(57)【要約】【課題】１５００ｎｍ帯の波長帯域で入射角７０°〜７４°のＰ／Ｓ両偏光成分の反射率を１％以下とする。【解決手段】高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとを基板２００側の第１層を高屈折率膜Ｈとして交互に合計２９層積層する。高屈折率膜Ｈの屈折率ｎＨ及び低屈折率膜Ｌの屈折率ｎＬは２．０≦ｎＨ≦２．２，１．４≦ｎＬ≦１．５とし、リファレンス波長をλとした時、各層の光学的膜厚ｎｄｉ（１≦ｉ≦２９）が所定の関係（３．５１９λ≦ｎｄ１≦３．５５３λ，４．８７０λ≦ｎｄ２≦５．０４９λ，３．４６０λ≦ｎｄ３≦３．５９４λ，…，０．４４１λ≦ｎｄ29≦０．４８３λ）を満たすものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層されてなり、基板表面に斜めに入射する光の反射を防止する反射防止膜であって、
設計反射防止帯域内のリファレンス波長λに対する前記高屈折率膜の屈折率ｎＨ及び前記低屈折率膜の屈折率ｎＬはそれぞれ２．０≦ｎＨ≦２．２及び１．４≦ｎＬ≦１．５の関係を満たし、
前記高屈折率膜及び低屈折率膜は前記基板側の第１層をなす高屈折率膜から光入射側の第２９層をなす高屈折率膜まで交互に合計２９層積層され、その第ｉ層（１≦ｉ≦２９）の光学的膜厚ｎｄｉは、
３．５１９λ≦ｎｄ１≦３．５５３λ
４．８７０λ≦ｎｄ２≦５．０４９λ
３．４６０λ≦ｎｄ３≦３．５９４λ
３．７４１λ≦ｎｄ４≦３．９２４λ
５．６１９λ≦ｎｄ５≦５．６６６λ
３．４６６λ≦ｎｄ６≦３．７１８λ
４．４２８λ≦ｎｄ７≦４．５１１λ
３．６２５λ≦ｎｄ８≦３．８９８λ
１．２４２λ≦ｎｄ９≦１．３９４λ
１．４７８λ≦ｎｄ10≦１．５４３λ
１．２５７λ≦ｎｄ11≦１．２７７λ
１．４４７λ≦ｎｄ12≦１．４７９λ
１．２５１λ≦ｎｄ13≦１．２８５λ
１．４７９λ≦ｎｄ14≦１．５５４λ
１．３４２λ≦ｎｄ15≦１．４１５λ
１．７４１λ≦ｎｄ16≦１．８３５λ
１．５１４λ≦ｎｄ17≦１．６４９λ
１．４３６λ≦ｎｄ18≦１．４５２λ
１．１０２λ≦ｎｄ19≦１．１２７λ
１．２１６λ≦ｎｄ20≦１．２５３λ
１．００５λ≦ｎｄ21≦１．０２５λ
１．１０８λ≦ｎｄ22≦１．１３９λ
０．９０５λ≦ｎｄ23≦０．９１９λ
０．９９４λ≦ｎｄ24≦１．０１７λ
０．８２９λ≦ｎｄ25≦０．８３６λ
０．９６３λ≦ｎｄ26≦０．９７８λ
０．８８０λ≦ｎｄ27≦０．８９１λ
１．１５６λ≦ｎｄ28≦１．１７７λ
０．４４１λ≦ｎｄ29≦０．４８３λ
の関係を満たすことを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】
請求項１記載の反射防止膜において、
前記高屈折率膜の構成材料がＴａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５との混合物とされ、
前記低屈折率膜の構成材料がＳｉＯ２とされていることを特徴とする反射防止膜。
【請求項３】
請求項１又は２記載の反射防止膜において、
前記設計反射防止帯域は１５２５ｎｍ〜１５７０ｎｍの波長帯域とされ、入射角が７０°〜７４°の範囲で入射する前記波長帯域の光の反射防止に用いることを特徴とする反射防止膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は入射光の反射を防止する多層構造の反射防止膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に合計９層積層してなる反射防止膜が記載されており、高屈折率膜及び低屈折率膜の屈折率をそれぞれ所要の範囲に選定し、さらに各層の光学的膜厚を所要の範囲に選定することにより、近赤外領域において広波長帯域の光の反射を防止することができるものとなっている。
しかるに、この特許文献１においては大きな入射角の光に対する特性、有効性については何ら記載されていない。
【０００３】
一方、特許文献２には可視領域のほぼ全域で入射角４５°のＰ偏光成分の反射を防止する５層構造の反射防止膜が記載されており、特許文献３には波長８００ｎｍ〜８６０ｎｍで入射角６０°以下のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分双方の反射を防止する１１層構造の反射防止膜が記載されている。さらに、特許文献４には波長８００ｎｍ程度で入射角５０°〜７０°のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分双方の反射を防止する３層構造の反射防止膜が記載されている。
