光学用途向けのフィルムおよびそのようなフィルムの作製方法
光学用途向けのフィルム、そのようなフィルムを含む物品、そのようなフィルムの作製方法およびそのようなフィルムを用いるシステムが、開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、光学用途向けのフィルム、そのようなフィルムを含む物品、そのようなフィルムの作製方法およびそのようなフィルムを用いるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
光の操作が望ましい場合には、光学デバイスおよび光学システムが一般に用いられる。光学デバイスの例としては、レンズ、偏光子、光学フィルタ、反射防止フィルム、リターダ（たとえば、４分の１波長板）およびビームスプリッタ（たとえば、偏光ビームスプリッタおよび非偏光ビームスプリッタ）が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
概要
本発明は、光学用途向けのフィルム、そのようなフィルムを含む物品、そのようなフィルムの作製方法およびそのようなフィルムを用いるシステムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面の上に蒸着され、フィルムが第１の材料からなる層を含み、基板がポリマーを含むことを特徴とする。
【０００５】
別の態様において、本発明は、光学部品の上に多層フィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は光学部品の光学部品の第１の面の上に蒸着され、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の材料からなる単層のうちの１層は第１の材料からなる層の面の上に蒸着され、多層フィルムは第１の材料からなる層および第２の材料からなる層を含み、光学部品はレンズであることを特徴とする。
【０００６】
別の態様において、本発明は、基板の第１の面および第２の面の上にフィルムを同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、第１の面は第２の面に対向していることを含む方法を特徴とする。
【０００７】
別の態様において、本発明は、光学基板の第１の面および第２の面の上に第１の材料からなる層を同時に蒸着するために原子層蒸着を用い、第１の面が第２の面に対向していることを含む方法を特徴とする。
【０００８】
別の態様において、本発明は、ポリマーを含む基板の面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【０００９】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面の上に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、基板はレンズを含むことを特徴とする。
【００１０】
別の態様において、本発明は、曲面を含む基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の曲面の上に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含むことを特徴とする。
【００１１】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面および第２の面の上に同時に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の面は第２の面に対向することを特徴とする。
【００１２】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の非共面および第２の非共面の上に同時に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の面は第２の面に隣接していることを特徴とする。
【００１３】
別の態様において、本発明は、レンズの面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【００１４】
別の態様において、本発明は、曲面または構造面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【００１５】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含むことができる。
【００１６】
第１の材料からなる複数の単層を蒸着する工程は、前駆物質からなる単層を蒸着する工程と、前駆物質からなる単層を試薬にさらして、第１の材料からなる単層を形成する工程と、を含むことができる。試薬は、前駆物質と化学的に反応して、第１の材料を形成することができる。たとえば、試薬は、前駆物質を酸化して第１の材料を形成することができる。前駆物質からなる単層を蒸着する工程は、基板を収容する室の中に前駆物質を含む第１のガスを導入する工程を含むことができる。室における第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。前駆物質からなる単層を試薬にさらす工程は、室の中に試薬を含む第２のガスを導入する工程を含むことができる。室における第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。第１のガスが導入された後であって、第２のガスを導入する前に、第３のガスを室の中に導入することができる。第３のガスは、前駆物質に対して不活性であってもよい。第３のガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを挙げることができる。前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択されることができる。第１の材料は、誘電材料であってもよい。
