(57)【要約】  約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する曲面を画成する光学的に透明なレンズを含む光学素子が開示されている。その曲面上にフイルムが配置されている。そのフイルムは屈折率層を含む。その屈折率層よりも大きい屈折率を有する複合層が、曲面上に配置されている。その複合層は、ＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含む。その複合層は、モル分率ＸのＨｆＯ２を有し、ここで、Ｘは約０．０５から約０．９５であり、その複合層中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘである。
2021523412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子において、
約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する曲面を画成する光学的に透明なレンズ、および
前記曲面上に配置されたフイルムであって、
屈折率層と、
該屈折率層よりも大きい屈折率を有する、前記曲面上に配置された複合層であって、該複合層はＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含み、該複合層は、モル分率ＸのＨｆＯ２を有し、ここで、Ｘは約０．０５から約０．９５であり、該複合層中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘである、複合層と、
を含むフイルム、
を備えた光学素子。
【請求項２】
ＨｆＯ２のモル分率Ｘが約０．５５から約０．６５である、請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記屈折率層がＳｉＯ２から作られている、請求項１または２記載の光学素子。
【請求項４】
前記光学素子が、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の入射角に亘る約０％から約０．４％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す、請求項１から３いずれか１項記載の光学素子。
【請求項５】
前記複合層が非晶質である、請求項１から４いずれか１項記載の光学素子。
【請求項６】
光学素子において、
曲面を画成するレンズ、および
前記曲面上に配置されたフイルムであって、
前記曲面上に配置された積層層であって、ＨｆＯ２を含む複数の第１の層およびＡｌ２Ｏ３を含む複数の第２の層を有する積層層と、
ＳｉＯ２を含む屈折率層と、
を含み、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、前記レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約４％の反射率のばらつきを有するフイルム、
を備えた光学素子。
【請求項７】
前記フイルムが、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、前記レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約２％の反射率のばらつきを有する、請求項６記載の光学素子。
【請求項８】
前記複数の第１の層が、２６６ｎｍで約２．３の屈折率を有する、請求項６または７記載の光学素子。
【請求項９】
前記複数の第２の層が、２６６ｎｍで約１．７の屈折率を有する、請求項６から８いずれか１項記載の光学素子。
【請求項１０】
光学素子のフイルムを形成する方法において、
反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程であって、該レンズが曲面を画成する工程、
前記レンズの曲面上に、ＡｌおよびＨｆの少なくとも一方を含む第１の前駆体が堆積されるように、該レンズを該第１の前駆体に暴露する工程、
前記レンズの曲面上に存在する前記第１の前駆体が第１の酸化剤と反応して、前記フイルムの高屈折率層を形成するように、該曲面上の該第１の前駆体を該第１の酸化剤に暴露する工程、
第２の前駆体が前記高屈折率層上に堆積されるように、該高屈折率層を該第２の前駆体に暴露する工程、および
前記高屈折率層上に存在する前記第２の前駆体が第２の酸化剤と反応して、前記フイルムの低屈折率層を形成するように、該高屈折率層上の該第２の前駆体を該第２の酸化剤に暴露する工程、
を有してなる方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１８年５月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７０１８７号に優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、光学素子に関し、より詳しくは、フイルムを備えた湾曲光学素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
光学系のための開口数（ＮＡ）の高いレンズは、多くの素子を必要とすることがあり、その内のいくつかは、非常に急勾配の表面曲率を有し得る。曲面にフイルムを施用すると、不均一な厚さのフイルムなどが生じることがあるので、急勾配の表面は、幅広い角度範囲および／または広いスペクトル帯域幅に亘る高性能コーティングにとっての難題を作り出す。レンズ上の従来のフイルムは、視程(line-of-sight)堆積過程である物理的気相成長法（ＰＶＤ）により生成されることがある。ＰＶＤ法による被覆材料は、レンズ表面に対して非常に大きい角度で到達するので、そのコーティングは、レンズ表面の中心と比べて、エッジに向かって実質的に異なることのある厚さおよび機械的性質を示すであろう。コーティングの均一性が低いと、高いスペクトル反射およびレンズのエッジでの偏光分離がもたらされる。この課題に対処するために、ティルティングおよびマスキングなどのいくつかの技術的アプローチが研究されてきた。ティルティングおよびマスキング・アプローチの両方とも、急勾配表面上のいくらかのコーティング均一性を改善することができるが、中心に向かってコーティングの充填密度を減少させ、中心での散乱損失の増加をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、新たな光学フイルムおよびその製造方法が都合よいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の少なくとも１つの特徴によれば、光学素子は、約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する曲面を画成する光学的に透明なレンズを含む。その曲面上にフイルムが配置されている。そのフイルムは屈折率層を含む。その屈折率層よりも大きい屈折率を有する複合層が、曲面上に配置されている。その複合層は、ＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含む。その複合層は、モル分率ＸのＨｆＯ２を有し、ここで、Ｘは約０．０５から約０．９５であり、その複合層中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘである。
【０００６】
本開示の別の特徴によれば、光学素子は、曲面を画成するレンズを備える。その曲面上にフイルムが配置されている。そのフイルムは、曲面上に配置された積層層を含む。その積層層は、ＨｆＯ２を含む複数の第１の層およびＡｌ２Ｏ３を含む複数の第２の層を有する。屈折率層はＳｉＯ２を含む。前記フイルムは、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約４％の反射率のばらつきを有する。
【０００７】
本開示の別の特徴によれば、光学素子のフイルムを形成する方法は、反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程であって、このレンズが曲面を画成する工程；そのレンズの曲面上に、ＡｌおよびＨｆの少なくとも一方を含む第１の前駆体が堆積されるように、レンズを第１の前駆体に暴露する工程；そのレンズの曲面上に存在する第１の前駆体が第１の酸化剤と反応して、フイルムの高屈折率層を形成するように、曲面上の第１の前駆体を第１の酸化剤に暴露する工程；第２の前駆体が高屈折率層上に堆積されるように、高屈折率層を第２の前駆体に暴露する工程；およびその高屈折率層上に存在する第２の前駆体が第２の酸化剤と反応して、フイルムの低屈折率層を形成するように、高屈折率層上の第２の前駆体を第２の酸化剤に暴露する工程を有してなる。
【０００８】
本開示のこれらと他の特徴、利点、および目的が、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を参照することによって、当業者にさらに理解され、認識されるであろう。
【０００９】
以下は、添付図面における図面の説明である。図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、図面の特定の特徴および特定の視野は、明瞭さおよび簡潔さのために、規模または図式で誇張されて示されることがある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】少なくとも１つの例による光学素子の概略図
【図２Ａ】少なくとも１つの例による、図１の部分ＩＩＡでとられた拡大図
【図２Ｂ】少なくとも１つの例による、図１の部分ＩＩＢでとられた拡大図
【図３】少なくとも１つの例による、光学素子を形成する例示の方法の流れ図
【図４】Ａｌ２Ｏ３の原子層堆積コーティングおよびＡｌ２Ｏ３の物理蒸着コーティングの屈折率および吸光係数のプロット
【図５】波長に対する反射率と透過率の測定値と計算値のプロット
【図６Ａ】レンズの頂点でのレンズ上のフイルムコーティングの顕微鏡写真
【図６Ｂ】レンズのエッジでのレンズ上のフイルムコーティングの顕微鏡写真
【図７Ａ】コーティングを有する光学レンズ上の様々な地点の波長に対する反射率（％）を示すプロット
【図７Ｂ】コーティングを有する光学レンズ上の様々な地点の波長に対する反射率（％）を示すプロット
【図８】コーティングを有する光学レンズ上の様々な地点でとられた測定反射スペクトル分布
【図９Ａ】ある組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｂ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｃ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｄ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｅ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｆ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【図９Ｇ】異なる組成を有するコーティングに関する入射角に対するＳ偏光およびＰ偏光反射率（％）のプロット
