(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に、第１層の保護膜、第２層のアルミ反射膜および第３層から第５層までの透明保護膜が積層されてなるアルミ反射鏡の製造方法において、
前記ガラス基板と、前記第１層から前記第５層の各層を形成するための材料とを収納したチャンバの内部を真空排気する工程と、
抵抗加熱蒸着法を用いて行われる、
前記ガラス基板上にＳｉＯを蒸着して前記第１層の保護膜を形成する工程と、
前記第１層の保護膜上にＡｌを蒸着して前記第２層のアルミ反射膜を形成する工程と、
前記第２層のアルミ反射膜上にＭｇＦ２を蒸着して前記第３層の透明保護膜を形成する工程と、
前記第３層の透明保護膜上にＣｅＯ２を蒸着して前記第４層の透明保護膜を形成する工程と、
前記チャンバ内にＯ２ガスを導入し、前記第４層の透明保護膜上にＳｉＯ２を蒸着して前記第５層の透明保護膜を形成する工程とからなることを特徴とするアルミ反射鏡の製造方法。
【請求項２】
前記第５層の透明保護膜を形成する工程は、前記チャンバ内にＯ２ガスを導入し、該Ｏ２ガスの雰囲気中で前記第１層の蒸着材料であるＳｉＯを蒸着材料として、前記第４層の透明保護膜上にＳｉＯ２を蒸着して前記第５層の透明保護膜を形成する工程であることを特徴とする請求項１記載のアルミ反射鏡の製造方法。
【請求項３】
前記第３層の透明保護膜の形成工程は、
８０℃未満の蒸着温度でＭｇＦ２を蒸着する第１工程と、
３００℃より高温の蒸着温度でＭｇＦ２を蒸着する第２工程とからなることを特徴とする請求項１または２記載のアルミ反射鏡の製造方法。
【請求項４】
ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に、抵抗加熱蒸着法により、第１層から第５層までの５層を積層されてなるアルミ反射鏡において、
前記第１層がＳｉＯを蒸着してなる保護膜、前記第２層がＡｌを蒸着してなるアルミ反射膜、前記第３層がＭｇＦ２を蒸着してなる透明保護膜、前記第４層がＣｅＯ２を蒸着してなる透明保護膜、前記第５層がＯ２ガスの雰囲気中で蒸着されたＳｉＯ２からなる透明保護膜であることを特徴とするアルミ反射鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板上に、保護膜、アルミ反射膜および複数層からなる透明保護膜を積層したアルミ反射鏡の製造方法およびアルミ反射鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種の光学装置に使用するアルミ反射鏡が種々開発されている。
例えば、特開平５−１５０１０５号公報には、ガラスもしくはプラスチックまたはセラミックの基板の表面を平滑化し、該基板の表面にＳｉＯ２からなる保護膜を形成し、該保護膜上にＡｌからなる反射膜を形成し、該反射膜上に透明保護膜を形成してなり、該透明保護膜は、ＭｇＦ２膜、ＴｉＯ２膜またはＣｅＯ２膜、Ａｌ２Ｏ３膜とされたアルミ反射鏡が開示されている。
【０００３】
ところで、ガラス基板上に直接Ａｌを蒸着すると、ガラス基板から析出する成分によってＡｌ反射膜が腐食するおそれがある。このため、上記公報に記載されたアルミ反射鏡では、ガラス基板とアルミ反射膜との間にＳｉＯ２膜を形成することにより、アルミ反射膜の腐食等を防止している。
【０００４】
また、アルミ反射膜を保護して耐環境性を向上させるために、アルミ反射膜上にＭｇＦ２膜、ＴｉＯ２膜またはＣｅＯ２膜、Ａｌ２Ｏ３膜を順次積層してなる透明保護膜を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のアルミ反射鏡では、最上層の透明保護膜としてＡｌ２Ｏ３を蒸着しているが、Ａｌ２Ｏ３は抵抗加熱蒸着法を用いては蒸着することができず、高価な電子銃を使用する電子衝撃法を用いて蒸着しなければならないため、設備費が嵩むという問題があった。
【０００６】
