルターのサンプル５０２の表面との距離が１０ｍｍである。サンプル５０２を載置するステージ５０３は金属製で、アースした状態で測定が行われる。測定時の環境は前述の実験と同じである。
図１２で示される通り、実施例９のグラフＢが比較例２５のグラフＡに比べて時間経過に伴う残存電荷量が小さい。この結果、実施例９は比較例２５に比べて静電気による塵や埃の表面への付着を軽減することがわかる。
【００９９】
４）防塵性能
防塵性能試験を、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法、（４−３）コットンリンタ法で実施した。これらの方法の具体的な仕様は前述の通りである。
表１７では、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法及び（４−３）コットンリンタ法の結果が示される。
表１７に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例９，１０が比較例２１〜２４や参考例５，６に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。なお、実施例９，１１が参考例５に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例１０，１２が参考例６に比べて着塵量及び残存量とも小さいのは、前述の通り、ＴａがＴｉに比べて電気陰性度が小さいことに起因するものと思われるまた、実施例及び比較例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例１０，１２、比較例２２，２４，２６及び参考例６がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例９，１１、比較例２１，２３，２５及び参考例５に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例、比較例及び参考例とも、実施例９，１０が比較例２１〜２４や参考例５，６に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。
電気陰性度とは、分子内で結合している原子が電子を引きつける能力を数値で表したものであり、その数値を求める方法がいくつかあるが、ポウリングの方法で求められた数値が一般的である。ポウリングの方法による電気陰性度はＴｉが１．５４に対してＴａが１．５０と小さい。電気陰性度はゴミが表面から脱離するのに最低限必要なエネルギーとも解釈できる。そのため、電気陰性度が小さい元素を含む酸化物を使用することにより、防塵性能を向上させることができる。
また、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例１０，１２、比較例２２，２４，２６及び参考例６がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例９，１１、比較例２１，２３，２５及び参考例５に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。以上の結果は、フッ素含有有機ケイ素化合物膜により表面エネルギーが低下したため、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【０１００】
【表１７】
2011100111.tif 000019
【０１０１】
次に、本発明の第二実施形態の光学物品に対応する実施例１３〜１６、比較例２７〜３２及び参考例７，８について説明する。なお、蒸着実験に関しては、実施例９〜１２、比較例２１〜２６及び参考例５，６の実験と同様に、シンクロン製蒸着機を用い、所定形状の白板ガラスの表面に、各実施例及び比較例に応じた条件で反射防止膜を作製した。
［実施例１３］
実施例１３は、基板１の上にＩＲ−ＵＶカット膜４が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例１３のＩＲ−ＵＶカット膜４の層構成が表１８から表２２に示されている。表１８は各層と材料及び膜厚との関係が示され、表１９及び表２０は最表層の成膜条件等が示され、表２１及び表２２は第５層から第３９層までの成膜条件等が示されている。
表１８から表２０において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は７０．３ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．４１９である。第２層２２は、その密度が７．９１ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．１４４の酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は８６．３ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．７４５である。第３層は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層の膜厚は１４６．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８７４である。第４層は、その密度が７．９１ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．１４４の酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂである。第４層の膜厚は８８．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．７６５である。
表１８、表２１及び表２２において、第５層は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層の膜厚は１４０．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８４５である。第６層は、その密度が４．８７ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが２．４８９の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第６層の膜厚は８３．１ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．７７２である。以後、第７層から第３９層は表１８、表２１及び表２２に記載された層構成とされ、最表層２Ｓから第３９層までの合計の膜厚は４７３１．３９ｎｍである。