【００１７】
本方法は、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の材料からなる単層のうちの１層は第１の材料からなる層の上に蒸着され、第２の材料は第１の材料とは異なり、フィルムは第２の材料からなる層を含むことができる。第２の材料からなる複数の単層を蒸着する工程は、前駆物質からなる単層を蒸着する工程と、前駆物質からなる単層を試薬にさらして、第２の材料からなる単層を形成する工程とを含むことができる。試薬は、前駆物質と化学的に反応して、第２の材料を形成することができる。たとえば、試薬は、前駆物質を酸化して第２の材料を形成することができる。前駆物質からなる単層を蒸着する工程は、基板を収容する室の中に前駆物質を含む第１のガスを導入する工程を含むことができる。室における第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。前駆物質からなる単層を試薬にさらす工程は、室の中に試薬を含む第２のガスを導入する工程を含むことができる。室における第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。第１のガスが導入された後であって、第２のガスを導入する前に、室は、パージガスでパージすることができる。パージガスは、第１の前駆物質に対して不活性であってもよい。パージガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを挙げることができる。前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択されることができる。第２の材料は、誘電材料であってもよい。
【００１８】
本方法は、第２の材料からなる層の面の上に第３の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、第３の材料は第２の材料とは異なり、フィルムは第３の材料からなる層を含むことができる。第３の材料は、第１の材料と同一であってもよい。第３の材料からなる層は、原子層蒸着を用いて蒸着されることができる。本方法はまた、第３の材料からなる層の面の上に第４の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、第４の材料は第３の材料とは異なり、フィルムは第４の材料からなる層を含むことができる。第４の材料は、第２の材料と同一であってもよい。第４の材料からなる層は、原子層蒸着を用いて蒸着されることができる。本方法は、第４の材料からなる層によって支持される別の層を形成する工程を含むことができる。別の層は、原子層蒸着を用いて形成されることができる。
【００１９】
基板は、光学部品であってもよい。本方法は、基板の第２の面の上に第１の材料からなる層を形成し、同時に、第１の面の上に第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の面は第１の面と対向するか、または第１の面と隣接することができる。第１の材料からなる層は、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着することによって、第２の面の上に形成されることができ、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第２の面の上に蒸着される。
【００２０】
本方法は、基板の第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の上に第２の材料からなる層を形成し、同時に、第１の面の上の第１の材料からなる層の上に第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の面は第１の面と対向するか、または第１の面と隣接することができる。第２の材料からなる層は、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着することによって、第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の上に形成されることができ、第２の材料からなる単層のうちの１層は第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の面の上に蒸着されることができる。
【００２１】
第１の材料からなる層を形成している間、基板は約５００℃以下（たとえば、約３００℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、約６０℃以下、約５０℃以下）の温度であってもよい。
【００２２】
基板がポリマーを含む実施形態において、ポリマーは熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーであってもよい。
【００２３】
さらなる態様において、本発明は、第１の面および第１の面に隣接する第２の面を有する基板を備え、第１の面および第２の面は非共面であり、第１の面の上に蒸着される第１の多層フィルムと、第２の面の上に蒸着される第２の多層フィルムと、を備え、第２の多層フィルムは第１の多層フィルムと隣接する物品を特徴とする。
【００２４】
別の態様において、本発明は、第１の面および第１の面に対向する第２の面を有する光学部品と、第１の面の上に蒸着される第１の材料からなる層と、第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層と、を備え、第１の面の上の位置における第１の材料からなる層の垂直光学厚さは、第２の面の上の対応する位置における第１の材料からなる層の垂直光学厚さの約５％以内である物品を特徴とする。
【００２５】