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の追加の特徴と利点が、以下の詳細な説明に述べられており、その説明から当業者に明白となるか、または特許請求の範囲および添付図面と共に、以下の記載に記載されたように発明を実施することによって、認識されるであろう。
【００１２】
ここに用いられているように、「および／または」という用語は、２つ以上の項目のリストに用いられる場合、列挙された項目のいずれか１つをそれ自体で用いられる、または列挙された項目の２つ以上のいずれかの組合せを用いられることを意味する。例えば、組成物が、成分Ａ、Ｂ、および／またはＣを含有すると記載されている場合、その組成物は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの組合せ、ＡとＣの組合せ、ＢとＣの組合せ、またはＡとＢとＣの組合せを含有し得る。
【００１３】
この文書において、第１と第２、上部と底部などの関係性を示す用語は、ある実体または作用を別の実体または作用から区別するためだけに用いられ、そのような実体または作用の間のどのような実際のそのような関係または順序も必ずしも必要としない、または暗示しない。
【００１４】
記載された開示の構造、および他の構成要素は、どの特定の材料にも限定されないことが、当業者に理解されるであろう。ここに開示された開示の他の例示の実施の形態は、特に明記のない限り、多種多様な材料から形成されることがある。
【００１５】
この開示の目的のために、「結合された」（その形態の全てで：結合する、結合している、結合されたなど）という用語は、広く、互いに対する直接的または間接的な２つの構成要素（電気的または機械的）の連結を意味する。そのような連結は、事実上静止していても、事実上可動性であってもよい。そのような連結は、２つの構成要素（電気的または機械的）と、互いとの１つの単一体として一体に形成された任意の追加の中間部材とにより、またはその２つの構成要素により、達成されてもよい。そのような連結は、特に明記のない限り、事実上永久的であっても、事実上取り外し可能または解放可能であってもよい。
【００１６】
ここに用いられているように、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、および他の数量と特徴が、正確ではなく、正確である必要はないが、必要に応じて、許容差、変換係数、丸め、測定誤差など、並びに当業者に公知の他の要因を反映して、近似および／またはそれより大きいか小さいことがあることを意味する。範囲の値または端点を記載する上で「約」という用語が使用される場合、その開示は、言及されている特定の値または端点を含むと理解すべきである。明細書における範囲の数値または端点に「約」が付いていようとなかろうと、範囲の数値または端点は、２つの実施の形態：「約」により修飾されているもの、および「約」により修飾されていないものを含む意図がある。範囲の各々の端点は、他の端点に関してと、他の端点と関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。
【００１７】
ここに用いられているような「実質的」、「実質的に」という用語、およびその変種は、記載された特徴が、ある値または記載と等しいまたはほぼ等しいことを留意する意図がある。例えば、「実質的に平らな」表面は、平らである、またはほぼ平らである表面を意味する意図がある。さらに、「実質的に」は、２つの値が等しいまたはほぼ等しいことを意味する意図がある。いくつかの実施の形態において、「実質的に」は、互いの約１０％以内にある値を意味することがある。
【００１８】
例示の実施の形態に示されているような、本開示の要素の構造および配置は、説明のためだけであることを留意することも重要である。本発明のいくつかの実施の形態しか、本開示において詳しく記載されていないが、列挙された主題の新規の教示および利点から実質的に逸脱せずに、多くの改変（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、向きなどの変更）が可能であることが、本開示を検討した当業者に容易に認識されるであろう。例えば、一体に形成されていると示された要素が、多数の部品から構成されてもよく、または多数の部品として示された要素が一体に形成されてもよく、接合部分の操作が逆になっても、または他に変えられてもよく、構造、および／または系の部材、またはコネクタ、または他の要素の長さまたは幅が変えられてもよく、要素の間に設けられた調節位置の性質または数が変えられてもよい。その系の要素および／またはアセンブリが、幅広い色、テクスチャ、および組合せのいずれで、十分な強度または耐久性を与える幅広い材料のいずれから構成されてもよいことを留意すべきである。したがって、そのような改変の全ては、本発明の範囲内に含まれる意図がある。本発明の精神から逸脱せずに、所望のおよび他の例示の実施の形態の設計、操作条件、および配置に、他の置換、改変、変更、および省略が行われてもよい。
【００１９】
ここで図１を参照すると、光学素子１０は、レンズ１４およびフイルム１８を備える。下記に詳しく説明されるように、フイルム１８は、機械的性質（例えば、耐引掻性）および／または光学的性質（例えば、反射防止および色の中性）などの１つ以上の性質をレンズ１４に与えることのある多層構造であることがある。
【００２０】
レンズ１４は、ガラス、ガラスセラミック、セラミック材料および／またはその組合せを含むことがある。レンズ１４の例示のガラス系の例は、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラスおよび／またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスを含むことがある。本開示の目的に関して、「ガラス系」という用語は、ガラス、ガラスセラミックおよび／またはセラミック材料を意味することがある。様々な例によれば、レンズ１４はガラス系基板であることがある。レンズ１４のガラス系の例において、レンズ１４は、強化されている（例えば、アルカリ交換されている）または強力である（例えば、欠陥を除去するために研磨されている）ことがある。レンズ１４は、実質的に透き通っている、透明である、および／または光散乱がないことがある。例えば、レンズ１４は、約１８０ｎｍから約７００ｎｍの波長範囲に亘り、１つ以上の波長または波長帯で、約５０％から約１００％の透過率を有することがある。レンズ１４のガラス系の例において、レンズ１４は、約２６６ｎｍの波長で約１．４５から約１．５５の範囲の屈折率を有することがある。さらに、光学素子１０のレンズ１４は、サファイアおよび／または高分子材料を含むことがある。適切な高分子の例としては、制限なく、ポリスチレン（ＰＳ）（スチレン共重合体およびブレンドを含む）、ポリカーボネート（ＰＣ）（共重合体およびブレンドを含む）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレート共重合体を含む、共重合体およびブレンドを含む）、ポリオレフィン（ＰＯ）および環状ポリオレフィン（環状−ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含むアクリルポリマー（共重合体およびブレンドを含む）、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、および互いとのこれらの高分子のブレンドが挙げられる。他の例示の高分子としては、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、およびシリコーン樹脂が挙げられる。
【００２１】
レンズ１４は、１つ以上の曲面２２を画成することがある。曲面２２は、略湾曲形状を有するようにレンズ１４を画成するのに役立つ。曲面２２は、略両凸、平凸、正メニスカス、負メニスカス、平凹、両凹、および／またはその組合せを有するようにレンズ１４を形成する。曲面２２は、Ｒ／＃値として表される峻度、または「速度」を有することがある。このＲ／＃値は、レンズ１４の開口で割られた曲率半径（Ｒ）として計算することができる。本開示の目的について、曲率半径は、レンズ１４の頂点と曲率の中心との間の距離として定義されることがある。本開示の目的について、開口は、光が通過することのできるレンズ１４の直径またはサイズとして定義される。開口は、開口の中心（例えば、０．０ｃａ）から開口のエッジ（１．０ｃａ）までの距離を示す分数または小数としてここに表されることがある。例えば、開口の中心と開口のエッジとの間の半分は、０．５ｃａである。
【００２２】
曲面２２のＲ／＃は、約０．５から約１．０、または約０．６から約１．０、または約０．７から約１．０、または約０．８から約１．０、または約０．９から約１．０であることがある。例えば、Ｒ／＃値は、約０．５、約０．５５、約０．６、約０．６５、約０．７、約０．７５、約０．８、約０．８５、約０．９、約０．９５、約０．９９、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。様々な例によれば、曲面２２は、約０．５以上のＲ／＃値を有することがある。レンズ１４の曲面２２の１つ以上は、ここに与えられた教示から逸脱せずに、１より大きい（例えば、２以上、５以上、１０以上、または１００以上）のＲ／＃値を有することがあると考えられることが理解されよう。
【００２３】
さらに図１を参照すると、フイルム１８が、レンズ１４の曲面２２上に直接位置付けられているのが示されているが、フイルム１８とレンズ１４との間に、１つ以上の層、コーティングおよび／またはフイルムが位置付けられてもよいことが理解されよう。例えば、亀裂軽減層、接着層、導電層、電気絶縁層、光学層、反射防止層、保護層、耐引掻性層、高硬度層、他のタイプの層および／またはその組合せが、フイルム１８とレンズ１４との間に位置付けられてもよい。さらに、フイルム１８は、レンズ１４の複数の表面上に位置付けられることがある。例えば、フイルム１８は、ここに与えられた教示から逸脱せずに、多数の曲面２２に亘り位置付けられることがある、および／またはレンズ１４の平面に延在することがある。
【００２４】
フイルム１８および／または光学素子１０に組み込まれる他のフイルムに適用されるような「フイルム」という用語は、不連続堆積法または連続堆積法を含む、当該技術分野で公知のいずれかの方法により形成された１つ以上の層を含む。そのような層は、互いに直接接触していることがある。それらの層は、同じ材料または複数の異なる材料から形成されることがある。１つ以上の代わりの例において、そのような層は、それらの間に配置された異なる材料の介在層を有することがある。１つ以上の例において、フイルム１８は、１つ以上の隣接した連続層および／または１つ以上の不連続の断続層（すなわち、互いに隣接して形成された異なる材料を有する層）を含むことがある。
【００２５】
フイルム１８は、真空蒸着技術、例えば、化学気相成長法（例えば、プラズマ化学気相成長法、低圧化学気相成長法、大気圧化学気相成長法、およびプラズマ大気圧化学気相成長法）、物理的気相成長法（例えば、反応性または非反応性スパッタリングまたはレーザアブレーション）、熱または電子線蒸発および／または原子層堆積などの様々な堆積方法を使用して形成されることがある。光学フイルム１８の１つ以上の層は、特定の屈折率範囲または値を与えるために、ナノ細孔または混合材料を含むことがある。