【０１０２】
以上の構成のＩＲ−ＵＶカット膜４を基板１に形成するため、実施例１３では、最表層２Ｓから第４層までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。第５層から第３９層は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは酸化ケイ素層２Ａを形成する場合と酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂを形成する場合とも同じで、加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。最表層２Ｓの表面粗さは０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍである。
［実施例１４］
実施例１４は実施例１３とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、実施例９と同様のものが用いられる。
［実施例１５］
実施例１５は実施例１３とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例１５では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層の低密度層の密度が７．９８ｇ／ｃｍ３である。
［実施例１６］
実施例１６は実施例１５とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１０３】
［比較例２７］
比較例２７は実施例１３とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例２７では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．０９ｇ／ｃｍ３である。
比較例２７では、最表層の表面粗さは０．５７ｎｍ〜０．６７ｎｍであって、実施例１３〜１６に比べて高い。
［比較例２８］
比較例２８は比較例２７とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１０４】
［比較例２９］
比較例２９は実施例１３とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例２９では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．１５ｇ／ｃｍ３である。
比較例２９では、最表層の表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍであって、実施例１３〜１６に比べて高い。
［比較例３０］
比較例３０は比較例２９とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１０５】
［比較例３１］
比較例３１は実施例１３とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例３１では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化タンタルである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が８．１９ｇ／ｃｍ３である。
比較例３１では、最表層の表面粗さは０．６２ｎｍ〜０．７２ｎｍであって、実施例１３〜１６に比べて高い。
［比較例３２］
比較例３２は比較例３１とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１０６】
［参考例７］
参考例７は、膜厚が７１．８ｎｍの酸化ケイ素の薄膜からなる最表層、膜厚が８４．２ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂからなる第２層、膜厚が１４７．２ｎｍの酸化ケイ素層からなる第３層、膜厚が８３．６ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂからなる第４層、膜厚が１４０．２ｎｍの酸化ケイ素層からなる第５層、及び膜厚が８３．１ｎｍの酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂからなる第６層を有し、且つ、全体で３９層であり合計の膜厚が４７２６．２５ｎｍとなったＩＲ−ＵＶカット膜である。参考例７の層構成を表２３に示す。参考例７では最表層の表面粗さが０．５５ｎｍ〜０．６５ｎｍであって、実施例１３〜１６に比べて高い。参考例７は実施例１３と同様の方法で成膜した。また、設計波長は９６７ｎｍである。
［参考例８］
参考例８は参考例７とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１０７】
【表１８】
2011100111.tif 000020
【０１０８】
【表１９】
2011100111.tif 000021
【０１０９】
【表２０】
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【０１１０】
【表２１】
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【０１１１】
【表２２】
2011100111.tif 000024
【０１１２】
【表２３】
2011100111.tif 000025
【０１１３】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため、実施例９〜１２、比較例２１〜２６及び比較例５，６と同様の装置を用いて表面抵抗測定をした。その結果を表２２に示す。
表２２に示される通り、実施例１３〜１６が比較例２７〜３２や参考例７，８に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは静電気による塵や埃の表面への付着を軽減することを意味する。