別の態様において、本発明は、約１０ｍ以下の曲率半径を有する面を有し、面が第１の位置および第２の位置を有し、第１の位置における面法線と第２の位置における面法線との間の角度が約２°以上である基板と、面の上に蒸着されるフィルムと、を備え、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の位置における層の垂直光学厚さは第２の位置における層の垂直光学厚さの約１％以内である物品を特徴とする。
【００２６】
別の態様において、本発明は、第１の面および第１の面に対向する第２の面を有する基板と、第１の面の上に蒸着される第１のフィルムと、第２の面の上に蒸着される第２のフィルムと、を備え、第１の面の上の位置における第１のフィルムの垂直光学厚さは、第２の面の対応する位置における第２のフィルムの垂直光学厚さの約５％以内である物品を特徴とする。
【００２７】
別の態様において、本発明は、ポリマーを含む基板および基板の第１の面の上に蒸着される多層フィルムを備える物品を特徴とする。
【００２８】
別の態様において、本発明は、光軸を画定する多層フィルムを備える光学フィルタであって、光学フィルタは光軸に沿って伝搬する波長λ１を有する光の５０％を透過し、光軸に対して３０°の角度で多層フィルムに入射する波長λ２を有する光の５０％を透過し、｜λ１−λ２｜は約３０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【００２９】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含んでもよい。
【００３０】
第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、第１の材料からなる隣接層を含むことができる。第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、第２の材料からなる隣接層を含むことができ、第２の材料は第１の材料とは異なり、第２の材料からなる隣接層は第１の材料からなる隣接層によって支持される。第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、３層以上の隣接層を含むことができ、近接層は異なる材料から形成される。
【００３１】
基板は、光学部品（たとえば、フレネルレンズ、オプティカルフラットなどのレンズ）であってもよい。基板は、ガラスを含むことができる。ガラスは、ホウケイ酸ガラス、ガラスセラミック、石英、溶融シリカおよびソーダ石灰ガラスからなる群から選択されることができる。あるいはまたはさらに、基板は、ポリマー（たとえば、熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマー）を含むことができる。ポリマーは、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択されることができる。基板は、約２５０℃以下（約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、約８０℃以下）のガラス転移温度を有する材料を含むことができる。基板は、約０℃〜３００℃の温度では第１の材料の熱膨張係数の１０％以内の熱膨張係数を有する基板材料を含むことができる。面は、約１００ｍ以下の曲率半径を有することができる。あるいは、面は、実質的に平面であってもよい。面は、構造面であってもよい。第１の材料は、誘電材料であってもよい。第１の材料は、酸化物であってもよい。たとえば、酸化物は、金属酸化物であってもよい。一部の実施形態において、金属酸化物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２およびＴａ２Ｏ５からなる群から選択される。
【００３２】
隣接層は、約１ｎｍ以上（たとえば、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上）の垂直光学厚さを有することができる。一部の実施形態において、隣接層は、約５，０００ｎｍ以下（たとえば、約１，０００ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下）の垂直光学厚さを有することができる。
【００３３】
第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、反射防止フィルムである。一部の実施形態において、物品は、光学フィルタである。光学フィルタは、赤外フィルタであってもよい。赤外フィルタは、物品を通過する約６５０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長を有する光の透過率を低減することができる。光学フィルタは、紫外フィルタであってもよい。紫外フィルタは、物品を通過する約４００ｎｍ未満の波長を有する光の透過率を低減することができる。
【００３４】
第１の材料の屈折率は、第２の材料の屈折率とは異なっていてもよい。第１の材料からなる隣接層の垂直光学厚さは、第２の材料からなる隣接層の垂直光学厚さと同一であってもよい。あるいは、第１の材料からなる隣接層の垂直光学厚さは、第２の材料からなる隣接層の垂直光学厚さとは異なっていてもよい。物品は、基板の第３の面の上に蒸着される第３の多層フィルムを含むことができ、第３の面は第１の面と対向する。第１の多層フィルム、第２の多層フィルムおよび第３の多層フィルムは、同一であってもよい。
【００３５】
一部の実施形態において、λ１は約６５０ｎｍである。
【００３６】
さらなる態様において、本発明は、物体からの光を画像平面に結像するためのレンズと、光学フィルタがない同一の光学システムに比して、画像平面で波長λの集束光の量を約２０％以上減少させるようレンズに対して位置決めされる複数の層を含む光学フィルタと、を備え、層のうちの１層がレンズの第１の面の上に蒸着される光学システムを特徴とする。
【００３７】