【００２６】
フイルム１８の厚さは、約０．００５μｍから約０．５μｍ、または約０．０１μｍから約２０μｍの範囲にあることがある。他の例によれば、フイルム１８は、約０．０１μｍから約１０μｍ、約０．０５μｍから約０．５μｍ、約０．０１μｍから約０．１５μｍ、または約０．０１５μｍから約０．２μｍの範囲の厚さを有することがある。さらに他の例において、フイルム１８は、約１００ｎｍから約２００ｎｍの厚さを有することがある。上述した値の間の任意と全ての値および範囲が考えられることが理解されよう。
【００２７】
様々な例によれば、フイルム１８、または下記により詳しく記載されるようなその任意の層の厚さは、高い均一性を有することがある。例えば、フイルム１８および／またはその任意の層の厚さは、フイルム１８および／または層に沿った任意の２つの地点の間で測定して、約±０ｎｍから約±１００ｎｍの厚さのばらつきを有することがある。例えば、フイルム１８および／またはその任意の層は、約±１００ｎｍ以下、約±９０ｎｍ以下、約±８０ｎｍ以下、約±７０ｎｍ以下、約±６０ｎｍ以下、約±５０ｎｍ以下、約±４０ｎｍ以下、約±３０ｎｍ以下、約±２０ｎｍ以下、約±１０ｎｍ以下、約±９ｎｍ以下、約±８ｎｍ以下、約±７ｎｍ以下、約±６ｎｍ以下、約±５ｎｍ以下、約±４ｎｍ以下、約±３ｎｍ以下、約±２ｎｍ以下、約±１ｎｍ以下、約±０．５ｎｍ以下、約±０．１ｎｍ以下、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲の厚さのばらつきを有することがある。下記により詳しく説明されるように、フイルム１８の高い均一性は、様々な開口位置に亘り光学素子１０の一貫した光学的性質を確実にする上で都合よいであろう。
【００２８】
様々な例によれば、フイルム１８は、低い炭素含有量を有することがある。例えば、フイルム１８は、約０．０１％から約０．５％、または約０．０２％から約０．４％、または約０．０３％から約０．３％、または約０．０４％から約０．２％、または約０．０５％から約０．５％の炭素の体積、質量および／またはモルパーセントを有することがある。例えば、フイルム１８の炭素含有量は、約０．５％以下、約０．４５％以下、約０．４％以下、約０．３５％以下、約０．３％以下、約０．２５％以下、約０．２％以下、約０．１５％以下、約０．１％以下、約０．０９％以下、約０．０８％以下、約０．０７％以下、約０．０６％以下、約０．０５％以下、約０．０４％以下、約０．０３％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。
【００２９】
ここで図１、２Ａおよび２Ｂを参照すると、フイルム１８は、１つ以上の屈折率層３０および１つ以上の複合層３４を含むことがある。下記により詳しく説明されるように、複合層３４は、２つ以上の層を含むことがある。そのような例において、複合層３４は、積層層と称されることがある。図示された例において、フイルム１８は、３つの屈折率層３０および３つの複合層３４を含むが、フイルム１８は、１つ以上、２つ以上、４つ以上、５つ以上、または６つ以上の屈折率層３０および／または複合層３４を含んでもよいことが理解されよう。様々な例によれば、屈折率層３０および複合層３４は、交互の様式で位置付けられている。言い換えると、フイルム１８は、屈折率層３０および複合層３４の交互の層からなることがある。フイルム１８の他の向きが考えられることが理解されよう。例えば、ここに与えられた教示から逸脱せずに、２つ以上の屈折率層３０または２つ以上の複合層３４が互いの上に積み重ねられることがある。さらに、複合層３４が曲面２２上に位置付けられていると示されているが、ここに与えられた教示から逸脱せずに、屈折率層３０が曲面２２上に配置された層であってもよいことが理解されよう。
【００３０】
屈折率層３０は、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＳｉＯ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉｕＡｌｙＯｘＮｙ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＡｌドープＳｉＯ２、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＤｙＦ３、ＹｂＦ３、ＹＦ３、ＣｅＦ３、Ｓｃ２Ｏ３、および／またはその組合せの内の少なくとも１つからなることがある。様々な例によれば、屈折率層３０は、少なくともＳｉＯ２を含むことがある。純粋なＳｉＯ２は、フイルム１８の低反射率が望ましいいくつかの例において、屈折率層３０に使用されることがある。
【００３１】
屈折率層３０の１つ以上は、約１ｎｍから約１００ｍｍ、または約１ｎｍから約９０ｍｍ、または約１ｎｍから約８０ｍｍ、または約１ｎｍから約７０ｍｍ、または約１ｎｍから約６０ｍｍ、または約１ｎｍから約５０ｍｍ、または約１ｎｍから約４０ｍｍ、または約１ｎｍから約３０ｍｍ、または約１ｎｍから約２０ｍｍ、または約１ｎｍから約１０ｍｍの厚さを有することがある。例えば、屈折率層３０の１つ以上が、約１ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上、約３０ｎｍ以上、約４０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約６０ｎｍ以上、約７０ｎｍ以上、約８０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、または約１００ｎｍ以上の厚さを有することがある。例えば、屈折率層３０の少なくとも１つは、約５０ｎｍ以上の厚さを有することがある。存在する屈折率層３０の各々が、他の屈折率層３０の１つ以上と異なる厚さを有してもよいことが理解されよう。屈折率層３０の全厚（例えば、一緒に加えられた全ての層について）は、約５ｎｍ以上、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上、約３０ｎｍ以上、約４０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約６０ｎｍ以上、約７０ｎｍ以上、約８０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、または約１００ｎｍ以上であることがある。様々な例によれば、屈折率層３０の各々は、約１ｎｍ以上の厚さを有する。様々な例によれば、屈折率層３０は、フイルム１８の厚さの約５％以上、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、または約７０％以上を占める。様々な例によれば、屈折率層３０の内の１つは、フイルム１８の屈折率層３０の残りより実質的に厚いことがある。
【００３２】
様々な例によれば、屈折率層３０は、複合層３４より低い屈折率を有することがある。例えば、屈折率層３０の１つ以上は、約２６６ｎｍの波長で、約１．２以上、約１．２５以上、約１．３以上、約１．３５以上、約１．４以上、約１．４５以上、約１．５以上、約１．５５以上、約１．６以上、約１．６５以上、約１．７以上、約１．７５以上、約１．８以上の屈折率を有することがある。様々な例によれば、屈折率層３０の各々は、２６６ｎｍの波長で約１．２以上の屈折率を有する。様々な例によれば、屈折率層３０および複合層３４の屈折率は、フイルム１８が反射防止フイルムとして機能できるように、互いに異なることがある。屈折率層３０および複合層３４の屈折率の差は、約０．０１以上、約０．０５以上、約０．１以上、約０．２以上、約０．３以上、約０．４以上、約０．５以上、約０．６以上、約０．７以上、約０．８以上、約０．９以上、または約１．０以上であることがある。
【００３３】
先に説明したように、フイルム１８は１つ以上の複合層３４も含む。複合層３４の各々は、約１ｎｍから約１００ｍｍ、または約２０ｎｍから約９０ｍｍ、または約３０ｎｍから約８０ｍｍ、または約４０ｎｍから約７０ｍｍ、または約５０ｎｍから約６０ｍｍの厚さを有することがある。例えば、複合層３４は、約１ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上、約３０ｎｍ以上、約４０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約６０ｎｍ以上、約７０ｎｍ以上、約８０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、または約１００ｎｍ以上の厚さを有することがある。例えば、複合層３４の少なくとも１つは、約５０ｎｍ以上の厚さを有する。存在する複合層３４の各々が、他の複合層３４の１つ以上と異なる厚さを有してもよいことが理解されよう。複合層３４の全厚（例えば、一緒に加えられた全ての複合層３４について）は、約５ｎｍ以上、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上、約３０ｎｍ以上、約４０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約６０ｎｍ以上、約７０ｎｍ以上、約８０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、または約１００ｎｍ以上であることがある。様々な例によれば、複合層３４は、フイルム１８の全厚の約５％以上、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、または約７０％以上を占める。様々な例によれば、複合層３４の内の１つは、フイルム１８の複合層３４の残りより実質的に厚いことがある。
【００３４】
様々な例によれば、複合層３４は、屈折率層３０に対して、高い屈折率を有することがある。複合層３４は、２６６ｎｍの波長で、約１．７以上、約１．７５以上、約１．８以上、約１．８５以上、約１．９以上、約１．９５以上、約２．０以上、約２．０５以上、約２．１以上、約２．１５以上、約２．２以上、約２．２５以上、約２．３以上、約２．３５以上、約２．４以上、約２．４５以上、約２．５以上、または約２．６以上の屈折率を有することがある。様々な例によれば、複合層３４の各々は、２６６ｎｍの波長で、約２．０以上の屈折率を有する。複合層３４の各々の屈折率は、他の複合層３４と異なってもよいことが理解されよう。
【００３５】