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図１３には実施例１３おける膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図１３において、Ｙ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０×１０１５Ω／□）であり、Ｙ１は膜厚７０．２９ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１７×１０１２Ω／□）であり、Ｙ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．４６×１０１１Ω／□）であり、Ｙ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．９５×１０１０Ω／□）であり、Ｙ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．７１×１０１０Ω／□）であり、Ｙ５は最表層から第５層までの層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．６７×１０１０Ω／□）であり、Ｙ６は最表層から第６層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．６１×１０１０Ω／□）であり、Ｙ３９は最表層から第３９層までの全層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．５９×１０１０Ω／□）である。
図１３に示される通り、最表層を含み互いに接合する層の数が多いと表面抵抗の値が小さくなることがわかるが、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（３９層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚３９１．８６ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【０１１４】
表２４では、ポリエチレンパウダー法、関東ローム法及びコットンリンタ法による防塵性能の結果が示される。
表２４に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例１３，１５が比較例２７，２９，３１や参考例７に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例１４，１６が比較例２８，３０や参考例８に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。なお、実施例１３，１５が参考例７に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例１４，１６が参考例８に比べて着塵量及び残存量とも小さいのは、前述の通り、ＴａがＴｉに比べて電気陰性度が小さいことに起因するものと思われる。
電気陰性度はゴミが表面から脱離するのに最低限必要なエネルギーとも解釈でき、値が小さいほどゴミが取れやすくなる。そのため、電気陰性度が小さい元素を含む酸化物を使用することにより、防塵性能を向上させることができる。
また、実施例、比較例及び参考例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例１４，１６、比較例２８，３０，３２及び参考例８がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例１３，１５、比較例２７，２９，３１及び参考例７に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例、比較例及び参考例とも、実施例１３〜１６が比較例２７〜３２や参考例７，８に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。以上の結果は、表面粗さが改善されることで、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【０１１５】
【表２４】
2011100111.tif 000026
【０１１６】
次に、酸化チタン層と酸化ケイ素層とを有する光学物品の実施例について説明する。
［酸化チタン層と酸化ケイ素層とを有する光学物品］
本発明の第一実施形態の光学物品に対応する実施例１７〜２０及び比較例３３〜４０について説明する。
なお、蒸着実験に関しては、シンクロン製蒸着機（商品名ＳＩＤ−１３５０）を用いた。また、実験は、所定形状のサンプル、例えば、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラス（屈折率ｎ＝１．５２）の表面に、各実施例及び比較例に応じた条件で反射防止膜を作製した。
［実施例１７］
実施例１７は、基板１の上に反射防止膜２が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例１７の反射防止膜２の層構成が表２５から表２７に示されている。これらの表において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は８６．０ｎｍであり、その光学膜厚は１．４４９×８６．０ｎｍ＝１２４．６１４ｎｍである。この光学膜厚の設計波長（実施例１では５１０ｎｍ）に対する相対値４ｎｄ（以下、単に、設計波長に対する相対値と称する）は０．９７９である。つまり、光学薄膜設計では、設計波長の１／４を基本とするため、その値（１２７．５）に対する光学薄膜ｎｄ（１．４４９×８６．０）の値は０．９７９となる。第２層２２は、その密度が４．６５ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．４６６の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は１０２．７ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは２．０１４である。第３層２３は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層２３の膜厚は３０．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．３４９である。第４層２４は、その密度が４．６５ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．４６６の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第４層２４の膜厚は１２．１ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．２３７である。第５層２５は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層２５の膜厚は１３６．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが１．５７３である。最表層２Ｓから第５層２５までの合計の厚さは３６７．９ｎｍである。