別の態様において、本発明は、レンズおよび画像平面に対して位置決めされる光学フィルタを備え、光学フィルタは第１の面および第２の面を有する基板を備え、第１の面は第２の面に対向し、第１の面および第２の面の上に蒸着される第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムをそれぞれ備え、第１の多層フィルムは第２の多層フィルムと同一である光学システムを特徴とする。
【００３８】
別の態様において、本発明は、光学システムの１つを含むディジタルカメラを特徴とする。
【００３９】
さらなる態様において、本発明は、ディジタルカメラを含む携帯電話を特徴とする。
【００４０】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含むことができる。
【００４１】
第１の面は、約２ｍ以下の曲率半径を有することができる。画像平面は、レンズから約５ｃｍ以下（たとえば、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下）であってもよい。光学システムは、画像平面に位置決めされる検出器を備えることができる。検出器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイまたは相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）アレイであってもよい。光学フィルタは、検出器の面の上に蒸着されてもよい。
【００４２】
複数の層は、複数の誘電層を含むことができる。複数の層からなる交互の層は、異なる屈折率を有することができる。複数の層は、第１の面に対向するレンズの第２の面の上に蒸着される層を含むことができる。λは、約６５０ｎｍ以上であってもよい。たとえば、λは、約６５０ｎｍ〜１，１００ｎｍであってもよい。光学フィルタは、画像平面で波長λの集束光を約５０％以上（たとえば、約８０％以上、約９０％以上、約９５％以上）減少させることができる。
【００４３】
光学システムは、物体からの光を画像平面に結像するための第２のレンズを含むことができる。光学フィルタの層のうち１層は、第２のレンズの面の上に蒸着されてもよい。結像される光の光線は、第１の面で約２０°以下（たとえば、約１５°以下、約１０°以下）の最大発散を有することができる。光学フィルタは、レンズと画像平面との間に位置してもよい。
【００４４】
本発明の実施形態は、以下の利点を１つ以上含んでもよい。
【００４５】
一部の実施形態において、フィルムは、きわめて均一（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）である１層以上の層を含むことができ、たとえば、それ自体がきわめて均一（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）であるフィルムを生じることができる。１つ以上のそのようなフィルムを含む光学デバイスなどの物品は、強化した性能を呈することができる。一例として、１つ以上のそのようなフィルムを含む光学フィルタは、望ましくない波長の遮断にきわめて効果的であり、所望の波長の透過についてもきわめて効果的であってもよい。
【００４６】
きわめて均一な層は、蒸着から蒸着まで反復可能に蒸着して、きわめて均一な（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）多層フィルムを形成し、きわめて均一な（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）層を有する異なる基板の上にフィルムを形成してもよい。そのようなフィルムを含む光学デバイスなどの物品は、厳格な均一性の仕様に適合するように製造され得る。一例として、そのようなフィルムを含む光学フィルタは、厳密な光学性能の仕様の範囲内で機能することができる。たとえば、そのようなフィルムを含む一群の光学フィルタに関する透過率帯域端の位置は、各フィルタに関して実質的に同一であってもよい。
【００４７】
ある実施形態において、フィルムは、基板によって支持される等角層である１層以上の層を含むことができる。等角層はまた、きわめて均一であってもよい（たとえば、きわめて均一な厚さを有する）。１つ以上のそのような光学フィルムを含んでいる光学デバイスなどの物品は、強化した性能を呈することができる。一例として、フレネルレンズの構造面は、反射防止（ＡＲ）フィルムによって被覆され、レンズの強化した性能を提供してもよい。そのようなレンズにおけるＡＲフィルムは、レンズの構造面における望ましくない反射のために生じ得る「ゴースト」を低減することができる。別の例として、きわめて均一なフィルム（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）は、ボールレンズの面または積分球の内面などの曲面の上に蒸着されてもよい。
【００４８】
一部の実施形態において、本方法は、基板の複数の（たとえば対向する）面を同時に蒸着することを可能にすることができる。これにより、フィルムの蒸着に関連する費用および／または複雑さを低減することができる。これはまた、複数の実質的に同一のフィルムを基板の異なる面の上に形成し、蒸着時間を短縮し、および／または基板の過剰な取扱いを減少させることを可能にすることができる。そのような方法を用いて形成される光学デバイスなどの物品は、厳格な光学性能の仕様を満たすことができる。一例として、ＡＲフィルムは、１回の蒸着実行中に、基板（たとえば、レンズ、プリズムまたはオプティカルフラット）の複数の面の上に被覆されてもよい。
【００４９】
ある実施形態において、本方法は、基板を部分的または完全に封止するために用いられてもよい。これは、たとえば、基板をその環境から保護することが望ましい場合（たとえば、基板を環境にさらすと、基板の性能特性に有害となりうる場合）には、好都合となりうる。
【００５０】