ここで図２Ａを参照すると、複合層３４の構成要素が区別されていない、または最小にしか区別されていない、複合層３４の例が示されている。１つの態様において、複合層３４は非晶質である。別の態様において、複合層３４の構成要素は、固溶体または均質組成物を形成する。複合層３４の構成要素としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉｕＡｌｙＯｘＮｙ、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＤｙＦ３、ＹｂＦ３、ＹＦ３、ＣｅＦ３、および／またはその組合せが挙げられるであろう。複合層３４は、約２．１、約２．１５、約２．２、約２．２５、約２．３、約２．３５、約２．４、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲の屈折率を有することがある。様々な例によれば、複合層３４は、Ａｌ２Ｏ３およびＨｆＯ２からなることがある。そのような例において、ＨｆＯ２のモル分率Ｘは、約０．００１から約１、または約０．０５から約０．９５、または約０．１０から約０．９０、または約０．６０から約０．９０、または約０．７０から約０．９０、または約０．７５から約０．８５、または約０．５５から約０．６５に及ぶことがある。例えば、複合層３４のＨｆＯ２のモル分率は、約０．００１以上、約０．００５以上、約０．０１以上、約０．０５以上、約０．１０以上、約０．０１５以上、約０．２０以上、約０．２５以上、約０．３０以上、約０．３５以上、約０．４０以上、約０．４５以上、約０．５０以上、約０．５５以上、約０．６０以上、約０．６５以上、約０．７０以上、約０．７５以上、約０．８０以上、約０．８５以上、約０．９０以上、約０．９５以上、約０．９９以上、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。Ａｌ２Ｏ３のモル分率は、１から差し引かれたＨｆＯ２のモル分率Ｘにより与えられることがある。言い換えると、Ａｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘにより与えられる。それゆえ、複合層３４中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、約０．００１から約１、または約０．０５から約０．９５、または約０．１０から約０．９０に及ぶことがある。例えば、複合層３４のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、約０．００１以上、約０．００５以上、約０．０１以上、約０．０５以上、約０．１０以上、約０．０１５以上、約０．２０以上、約０．２５以上、約０．３０以上、約０．３５以上、約０．４０以上、約０．４５以上、約０．５０以上、約０．５５以上、約０．６０以上、約０．６５以上、約０．７０以上、約０．７５以上、約０．８０以上、約０．８５以上、約０．９０以上、約０．９５以上、約０．９９以上、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。様々な例によれば、複合層３４の１つ以上は非晶質である。ＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３からなる複合層３４の組成は、ＸＨｆＯ２・（１−Ｘ）Ａｌ２Ｏ３または（ＨｆＯ２）Ｘ（Ａｌ２Ｏ３）１−Ｘと表すことができる。１つの態様において、ＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３からなる複合層３４は、非晶質である。
【００３６】
ここで図２Ｂを参照すると、複合層３４の積層例が示されている。そのような例において、複合層３４の各々は、第１の複数の層３８および第２の複数の層４２を含む。複合層３４の図２Ａおよび２Ｂの例の両方を使用したフイルム１８の例が考えられることが理解されよう。例えば、複合層３４の１つ以上が積層体であることがあり、一方で、他の複合層は均質であるまたは区別されていなことがある。様々な例によれば、複合層３４の複数の第１と第２の層３８、４２は、交互の順序で積み重ねられている。図示された例において、複合層３４は、３つの第１の層３８および３つの第２の層４２を含むが、複合層３４は、１つ以上、２つ以上、４つ以上、５つ以上、または６つ以上の第１の層３８および／または第２の層４２を含んでもよいことが理解されよう。複数の第１の層３８の各々は、約１ｎｍから約１０ｎｍ、または約２ｎｍから約９ｎｍ、または約３ｎｍから約８ｎｍ、または約４ｎｍから約７ｎｍ、または約５ｎｍから約６ｎｍの厚さを有することがある。例えば、複数の第１の層３８の各々は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約６ｎｍ、約７ｎｍ、約８ｎｍ、約９ｎｍ、約１０ｎｍ、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲の厚さを有することがある。様々な例によれば、複数の第１の層３８の各々は、約６ｎｍの厚さを有する。複数の第１の層３８は均一な厚さを有しても、または１つ以上の第１の層３８が、他の第１の層３８と異なる厚さを有してもよいことが理解されよう。様々な例によれば、第１の複数の層３８は、第２の複数の層４２と交互になっている。様々な例によれば、前記積層層は非晶質である。
【００３７】
複数の第１の層３８は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉｕＡｌｙＯｘＮｙ、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＤｙＦ３、ＹｂＦ３、ＹＦ３、ＣｅＦ３、Ｓｃ２Ｏ３、および／またはその組合せの少なくとも１つからなることがある。１つの態様において、第１の層３８は非晶質である。様々な例によれば、第１の複数の層３８は、ＨｆＯ２を含むことがある。様々な例によれば、第１の複数の層３８は、２６６ｎｍの波長で、約２．１以上、約２．１５以上、約２．２以上、約２．２５以上、約２．３以上、約２．３５以上、約２．４以上、約２．４５以上、約２．５以上、約２．５５以上、約２．６以上、約２．６５以上、約２．７以上の屈折率を有することがある。様々な例によれば、第１の層３８の各々は、２６６ｎｍの波長で、約２．３の屈折率を有する。様々な例によれば、第１と第２の層３８、４２の屈折率の差は、約０．０１以上、約０．０５以上、約０．１以上、約０．２以上、約０．３以上、約０．４以上、約０．５以上、約０．６以上、約０．７以上、約０．８以上、約０．９以上、または約１．０以上であることがある。
【００３８】
複数の第２の層４２の各々は、約１ｎｍから約１０ｎｍ、または約２ｎｍから約９ｎｍ、または約３ｎｍから約８ｎｍ、または約４ｎｍから約７ｎｍ、または約５ｎｍから約６ｎｍの厚さを有することがある。例えば、複数の第２の層４２の各々は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約６ｎｍ、約７ｎｍ、約８ｎｍ、約９ｎｍ、約１０ｎｍ、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲の厚さを有することがある。様々な例によれば、複数の第２の層４２の各々は、約４ｎｍの厚さを有する。複数の第２の層４２は均一な厚さを有しても、または１つ以上の第２の層４２が、他の第２の層４２と異なる厚さを有してもよいことが理解されよう。
【００３９】
複数の第２の層４２は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉｕＡｌｙＯｘＮｙ、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＤｙＦ３、ＹｂＦ３、ＹＦ３、ＣｅＦ３、および／またはその組合せの少なくとも１つからなることがある。１つの態様において、第２の層４２は非晶質である。様々な例によれば、第２の複数の層４２は、Ａｌ２Ｏ３を含むことがある。様々な例によれば、第２の複数の層４２は、２６６ｎｍの波長で、約１．５以上、約１．５５以上、約１．６以上、約１．６５以上、約１．７以上、約１．７５以上、約１．８以上、約１．８５以上、約１．９以上、約１．９５以上、約２．０以上、約２．０５以上、または約２．１以上の屈折率を有することがある。様々な例によれば、第２の層４２の各々は、２６６ｎｍの波長で、約１．７の屈折率を有する。
【００４０】
第１の複数の層３８は、複合層３４の厚さの約０．１％から約９９％、または約１０％から約９０％、または約２０％から約８０％、または約３０％から約７５％、または約５０％から約７０％、または約５２％から約６８％、または約５４％から約６６％、または約５６％から約６４％、または約５８％から約６２％であることがある。例えば、第１の複数の層３８は、複合層３４の厚さの約５０％、または約５１％、または約５２％、または約５３％、または約５４％、または約５５％、または約５６％、または約５７％、または約５８％、または約５９％、または約６０％、または約６１％、または約６２％、または約６３％、または約６４％、または約６５％、または約６６％、または約６７％、または約６８％、または約６９％、または約７０％を占めることがある。第２の複数の層４２は、複合層３４の厚さの約３０％から約５０％、または約３２％から約４８％、または約３４％から約４６％、または約３６％から約４４％、または約３８％から約４２％であることがある。例えば、第２の複数の層４２は、複合層３４の厚さの約３０％、または約３１％、または約３２％、または約３３％、または約３４％、または約３５％、または約３６％、または約３７％、または約３８％、または約３９％、または約４０％、または約４１％、または約４２％、または約４３％、または約４４％、または約４５％、または約４６％、または約４７％、または約４８％、または約４９％、または約５０％を占めることがある。
【００４１】
第１と第２の複数の層３８、４２を使用することは、複合層３４およびフイルム１８全体の粗さを減少させる上で都合よいことがある。そのような特徴は、フイルム１８の光学的性質を高める上で都合よいことがある。例えば、第１の層３８のＨｆＯ２を含有する例が生成されるときに、ＨｆＯ２の晶子または粒子が成長することがある、または第１の層３８が形成されるときに、サイズが増加することがある。晶子のそのような成長は、全体として、複合層３４およびフイルム１８の粗さを増加させる粒子の粗大化をもたらす。それゆえ、第１の層３８と異なる微細構造（例えば、非晶質）を有する、第２の層４２を導入することによって、大型結晶の成長が、妨げられる、中断される、または元に戻されることがある。第１の層３８の成長点が妨げられる、または元に戻されると、第１の層３８の粒径が、再び微粒子から始まることができる。第２の層４２を使用すると、第２の層４２の上に形成された第１の層３８が、第２の層４２を持たずに成長した第１の層の平均微細構造結晶サイズより小さい平均微細構造結晶サイズを有することがある。様々な例によれば、第１の複数の層３８の各層は非晶質であり、第２の複数の層４２の各層は非晶質である。
【００４２】
「粗さ」、「平均表面粗さ（Ｒａ）」または同様の用語は、微視的レベル以下で、二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さ（Ｒｑ）などの不均一または不規則な表面状態を称する。Ｒａは、表面の測定された微視的山・谷の粗さ平均として計算される。Ｒｑは、表面の測定された微視的山・谷の粗さＲＭＳとして計算される。Ｒｑに関して記載された場合、フイルム１８、複合層３４および／または屈折率層３０の粗さは、約２０ナノメートル以下、約１９ｎｍ以下、約１８ｎｍ以下、約１７ｎｍ以下、約１６ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１４ｎｍ以下、約１３ｎｍ以下、約１２ｎｍ以下、約１１ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、または約１ｎｍ以下であることがある。Ｒａに関して記載された場合、粗さは、約２０ｎｍ以下、約１９ｎｍ以下、約１８ｎｍ以下、約１７ｎｍ以下、約１６ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１４ｎｍ以下、約１３ｎｍ以下、約１２ｎｍ以下、約１１ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、または約１ｎｍ以下であることがある。
