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レンズにコーティングをするとレンズの表面反射が減少します。表面に余分なコーティングをすれば光が遮られるような気がしますが、実際には光の透過率が高くなっています。これはなぜでしょう?レンズ表面に薄い膜ができると、光は膜表面で一回反射し、さらにレンズ表面で反射することになります。膜表面で反射した光とレンズ表面で反射した光は、膜の厚さだけ位相がずれてしまいます。膜の厚さが光の波長の1/4であれば、その波長の光は膜表面の反射光とレンズ表面の反射光でちょうど打ち消しあうことになります。これによって、光の反射がおさえられるのです。光の干渉現象を利用して、反射を消しているわけです。 多層膜コーティングで透過率は99. 9%に コーティングの材料にはフッ化マグネシウム(MgF 2 )や水晶が用いられます。「真空蒸着」や「スパッタリング」(プラズマによる蒸着技術)によって、レンズの表面にきわめて薄い均一な膜を形成していきます。ただし、実際の光にはさまざまな波長の光が含まれていますから、一層のコーティングだけですべての波長の反射をおさえることはできません。さまざまの波長の光の反射をおさえるには、複数層のコーティングが必要になってきます。これは高級なレンズに用いられるコーティング「多層膜コーティング」と呼ばれています。現在では10層を超えるコーティング技術が開発され、多層膜コーティングをほどこしたキヤノンの高級レンズでは、紫外線から近赤外線まで広範囲な波長域にわたって99. 9%もの光透過率を実現しています。 光を分割するコーティング技術 レンズコーティング技術は光の透過率を上げるためだけでなく、光のフィルターとしても利用されています。波長の短い紫外線だけを反射するようにコーティングしたレンズ(いわゆるUVカットレンズ)は、メガネやサングラスに用いられています。また、特定の波長の光だけ透過させ、他の波長の光は反射してしまうようなコーティングも可能です。ビデオカメラでは光をいったんRGB(レッド・グリーン・ブルー)の三色に分解してから、それぞれ電気信号に変えて画像を生成しています。この光の三色分解にも、RGBの各波長だけを透過させるレンズコーティングが利用されています。 ナノテクノロジーを応用したコーティング技術 レンズコーティングにも最先端の技術が使われるようになってきました。 キヤノンが開発した新たな特殊コーティング技術「SWC(Subwavelength Structure Coating)」では、コーティングの構造材料に酸化アルミニウム(Al 2 O 3 )を利用し、レンズの表面に、高さ220nmという可視光の波長よりも小さいナノサイズのくさび状の構造物を無数に並べることを可能にしました。このナノサイズのコーティングにより、ガラスと空気の間の屈折率を連続的に変化させ、屈折率が大きく異なる境界面をなくすことに成功。反射光の発生をおよそ0.
05%にまで抑えることができるようになりました。また、特に入射角が大きな光に対しても、従来のコーティングにはない優れた反射防止効果が発揮されることが実証されています。現在、SWCは、主に広角レンズに採用されている曲率が大きいレンズなどに幅広く採用され、防ぐことが難しかった周辺部での反射光によるフレアやゴーストの発生を大幅に抑えています。
TIGOLD COATING SOLUTIONS 反射防止膜(AR)とは屈折率の異なる物質を交互に積層させることにより干渉がおこりその原理を利用して特定の波長の反射率を低減させた膜のことです。多層(マルチコーティング)することにより、ディスプレイ等の表面反射を低減、透過率をより向上させ画面を見やすくします。.
Encyclopedia of Laser Physics and Technology, RP Photonics, October 2017, このコンテンツはお役に立ちましたか? 評価していただき、ありがとうございました!
4 0. 28 反射防止膜なし 91. 3 8. コーティングの解説/島津製作所. 51 効果 +8. 10 -8. 23 注1:上記の値は測定値であり、保証値ではありません。 注2:上記は両面反射防止膜加工後の実測値。 反射防止コーティングの用途 《反射防止膜層数別の特長と用途》 ● 2Layer AR ・特長:単一波長のみ反射を抑え透過させる。仕様となる波長のみの効率化を目的とする。 ・用途:Blu-ray、DVD、CD、MOなどの光学エンジン等 ● 4Layer AR ・特長:視感度帯域全体の反射を抑え透過させる。仕様波長帯域が広い場合4層を選定する。 ● 6LayerAR ・特長:視感度帯域全体の反射色彩を抑え透過させる。視感度帯の反射をフラットにする。 ・用途:ディスプレイなど、デザイン性と見やすさ Copyright(c)2020 Tigold Corporation All Rights Reserved.
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