一部の実施形態において、本方法は、温度的に不安定な基板（たとえば、約３００℃以下のガラス転移温度のポリマー基板）に対応する。
【００５１】
ある実施形態において、本方法は、集積光学部品（たとえば、光学フィルタを形成するフィルムなどの１つ以上のフィルム用の基板としても機能するレンズ）を形成するために用いられてもよい。そのような集積構成要素は、特定の目的向けに設計された光学システムに存在する個別の構成要素の数を減少させるために用いられてもよい。これにより、たとえば、光学システムのサイズ、費用および／または複雑さを低減することができる。
【００５２】
本発明の他の特徴および利点は、詳細および図面、特許請求の範囲から明白となるであろう。
【００５３】
種々の図面における類似の参照符号は、類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
詳細な説明
図１Ａを参照すると、光学フィルタ１０は、基板２０（たとえば、ガラス製のオプティカルフラット）の対向する面２１および２２の上に蒸着される２つの多層フィルム１１および１２から構成される。光学フィルタ１０は、軸５０に沿って伝搬するフィルタに当たる一定の波長の光を実質的に反射し、実質的に他の波長の光を透過する。光学フィルタ１０はまた、軸５０に対して一定の角度でフィルタに当たる一定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過する。多層フィルム１１および１２はいずれも、誘電材料から形成される多数の交互に配置される高屈折率層および低屈折率層を含む。
【００５５】
多層フィルム１１の構造が、図１Ｂに示される。多層フィルム１１は、７層の高屈折率層３０および７層の低屈折率層３２から構成される。多層フィルム１２の組成および構造は、多層フィルム１１と同一である。言い換えれば、両方の多層フィルムは同数の誘電層を含み、フィルムにおける対応する層の組成および厚さは同一である。本願明細書で用いられるとき、対応する層は、多層フィルム内の同一の相対的な位置にある多層フィルム１１および１２中の層を指す。
【００５６】
多層フィルム１１および１２中の各層の厚さおよび組成は、光学フィルタ１０の所望のスペクトル特性に左右される。場合によっては、各層の厚さは、約０．２５λ／ｎである。尚、λはフィルタによって反射されるべき波長であり、ｎは層の屈折率である。当然のことながら、所与の層の厚さは、層を形成するために用いられる材料の屈折率に応じて変化する。
【００５７】
一部の実施形態において、各層の厚さは、光学フィルタの所望の光学特性に基づく層厚を最適化するアルゴリズムを用いて決定されることができる。たとえば、スペクトルの一定の部分にわたる最大反射率が所望である場合には、アルゴリズムは反射率が最高である構造の中に収束するように、層厚の異なる組み合わせ向けのフィルタの反射率を決定することができる。そのような計算を実行するために用いることができる市販のソフトウェアの例としては、カリフォルニア州カールズバッド（Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）のサイエンティフィック・コンピューティング・インターナショナル（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から市販されている「フィルムウィザード（Ｆｉｌｍ Ｗｉｚａｒｄ）ＴＭおよびオレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ）のソフトウェア・スペクトラ・インコーポレィテッド（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ，Ｉｎｃ．）から市販されている「ティエフカルク（ＴＦＣａｌｃ）」が挙げられる。
【００５８】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の垂直厚さは、層の部分に最も近い基板面の部分の法線方向における層の部分の厚さを指す。一般に、層厚（たとえば、垂直層厚）は、電子顕微鏡検査法、偏光法を用いて層の断面を研究することによって、または計算データを分光分析データに変数調整することによって決定されてもよい。
【００５９】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の垂直光学厚さは、層の部分に最も近い基板面の部分の法線方向における層の部分の光学厚さを指す。
【００６０】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の光学厚さは、層の部分の厚さおよび部分の屈折率の積を指す。層の部分が光学的に非一様である（すなわち屈折率は、厚さが測定される方向に沿って層を通して変化する）場合には、光学厚さは厚さに対して積分される屈折率を指す。光学的に一様な層の場合には、この積分は前の定義に変形する。
【００６１】
各多層フィルムにおいて、各層の垂直光学厚さは、他の層と同一であってもよく、他の層と異なっていてもよい。たとえば、光学フィルタ１０が狭帯域の波長（たとえば、約１０ｎｍ）を反射するように設計されている実施形態において、各層の垂直光学厚さは０．２５λ０であってもよい。尚、λ０は反射帯域の中心波長である。あるいは、光学フィルタ１０が広帯域の波長（たとえば、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上）を反射するように設計されている場合には、層の垂直光学厚さは変化してもよい。この実施例において、各多層フィルムにおける異なる群の層は、所望の波長帯域の中の異なる波長λｉに関して、０．２５λｉに等しい垂直光学厚さを有することができる。一部の実施形態において、各層の垂直光学厚さは、約２０ｎｍ〜約１，０００ｎｍの範囲にあってもよい。たとえば、各層の垂直光学厚さは、約５０ｎｍ以上（たとえば、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上、約２５０ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上）であってもよい。実施形態において、層の垂直光学厚さは、約８００ｎｍ以下（たとえば、約６００ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下）であってもよい。