【００４３】
様々な例によれば、第１と第２の複数の層３８、４２の個々の層厚さは、それらの構成要素の四分の一波長厚さよりもずっと小さいことがある。例えば、ＨｆＯ２（例えば、第１の層３８）の四分の一波長厚さは、２６６ｎｍの波長で約２９．７ｎｍであることがあり、Ａｌ２Ｏ３（例えば、第２の層４２）の四分の一波長厚さは、２６６ｎｍの波長で約３８．４ｎｍであることがある。それゆえ、複合層３４は、その構成要素の個別の層化にかかわらず、光学的に均質であると考えられるであろう。したがって、複合層３４の屈折率および／または四分の一波長厚さは、第１と第２の層３８、４２の相対的比率に基づいて、第１と第２の層３８、４２の屈折率と四分の一波長厚さの組合せであることがある。
【００４４】
様々な例によれば、レンズ１４およびフイルム１８（すなわち、複合層３４の区別されていない例および積層例のいずれかの）を備えた光学素子１０は、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の、または垂直入射角での分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約５８°の、入射角に亘る約０％から約１％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す。例えば、Ｓ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきは、垂直入射角での分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の入射角に亘る、約０．９％、約０．８％、約０．７％、約０．６％、約０．５％、約０．４％、約０．３％、約０．２％、または約０．１％であることがある。特別な例によれば、Ｓ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきは、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の、または垂直入射角での分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約５８°の、入射角に亘る約０％から約０．４％または約０％から約０．２％であることがある。
【００４５】
フイルム１８は、反射スペクトル顕微鏡を使用して、連覇１４の約０．０ｃａ開口値と０．９６ｃａ開口値との間で測定して、約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長域に亘り屈折率の小さいばらつきを示すことがある。様々な例によれば、反射率のばらつきは、約０％から約１０％、または約０％から約９％、または約０％から約８％、または約０％から約７％、または約０％から約６％、または約０％から約５％、または約０％から約４％、または約０％から約３％、または約０％から約２％、または約０％から約１％、または約０％から約０．１％であることがある。例えば、反射率のばらつきは、約０％、約０．１％、約０．５％、約１％、約１．５％、約２％、約２．５％、約３％、約３．５％、約４％、約４．５％、約５％、約５．５％、約６％、約６．５％、約７％、約７．５％、約８％、約８．５％、約９％、約９．５％、約１０％、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。
【００４６】
ここで図３を参照すると、光学素子１０を形成する例示の方法５０が示されている。方法５０は、実質的に透明なレンズ１４を反応室内に位置付ける工程５４で始まることがあり、このレンズ１４は曲面２２を画成する。様々な例によれば、レンズ１４は、約０．５から約１．０のＲ／＃値により与えられる峻度を有することがある。様々な例によれば、その反応器は、原子層堆積反応器であることがある。そのような例において、レンズ１４は、その反応器に入る１種類以上の前駆体および／または酸化剤が曲面２２と接触するように、反応器内に位置付けられることがある。原子層堆積は、基板の自己制御表面半反応への順次暴露に基づく薄膜成長技術である。
【００４７】
次に、ＡｌおよびＨｆの少なくとも一方を含む第１の前駆体がレンズ１４の曲面２２上に堆積されるように、レンズ１４をその第１の前駆体に暴露する工程５８が行われる。ＡｌおよびＨｆが具体的に挙げられているが、第１の前駆体は、ここに与えられた教示から逸脱せずに、複合層３４に関して先に述べられた化合物のいずれを含んでもよいことが理解されよう。第１の前駆体は、約０．１秒から約０．６秒、または約０．１秒から約０．５秒、または約０．１秒から約０．４秒、または約０．１秒から約０．３秒、または約０．１秒から約０．２秒に及ぶ期間に亘り、曲面２２に暴露されることがある。例えば、第１の前駆体は、約０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、およびそれらの間の任意と全ての値および範囲に亘りレンズ１４の曲面２２に暴露されることがある。第１の前駆体は、ＡｌおよびＨｆの有機化合物および／またはハロゲン化物を含むことがある、Ａｌおよび／またはＨｆを含有する化合物からなることがある。例えば、第１の前駆体は、トリメチルアルミニウム、アルミニウムアセチルアセトネート、ジメチルアルミニウムｉ−プロポキシド、テトラキス（ジエチルアミノ）ハフニウム、テトラキス（エチルメチルアミノ）ハフニウム、ＨｆＣｌ４、ＨｆＩ４、ＨｆＣｌｘＨ１−ｘ、ＨｆＣｌｘＩ１−ｘ、ＨｆＢｒ４、他のＡｌおよび／またはＨｆ含有化合物および／またはその組合せの内の少なくとも１つを含むことがある。第１の前駆体が所定の期間に亘り曲面２２に一旦暴露されたら、反応器は、約０．５秒、約１秒、約１．５秒、約２秒、約２．５秒、約３秒、約３．５秒、約４秒、または約５秒以上に亘りパージされることがある。複合層３４の区別されていない例および積層例の両方を形成するために、第１の前駆体が使用されてもよいことが理解されよう。例えば、第１の前駆体は、区別されていない複合層３４を形成するために、ＡｌおよびＨｆ含有化合物の両方を含むことがある。別の例において、第１の前駆体は、第１または第２の複数の層３８、４２のいずれかを形成するために、ＡｌまたはＨｆの一方のみを含むことがある。様々な例によれば、第１の前駆体はＨｆおよびハロゲン化物を含む。
【００４８】
次に、レンズの曲面２２上に存在する第１の前駆体が第１の酸化剤と反応して、フイルム１８の高屈折率層を形成するように、曲面２２上にある第１の前駆体を第１の酸化剤に暴露する工程６２において、反応器に第１の酸化剤が導入されることがある。様々な例によれば、その高屈折率層は、第１または第２の複数の層３８、４２、もしくは区別されていない複合層３４のいずれであってもよい。第１の酸化剤は、水蒸気、オゾン、第１の前駆体を酸化させることのある他の材料、および／またはその組合せを含むことがある。第１の酸化剤は、約０．１秒から約０．６秒、または約０．１秒から約０．５秒、または約０．１秒から約０．４秒、または約０．１秒から約０．３秒、または約０．１秒から約０．２秒に及ぶ期間に亘り、第１の前駆体に暴露されることがある。例えば、第１の酸化剤は、約０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、およびそれらの間の任意と全ての値および範囲に亘り第１の前駆体に暴露されることがある。所望の厚さ（例えば、複合層３４、第１の層３８および／または第２の層４２の）に到達するまで、工程５８および６２を繰り返してよいことが理解されよう。
【００４９】
次に、第２の前駆体が高屈折率層上に堆積されるように、高屈折率層を第２の前駆体に暴露する工程６６が行われる。第２の前駆体は、約０．１秒から約０．６秒、または約０．１秒から約０．５秒、または約０．１秒から約０．４秒、または約０．１秒から約０．３秒、または約０．１秒から約０．２秒に及ぶ期間に亘り、高屈折率層に暴露されることがある。例えば、第２の前駆体は、約０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、およびそれらの間の任意と全ての値および範囲に亘り高屈折率層に暴露されることがある。第２の前駆体は、トリス（ジメチルアミノ）シラン、ビス（ジエチルアミノ）シラン、Ｎ−（ジエチルアミノシリル）−Ｎ−エチルエタンアミン、他のケイ素含有化合物、低屈折率材料の他の前駆体および／またはその組合せを含むことがある。第２の前駆体が所定の期間に亘り高屈折率層に一旦暴露されたら、反応器は、約０．５秒、約１秒、約１．５秒、約２秒、約２．５秒、約３秒、約３．５秒、約４秒、または約５秒以上に亘りパージされることがある。
【００５０】
次に、高屈折率層上に存在する第２の前駆体が第２の酸化剤と反応して、フイルム１８の低屈折率層を形成するように、高屈折率層上にある第２の前駆体を第２の酸化剤に暴露する工程７０が行われる。様々な例によれば、低屈折率層は、屈折率層３０であることがある。第２の酸化剤は、水蒸気、オゾン、第２の前駆体を酸化させることのある他の材料、および／またはその組合せを含むことがある。第２の酸化剤は、約０．１秒から約０．６秒、または約０．１秒から約０．５秒、または約０．１秒から約０．４秒、または約０．１秒から約０．３秒、または約０．１秒から約０．２秒に及ぶ期間に亘り、第２の前駆体に暴露されることがある。例えば、第２の酸化剤は、約０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、およびそれらの間の任意と全ての値および範囲に亘り第２の前駆体に暴露されることがある。
【００５１】
様々な例によれば、工程５４〜７０は、高温で行われることがある。例えば、工程５４〜７０は、約２０℃から約４００℃、または約１００℃から約４００℃、または約２００℃から約３００℃の温度で行われることがある。例えば、工程５４〜７０は、約２０℃、約３０℃、約４０℃、約５０℃、約６０℃、約７０℃、約８０℃、約９０℃、約１００℃、約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、またはそれらの間の任意と全ての値および範囲の温度で行われることがある。先に開示された全ての値と範囲は、レンズ１４、およびレンズ１４上に形成された層の温度、および／または第１および／または第２の前駆体および／または酸化剤が反応器に導入される温度であってよいことが理解されよう。例えば、方法５０は、実質的に透明なレンズ１４を約５０℃から約３５０℃の温度に加熱する工程を含むことがある。
【００５２】
方法５０の工程は、特定の順序で記載されたが、ここに与えられた教示から逸脱せずに、方法５０は、追加の工程を含んでも、工程を省いても、繰り返されても、適用できるどの順序で行ってもよいことが理解されよう。
