JPS6213604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光の表面反射が少く、硬くて耐久性に
優れ、而も高精度を以つて形成される硝子板上の
目盛乃至レチクルを提供しようとするものであ
る。

硝子板上に形成される目盛用の線、点、記号、
文字、数字やレチクルは、高い遮光性とともにそ
れらの表面に設ける反射を可能な限り小さくする
ことが望まれる。光遮断性を如何に高めても、そ
の表面反射が大きければ、目盛としての視認効果
が低下する。光遮断性を高めるためには一般に目
盛用の線や点乃至記号、文字、数字等をなす膜厚
を厚くすればよいが、そのような手段により形成
される微細な幅の目盛要素は外部からの力例えば
払拭作用に対し極めて脆弱となり又加工上の問題
も生じるので、外力に対する強い耐久性を保つた
まゝ高い遮光性を発揮させるためには、膜厚にあ
まり依存できず素材的に遮光性の高いものを用い
なければならないことになるが、こゝに選ばれる
材料も形成された目盛要素としてその表面の反射
率の極く小さなものを用いないと視認効果が劣化
し、特に比較的暗所に於ける使用の態様に於いて
は所期の目盛又はレチクルとしての機能を充分に
発揮できないという場合すら生ずる。このような
硝子基板上の目盛やレチクルにあつては、従つ
て、薄い膜層を以つて遮光性が高く而も表面の光
反射率が小さく、硬度が高くて耐久性に優れ、更
に望ましくは加工の容易な材料を以つて理想とす
るが、単一の素材によりこれら全ての条件を充足
させるということが困難であるため従前は複数の
素材を以つて目的を達成するようになされて来
た。

加工上の面からみると、一般に目盛類若しくは
レチクル等を硝子表面に形成する場合には、精度
や耐久性、作業性や経費等の点を勘案して工業的
には通常真空蒸着による金属薄膜が多用されて来
た。そしてこゝに用いられる金属素材としては、
製品としての使用上耐用強度が最優先的に要求さ
れるため、特別な他の要請に従わねばならない場
合を除き、クローム若しくはクローム合金が用い
られて来た。ところがクローム又はクロームを主
体とする合金を用いると、遮光性に富み、精度発
揮上や耐久性の点で、また作業性や経費の点を含
む生産性の上では極めて優れているが、唯一の欠
点として、表裏面に於ける反射が極めて高いとい
う難点があり、上記の全ての要望条件をそれのみ
で充足させる訳にはゆかない。この為に形成され
た目盛類、レチクル等の表面反射を減ずる手段と
して、例えば実用新案出願公告昭48―90公報にも
開示されているように、その上に透明誘電体の単
層コーテイングを施す方法がとられた。このよう
な手段は、一般に行われている化学エツチング工
程をとる限り２工程が要求されることになつて生
産性の点で不利益となることが免れなかつた。

目盛類またはレチクルに於ける表面反射の問題
は、単に見えの悪さを伴うという単純な問題の他
に、反射率が高いということが精度の高い微細な
パターン形成をする上で大きな障害となるからで
あつて、この為に表面反射率を低く抑えるという
ことは、此の種目盛類、レチクルを硝子板上に形
成する上で極めて重要な解決課題となつているの
である。表面反射率の問題に絞つて考えれば、上
記のような金属クロームまたはこれを主体とする
金属合金の代りに、金属酸化物を以つて被覆形成
する手段があり、これにより表面反射を可成り減
少させることが可能とはなるが、反面金属酸化物
は目盛類またはレチクルとして用いた場合充分な
光学的濃度つまり可視域に於ける高い遮光性を得
るために可成の膜厚が必要とされ、例えば酸化第
２クローム（Cr₂O₃）を以つてすれば、少くとも
10000Å以上の膜厚を要することとなつて、その
結果著しく作業性を低下させるばかりでなく加工
精度そのものを悪くしてしまう。この他シルクス
クリーン等の印刷方式による方法もあるが、本来
の機能上の制約もあり、それによる使用範囲は極
く狭いものとなり、広汎な適用性を欠くこととな
るので問題にならなかつた。