【００６２】
一般に、多層フィルムにおける各層の垂直厚さは、実質的に均一であってもよい。たとえば、所与の層の垂直厚さは、層の異なる部分の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化してもよい。一部の実施形態において、多層フィルムにおける各層の垂直厚さは、層の異なる部分の間で約１０ｎｍ以下（たとえば、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６３】
一般に、多層フィルム１１および１２における各層の垂直光学厚さは、実質的に均一であってもよい。一部の実施形態において、層は、層の異なる部分の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化する垂直光学厚さを有することができる。１層以上の蒸着された層の垂直光学厚さは、層の異なる部分の間で約２０ｎｍ以下（たとえば、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６４】
前述したように、多層フィルム１１および１２における対応する層の厚さおよび組成は、実質的に同一である。たとえば、基板面に隣接する各多層フィルムにおける層は、対応する層である。一部の実施形態において、対応する層の垂直層厚は、各多層フィルムにおける対応する位置（たとえば、光軸５０が各多層フィルムと交差する場所）で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化してもよい。一部の実施形態において、１層以上の対応する層の垂直厚さは、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する位置で、約１０ｎｍ以下（たとえば、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６５】
さらに、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する層の垂直光学厚さは、実質的に均一であってもよい。一部の実施形態において、多層フィルムにおける対応する層の垂直光学厚さは、対応する層の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化する垂直光学厚さを有することができる。対応する層の垂直光学厚さは、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する位置で、約１５ｎｍ以下（たとえば、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６６】
多層フィルム１１および１２の層を形成するために用いられる誘電材料は、その光学特性（たとえばフィルムが機能することになっている波長におけるその屈折率およびこれらの波長における吸収）、互いに対する適合性および基板に対する適合性、光学フィルタを作成するために用いられる工程との適合性に基づいて選択される。一部の実施形態において、誘電材料としては、酸化物（たとえば、金属酸化物）、フッ化物（たとえば、金属フッ化物）、硫化物および／または窒化物（たとえば、金属窒化物）が挙げられる。酸化物の例としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＥｒＯ２、Ｓｃ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５が挙げられる。フッ化物の例としては、ＭｇＦ２が挙げられる。他の例としては、ＺｎＳ、ＳｉＮｘ、ＡｌＮ、ＴｉＮおよびＨｆＮが挙げられる。あるいはまたはさらに、材料は、金属（たとえば、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ）などの非誘電材料を含むことができる。
【００６７】
高屈折率材料の例としては、６３２ｎｍで屈折率が約２．３５のＴｉＯ２、６３２ｎｍで屈折率が約２．１５のＴａ２Ｏ５が挙げられる。低屈折率材料の例としては、６３２ｎｍで屈折率がそれぞれ１．４５および１．６５のＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３が挙げられる。
【００６８】
一部の実施形態において、誘電材料は、実質的に非晶質（たとえば、約９５％以上、約９８％以上、約９９％以上の非晶質）状態である。通常、非晶質材料は、光学的に等方性であり、部分的または大部分が結晶質である誘電層より良好に光を透過することができる。しかし、一部の実施形態において、誘電材料の一方または両方の一部またはすべては、結晶質であってもよい。
【００６９】
フィルタ１０の光透過率特性は、各多層フィルムにおける層の数、各層の光学厚さ、異なる層の相対的な光学厚さおよび各層の屈折率をはじめとする複数の設計変数に応じて変化してもよい。一部の実施形態において、フィルタは、光軸５０に対する入射角の円錐の中でフィルタに当たる波長の帯域の中の実質的にすべての光を透過し、その帯域以外の実質的にすべての紫外波長、可視波長および／または赤外波長（たとえば、約２００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの透過帯域以外のすべて）を反射するように設計されてもよい。フィルタによって実質的に透過される波長は「通過波長」と呼ばれ、反射波長は「遮断波長」と呼ばれる。通過波長の帯域幅は、比較的広帯域（たとえば、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍ以上）であってもよく、または狭帯域（たとえば、約０．４ｎｍ〜約２０ｎｍ以下）であってもよい。
