JPH03163402A - 反射鏡 - Google Patents

反射鏡

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JPH03163402A
JPH03163402A JP1301910A JP30191089A JPH03163402A JP H03163402 A JPH03163402 A JP H03163402A JP 1301910 A JP1301910 A JP 1301910A JP 30191089 A JP30191089 A JP 30191089A JP H03163402 A JPH03163402 A JP H03163402A
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Shigeo Iizuka
飯塚 重夫
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ応用の製造装置、測定装置や、光通信や
光情報処理用の光学機器、OA機器、カメラなどの光学
応用機器などに用いられる反射鏡に関する。
〔従来の技術〕
レーザ応用機器や光学応用機器などにおいて、光学系を
構戒する部品として反射鏡が多用されているが、かかる
反射鏡としては、鏡面研摩した硝子基板あるいは金属基
板の表面にアルミニウム、銀、金、銅、クロムなどの金
属からなる反射膜を形成し、その上に機械的及び化学的
な耐久性を与えるための保護膜として一酸化珪素、弗化
マグネシウムなどの薄層を、あるいは更に反射率特性の
向上効果を兼ね備えるために二酸化ジルコニウム、二酸
化チタニウム、二酸化セリウムなどの薄層をそれぞれ単
層とレてまたは組み合わせて多層構威として設けたもの
が用いられていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような従来の反射鏡は、各種装置に組み込んで使用
されているが、その表面にはホコリ、ゴミ、水分、ある
いは薬品などによる汚れが付くために、時々清拭用の布
や紙などを用いて洗浄液でクリーニングする必要がある
.しかしこのようなクリーニングを行なうと反射面に傷
や剥離が発生しやすいという欠点があり、また温度の変
化や湿度によって剥離や曇りなどが発生し、耐久性がよ
くないという問題もあった. そこで本発明は、上記の問題を解決して耐久性が優れて
いてクリーニングにも耐え、かつ光学特性も良好な反射
鏡を提供することを目的とした。
〔課題を解決するための手段〕
かかる本発明の目的は、光学素子の基材面上に、金属層
または金属層と誘電体材料層とからなる反射膜層と、窒
化珪素と二酸化珪素との混合物からなる表面保護層とを
順に積層してなることを特徴とする反射鏡によって達戒
することができ、更に基材面と反射膜層との間に炭化珪
素からなる下層を設けることによって、より信頼性の優
れた反射鏡を提供することができる。
本発明の反射鏡を構或する基材は、表面を鏡面研摩した
硝子基板、金属基板などのほか合威樹脂などであっても
よい.かかる基材の面上には直接に反射膜層を設けても
よいが、炭化珪素からなる下層を例えば真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンブレーティング法などの薄膜形
戒法によって設けることができる.このような炭化珪素
からなる下層の存在により反射膜層の耐久性はさらに向
上する。この場合、下層の厚さは400〜600人の範
囲内にあることが好ましい。
本発明の反射鏡の反射膜層を構戒する金属は従来から反
射膜を形或するに用いられている公知の金属、例えばア
ルミニウム、銀、金、銅、クロムなどであってよく、か
かる金属層は前記の下層と同様の薄膜形戒法などによっ
て形戊することができ、その厚さは1000〜2000
人の範囲内にあることが好ましい.また、同じく反射膜
層の一部を構戒する誘電体材料層は、例えば二酸化ジル