本発明にあつては、上記の点に着目して多層構
成により光透過率と表面反射率がともに極めて低
い目盛類またはレチクルを硝子板上に形成した光
学製品を提供するものであるが、特に、 (1) 多層形成に当つて同一真空槽内において同様
技術の適用下に遂行できるようにし、 (2) それらを真空蒸着によつて硝子板上に蒸着し
た後ケミカルエツチングを行う場合を考慮して
多層に形成される各膜層がともに共通のエツチ
ング液を以つて処理できるという工程上の利便
を重視し、 (3) 多層を以つて形成される各膜層は、できるだ
け薄層とし、エツチング処理を能率的且つ短時
間で行えるようにし、微細なパターン顕出をも
行わせるように考慮し、 (4) 加えて上記多層構成の膜上に更に透明誘電体
の反射防止層を形成出来る様に光学的に屈折率
の問題を併せて解決し得るように配慮した。

これらの各目的を総合的に達成するために、硝
子基板上に形成される遮光性薄膜としては蒸着に
よる金属クロームまたはこれを主体とするクロー
ム合金を以つてし、該遮光性薄膜の反射防止被膜
としては酸化第２クロームを以つてした。クロー
ムを主体とするクローム合金としては、クローム
及びニツケルから成る合金が好ましい結果を与
え、この場合それらの比率は約４：１程度までと
することが望ましい。

金属クローム及びこれを主体とする合金例えば
クローム・ニツケル合金は、薄層であり乍らも高
い遮光性を具えている。第１Ａ図は金属クローム
薄膜が示す光透過率を示す特性図であつて、同図
では、実用上必要とされる遮光領域を考え、視感
度の高い波長光としてλ＝500nm（通常緑色光と
して視覚される）の波長の光と可視光長波長の限
界とされている光λ＝700nm（通常赤色光として
視覚される）の光を対象とし、夫々が空気中より
金属クローム膜を透過し硝子板基に向けて透過す
る透過率を縦軸にとり、その際のクローム金属膜
の膜厚を横軸にとつてある。この図からも明らか
なようにクローム金属膜は、200Å以上の厚さで
10％以下の透過率となり、実用上は400Å乃至600
Å程度の膜厚で殆んど充分な遮光機能を発揮する
ことが認められ、この上に覆われる反射防止膜の
酸化第２クローム薄膜がもつ遮光性（それ自体の
遮光機能が著しく低いことは上述の通りであると
しても）と相俟つてそれが同程度の厚さで所要の
低い表面反射機能を発揮する場合には略完全な可
視光の遮断がなされる。

第１Ｂ図では、クローム合金としてクローム・
ニツケル比４：１の合金を以つてする硝子基板上
の蒸着膜が与える光透過率の特性を示してある。
クローム・ニツケル合金の場合クローム単体金属
の蒸着膜の場合より幾分遮光性が劣るが、700Å
乃至900Å程度の厚さを以つてすれば、実用上充
分な遮光機能を発揮させ得ることが明らかであ
り、それは酸化第２クロームのみの単層膜構成の
場合に比してなお同じ厚さで10倍以上の遮光性を
具えるので、この上に反射防止機能を発揮させる
に必要な酸化第２クロームの薄膜を重ねて蒸着さ
せても全体の厚さは酸化第２クロームの単層膜の
場合の厚さに比して依然数分の１程度の厚さで足
りることとなる。

このような多層構成によれば、まづ酸化第２ク
ロームの単層膜の場合の膜厚の1/8〜1/10の膜厚
を以つて同程度の遮光性とよりすぐれた反射防止
効果を発揮させることになるので、目盛類ないし
レチクルの微細なパターン表現を可能とするとと
もに、同一真空中で連続して同種技術をそのまゝ
適用することができる。以下本発明の目盛類また
はレチクルを硝子板上に形成した光学製品につい
て、幾つかの実施例によつて詳述する。

実施例 １ 第２図ａは、本発明の硝子目盛板の正面図を示
し、第２図ｂはその一部を縦断した拡大図を示し
てある。図中１１は屈折率が1.52の通常BK―７
と呼ばれる硝子から成る基板で、この上に金属ク
ロームの膜を通常の真空蒸着法により形成し、更
に同一真空中で同様の方法により酸化第２クロー
ム膜を形成した上でケミカルエツチング方式によ
りエツチング加工したものである。この場合の各
膜層の厚さは以下の通りである。