【００７０】
図１Ｃは、光学フィルタの具体的な透過率スペクトルを示す。曲線Ｃ１は、光軸５０に対して平行に光学フィルタに入射する光の透過率に対応する。この実施例では、軸上の光に関する通過波長は、λ１〜λ２の波長に対応し、光学フィルタが入射光の５０％を透過する波長に対応する。一部の実施形態において、通過波長の帯域は、電磁スペクトルの可視部分（たとえば、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）に対応することができる。遮断される波長は、赤外波長（たとえば、約７００ｎｍ〜約２，０００ｎｍ）を含むことができる。
【００７１】
一部の実施形態において、光学フィルタ１０は、通過波長の一部またはすべてで高い透過率を有することができる。たとえば、通過波長における透過率は、約９５％以上（たとえば、約９７％以上、約９８％以上、約９９％以上、約９９．５％以上）であってもよい。一般に、通過波長における透過率は、光学フィルタを形成するために用いられる材料の吸収率および一様性、多層フィルムにおける層厚の精度に左右される。たとえば、通過波長で比較的高い吸収率を有する材料は、フィルタに当たる光を吸収することによって透過率を低減することができる。フィルタにおける非一様性（たとえば、不純物領域および／または結晶質領域）は、当たる光を散乱することによって透過率を低減することができる。層厚のずれは、通過波長において当たる光の可干渉反射を生じ、その透過率を低減することができる。透過率は、光学フィルタと大気との間の界面における反射損失を減少させることによってさらに向上される。多層フィルムが基板の対向する面の上に蒸着される実施形態において、唯一の面が多層フィルムによって被覆される光学フィルタに比べて、透過波長における光の反射率を低減することができる。
【００７２】
遮断波長のすべてまたは一部における透過率は、比較的低く、約５％以下（たとえば、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下）などであってもよい。これらの波長における光学フィルタの反射率および／または吸収率を増大することにより、遮断波長における透過率を低減させることができる。各多層フィルムにおける層の数の増大および／または低屈折率層と高屈折率層との間の屈折率の差の増大により、遮断波長の反射率を増大することができる。
【００７３】
一部の実施形態において、光学フィルタ１０は、非垂直な角度でフィルタに入射する光に関する透過率帯域端では小さな青色シフトを有することができる。透過率帯域端の位置は、光学フィルタがそれに当たる光の５０％を透過する波長に対応する。図１Ｃにおいて、これらは、曲線Ｃ１の場合の波長λ１およびλ２に対応する。これらの波長は通常、軸外の光に関する各多層フィルムにおける層の光学厚さの変動のために光の入射角に応じて変化する。帯域端の公称の位置は、垂直入射光に対応する。帯域端は、入射角が増大するとより短い波長にシフトすることから、「青色シフト」なる語が用いられる。たとえば、図１Ｃにおける曲線Ｃ２は、軸５０に対して非平行である角度でフィルタに入射する光に関するフィルタの透過率スペクトルを示す。この実施例において、帯域端の位置は、λ１からλ１’にλ２からλ２’にシフトした。尚、λ１’＜λ１であり、λ２’＜λ２である。
【００７４】
青色シフトの振幅は、光学フィルタ１０における層を形成するために比較的高い屈折率（たとえば、約１．７以上、約１．８以上、約１．９以上、約２．０以上の屈折率）の材料を選択することによって低減してもよい。一部の実施形態において、青色シフトは、軸５０に対して３０°で入射する光の場合には、約３０ｎｍ以下（たとえば、約２５ｎｍ以下、約２３ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１８ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下）であってもよい。
【００７５】
一般に、多層フィルムは、必要に応じて調製されてもよい。一部の実施形態において、多層フィルム１１および１２は、原子層蒸着（ＡＬＤ）を用いて調製されてもよい。図２Ａを参照すると、ＡＬＤシステム１００は、基板２０の面２１および２２の上にそれぞれ多層フィルム１１および１２を蒸着するために用いられる。別の多層フィルム１０１が、露出面１０２の上に蒸着される。任意に、光学フィルタ１０を形成するために（図１Ａ参照）、一旦、蒸着工程が終了すると、多層フィルム１０１は基板２０から除去されてもよい。多層フィルム１１、１２および１０１の蒸着は、単層ごとに生じ、フィルムの組成および厚さに関する実質的な制御を行う。単層の蒸着中、前駆物質の蒸気が室の中に導入され、基板面１１、１２および１０２の上またはこれらの面に隣接する既に蒸着された層に吸収される。続いて、反応物質が、室に導入され、吸着された前駆物質と化学的に反応し、所望の材料からなる単層を形成する。面における自己制御性により、蒸着される層のフィルム厚さおよび広い面積の均一性を正確に制御することができる。さらに、露出面への前駆物質の無指向性吸着は、室１１０に対して異なる向きを有する面の上に材料の一様な蒸着を提供する。
【００７６】
