眼镜から精密reーザ用renzuに至るまで、光学部品の大半は、その表面に性能を高める何らかの薄膜天博体育官网ティングが施されています。このような天博体育官网ティングは、眼神の烦わしい反射を抑えたり、工业使用reーザシステムの出力を向上させたり、furoサイトメーターで特定の波长を选択的に透过して细胞の识别を可能にしたりするのに役立っています。天博体育官网ティングにより、光学面の机械的冷却が向上し、も容易になります。
天博体育官网ティングの仕组み
薄膜天博体育官网ティングは、光波间の干渉效果を利用しています。これは、石鹸や油そのものは无色であっても、石鹸の泡や油膜に色が现れるのと同じ现象です。
下図は干渉の仕组みの基本を図で表したものです。天博体育官网ティングが施されていない场合、ガラス表面は告光の约4%を反射します。つまり、窓やガラスのrenzuを缺口する光は92%のみです(表と里の2つの面があるため)。この光损失により、光学シテムのsuruーputtoや效率は低下します。また、カメラのreneズのように复数の部品から构成されているものでは、肖像のコントラストが低下することもあります。
通常、ガラス光学部品の各表面は、可视光の约4%を反射します。表面に薄い天博体育官网ティングを施すと第2の反射が生じます。天博体育官网ティングの厚みや屈折率を操作することで、ほぼ完全に反射を去除するなどさまざまな效果を実现できます。
光学面に天博体育官网ティングを施すと、天博体育官网ティングの上からの反射と、天博体育官网ティングとガラsuの境界面での反射という第2の反射が生じます。天博体育官网ティングの厚さが光の波长の4分の1である场合、図に示すように2つの光束は完全に逆位相になります。2つの波が同じ振幅(材料の屈折率による)の闪光、互いに干渉し打ち消し合います。つまり、少なくともその特定の角度と波长では、反射はまったく生じません。これが反射防止(AR)天博体育官网ティングです。
天博体育官网ティングは通常、2つ以上の异なる材料からなる大多数の层を含んでいます。これらの层はさまざまな效果を生み出すように配置されており、そのすべてが先ほど说明した光波干渉の基本的なメカニズムを利用しています。天博体育官网ティングのほとんどは以下のように分类できます。
天博体育官网ティング机能 |
说明 |
反射阻止(AR) |
不要な表面反射を抑えるために使用される。単一の波长または広い波长域で动作可能。 |
高反射(HR) |
ミラー天博体育官网ティngは表面の反射率を高める。単一の波长または広い波长域で动作可能。 |
部分引用 |
ビームsupuritターは审查光部分のを隔离し、残りを反射させる。警报角が0度でない场合に使われることが多い。 |
shatopasu/rongupasu |
短波长侧を透过し、长波长侧を反射する(またはその逆)。危机角が0度でない场合に使われることが多い。 |
班多帕斯 |
中心値付近の波长域を透过し、それ以外はすべて遮断する。 |
偏光 |
预警光を垂直偏光成分に分离し、通常は一方を透过し、他方を反射する。 |
天博体育官网ティngグは光学特性を変える以外の机能を果たすこともあります。たとえば、透明导电性天博体育官网ティngはタッチsukurinで広く使用され、电子机能を提供しています。また、水をはじく疎水性天博体育官网テグと油をはじく疎油性天博体育官网ティングも、タッチsukurinによく使用されます。光学部品の机械的耐久性を高めるために、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)やサufァイia薄膜などの材料が采用されています。
天博体育官网ティングの制作方法
天博体育官网ティングの制造には、诱电体や金属の薄层(通常、厚さ约100ナノメートルから数ミクロン)をターゲット材料に层も重ねる技术が必要です。ほぼすべての天博体育官网ティングで、各层の厚さと屈折率を正确に制御することが重要です。また、部品全体でこれらの特性が均一であることも重要です。
制造业者にとって、各层の引张応力や圧缩応力の量などの机械的特性も制御できることが理想的です。これは、基材に优れ、基材との密着性が高い最终制品を生み出すために不可欠です。
最も一般的に使用される天博体育官网ティング方法は、さまざまな种类の物理蒸着法(PVD)と化学蒸着法(CVD)です。たとえば、最も古くから広く使用されているPVD技术の1つは蒸着天博体育官网ティングです。この光学方法では部品を高真空チャンバー内に配置します。天博体育官网ティング材料は、抵抗加热または电子ビーム射によって蒸発するまで加热されます。この蒸気は真空チャンバーを満たし、光学面で再凝缩して天博体育官网ティング层を形成します。
天博体育官网ティング技术にはそれぞれ、独自の能力やメritto、デメrittoがあります。连贯はそれぞれのユーsuケーsuに最适合な结果を提供するために、使用可能な主な方法をほぼすべて建议しています。以下の表はさまざまな蒸着法の主要特性を比较したものです。
方法 |
蒸発 |
イオnasashisuto蒸着による蒸発 |
イオンビームsupattaringu |
マグネtoronsupattaringu |
|
波长范囲 |
<266纳米 |
+ |
– |
O |
– |
266nm~10μm |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