また、アルミ反射鏡を製造する際には、真空雰囲気中において各層の蒸着等を行わなければならないが、チャンバ内を真空雰囲気とするためにはある程度の時間を必要とする。したがって、製造効率を向上させるためには、チャンバ内に基板、保護膜、アルミ反射膜および透明保護膜を形成するための材料を全て収納した後に、チャンバ内を真空排気して各層の蒸着等を連続して行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、上述した従来のアルミ反射鏡では、保護膜、アルミ反射膜および透明保護膜の各層にそれぞれ異なる材料を使用しているため、これらの材料の全てを収納するためのスペースが必要とされる。さらに、抵抗加熱蒸着法に使用する機器と、電子銃とを備えなければならず、チャンバが大型化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、抵抗加熱蒸着法を用いて全ての層の成膜を行うことができるとともに、製造設備を小型化することができるアルミ反射鏡の製造方法およびアルミ反射鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアルミ反射鏡の製造方法は、上述した目的を達成するため、ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に、第１層から第５層まで積層されてなるアルミ反射鏡の製造方法において、
前記ガラス基板と、前記第１層から前記第５層の各層を形成するための材料とを収納したチャンバの内部を真空排気する工程と、
抵抗加熱蒸着法を用いて行われる、
前記ガラス基板上にＳｉＯを蒸着して前記第１層の保護膜を形成する工程と、
前記第１層の保護膜上にＡｌを蒸着して前記第２層のアルミ反射膜を形成する工程と、
前記第２層のアルミ反射膜上にＭｇＦ２を蒸着して前記第３層の透明保護膜を形成する工程と、
前記第３層の透明保護膜上にＣｅＯ２を蒸着して前記第４層の透明保護膜を形成する工程と、
前記チャンバ内にＯ２ガスを導入し、前記第４層の透明保護膜上にＳｉＯ２を蒸着して前記第５層の透明保護膜を形成する工程とからなることを特徴とするものである。
また、前記第５層の透明保護膜を形成する工程は、前記チャンバ内にＯ２ガスを導入し、該Ｏ２ガスの雰囲気中で前記第１層の蒸着材料であるＳｉＯを蒸着材料として、前記第４層の透明保護膜上にＳｉＯ２を蒸着して前記第５層の透明保護膜を形成する工程であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記第３層の透明保護膜の形成工程は、
８０℃未満の蒸着温度でＭｇＦ２を蒸着する第１工程と、
３００℃より高温の蒸着温度でＭｇＦ２を蒸着する第２工程とからなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係るアルミ反射鏡は、ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に、抵抗加熱蒸着法により、第１層から第５層までの５層を積層されてなるアルミ反射鏡において、
前記第１層がＳｉＯを蒸着してなる保護膜、前記第２層がＡｌを蒸着してなるアルミ反射膜、前記第３層がＭｇＦ２を蒸着してなる透明保護膜、前記第４層がＣｅＯ２を蒸着してなる透明保護膜、前記第５層がＯ２ガスの雰囲気中で蒸着されたＳｉＯ２からなる透明保護膜であることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るアルミ反射鏡を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るアルミ反射鏡の層構成を示す概略図である。
【００１３】
本発明の実施形態に係るアルミ反射鏡は、図１に示すように、ガラス基板１上に、このガラス基板１側から順に、ＳｉＯを蒸着してなる第１層の保護膜２、Ａｌを蒸着してなる第２層のアルミ反射膜３、ＭｇＦ２を蒸着してなる第３層の透明保護膜４、ＣｅＯ２を蒸着してなる第４層の透明保護膜５およびチャンバ内にＯ２ガスを導入して成膜された、ＳｉＯ２を蒸着してなる第５層の透明保護膜６を順次形成してなる。
【００１４】
各層の膜厚は、使用する光の波長λ＝６３３ｎｍとした場合に、第１層の保護膜２の光学的膜厚が（１／４）λ〜（１／２）λ、第２層のアルミ反射膜３の機械的膜厚が１００〜５００ｎｍ、第３層および第４層の透明保護膜４，５の光学的膜厚が（１／４）λ、第５層の透明保護膜６の光学的膜厚が（１／８）λ〜（１／１６）λとなっている。