金属クローム膜２１……665Å 酸化第２クローム膜３１……520Å 第２図ｃはこの実施例に於いて可視光領域下に
於ける上記目盛板の目盛表面が与える分光反射率
特性を示すものである。図中実線は酸化第２クロ
ーム膜３１により反射防止された金属クロームの
表面反射率特性を示し、一点鎖線は硝子基板１１
上に金属クローム膜２１のみを蒸着した際の表面
反射率特性を示してある。

実施例 ２ 第３図ａ，ｂは本発明の他の実施例を示すもの
で、硝子基板上にレチクルを形成してある。第３
図ａはその正面図、第３図ｂはその一部を縦断し
て拡大した断面図である。硝子基板１２上にクロ
ーム合金（クローム対ニツケル比４：１）を常法
により真空蒸着し、更に同じ蒸着中で酸化第２ク
ロームを蒸着した上実施例１と同様のケミカルエ
ツチング加工を加え、レチクルを形成させた。第
３図ａ及びｂに於いて、符号２２はクローム合金
の膜を示し、符号３２はその表面を覆つて形成さ
れた反射防止膜の酸化第２クローム膜を示してあ
る。この実施例による表面反射特性を第３図ｃに
示してある。この場合クローム合金（クローム・
ニツケル合金）の膜２２及びこれを覆つている酸
化第２クローム膜３２の夫々の厚さは下記の如く
である。

クローム合金膜２２……795Å 酸化第２クローム膜３２……450Å 第３図ｃに於いて実線は、酸化第２クローム膜
３２により反射防止されたクローム合金の表面反
射率特性を可視光領域下で示してあり、一点鎖線
は上記クローム合金の膜２２が硝子基板１２上に
蒸着された状態のそれを示してある。

実施例 ３ 第４図ａ及びｂに示す実施例は前記実施例１に
よつて形成された目盛板の目盛表面の反射を更に
改良するために誘電体３層反射防止膜を真空蒸着
によつて形成し、RFスパツタエツチング方式で
エツチング加工した硝子目盛板を示してある。第
４図ａはその正面図、第４図ｂはその一部を縦断
した拡大図である。図中１１は同様硝子基板であ
り、２１は金属クローム膜、３１は酸化第２クロ
ーム膜であつて４１は弗化マグネシウムの膜を示
す。弗化マグネシウムの膜４１，４１間に介在し
符号５１を以つて示す膜は弗化セリウムの膜であ
る。この場合の各膜層の厚さは以下の通りであ
る。

第１層 金属クローム膜２１……665Å 第２層 酸化第２クローム膜３１……520Å 第３層 弗化マグネシウム膜４１……905Å 第４層 弗化セリウム膜５１……780Å 第５層 弗化マグネシウム膜４１……905Å この実施例による目盛表面の分光反射率を第４
図ｃに実線を以つて示してあり、同図に於いて一
点鎖線を以つて示す特性は、同じ硝子基板上に上
記金属クローム膜２１のみを蒸着した場合の分光
反射率を示すものである。

本実施例に於いては、弗化マグネシウム４１，
４１の膜層間に弗化セリウムの膜５１を介在させ
るようにしてあるが、同膜５１に替えて屈折率が
これに近い酸化アルミニウム（ｎ≒1.6）、若しく
は酸化珪素（ｎ≒1.47）を用いても略同様の反射
防止効果を期待し得る。また、この実施例では、
RFスパツタエツチング方式でエツチング加工を
施したが、実施例１によつてエツチング加工のな
された製品に対し、透明誘電体多層膜をそのまゝ
順次蒸着により形成してもよい。その場合エツチ
ング加工を終つた実施例１の製品は、基板透明部
の光透過性が幾分減少し又作業工程が一工程増え
るという欠点はあるが、設備的にまた作業的に容
易なケミカルエツチング方式で加工できるという
利点はある。