【特許文献１】特許第３７４１６９２号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０６０３号公報
【特許文献３】特開平５−２１５９０４号公報
【特許文献４】特開昭６２−１２７７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、大きな入射角の光に対して反射防止効果が得られる反射防止膜が従来より各種提案されているものの、いずれも波長１μｍ以下の光を対象とするものであり、例えばＣバンドと呼ばれる１５００ｎｍ帯の波長領域において、大きな入射角のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分双方の反射を良好に防止できる反射防止膜は従来存在していない。
【０００５】
この発明の目的はこのような状況に鑑み、７０°〜７４°という非常に大きな入射角で光が入射する場合に、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分双方の反射率を１５００ｎｍ帯において１％以下にすることができる反射防止膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明によれば、基板上に高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に積層され、基板表面に斜めに入射する光の反射を防止する反射防止膜は、設計反射防止帯域内のリファレンス波長λに対する高屈折率膜の屈折率ｎＨ及び低屈折率膜の屈折率ｎＬがそれぞれ２．０≦ｎＨ≦２．２及び１．４≦ｎＬ≦１．５の関係を満たし、高屈折率膜及び低屈折率膜は基板側の第１層をなす高屈折率膜から光入射側の第２９層をなす高屈折率膜まで交互に合計２９層積層され、その第ｉ層（１≦ｉ≦２９）の光学的膜厚ｎｄｉは、
３．５１９λ≦ｎｄ１≦３．５５３λ
４．８７０λ≦ｎｄ２≦５．０４９λ
３．４６０λ≦ｎｄ３≦３．５９４λ
３．７４１λ≦ｎｄ４≦３．９２４λ
５．６１９λ≦ｎｄ５≦５．６６６λ
３．４６６λ≦ｎｄ６≦３．７１８λ
４．４２８λ≦ｎｄ７≦４．５１１λ
３．６２５λ≦ｎｄ８≦３．８９８λ
１．２４２λ≦ｎｄ９≦１．３９４λ
１．４７８λ≦ｎｄ10≦１．５４３λ
１．２５７λ≦ｎｄ11≦１．２７７λ
１．４４７λ≦ｎｄ12≦１．４７９λ
１．２５１λ≦ｎｄ13≦１．２８５λ
１．４７９λ≦ｎｄ14≦１．５５４λ
１．３４２λ≦ｎｄ15≦１．４１５λ
１．７４１λ≦ｎｄ16≦１．８３５λ
１．５１４λ≦ｎｄ17≦１．６４９λ
１．４３６λ≦ｎｄ18≦１．４５２λ
１．１０２λ≦ｎｄ19≦１．１２７λ
１．２１６λ≦ｎｄ20≦１．２５３λ
１．００５λ≦ｎｄ21≦１．０２５λ
１．１０８λ≦ｎｄ22≦１．１３９λ
０．９０５λ≦ｎｄ23≦０．９１９λ
０．９９４λ≦ｎｄ24≦１．０１７λ
０．８２９λ≦ｎｄ25≦０．８３６λ
０．９６３λ≦ｎｄ26≦０．９７８λ
０．８８０λ≦ｎｄ27≦０．８９１λ
１．１５６λ≦ｎｄ28≦１．１７７λ
０．４４１λ≦ｎｄ29≦０．４８３λ
の関係を満たす。
【０００７】
請求項２の発明では請求項１の発明において、高屈折率膜の構成材料がＴａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５との混合物とされ、低屈折率膜の構成材料がＳｉＯ２とされる。
請求項３の発明では請求項１又は２の発明において、設計反射防止帯域が１５２５ｎｍ〜１５７０ｎｍの波長帯域とされ、入射角が７０°〜７４°の範囲で入射する前記波長帯域の光の反射防止に用いられる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、７０°〜７４°という極めて大きな入射角において１５００ｎｍ帯における広い帯域でＰ偏光成分及びＳ偏光成分双方の反射率を１％以下とすることができ、その点で優れた反射防止効果を有する反射防止膜を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１はこの発明による反射防止膜の構成を模式的に示したものであり、反射防止膜１００は基板２００上に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとが交互に積層されて形成されている。高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとの積層数は合計２９層とされ、基板２００側の第１層及び光入射側の第２９層が高屈折率膜Ｈとされている。図１中、ｉ（１，２，３，…，２８，２９）は基板２００側から数えて何番目の層かを表す層番号を示す。