【００１５】
次に、図２を用いて上述したアルミ反射鏡の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係るアルミ反射鏡の製造手順を示すフローチャートである。
【００１６】
本発明の実施形態に係るアルミ反射鏡を製造するには、まず、チャンバ内に、ガラス基板１を収納するとともに、第１層の保護膜２、第２層のアルミ反射膜３および第３層から第５層の透明保護膜４，５，６の材料を収納する。
【００１７】
続いて、図２に示すように、チャンバ内の排気を行い（Ｓ１）、圧力を３×１０−５ｈｐ以下となるようにする（Ｓ２）。この状態で、抵抗加熱蒸着法を用いて、ガラス基板１上に、ガラス基板１側から順に、第１層の保護膜２、第２層のアルミ反射膜３および第３層から第５層の透明保護膜４，５，６を形成する。
【００１８】
まず最初に、光学的膜厚が（１／４）λ〜（１／２）λとなるようＳｉＯを蒸着して第１層の保護膜２を形成し（Ｓ３）、続いて、第１層の保護膜２上に、機械的膜厚が１００〜５００ｎｍとなるようＡｌを蒸着して第２層のアルミ反射膜３を形成する（Ｓ４）。
【００１９】
続いて、第３層の透明保護膜４となるＭｇＦ２を蒸着する。この際、まず蒸着温度を８０℃未満として、第２層のアルミ反射膜２上にＭｇＦ２を蒸着し（Ｓ５）、さらに蒸着温度を３００℃より高温としてＭｇＦ２を蒸着し（Ｓ６）、全体として光学的膜厚が（１／４）λとなるようにする。各ステップ(Ｓ５、Ｓ６)における形成膜厚は互いに略等しい厚さとする。
【００２０】
このように第３層の透明保護膜を２段階蒸着により形成するのは、ステップ５(Ｓ５)の低温蒸着で第２層のアルミ反射膜３の反射率低下を防止し、ステップ６(Ｓ６)の高温蒸着で膜の強化を図るためである。さらに、光学的膜厚が（１／４）λとなるようにＣｅＯ２を蒸着して第４層の透明保護膜５を形成する（Ｓ７）。
【００２１】
第４層の透明保護膜５の形成が終了すると、チャンバ内を３×１０−４ｈｐにした後、Ｏ２ガスを導入し、第４層の透明保護膜５上に、光学的膜厚が（１／８）λ〜（１／１６）λとなるようにＳｉＯ２を蒸着して第５層の透明保護膜６を形成する（Ｓ８）。
【００２２】
次に、本実施形態に係るアルミ反射鏡の耐環境性について説明する。
本実施形態に係るアルミ反射鏡と従来のアルミ反射鏡について、耐環境試験を行った。
図５は、耐環境試験の比較例となるアルミ反射鏡の縦断面図である。
【００２３】
比較例となるアルミ反射鏡は、図５に示すように、ガラス基板１１上に、ガラス基板１１側から順に、Ａｌを蒸着してなる第１層のアルミ反射膜１２、ＭｇＦ２を蒸着してなる第２層の透明保護膜１３およびＣｅＯ２を蒸着してなる第３層の透明保護膜１４を形成してなる。
【００２４】
各層の膜厚は、光の波長λ＝６３３ｎｍとした場合に、第１層のアルミ反射膜１２の機械的膜厚が１００〜５００ｎｍ、第２層および第３層の透明保護膜１３，１４の光学的膜厚が（１／４）λとなっている。
【００２５】
なお、耐環境試験に使用した本実施形態に係るアルミ反射鏡の膜厚は、上述したように、第１層の保護膜２の光学的膜厚が（１／４）λ〜（１／２）λ、第２層のアルミ反射膜３の機械的膜厚が１００〜５００ｎｍ、第３層および第４層の透明保護膜４，５の光学的膜厚が（１／４）λ、第５層の透明保護膜６の光学的膜厚が（１／８）λ〜（１／１６）λとなっている。
【００２６】
耐環境試験における試験項目は、耐剥離試験であるＡｄｈｅｓｉｏｎ（ＭＩＬ−Ｃ−６７５Ｃ）、耐摩耗試験であるＭｏｄｅｒａｔｅ  ａｂｒａｓｉｏｎ（ＭＩＬ−Ｃ−６７５Ｃ）、耐湿試験であるＨｕｍｉｄｉｔｙ（ＭＩＬ−Ｃ−６７５Ｃ）、耐塩試験であるＳａｌｔ  ｓｐｒａｙ  ｆｏｇ（ＭＩＬ−Ｃ−６７５Ｃ）となっている。
【００２７】
各試験項目の試験内容は以下の通りである。
耐剥離試験では、反射鏡表面に規定幅のセロハンテープをしっかりと貼り付け、素早く剥がして耐剥離性を検証した。
【００２８】
耐摩耗試験では、規定サイズのチーズクロスに１ポンドの加重を加え、反射鏡表面を５０ストローク擦って耐摩耗性を検証した。
【００２９】
耐湿試験では、５０℃−９５％Ｒｈの環境内に反射鏡を２４時間放置して耐湿性を検証した。
【００３０】