【００５３】
本開示の使用は、様々な利点を提示するであろう。第一に、複合層３４は第１の複数の層３８および第２の複数の層４２を含むので、フイルム１８全体の粗さが減少するであろう。先に説明したように、第１と第２の層３８、４２を積み重ねることによって、フイルム１８の粗さを減少させることのある晶子成長が減少するであろう。フイルム１８の粗さは、フイルム１８に入射する光の散乱を増加させるであろうから、フイルム１８の粗さの減少は、フイルム１８および光学素子１０の光学的性質（例えば、散乱損失、反射、偏光制御など）を改善するであろう。第二に、フイルム１８を製造するための原子層堆積の使用は、様々な利点を提示するであろう。例えば、原子層堆積の使用は、フイルム１８の様々な層の正確な厚さ制御を可能にする自己制御皮膜成長技術、並びにレンズ１４の多数の表面を同時にする機会、並びに多数のレンズ１４を同時に被覆する能力を与える。第三に、原子層堆積の使用は、従来のマスキング過程を最小にまたはなくしつつ、曲面２２などの高い、または急な曲率の表面を均一に被覆することを可能にする。第四に、原子層堆積法は、反応器内にレンズ１４を固定するために使用される工具固定具を簡単にするであろうから、従来の物理的気相成長法と比べて、レンズ１４への機械的損傷の虞を減少させられるであろう。第五に、フイルム１８は、比較的低い炭素不純物含有量で形成されるであろうから、フイルム１８は、様々な有益な光学的性質を有するであろう。
【実施例】
【００５４】
本開示の多数の非限定例が下記に与えられている。
【００５５】
ここで図４を参照すると、原子層堆積により形成されたＡｌ２Ｏ３の層（例えば、第２の複数の層４２の一例）および物理的気相成長法により形成されたＡｌ２Ｏ３の層の偏光解析法データのプロットが与えられている。図４に示されるように、Ａｌ２Ｏ３の原子層堆積は、物理的気相成長法の例と比べて、より短い波長（例えば、約１７５ｎｍから約４５０ｎｍ）で屈折率（ｎ）および吸光係数（ｋ）の増加をもたらす。コーティング（例えば、フイルム１８）内にＡｌ２Ｏ３の層を形成するための原子層堆積の使用により達成されたそのような光学的性質は、コーティングの層間の屈折率差を増加させるのに都合よいであろうし、このことは、反射防止コーティングにとって都合よいであろう。
【００５６】
ここで図５を参照すると、原子層堆積によって、基板の両面に同時に施されたＳｉＯ２の層およびＡｌ２Ｏ３の層を有する反射防止コーティングを有する１インチ（約２．５ｃｍ）×１ｍｍのＳｉＯ２基板上の反射率（Ｒｘ）および透過率（Ｔｘ）の測定および計算スペクトルのプロットが与えられている。Ａｌ２Ｏ３コーティングの厚さは４０．５ｎｍであり、ＳｉＯ２コーティングは４８．３ｎｍの厚さを有した。Ａｌ２Ｏ３は、約２００℃から約３００℃で、金属前駆体としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、酸化剤として水を使用して堆積させた。完全な成長周期は、０．２秒のＴＭＡ、その後の、３秒のパージ、０．３秒のＨ２Ｏ、３秒のパージであった。成長速度は、１Å／周期であった。ＳｉＯ２は、約１００℃から約３００℃で、前駆体としてトリス［ジメチルアミノ］シランを、酸化剤としてオゾンを使用して堆積させた。反射率および透過率の測定値と計算値は、基板およびコーティングへの光の５°の入射角に関する。図５から分かるように、コーティングを形成する原子層堆積法は、光学モデルにほぼ完全に一致する、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２層の形成を可能にする。それゆえ、コーティングを形成するために原子層堆積法を使用することによって、本開示にしたがって形成された光学レンズは、予測モデルのものに緊密に一致するであろう。
【００５７】
ここで図６Ａおよび６Ｂを参照すると、成形面（例えば、曲面２２）上に配置されたコーティング（例えば、フイルム１８）を有する光学レンズ（例えば、レンズ１４）を示す、本開示の第１の実施例（実施例１）の顕微鏡写真が与えられている。この成形面は、半球レンズを表す、約０．５のＲ／＃値を有した。この光学レンズは、約４ｍｍの直径、および２ｍｍの曲率半径を有した。実施例１において、Ａｌ２Ｏ３は、反応器内において約２００℃から約３００℃で、金属前駆体としてトリメチルアルミニウムを、酸化剤として水を使用して、原子層堆積法中に光学レンズ上に堆積させた。このコーティングの成長は、約０．２秒間に亘りトリメチルアルミニウムを反応器に供給し、約３秒間に亘り反応器からトリメチルアルミニウムをパージし、約０．３秒間に亘り水蒸気を供給し、約３秒間に亘り水蒸気をパージすることによって行った。このコーティングの成長速度は、１周期当たり約１Åであった。Ａｌ２Ｏ３コーティングの厚さは約３６ｎｍであった。図６Ａは、約０ｃａの開口値での光学レンズの上部のピーク、または頂点の顕微鏡写真であり、図６Ｂは、約０．９ｃａの開口値での光学レンズのエッジの顕微鏡写真である。図６Ａおよび６Ｂから分かるように、０ｃａの値と０．９ｃａの値との間の光学レンズに亘るコーティングの厚さのばらつきは、半球形状の表面の高曲率にもかかわらず、２％未満（３６．３３ｎｍ対３６．７０ｎｍ）である。図６Ａおよび６Ｂの顕微鏡写真は、より良好な光学的品質に加え、原子層堆積法を使用すると、急な曲面（すなわち、従来のマスキング工程を行わない）に亘り高度に均一なコーティングが達成されることがあり、これは、コーティングに亘り一貫した光学的性質を確実にする上で都合良いであろうことを示している。
【００５８】
ここで図７Ａおよび７Ｂを参照すると、光学レンズに沿った様々な地点の開口（ｃａ）での第２の実施例（すなわち、実施例２）の反射率データが与えられている。その光学レンズは、曲率半径が２ｍｍのＳｉＯ２の半球レンズであった。その光学レンズは、１０９ｎｍ厚のＡｌ２Ｏ３コーティングを備えていた。Ａｌ２Ｏ３は、約２００℃から約３００℃で、金属前駆体としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、酸化剤として水を使用して、堆積させた。完全な成長周期は、０．２秒のＴＭＡ、その後の、３秒のパージ、０．３秒のＨ２Ｏ、３秒のパージであった。成長速度は、１Å／周期であった。図７Ａおよび７Ｂのプロットは、中心からエッジに放射される光学レンズに沿った地点（図７Ａ）に関する、および０．９６ｃａの一定の開口値での、９０°の極増分（例えば、ｒ０は北であり、ｒ９０は東であり、ｒ１８０は南であり、ｒ２７０は西である）に沿って回転した地点（図７Ｂ）に関する、波長に対する反射率パーセントを与えている。図７Ａは、フイルムの様々な開口値の間で反射率に約２％以下のばらつきがあることを示す。図７Ｂは、約０．９６ｃａの開口値で光学レンズの周りの９０°離れた地点の間の反射率に非対称が実質的にないことを示す。反射は機能コーティングの均一性であり、光学レンズの様々な地点に亘る反射率は、実質的に均一（例えば、約２％以下のばらつきを有する）であるので、Ａｌ２Ｏ３コーティングの原子層堆積は、光学レンズの開口値に関してだけでなく、光学レンズの周りで回転的に（方位角的に）、均一なコーティングを与える。
【００５９】
ここで図８を参照すると、本開示の第３の実施例（すなわち、実施例３）の測定反射率スペクトル分布のプロットが与えられている。実施例３は、曲率半径が２ｍｍである直径４ｍｍのＳｉＯ２半球レンズ上に反射防止コーティングを形成するためにＳｉＯ２層およびＡｌ２Ｏ３層を有するコーティングを含む。Ａｌ２Ｏ３コーティングの厚さは４０．５ｎｍであり、ＳｉＯ２コーティングは４８．３ｎｍの厚さを有した。Ａｌ２Ｏ３は、約２００℃から約３００℃で、金属前駆体としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、酸化剤として水を使用して堆積させた。完全な成長周期は、０．２秒のＴＭＡ、その後の、３秒のパージ、０．３秒のＨ２Ｏ、３秒のパージであった。成長速度は、１Å／周期であった。ＳｉＯ２は、約１００℃から約３００℃で、前駆体としてトリス［ジメチルアミノ］シランを、酸化剤としてオゾンを使用して堆積させた。図８は、０．６１の開口（０．６１ｃａ）値および０．９６の開口（０．９６ｃａ）値で、また実施例３の周りの様々な極座標（例えば、ｒ０は北であり、ｒ９０は東であり、ｒ１８０は南であり、ｒ２７０は西である）で測定した実施例３の反射率を与える。反射は機能コーティングの均一性であり、コーティングの様々な地点に亘る反射率は、２８５ｎｍ当たりでほぼ同じ最小反射率を有するので、このデータは、レンズの周囲近くで測定した場合、半球レンズの亘り、均一で対称の反射防止コーティングを示す。
【００６０】
ここで図９Ａ〜９Ｇを参照すると、本開示の光学素子１０と一致する６つの異なる実施例に関する光学データの計算プロットが示されている。成分の相対的比率（例えば、モルパーセント）により示されている、実施例の各々は、混合層（例えば、複合層３４の区別された実施例）のナノ積層実施例を有する。先に説明したように、層の組成物の四分の一波長厚さよりずっと薄い厚さを有する複数の層(例えば、第１と第２の層３８、４２)を持つ混合層は、混合層の光学的性質が混合層内の層の相対的比率に基づく単一層として光学的に扱うことができる。さらに、その成分が均質であり、区別されていない混合層の実施例も、混合層内の成分の相対的比率に基づく光学的性質を示すことがある。それゆえ、図９Ａ〜９Ｇに与えられた光学的性質は、光学素子１０の全ての実施例と一致している。図９Ａ〜９Ｇのプロットは、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍで、約０°から約４５°の入射角に亘る反射率パーセントとして与えられている。図９Ａ〜９Ｇのプロットから分かるように、Ｓ偏光とＰ偏光との間のばらつきは小さく、小さい光学的遅れを示す。光学的遅れは、一般に、コーティング中の応力、コーティングの不均一性、光学レンズの曲率および他の有害な要因により生じるので、偏光の小さいばらつきは、均一で低応力のコーティングを示す。
【００６１】
ここで図９Ａを参照すると、第４の実施例（すなわち、実施例４）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ａの反射防止コーティングは、レンズの外部から、５．２７ｎｍのＨｆＯ２、１１．９ｎｍのＳｉＯ２、７０．２８ｎｍのＨｆＯ２、１０．９６ｎｍのＳｉＯ２、３３．４６ｎｍのＨｆＯ２、および５２．２８ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。
【００６２】
ここで図９Ｂを参照すると、第５の実施例（すなわち、実施例５）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｂの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、５．３３ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、９．０７ｎｍのＳｉＯ２、７０．１７ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、１２．４８ｎｍのＳｉＯ２、３６．９４ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および５１．３２ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｂに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、９０％のＨｆＯ２および１０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６３】