【０１１７】
以上の構成の反射防止膜２を基板１に形成するため、実施例１７では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は２．１×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。これにより、最表層２Ｓの表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍとなる。第５層２５は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。
【０１１８】
［実施例１８］
実施例１８は実施例１７とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機ケイ素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミック製ペレットに１ｇ含浸させ乾燥したものを蒸発源として使用する。
【０１１９】
［実施例１９］
実施例１９は実施例１７とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例１９では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層２３の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層２４の低密度層の密度が４．６９ｇ／ｃｍ３である。第５層２５の密度は実施例１７と同じである。
［実施例２０］
実施例２０は実施例１９とは反射防止膜２の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１２０】
［比較例３３］
比較例３３は実施例１７とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例３３では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．７９ｇ／ｃｍ３である。比較例３３では、最表層の表面粗さは０．６２ｎｍ〜０．７２ｎｍであって、実施例１７〜２０に比べて高い。
［比較例３４］
比較例３４は比較例３３とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１２１】
［比較例３５］
比較例３５は実施例１７とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例３５では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．８９ｇ／ｃｍ３である。比較例３５では、最表層の表面粗さは０．６５ｎｍ〜０．７５ｎｍであって、実施例１７〜２０に比べて高い。
［比較例３６］
比較例３６は比較例３５とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１２２】
［比較例３７］
比較例３７は実施例１７とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例３７では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．８７ｇ／ｃｍ３である。比較例３７では、最表層の表面粗さは０．６７ｎｍ〜０．７７ｎｍであって、実施例１７〜２０に比べて高い。
［比較例３８］
比較例３８は比較例３７とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１２３】
［比較例３９］
比較例３９は層構成が実施例１７と同じであるが、その成膜方法は実施例１７とは異なり、特許文献１で示される従来例と同様である。つまり、比較例３９では、最表層の成膜がイオンアシストを用いない電子蒸着（ＥＢ）であり、最表層以外の層の成膜方法は比較例３７と同様とする。第２層から第５層までは加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。最表層の酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａである。そのため、最表層の酸化ケイ素層の密度が２．０３７ｇ／ｃｍ３である。比較例３９では、最表層の表面粗さは０．８ｎｍ〜０．９５ｎｍであって、実施例１７〜２０に比べて高い。
［比較例４０］
比較例４０は比較例３９とは反射防止膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
以上において、最表層の表面粗さは最表層を成膜する際のアシストパワーに対応することがわかる。つまり、実施例１７〜２０では、最表層の成膜を、加速電圧を３００Ｖ〜４００Ｖ（加速電流４５０ｍＡ〜５００ｍＡ）という低アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６０ｎｍ〜０．７０ｎｍとなるが、比較例３３〜３６では、最表層の成膜を、加速電圧６００Ｖ〜８００Ｖ（加速電流７００ｍＡ〜９００ｍＡ）という中アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６２ｎｍ〜０．７５ｎｍとなり、さらに、比較例３７，３８では、最表層の成膜を、加速電圧１０００Ｖ（加速電流１２００ｍＡ）という高アシストパワーで実施することで、最表層の表面粗さが０．６７ｎｍ〜０．７７ｎｍとなる。
【０１２４】
【表２５】
2011100111.tif 000027
【０１２５】
【表２６】
2011100111.tif 000028
【０１２６】
【表２７】
2011100111.tif 000029
【０１２７】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため図７（Ａ）で示される表面抵抗測定器５０４を用いる。この表面抵抗測定器５０４とステージ５０６は、前述の構成であり、測定条件及び測定時の環境も前述の実験と同様である。
各実施例及び比較例でのサンプルにおける表面抵抗を測定した。その結果を表２７に示す。これらの実験結果のうち代表的な例を図１４にグラフとして示す。
図１４では、低アシストパワーで蒸着をした実施例１７と、高アシストパワーで蒸着をした比較例３７と、従来例に対応する比較例３９とを示す。これらの実施例１７及び比較例３７，３９は、その表面にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられていない。