コニウム、二酸化チタニウム、二酸化セリウ.ムなどや
二酸化珪素、弗化マグネシウムなどの薄層を単層として
、あるいは二酸化ジルコニウム、二酸化チタニウム、二
酸化セリウムなどの薄層と二酸化珪素、弗化マグネシウ
ムなどの薄層とを積層した複合層として形威したもので
あってよい.かかる誘電体材料層は、前記と同様の薄膜
形戒法などによって前記の金属層の上に積層して形威さ
れるが、その厚さは使用する光の波長の1/4または1
/2程度であることが好ましい。
更に、本発明の反射鏡の表面保護層となる窒化珪素と二
酸化珪素との混合物は、優位量の窒化珪素と劣位量の二
酸化珪素との混合物がよく、例えば90〜70%の窒化
珪素と30〜lO%の二酸化珪素との混合物が好ましく
用いられる.かかる表面保護層は前記と同様の薄膜形或
法によって形成することができるが、その厚さは使用す
る光の波長の1/4または1/2程度であることが好ま
しい。
〔作 用〕
本発明の反射鏡は、高湿度下でも反射膜の剥離や腐食を
起こすことなく、また溶剤などの清浄液を含ませた布や
紙などで摩擦しても傷などが発生する恐れがない. 〔実施例1〕 フロート硝子(FL−5)からなる基板を充分に精密洗
浄し乾燥したのち保持具に取り付けて真空蒸着装置にセ
ットし、基板温度が180゜C、真空度がI X 1 
0−’〜3 X 1 0−’Torrの戒膜条件でアル
ミニウムを蒸着し、厚さ1500人の反射膜層を形威し
た。
次に、窒化珪素と二酸化珪素との重量比85:15の混
合物のターゲットを用い、基板温度を180“Cとして
電子ビーム加熱により反射膜層の上に蒸着して、光学的
膜厚が使用波長の1/4に相当する表面保[!iを形威
した. こうして得た反射鏡Aの断面構戒は第1図に示すとおり
である.ここで、1は基板、3は反射膜層、4は表面保
護層である. この反射鏡Aについて50゜C,RH90%の雰囲気下
で72時間の耐湿性試験を行なったが何らの変化も認め
られず、またエタノール・エーテル混合洗浄液を含ませ
た布で摩擦するクリーニング試験を行なったが、傷や剥
離などは発生しなかった。
なお反射鏡八の光学特性を第3図に示した。
〔実施例2〕 実施例1と同様な基板を用い、実施例1と同様の方法に
よって、まず厚さ1200人のアル主ニウムの反射膜層
を形威した。次いで基板の温度を270゜Cとして、ア
ルミニウム層の上に光学的膜厚が使用波長の1/4に相
当する弗化マグネシウム膜を形威した。
次に実施例1と同様の方法によって、窒化珪素と二酸化
珪素との重量比80 : 20の混合物のターゲットを
用い、電子ビーム加熱により反射膜層の上に蒸着して、
光学的膜厚が使用波長の1/4に相当する表面保護層を
形戒した。
こうして得た反射鏡Bについて実施例1と同様に耐湿性
試験及びクリーニング試験を行なったところ、反射鏡A
とほぼ同等の結果が得られた.なお反射鏡Bの光学特性
を第4図に示した。
〔実施例3〕 光学硝子(BK7)からなる基板を充分に精密洗浄し乾
燥したのち保持具に取り付けて真空蒸着装置にセットし
、基板温度が250゜C、真空度がI X 1 0−’
〜3 X 1 0−’Torrの成膜条件で炭化珪素を
蒸着し、厚さ500人の下層を形威した.続いて基板温
度を200゜Cとして金を蒸着し、厚さ2000人の反
射膜層を形威した.次に実施例1と同様の方法によって
、窒化珪素と二酸化珪素との重量比80 : 20の混
合物のターゲットを用い、電子ビーム加熱により反射膜
層の上に蒸着して、光学的膜厚が使用波長の1/2に相
当する表面保護層を形威した。
こうして得た反射鏡Cの断面構或は第2図に示すとおり
である.ここで、1は基板、2は下層、3は反射WA層
、4は表面保護層である.この反射鏡Cについて耐湿性
試験及びクリ一二ング試験を行なったところ、反射鏡A
に優るとも劣らない結果が得られた。また、粘着テープ
を用いた膜の密着性試験を行なったが、剥離は全く認め
られなかった。