ここで図９Ｃを参照すると、第６の実施例（すなわち、実施例６）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｃの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、６．３３ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、９．０７ｎｍのＳｉＯ２、７０．１７ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、１２．４８ｎｍのＳｉＯ２、３７．９４ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および５１．３２ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｃに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、８０％のＨｆＯ２および２０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６４】
ここで図９Ｄを参照すると、第７の実施例（すなわち、実施例７）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｄの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、６．８ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、４．７１ｎｍのＳｉＯ２、６９．９ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、１６．４１ｎｍのＳｉＯ２、４０．２４ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および５０．５４ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｄに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、７０％のＨｆＯ２および３０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６５】
ここで図９Ｅを参照すると、第８の実施例（すなわち、実施例８）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｅの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、７．６５ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、１．３６ｎｍのＳｉＯ２、６９．７６ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、２０．６ｎｍのＳｉＯ２、４２．０３ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および４９．６１ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｅに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、６０％のＨｆＯ２および４０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６６】
ここで図９Ｆを参照すると、第９の実施例（すなわち、実施例９）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｆの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、６．４９ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、１．１６ｎｍのＳｉＯ２、７１．９８ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、２３．０２ｎｍのＳｉＯ２、４２．３６ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および４９．６７ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｆに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、５０％のＨｆＯ２および５０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６７】
ここで図９Ｇを参照すると、第１０の実施例（すなわち、実施例１０）による、２６６ｎｍでのＳｉＯ２製の曲率半径が２ｍｍの半球レンズ上に配置された６層の反射防止コーティングのＳ偏光とＰ偏光の反射率が示されている。図９Ｇの反射防止コーティングは、レンズの外部から、厚さで与えられて、５．６７ｎｍのＨｆＯ２、１．７３ｎｍのＳｉＯ２、６８．６６ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、２１．２８ｎｍのＳｉＯ２、４２．４４ｎｍのＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、および４９．４４ｎｍのＳｉＯ２の層状構造を有する。図９Ｇに関するＨｆＯ２対Ａｌ２Ｏ３の相対的モル比率は、４０％のＨｆＯ２および６０％のＡｌ２Ｏ３である。
【００６８】
表１には、２６６ｎｍでの図９Ａ〜９Ｆの実施例の平均反射率が与えられている。図９Ａ〜９Ｇおよび表１から分かるように、ＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３の積層層を使用すると、表面粗さの減少に加え、平均反射率が減少した反射偏光分離の制御が可能になる。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
本記載の条項１は、
光学素子において、
約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する曲面を画成する光学的に透明なレンズ、および
その曲面上に配置されたフイルムであって、
屈折率層と、
その屈折率層よりも大きい屈折率を有する、曲面上に配置された複合層であって、この複合層はＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含み、その複合層は、モル分率ＸのＨｆＯ２を有し、ここで、Ｘは約０．０５から約０．９５であり、その複合層中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘである、複合層と、
を含むフイルム、
を備えた光学素子を開示している。
【００７１】
本記載の条項２は、
ＨｆＯ２のモル分率Ｘが約０．５５から約０．６５である、条項１の光学素子を開示している。
【００７２】
本記載の条項３は、
ＨｆＯ２が第１の複数の層中に隔離され、Ａｌ２Ｏ３が第２の複数の層中に隔離され、その第１の複数の層がその第２の複数の層と交互になっている、条項１または２の光学素子を開示している。
【００７３】
本記載の条項４は、
第１の複数の層の各層が非晶質であり、第２の複数の層の各層が非晶質である、条項３の光学素子を開示している。
【００７４】
本記載の条項５は、
複合層が厚さを有し、その厚さは、約６０％の第１の複数の層および約４０％の第２の複数の層からなる、条項３または４の光学素子を開示している。
【００７５】
本記載の条項６は、
屈折率層がＳｉＯ２から作られている、条項１〜５のいずれかの光学素子を開示している。
【００７６】
本記載の条項７は、
複合層が約３０ｎｍから約８０ｎｍの厚さを有する、条項１〜６のいずれかの光学素子を開示している。
【００７７】
本記載の条項８は、
複合層が約４０ｎｍから約７０ｎｍの厚さを有する、条項７の光学素子を開示している。
【００７８】
本記載の条項９は、
屈折率層が約１ｎｍから約６０ｎｍの厚さを有する、条項１〜８のいずれかの光学素子を開示している。
【００７９】
本記載の条項１０は、
屈折率層が約１ｎｍから約３０ｎｍの厚さを有する、条項９の光学素子を開示している。
【００８０】
本記載の条項１１は、
光学素子が、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の入射角に亘る約０％から約０．４％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す、条項１〜１０のいずれかの光学素子を開示している。
【００８１】
本記載の条項１２は、
光学素子が、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約４５°の入射角に亘る約０％から約０．２％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す、条項１１の光学素子を開示している。
【００８２】
本記載の条項１３は、
複合層が非晶質である、条項１〜１２のいずれかの光学素子を開示している。
【００８３】
本記載の条項１４は、
光学素子において、
曲面を画成するレンズ、および
その曲面上に配置されたフイルムであって、
曲面上に配置された積層層であって、ＨｆＯ２を含む複数の第１の層およびＡｌ２Ｏ３を含む複数の第２の層を有する積層層と、
ＳｉＯ２を含む屈折率層と、
を含み、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約４％の反射率のばらつきを有するフイルム、
を備えた光学素子を開示している。
【００８４】
本記載の条項１５は、
フイルムが、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約２％の反射率のばらつきを有する、条項１４の光学素子を開示している。
【００８５】
本記載の条項１６は、
複数の第１の層が、２６６ｎｍで約２．３の屈折率を有する、条項１４または１５の光学素子を開示している。
【００８６】
本記載の条項１７は、
複数の第２の層が、２６６ｎｍで約１．７の屈折率を有する、条項１４〜１６のいずれかの光学素子を開示している。
【００８７】
本記載の条項１８は、
積層層の複数の第１と第２の層が、交互の順序で積み重ねられている、条項１４〜１７のいずれかの光学素子を開示している。
【００８８】
本記載の条項１９は、
複数の第１の層が、積層層の厚さの約６０％を構成し、複数の第２の層が、積層層の厚さの約４０％を構成する、条項１４〜１８のいずれかの光学素子を開示している。