図１４に示される通り、実施例１７は比較例３７，３９に比べて表面抵抗が低いことがわかる。他の実施例及び比較例を表２７で参照しても、実施例１７〜２０が比較例３７〜４０に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは静電気による塵や埃の付着を軽減することを意味する。
【０１２８】
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図１５には実施例１における膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図１５において、Ｘ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０×１０１５Ω／□）であり、Ｘ１は厚さ８６．０ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１７×１０１２Ω／□）であり、Ｘ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．４４×１０１１Ω／□）であり、Ｘ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．２８×１０１０Ω／□）であり、Ｘ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（５．７７×１０１０Ω／□）であり、Ｘ５は全ての層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（５．７４×１０１０Ω／□）である。図１５に示される通り、低アシストパワーで電子ビーム蒸着する対象を、最表層を含み互いに接合する層の数が多いと表面抵抗の値が小さくなることがわかるが、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（５層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚２４０ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【０１２９】
３）電荷抜け
電荷抜けはサンプルの最表層を擦って帯電させ、最表層に残存する電荷量（相対値）を時間の経過とともに表示したものである。この電荷抜けを図１６に示す。図１６では、グラフＡで比較例３７が示され、グラフＢで比較例３９が示され、グラフＣで実施例１７が示される。表面電荷の測定は、図７（Ｂ）で示される表面電位計５００を用いる。この表面電位計５００は前述の実験で用いられたものと同じであり、プローブ５０１とフィルターのサンプル５０２の表面との距離が１０ｍｍである。サンプル５０２を載置するステージ５０３は金属製で、アースした状態で測定が行われる。測定時の環境は前述の実験と同じである。
図１６で示される通り、実施例１７のグラフＣが比較例３７のグラフＡや比較例３９のグラフＢに比べて時間経過に伴う残存電荷量が小さい。この結果、実施例１７は比較例３７や比較例３９に比べて静電気による塵や埃の付着が軽減されることがわかる。
【０１３０】
４）防塵性能
防塵性能試験を、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法、（４−３）コットンリンタ法で実施した。これらの方法の具体的な仕様は前述の通りである。
これらの方法で実施した防塵性能の結果を表２８に示す。
表２８では、（４−１）ポリエチレンパウダー法、（４−２）関東ローム法及び（４−３）コットンリンタ法の結果が示される。
表２８に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例１７，１８が比較例３３〜３６に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。また、実施例及び比較例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例１８，２０及び比較例３４，３６，３８，４０がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例１７，１９及び比較例３３，３５，３７，３９に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例及び比較例とも、実施例１７，１８が比較例３３〜３６に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。また、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例１８，２０及び比較例３４，３６，３８，４０がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例１７，１９及び比較例３３，３５，３７，３９に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。以上の結果は、表面粗さが改善されることで、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【０１３１】
【表２８】
2011100111.tif 000030
【０１３２】
次に、本発明の第二実施形態の光学物品に対応する実施例２１〜２４及び比較例４１〜４８について説明する。なお、蒸着実験に関しては、実施例１７〜２０及び比較例３３〜４０の実験と同様に、シンクロン製蒸着機を用い、所定形状の白板ガラスの表面に、各実施例及び比較例に応じた条件で反射防止膜を作製した。
［実施例２１］
実施例２１は、基板１の上にＩＲ−ＵＶカット膜４が形成されており、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は設けられていない。
実施例２１のＩＲ−ＵＶカット膜４の層構成が表２９から表３３に示されている。表２９は各層と材料及び膜厚との関係が示され、表３０及び表３１は最表層の成膜条件等が示され、表３２及び表３３は第５層から第３９層までの成膜条件等が示されている。なお、実施例２１では、設計波長が９６７ｎｍである。