耐塩試験では、５％のＮａＣｌを３５℃の雰囲気中に噴霧した環境内に反射鏡を２４時間放置して耐塩性を検証した。
試験結果を以下の表１に示す。
【００３１】
【表１】
0004453886.tif 000002
【００３２】
上記表１から明らかなように、耐剥離試験、耐摩耗試験および耐塩試験では、本実施形態に係るアルミ反射鏡および比較例であるアルミ反射鏡ともに良好な耐剥離性、耐摩耗性および耐塩性を示している。
【００３３】
しかしながら、耐湿試験において、２４時間を超えると、比較例であるアルミ反射鏡ではミラー面が変色劣化した。これに対して、本実施形態に係るアルミ反射鏡では、９６時間以上経過してもミラー面の変色劣化は生じなかった。
【００３４】
上述したように、本実施形態に係るアルミ反射鏡では、ガラス基板１からの析出物を遮断してアルミ反射膜３を保護するための保護膜２がＳｉＯにより形成されている。このＳｉＯ膜は、ＳｉＯ２膜と比較して緻密であるため、ガラス基板１からの析出物を一層確実に遮断して金属反射膜の腐食を防止することができる。
【００３５】
また、第３層の透明保護膜４をＭｇＦ２膜により形成し、第４層の透明保護膜５をＣｅＯ２膜により形成しているが、ＭｇＦ２とＣｅＯ２とは応力が逆方向に働くため、これらの透明保護膜４，５の密着性を高めることができる。
【００３６】
図３に本実施形態に係るアルミ反射鏡の可視光域における反射特性（Ｐ偏光、Ｓ偏光およびこれらの平均値）を示し、図４に比較例のアルミ反射鏡の可視光域における反射特性（Ｐ偏光、Ｓ偏光およびこれらの平均値）を示す。図３，４において、横軸は入射光の波長（ｎｍ）、縦軸は光反射率（％）を示す。
【００３７】
図３，４から明らかなように、本実施形態に係るアルミ反射鏡は、比較例のアルミ反射鏡と比較して、最上層である第５層にＳｉＯ２からなる透明保護膜６を有しているが、その反射特性において、比較例のアルミ反射鏡と同様に良好な反射特性を有している。
【００３８】
なお、本発明に係るアルミ反射鏡において、各層の膜厚は上述したものに限定されず、適宜変更して実施することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミ反射鏡の製造方法およびアルミ反射鏡によれば、第１層の保護膜としてＳｉＯ膜を形成し、第２層にアルミ反射膜を形成し、第３層の透明保護膜としてＭｇＦ２膜を形成し、第４層の透明保護膜としてＣｅＯ２膜を形成し、第５層の透明保護膜としてＳｉＯ２膜を形成している。これにより、全ての層において、高価な電子銃を使用することなく抵抗加熱蒸着法を用いて蒸着を行うことができるので、設備費用を低減することができる。
【００４０】
また、第１層の保護膜と第５層の透明保護膜は、ともにＳｉを材料としたＳｉＯおよびＳｉＯ２であるため、チャンバ内に収容する材料の種類を減らすことにより、チャンバを小型化することができる。
【００４１】
さらに、初期の工程においてチャンバ内を真空排気するとともに、最終工程においてチャンバ内にＯ２を導入する構成とすることにより、各成膜工程を効率よく、かつ連続して行うことができるので、作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るアルミ反射鏡の層構成を示す概略図
【図２】本実施形態に係るアルミ反射鏡の製造手順を示すフローチャート
【図３】本実施形態に係るアルミ反射鏡の可視光域における反射特性を示すグラフ
【図４】耐環境試験の比較例となるアルミ反射鏡の可視光域における反射特性を示すグラフ
【図５】耐環境試験の比較例となるアルミ反射鏡の層構成を示す概略図
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  保護膜
３  アルミ反射膜
４〜６  透明保護膜
１１  比較例のガラス基板
１２  比較例のアルミ反射膜
１３，１４  比較例の透明保護膜
【図１】
0004453886.tif 000003
【図２】
0004453886.tif 000004
【図３】
0004453886.tif 000005
【図４】
0004453886.tif 000006
【図５】
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