【００８９】
本記載の条項２０は、
積層層が非晶質である、条項１４〜１９のいずれかの光学素子を開示している。
【００９０】
本記載の条項２１は、
光学素子のフイルムを形成する方法において、
反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程であって、このレンズが曲面を画成する工程、
そのレンズの曲面上に、ＡｌおよびＨｆの少なくとも一方を含む第１の前駆体が堆積されるように、レンズを第１の前駆体に暴露する工程、
そのレンズの曲面上に存在する第１の前駆体が第１の酸化剤と反応して、フイルムの高屈折率層を形成するように、曲面上の第１の前駆体を第１の酸化剤に暴露する工程、
第２の前駆体が高屈折率層上に堆積されるように、高屈折率層を第２の前駆体に暴露する工程、および
その高屈折率層上に存在する第２の前駆体が第２の酸化剤と反応して、フイルムの低屈折率層を形成するように、高屈折率層上の第２の前駆体を第２の酸化剤に暴露する工程、を有してなる方法を開示している。
【００９１】
本記載の条項２２は、
実質的に透明なレンズを約５０℃から約３５０℃の温度に加熱する工程、
をさらに含む、条項２１の方法を開示している。
【００９２】
本記載の条項２３は、
曲面上の第１の前駆体を第１の酸化剤に暴露する工程が、
曲面上の第１の前駆体を水蒸気に暴露する工程、
をさらに含む、条項２１または２２の方法を開示している。
【００９３】
本記載の条項２４は、
反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程が、反応室内で、約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する実質的に透明なレンズを位置決めする工程をさらに含む、条項２１〜２３のいずれかの方法を開示している。
【００９４】
本記載の条項２５は、
第１の前駆体がＨｆおよびハロゲン化物を含む、条項２１〜２４のいずれかの方法を開示している。
【００９５】
本開示の改変が、当業者および本開示を行うまたは使用するものに想起されるであろう。したがって、図面に示され、先に記載された実施の形態は、説明目的のために過ぎず、本開示の範囲を限定する意図はなく、その範囲は、均等論を含む特許法の原則にしたがって解釈されるような、以下の特許請求の範囲によって定義されることが理解されよう。
【００９６】
記載された開示の構造、および他の構成要素は、どの特定物質にも限定されないことが、当業者により理解されるであろう。ここに開示された本開示の他の例示の実施の形態は、特に明記のない限り、多種多様な材料から形成されてもよい。
【００９７】
どの記載された過程、または記載された過程ないの工程を、本開示の範囲内の構造を形成するために、他の開示された過程または工程と組み合わされてもよいことが理解されよう。ここに開示された例示の構造および過程は、説明目的のためであり、限定と解釈すべきではない。
【００９８】
本開示の概念から逸脱せずに、上述した構造および方法に変更および改変を行えることも理解すべきであり、さらに、そのような概念は、以下の請求項が、言語で、他に明白に述べていない限り、その請求項により含まれる意図があることも理解すべきである。
【００９９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１００】
実施形態１
光学素子において、
約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する曲面を画成する光学的に透明なレンズ、および
前記曲面上に配置されたフイルムであって、
屈折率層と、
該屈折率層よりも大きい屈折率を有する、前記曲面上に配置された複合層であって、該複合層はＨｆＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含み、該複合層は、モル分率ＸのＨｆＯ２を有し、ここで、Ｘは約０．０５から約０．９５であり、該複合層中のＡｌ２Ｏ３のモル分率は、１−Ｘである、複合層と、
を含むフイルム、
を備えた光学素子。
【０１０１】
実施形態２
ＨｆＯ２のモル分率Ｘが約０．７５から約０．８５である、実施形態１に記載の光学素子。
【０１０２】
実施形態３
ＨｆＯ２が第１の複数の層中に隔離され、Ａｌ２Ｏ３が第２の複数の層中に隔離され、該第１の複数の層が該第２の複数の層と交互になっている、実施形態１または２に記載の光学素子。
【０１０３】
実施形態４
前記第１の複数の層の各層が非晶質であり、前記第２の複数の層の各層が非晶質である、実施形態３に記載の光学素子。
【０１０４】
実施形態５
前記複合層が厚さを有し、該厚さは、約６０％の前記第１の複数の層および約４０％の前記第２の複数の層からなる、実施形態３または４に記載の光学素子。
【０１０５】
実施形態６
前記屈折率層がＳｉＯ２から作られている、実施形態１から５のいずれかに記載の光学素子。
【０１０６】
実施形態７
前記複合層が約３０ｎｍから約８０ｎｍの厚さを有する、実施形態１から６のいずれかに記載の光学素子。
【０１０７】
実施形態８
前記複合層が約４０ｎｍから約７０ｎｍの厚さを有する、実施形態７に記載の光学素子。
【０１０８】
実施形態９
前記屈折率層が約１ｎｍから約６０ｎｍの厚さを有する、実施形態１から８のいずれかに記載の光学素子。
【０１０９】
実施形態１０
前記屈折率層が約１ｎｍから約３０ｎｍの厚さを有する、実施形態９に記載の光学素子。
【０１１０】
実施形態１１
前記光学素子が、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約５８°の入射角に亘る約０％から約０．４％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す、実施形態１から１０のいずれかに記載の光学素子。
【０１１１】
実施形態１２
前記光学素子が、分光偏光解析法で測定して、２６６ｎｍでの約０°から約５８°の入射角に亘る約０％から約０．２％のＳ偏光とＰ偏光との間の反射率のばらつきを示す、実施形態１１に記載の光学素子。
【０１１２】
実施形態１３
前記複合層が非晶質である、実施形態１から１２のいずれかに記載の光学素子。
【０１１３】
実施形態１４
光学素子において、
曲面を画成するレンズ、および
前記曲面上に配置されたフイルムであって、
前記曲面上に配置された積層層であって、ＨｆＯ２を含む複数の第１の層およびＡｌ２Ｏ３を含む複数の第２の層を有する積層層と、
ＳｉＯ２を含む屈折率層と、
を含み、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、前記レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約４％の反射率のばらつきを有するフイルム、
を備えた光学素子。
【０１１４】
実施形態１５
前記フイルムが、反射スペクトル顕微鏡法により測定して、０の開口値と０．９６の開口値との間で、前記レンズに亘り測定して約２２０ｎｍから約５００ｎｍの波長帯に亘り、約０％から約２％の反射率のばらつきを有する、実施形態１４に記載の光学素子。
【０１１５】
実施形態１６
前記複数の第１の層が、２６６ｎｍで約２．３の屈折率を有する、実施形態１４または１５に記載の光学素子。
【０１１６】
実施形態１７
前記複数の第２の層が、２６６ｎｍで約１．７の屈折率を有する、実施形態１４から１６のいずれかに記載の光学素子。
【０１１７】
実施形態１８
前記積層層の前記複数の第１と第２の層が、交互の順序で積み重ねられている、実施形態１４から１７のいずれかに記載の光学素子。
【０１１８】
実施形態１９
前記複数の第１の層が、前記積層層の厚さの約６０％を構成し、前記複数の第２の層が、該積層層の厚さの約４０％を構成する、実施形態１４から１８のいずれかに記載の光学素子。
【０１１９】
実施形態２０
前記積層層が非晶質である、実施形態１４から１９のいずれかに記載の光学素子。
【０１２０】
実施形態２１
光学素子のフイルムを形成する方法において、
反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程であって、該レンズが曲面を画成する工程、
前記レンズの曲面上に、ＡｌおよびＨｆの少なくとも一方を含む第１の前駆体が堆積されるように、該レンズを該第１の前駆体に暴露する工程、
前記レンズの曲面上に存在する前記第１の前駆体が第１の酸化剤と反応して、前記フイルムの高屈折率層を形成するように、該曲面上の該第１の前駆体を該第１の酸化剤に暴露する工程、
第２の前駆体が前記高屈折率層上に堆積されるように、該高屈折率層を該第２の前駆体に暴露する工程、および
前記高屈折率層上に存在する前記第２の前駆体が第２の酸化剤と反応して、前記フイルムの低屈折率層を形成するように、該高屈折率層上の該第２の前駆体を該第２の酸化剤に暴露する工程、
を有してなる方法。
【０１２１】
実施形態２２
前記実質的に透明なレンズを約５０℃から約３５０℃の温度に加熱する工程、
をさらに含む、実施形態２１に記載の方法。
【０１２２】
実施形態２３
前記曲面上の第１の前駆体を第１の酸化剤に暴露する工程が、
該曲面上の該第１の前駆体を水蒸気に暴露する工程、
をさらに含む、実施形態２１または２２に記載の方法。
【０１２３】
実施形態２４
前記反応室内で実質的に透明なレンズを位置決めする工程が、該反応室内で、約０．５から約１．０のＲ／＃により与えられる峻度を有する前記実質的に透明なレンズを位置決めする工程をさらに含む、実施形態２１から２３のいずれかに記載の方法。
【０１２４】
実施形態２５
前記第１の前駆体がＨｆおよびハロゲン化物を含む、実施形態２１から２４のいずれかに記載の方法。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    光学素子
１４    レンズ
１８    フイルム
２２    曲面
３０    屈折率層
３４    複合造
３８    第１の複数の層
４２    第２の複数の層
【図１】
2021523412.tif 000004
【図２Ａ】
2021523412.tif 000005
【図２Ｂ】
2021523412.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2021523412.tif 000009
【図６Ａ】
2021523412.tif 000010
【図６Ｂ】
2021523412.tif 000011
【図７Ａ】
2021523412.tif 000012
【図７Ｂ】
2021523412.tif 000013
【図８】
2021523412.tif 000014
【図９Ａ】
2021523412.tif 000015
【図９Ｂ】
2021523412.tif 000016
【図９Ｃ】
2021523412.tif 000017
【図９Ｄ】
2021523412.tif 000018
【図９Ｅ】
2021523412.tif 000019
【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
2021523412.tif 000021
【国際調査報告】
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