表２９から表３１において、最表層２Ｓは、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。最表層２Ｓの膜厚は７１．８ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．４３３である。第２層２２は、その密度が４．６５ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．４６６の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第２層２２の膜厚は８４．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄは０．７８２である。第３層は、その密度が２．０６９ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが１．４４９の酸化ケイ素層２Ａである。第３層の膜厚は１４７．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８８７である。第４層は、その密度が４．６５ｇ／ｃｍ３の低密度層であり、その屈折率ｎが２．４６６の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第４層の膜厚は８３．６ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．７７６である。
表２９、表３２及び表３３において、第５層は、その密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが１．４８１の酸化ケイ素層２Ａである。第５層の膜厚は１４０．２ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．８４５である。第６層は、その密度が４．８７ｇ／ｃｍ３の高密度層であり、その屈折率ｎが２．４８９の酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂである。第６層の膜厚は８３．１ｎｍであり、設計波長に対する相対値４ｎｄが０．７７２である。以後、第７層から第３９層は表１、表９及び表１０に記載された層構成とされ、最表層２Ｓから第３９層までの合計の厚さは４７２６．２５ｎｍである。
【０１３３】
以上の構成のＩＲ−ＵＶカット膜４を基板１に形成するため、実施例２１では、最表層２Ｓから第４層までの層を低アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。成膜温度は１５０℃であり、酸化ケイ素層２Ａであって低密度層を成膜する場合の真空圧は１．８×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂを成膜する真空圧は２．１×１０−２Ｐａであり、アシストパワーは加速電圧が３００Ｖ、加速電流が４５０ｍＡである。第５層から第３９層は高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜するものであり、この場合のアシストパワーは酸化ケイ素層２Ａを形成する場合と酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂを形成する場合とも同じで、加速電圧が１０００Ｖであり、加速電流が１２００ｍＡである。最表層２Ｓの表面粗さは０．６ｎｍ〜０．７ｎｍである。
［実施例２２］
実施例２２は実施例２１とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、実施例１８と同様のものが用いられる。
【０１３４】
［実施例２３］
実施例２３は実施例２１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、実施例２３では、加速電圧が４００Ｖ、加速電流が５００ｍＡの低アシストパワーである。そのため、酸化ケイ素層２Ａであって最表層２Ｓと第３層の低密度層の密度が２．０８６ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層２２と第４層の低密度層の密度が４．６９ｇ／ｃｍ３である。第５層２５から第３９層の密度は実施例１と同じである。
［実施例２４］
実施例２４は実施例２３とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜３は、実施例１８と同様のものが用いられる。
【０１３５】
［比較例４１］
比較例４１は実施例２１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例４１では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が６００Ｖ、加速電流が７００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．１７２ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．７９ｇ／ｃｍ３である。
比較例４１では、最表層の表面粗さは０．６２ｎｍ〜０．７２ｎｍであって、実施例２１〜２４に比べて高い。
［比較例４２］
比較例４２は比較例４１とはＩＲ−ＵＶカット膜４の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜３が設けられている点で相違する。
【０１３６】
［比較例４３］
比較例４３は実施例２１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例４３では、最表層２Ｓから第４層２４までの層を、加速電圧が８００Ｖ、加速電流が９００ｍＡの中アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素層であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２０１ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．８９ｇ／ｃｍ３である。
比較例４３では、最表層の表面粗さは０．６５ｎｍ〜０．７５ｎｍであって、実施例２１〜２４に比べて高い。
［比較例４４］
比較例４４は比較例４３とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１３７】
［比較例４５］
比較例４５は実施例２１とは低密度層を成膜するアシストパワーが相違する。つまり、比較例４５では、全ての層を、加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜する。そのため、酸化ケイ素の薄膜であって最表層と第３層の低密度層の密度が２．２１３ｇ／ｃｍ３であり、酸化チタンである金属酸化物の層２Ｂであって第２層と第４層の低密度層の密度が４．８７ｇ／ｃｍ３である。
比較例４５では、最表層の表面粗さは０．６７ｎｍ〜０．７７ｎｍであって、実施例２１〜２４に比べて高い。
［比較例４６］
比較例４６は比較例４５とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１３８】