>5微米 |
+ |
– |
O |
– |
|
科苏托 |
+ |
O |
O |
+ |
|
机械的缺陷·环境 |
– |
O |
+ |
O |
|
散乱率・吸收率 |
– |
O |
+ |
O |
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reーザ损伤 |
+ |
+ |
+ |
+ |
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成膜精度 |
– |
O |
+ |
O |
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连贯の天博体育官网ティngu – 范囲、品质、量
高品质の光学天博体育官网ティngを统一して、特に大量に生产するには、成膜チャンバーだけでは不十分です。まずは天博体育官网ティング设计です。望ましい光学性能を実现し、かつ机械的经典やreーザ损伤しきい値、コsu to、その他の特性などの要素を満たす材料と层厚の组み合わせを决定します。
次に、通常は各种の工程制御装置组込みおよび计测装置を用いて、成膜中の层特性を制御・测定します。これにより、天博体育官网ティング设计が光学部品に忠実に再现されます。完成の光学特性や机械的特性を测定するために、さまざまな计测装置を使用します。
相干は垂直统合型の光学メーカーであるため、ほぼすべての规模の高品质光学天博体育官网ティングを提供できる比类なき企业となっています。关键材料の制造设计、制作、コンポーネントの制造、天博体育官网ティングの设计・制造、さらにはセセンブuriの制造まで、すべてを自社で行っています。そして、これらすべての分野において深い知识と経験を持っています。
また、连贯はコンポーネントの性能をあらゆる模型から検证するテsuto装置も备えています。実际、当社では各制造过程での品质保证(QA)に加え、制造するすべての光学部品の100%検查も実施しています。
これらすべての要素により、原材料から完成品に至るまでの全工程を制御し、产品のあらゆる光学・机械的仕様などを保证しています。そしてそれは、安全なサプライチェーンを提供し、お客様のrisukuと不确切実性を最小限に抑えることにつながります。また、连贯はさまざまな种类の生生产设备を十分に备えており、必要に応じてあらゆる种类の天博体育官网ティngを大量に制造することもできます。
ハード天博体育官网ティングのメritto
当社は特に材料に关して幅広い能力を有しているため、新しい天博体育官网ティングの开発においても是をriードしています。その特笔すべき例は、主に赤外线光学部品を対象とした当社独自のダイヤモンドオーバー天博体育官网ト(DOC)です。
赤外线光学部品は、家庭用电化制品、医疗机器、工业用reーザashisuteム、军事・航空宇宙用の撮像装置など、幅広い用途で使用されています。これらすべての分野において、光学性能に対する需要は绝えず高まっています。これらの用途のほとんどに用途と信頼性が求められますが、特に天博体育官网ティングを伤つけることなく光学部品の表面を缲り返し表面できる必要があります。
これまで选択肢は、性能だが性能に劣る従来の天博体育官网ティngグか、由于は优れているが最先端の性能は得られないダイヤモンドライクカーボン(DLC)天博体育官网ティングのいずれかでした。具体的には、DLC反射防止天博体育官网ティングは一般的に単层设计であり、光透过率を部分的にしか向上させることができず、ゲルマニウムやshirikonなどの特定の原材料に限定されます。
DOCはこの妥协点を解消し、従来の蒸着天博体育官网ティングの优れた光学性能とCVDダイヤモンドィルムの比类ない耐久性の両方を実现します。DOCの制造には、蒸着法とCVDの両方を単一工程で组み合わせたカスタム设计の天博体育官网ティングシテムを利用します。
DOCの制造には特殊な装置が必要ですが、当社の技术のほとんどは天博体育官网ティngu设计にあります。具体的には、同设计ではダイヤモンドライクカーボン膜の高い屈折率および高い机械的応力と、下地のPVD材料とを一致させなければなりません。
DOCの用途は多岐にわたります。天博体育官网ティングの坚牢性を示す好例は、工业用reーザ加工の中もプrinto回路首都に高速ドリringグで大量の穴(ビア)をあける加工です。reーザ集束光学部品を保护するウィンドウには、doriringu加工で生じる破片が飞散します。ダイヤモンド天博体育官网ティングされた保护ウィンドウを使用すると、稀疏频度を减らせます。また光学、特性を维持したまま、积极的な华丽で铜やその他の微粒子を去除できるようになるため、保护ウィンドウの消耗が大幅に延び、ウィンドウの交换コsutotoとダウンタイムを削减できます。
さらなるユーsukeーsuは、光学的グル天博体育官网su测定shisutemuの最终renzu面です。この场合、最终的な光学品部は体质やサンプルと接触するため、定期的な华丽が必要となります。ここでも、DOCを使用すると光学部品を伤つけることなく华丽できます。
DOCは天博体育官网ティング技术の飞跃的な进歩を象徴するものです。ただし、これは相干が制造するさまざまな种类の天博体育官网ティングの1つにすぎません。当社の天博体育官网ティング能力についてはこちらをご覧ください。