既述の如く、本発明の目盛板、レチクル等の光
学製品では、薄層を以つて充分な光遮断性を具備
し、且つ表面反射の低い目盛線、点、文字、記
号、数字を含む目盛類を硝子板上に具えており、
従つて極く微細なパターン構成を以つてこれらを
顕出させることができ、耐久性を高く保ち得るこ
とは勿論のこと、生産性の面からみても、金属ク
ロームまたはこれを主体とする合金を以つて遮光
層を与え、表面反射を低めるための膜もまた同じ
金属クロームの酸化物を以つて連続して蒸着する
ために、相互の親和性に富み、同一の蒸着空間を
利用しての連続作業が可能であり、ケミカルエツ
チングを以つてする爾後処理に於いても共通のエ
ツチング液による処理が可能となる。

一方金属クロームまたはクローム合金の膜上に
直接前記透明誘電体膜を蒸着して反射防止を行わ
せるようになすことは、屈折率の関係から難点が
あるが、本発明によれば、金属クロームまたはそ
の合金からなる蒸着膜上に反射防止条件の優れた
酸化第２クローム膜を蒸着するのでより効率のよ
い表面反射防止を行うことが出来る。又更に反射
防止効果を高める為にこの酸化第２クローム膜上
へ透明誘電体膜（単層及び多層）を反射防止膜と
して重設することを容易となし、その機能を充分
に発揮させる上で極めて有効となる。

なお、上記実施例では、何れも硝子基板上に直
接金属クロームまたはその合金を蒸着する工程を
以つて得られる製品を対象に述べたが、それらは
硝子基板を境として蒸着膜の重設される側から目
盛類を視認することを前提にした多くの現実例に
即して説明したにとどまるものであり、本発明は
硝子基板の両側から目盛類を視認する必要のある
光学機器に使用する場合や、硝子基板の反対側か
らの光入射が、前記硝子基板上の金属クローム膜
もしくはクローム合金膜の反射により光学系内に
ゴーストイメージ、フレヤーその他の好ましから
ざる光学的障害に対処するため、先づ硝子基板上
に酸化第２クローム膜を蒸着形成しておき、金属
の裏面反射防止をなしこの上に金属クローム膜若
しくはクローム合金を蒸着し、これに酸化第２ク
ローム膜を、また更に透明誘電体膜を重層構成す
る実施形の実施を妨げるものではないことを理解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明に於いて用いられる金属クロ
ームの光透過率と膜厚との関係を示す特性図、第
２Ａ図は本発明に於いて用いられるクローム合金
の光透過率と膜厚との関係を示す特性図、第２図
ａ及びｂは本発明の実施例の１つを示すもので、
第２図ａは目盛板の正面図を、また第２図ｂはそ
の一部を縦断して拡大した図を示す。第２図ｃは
第２図ａ及びｂに示す実施品の光反射特性を示す
実測図。第３図ａ及びｂは本発明の他の実施例を
示すもので、第３図ａはレチクルの正面図を、ま
た第３図ｂはその一部を縦断して拡大した図を示
す。第３図ｃはこの実施例の分光反射特性を示す
実測図。第４図ａ及びｂは第２図ａ及びｂに示し
た実施例に対し誘電体多層膜を更に蒸着した実例
を示すもので第４図ａはその正面図、第４図ｂは
その一部を縦断して拡大した図であり、第４図ｃ
はこの実施例に於ける分光反射特性を示した実測
図である。 １１……硝子基板、２１……金属クローム膜、
３１……酸化第２クローム膜、１２……硝子基
板、２２……金属クローム膜、３２……酸化第２
クローム膜、４１……弗化マグネシウム膜、５１
……弗化セリウム膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硝子基板上に、真空蒸着により、形成される
   金属クロームまたはそれを主体とするクローム合
   金を以つてする遮光性の薄膜と該金属反射防止膜
   としての酸化第２クローム薄膜とを具備させ、こ
   れをエツチング加工して目盛類またはレチクルを
   硝子基板に形成した光学製品。 ２ 硝子基板上に、真空蒸着により形成される金
   属クロームまたはそれを主体とするクローム合金
   を以つてする遮光性の薄膜と該金属反射防止膜と
   しての酸化第２クローム薄膜とを具備させ、２つ
   の薄膜のもつ屈折率を利用してこの上に透明誘電
   体の単一または複数の膜を重層させエツチング加
   工して目盛類またはレチクルを硝子基板に形成し
   た光学製品。