［比較例４７］
比較例４７は層構成が実施例２１と同じであるが、その成膜方法は実施例２１とは異なり、特許文献１で示される従来例と同様である。つまり、比較例４７では、最表層の成膜がイオンアシストを用いていない電子蒸着（ＥＢ）であり、最表層以外の層の成膜方法は比較例３７と同様とする。第２層から第３９層までは加速電圧が１０００Ｖ、加速電流が１２００ｍＡの高アシストパワーによるイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（ＩＡＤ）で成膜した。最表層の酸化ケイ素の成膜時の真空圧は８．０×１０−３Ｐａである。そのため、酸化ケイ素層の密度は２．０３７ｇ／ｃｍ３である。比較例４７では、最表層の表面粗さは０．８ｎｍ〜０．９５ｎｍであって、実施例２１〜２４に比べて高い。
［比較例４８］
比較例４８は比較例４７とはＩＲ−ＵＶカット膜の上にフッ素含有有機ケイ素化合物膜が設けられている点で相違する。
【０１３９】
【表２９】
2011100111.tif 000031
【０１４０】
【表３０】
2011100111.tif 000032
【０１４１】
【表３１】
2011100111.tif 000033
【０１４２】
【表３２】
2011100111.tif 000034
【０１４３】
【表３３】
2011100111.tif 000035
【０１４４】
［実験結果］
１）表面抵抗（シート抵抗）の測定
表面抵抗の測定のため、実施例１７〜２０及び比較例３３〜４０と同様の装置を用いて表面抵抗測定をした。その結果を表３３に示す。
表３３に示される通り、実施例２１〜２４が比較例４１〜４８に比べて表面抵抗が低いことがわかる。表面抵抗が低いことは静電気による塵や埃の付着を軽減することを意味する。
【０１４５】
２）表面抵抗と総膜厚との関係
図１７には実施例２１における膜厚と表面抵抗との関係が示されている。
図１７において、Ｙ０は全部の層が高アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．０×１０１５Ω／□）であり、Ｙ１は厚さ７１．８ｎｍの最表層のみ低アシストパワー（加速電圧３００Ｖ、加速電流４５０ｍＡ）で電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（３．１７×１０１２Ω／□）であり、Ｙ２は最表層と第２層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（１．４４×１０１１Ω／□）であり、Ｙ３は最表層から第３層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（７．２８×１０１０Ω／□）であり、Ｙ４は最表層から第４層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（６．８７×１０１０Ω／□）であり、Ｙ５は最表層から第５層までの層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（６．８５×１０１０Ω／□）であり、Ｙ６は最表層から第６層までを低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（６．８１×１０１０Ω／□）であり、Ｙ３９は最表層から第３９層までの全層を低アシストパワーで電子ビーム蒸着をした場合の表面抵抗（６．７５×１０１０Ω／□）である。
図１７に示される通り、最表層を含み互いに接合する層の数が多いと表面抵抗の値が小さくなることがわかるが、最表層から第４層までの場合と最表層から全ての層（３９層）までの場合とでは表面抵抗の値があまり変化しないことがわかる。そのため、本実施例では、最表層から第４層まで（膜厚３８６．８ｎｍ）を低アシストパワーで電子ビーム蒸着すれば十分であることがわかる。
【０１４６】
表３４では、ポリエチレンパウダー法、関東ローム法及びコットンリンタ法による防塵性能の結果が示される。
表３４に示される通り、ポリエチレンパウダー法では、実施例２１，２３が比較例４１，４３，４５，４７に比べて着塵量及び残存量とも小さく、実施例２２，２４が比較例４２，４４，４６，４８に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。また、実施例及び比較例とも、フッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けた実施例２２，２４及び比較例４２，４４，４６，４８がフッ素含有有機ケイ素化合物膜３を設けない実施例２１，２３及び比較例４１，４３，４５，４７に比べて着塵量及び残存量とも大きいことがわかる。関東ローム法及びコットンリンタ法では、ポリエチレンパウダー法と同様に、実施例及び比較例とも、実施例２１〜２４が比較例４１〜４８に比べて着塵量及び残存量とも小さいことがわかる。以上の結果は、表面粗さが改善されることで、表面に塵や埃がつきにくくなることに起因する。
【０１４７】
【表３４】
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【０１４８】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、本発明では、光学物品は前述の構成のものに限定されない。例えば第一実施形態では、本発明の対象となる光学物品を、例えば、偏光変換素子１１４としてもよい。さらに、第二実施形態では、本発明の対象となる光学物品を、例えば、光学ローパスフィルター２１１としてもよい。要するに本発明では、基板１の上に反射防止膜２やＵＶ−ＩＲカット膜を含め光学多層膜が形成される光学物品であればいかなるものでも適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、プロジェクター、デジタルスチールカメラの撮像装置、光ピックアップ、その他の電子機器に組み込まれる光学物品に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１…基板、２…反射防止膜（無機薄膜）、２Ａ…酸化ケイ素層、２Ｂ…金属酸化物の層、２Ｓ…最表層、３…フッ素含有有機ケイ素化合物膜、４…ＩＲ−ＵＶカット膜（無機薄膜）、１０…防塵ガラス（光学物品）、２０…光学多層膜フィルター（光学物品）、１００…プロジェクター（電子機器）、２００…撮像装置（電子機器）、３００…光ピックアップ（電子機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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