なお反射鏡Cの光学特性を第5図に示した。
〔実施例4〕 パイレックス硝子からなる基板を用いて実施例3と同様
の方法によって、まず厚さ400人の炭化珪素の下層を
形威した。
続いて温度を200″Cとして銅を蒸着し、厚さ180
0人の反射膜層を形威した。
次に実施例1と同様の方法によって、窒化珪素と二酸化
珪素との重量比85 : 15の混合物のターゲットを
用い、電子ビーム加熱により反射膜層の上に蒸着して、
光学的膜厚が使用波長の172に相当する表面保St層
を形戒した。
こうして得た反射鏡Dについて耐湿性試験及びクリーニ
ング試験を行なったところ、反射鏡Cとほぼ同等の結果
が得られた。
なお反射鏡Dの光学特性を第6図に示した。
〔実施例5〕 表面を研摩した銅、タングステン、モリブデン、珪素の
基板を用いた他は、実施例1と同様にしてそれぞれ反射
鏡E,F,G,Hを作威した。
これらの反射鏡E,F,G,Hについて耐湿性試験及び
クリーニング試験を行なったところ、反射鏡Aとほぼ同
等の結果が得られた。
〔比較例l〕
窒化珪素と二酸化珪素とからなる表面保護層の代わりに
光学的膜厚が使用波長の1/2に相当する酸化珪素から
なる表面保護層を積層して設けたほかは実施例1と全く
同様にして、反射鏡aを作威した. この反射鏡aについて耐湿性試験を行なったところ腐食
によって曇りが発生した.またクリーニング試験を行な
ったところ傷や剥離が発生した.なお反射鏡aの光学特
性を第7図に示した.〔比較例2〕 窒化珪素と二酸化珪素とからなる表面保護層の代わりに
光学的膜厚が使用波長の1/4に相当する酸化珪素から
なる表面保護層を積層して設けたほかは実施例2と全く
同様にして、反射ibを作成した. この反射鏡bについて耐湿性試験を行なったところ腐食
の発生が認められた。またクリーニング試験では傷が発
生した. 〔比較例3〕 光学硝子(BK7)からなる基板を用いて実施例1と同
様の方法によって、まず厚さ80人のクロムの反射膜層
を形成し、更に厚さ2000人の金の薄lpJ層を形威
して、反射鏡Cを作威した。
この反射鏡Cは、耐湿性試験及び膜の密着性試験では合
格であったが、クリーニング試験では傷と部分的な剥離
が発生した. 〔比較例4〕 パイレックス硝子からなる基板を用いて実施例lと同様
の方法によって、まず厚さ1800人の銅の反射膜層を
形成し、次いでその上に光学的膜厚が使用波長の1/4
に相当する二酸化珪素からなる表面保護層を積層して設
けて、反射鏡dを作威した。
この反射鏡dは、耐湿性試験では膜の腐食の発生が認め
られ、またクリーニング試験では傷が発生した。
〔発明の効果〕
本発明の反射鏡は、光学的特性がよく、膜の密着性、耐
湿性、耐磨耗性、耐薬品性などに優れていて耐久性が高
いので、長期間にわたって安定した使用ができる利点が
ある.
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の反射鏡の構威を示す断面図
である。 第3図ないし第6図は本発明の反射鏡の例の光学的特性
を示すグラフであり、 第7図は比較例である従来の反射鏡の光学的特性を示す
グラフである。 1・・・基板、2・・・下層、3・・・反射膜層、4・
・・表面保護層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学素子の基材面上に、金属層または金属層と誘
    電体材料層とからなる反射膜層と、窒化珪素と二酸化珪
    素との混合物からなる表面保護層とを順に積層してなる
    ことを特徴とする反射鏡。
  2. (2)光学素子の基材面上に、炭化珪素からなる下層と
    、金属層または金属層と誘電体材料層とからなる反射膜
    層と、窒化珪素と二酸化珪素との混合物からなる表面保
    護層とを順に積層してなることを特徴とする反射鏡。
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