【００１０】
上記のような構成において、設計反射防止帯域内のリファレンス波長λに対する高屈折率膜Ｈの屈折率ｎＨ及び低屈折率膜Ｌの屈折率ｎＬは、
２．０≦ｎＨ≦２．２
１．４≦ｎＬ≦１．５
の関係を満たすものとされ、また各層の光学的膜厚ｎｄｉ（１≦ｉ≦２９）は図２の表１に示した関係を満たすものとされる。
【００１１】
反射防止膜１００を構成する高屈折率膜Ｈの屈折率ｎＨ、低屈折率膜Ｌの屈折率ｎＬ及び各層の光学的膜厚ｎｄｉを上記のように選定することにより、Ｃバンドと呼ばれる１５００ｎｍ帯の波長帯域において光が７０°〜７４°という非常に大きな入射角で基板２００表面に入射する場合に、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分双方の反射率を１％以下とすることができる反射防止膜１００を得ることができる。
【００１２】
以下に、具体的実施例について説明する。
〈実施例〉
リファレンス波長λをλ＝１５６０ｎｍとし、高屈折率膜Ｈの構成材料としてＴａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５との混合物を用い、低屈折率膜Ｌの構成材料としてＳｉＯ２を用いた。また、基板２００はＳｉＯ２よりなるものとした。この場合、λ＝１５６０ｎｍにおける高屈折率膜Ｈの屈折率ｎＨはｎＨ＝２．１００、低屈折率膜Ｌの屈折率ｎＬはｎＬ＝１．４８０となり、基板２００の屈折率ｎＳはｎＳ＝１．４４５となる。
【００１３】
入射角７０°用、７２°用及び７４°用の３つの反射防止膜１００を作製した。それら３つの反射防止膜１００の各層の光学的膜厚ｎｄｉは図３の表２に示した値とした。各層の成膜には例えばイオンビームスパッタを用いるのが好ましく、これにより材料が密に堆積成膜されて散乱による光透過損失の少ない光学薄膜を得ることができる。
【００１４】
図４は上記のようにして作製した入射角７４°用の反射防止膜１００に対し、光を入射角７４°で入射させた時の分光反射特性を示したものであり、図５は入射角７２°用の反射防止膜１００に対し、光を入射角７２°で入射させた時の分光反射特性を示したものである。また、図６は入射角７０°用の反射防止膜１００に対し、光を入射角７０°で入射させた時の分光反射特性を示したものである。なお、これら図４〜６において、実線はＳ偏光成分の反射率、破線はＰ偏光成分の反射率を示し、一点鎖線はＰ偏光成分とＳ偏光成分の反射率の平均値を示す。
【００１５】
これら図４〜６に示した分光反射特性から明らかなように、作製した反射防止膜１００によれば、いずれも１５２５ｎｍ〜１５７０ｎｍの波長帯域において、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分共に反射率が１％以下となっており、１５００ｎｍ帯で広い帯域（設計反射防止帯域）において優れた反射防止効果を得ることができる。
【００１６】
なお、このような７０°〜７４°という極めて大きな入射角の１５００ｎｍ帯のＰ／Ｓ両偏光成分の反射を防止する反射防止膜は、例えばレーザビームのビーム径を拡大するエキスパンダにおいて、プリズムの表面反射を防止するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明による反射防止膜の構成例を示す断面図。
【図２】図１に示した反射防止膜の各層の膜構成を示す表。
【図３】この発明の実施例における各層の膜構成を示す表。
【図４】図３に膜構成を示した入射角７４°用の反射防止膜の分光反射特性を示すグラフ。
【図５】図３に膜構成を示した入射角７２°用の反射防止膜の分光反射特性を示すグラフ。
【図６】図３に膜構成を示した入射角７０°用の反射防止膜の分光反射特性を示すグラフ。
【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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