ＡＬＤシステム１００は反応室１１０を備え、反応室１１０は、マニホルド１３０によって源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０に連結される。源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０はそれぞれ、供給管路１５１、１６１、１７１、１８１および１９１によってマニホルド１３０に連結される。弁１５２、１６２、１７２、１８２および１９２はそれぞれ、源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０からのガスの流れを調整する。源１５０および１８０はそれぞれ第１の前駆物質および第２の前駆物質を収容し、源１６０および１９０はそれぞれ第１の試薬および第２の試薬を備える。源１７０はキャリアガスを収容し、キャリアガスは蒸着工程中に、室１１０を常に貫流して、基板２０に前駆物質および試薬を運搬すると同時に、基板から反応副生成物を運搬する。前駆物質および試薬は、マニホルド１３０においてキャリアガスと混合することによって、室１１０の中に導入される。ガスは、出口ポート１４５によって室１１０から排出される。ポンプ１４０は、出口ポート１４５によって室１１０からガスを排出する。ポンプ１４０は、管１４６によって出口ポート１４５に連結される。
【００７７】
ＡＬＤシステム１００は温度制御装置１９５を備え、温度制御装置１９５は室１１０の温度を制御する。蒸着中、温度制御装置１９５は、基板１０１の温度を、室温を上回るまで上昇させる。一般に、基板温度は、前駆物質と試薬との間の急速な反応を促進するほど十分に高い必要があるが、基板を損傷すべきではない。一部の実施形態において、基板温度は、約５００℃以下（たとえば、約４００℃以下、約３００℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１２５℃以下、約１００℃以下）であってもよい。
【００７８】
通常、基板温度は、基板２０の異なる部分の間で著しく変化すべきではない。大きな温度変動は、基板の異なる部分における前駆物質と試薬との間の反応速度の変動を生じる可能性があり、蒸着される層の厚さおよび／またはモルフォロジに変動を生じる可能性がある。一部の実施形態において、蒸着面の異なる部分の間の温度は、約４０℃以下（たとえば約３０℃以下、約２０℃以下、約１０℃以下、約５℃以下）だけ変化してもよい。
【００７９】
蒸着工程変数は、電子制御装置１９９によって制御および同期される。電子制御装置１９９は、温度制御装置１９５、ポンプ１４０および弁１５２、１６２、１７２、１８２および１９２と通信する。電子制御装置１９９はまた、ユーザインターフェイスを備え、ユーザインターフェイスを通じて作業者が蒸着工程変数を設定し、蒸着工程を監視し、システム１００とその他の相互作用を行うことができる。
【００８０】
図２Ｂを参照すると、ＡＬＤ工程が開始され（１０１０）、システム１００が源１７０からのキャリアガスと混合することによって、第１の前駆物質を源１５０から室１１０に導入する（１０２０）。第１の前駆物質からなる単層が、基板２０の面２１、２２および１０２の上に吸着され、残る前駆物質が室を通過するキャリアガスの連続流れによって、室１１０からパージされる（１０３０）。次に、システムは、マニホルド１３０によって源１６０から室１１０に第１の試薬を導入する（１０４０）。第１の試薬は、第１の前駆物質からなる単層と反応し、第１の材料からなる単層を形成する。第１の前駆物質に関して言えば、キャリアガスの流れは、残る試薬を室からパージする（１０５０）。ステップ１０２０〜１０６０は、第１の材料からなる層が所望の厚さに達するまで繰り返される（１０６０）。
【００８１】
フィルムが材料からなる１つの層である実施形態では、一旦、第１の材料からなる層が所望の厚さに達すると、工程は停止する（１０７０）。しかし、蒸着されるフィルムが多層フィルムである場合には、システムは、マニホルド１３０を介して室１１０に第２の前駆物質を導入することができる（１０８０）。第２の前駆物質からなる単層は、第１の材料からなる蒸着された層の露出面の上に吸着され、キャリアガスは残る前駆物質を室からパージする（１０９０）。システムは、その後で、マニホルド１３０によって源１８０から室１１０に第２の試薬を導入する。第２の試薬は、第２の前駆物質からなる単層と反応し、第２の材料からなる単層を形成する（１１００）。室を通るキャリアガスの流れは、残る試薬をパージする（１１１０）。ステップ１０８０〜１１１０は、第２の材料からなる層が所望の厚さに達するまで繰り返される（１１２０）。
【００８２】
第１の材料および第２の材料からなる別の層が、ステップ１０２０〜１１３０を繰り返すことによって蒸着される。一旦、所望の数の層が形成されると、工程は終了し（１１４０）、被覆された基板が室１１０から排除される。
【００８３】
上述した工程では各サイクル中に試薬の前に前駆物質が室に導入されるが、他の実施例では試薬が前駆物質の前に導入されてもよい。前駆物質および試薬が順序は、露出面との相互作用に基づいて選択されることができる。たとえば、前駆物質と面との間の結合エネルギが試薬と面との間の結合エネルギより高い場合には、前駆物質は試薬の前に導入されてもよい。あるいは、試薬の結合エネルギが高い場合には、試薬は前駆物質の前に導入されてもよい。
【００８４】
各単層の厚さは一般に、複数の要因に左右される。たとえば、各単層の厚さは、蒸着されることになっている材料の種類に左右されうる。より大きな分子から構成される材料は、より小さな分子から構成される材料に比べて、より厚い単層を生じる可能性がある。
【００８５】
基板の温度はまた、単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある。たとえば、一部の前駆物質では、より高い温度は、蒸着サイクル中に面への前駆物質の吸着を低減する可能性があり、基板温度がさらに低い場合に形成されるものより薄い単層を生じる。
【００８６】
前駆物質の種類および試薬の種類のほか、前駆物質および試薬の投与量もまた、単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある。一部の実施形態において、材料の単層は、特定の前駆物質によって蒸着されてもよいが、異なる試薬を用い、各組み合わせに関して異なる単層の厚さを生じてもよい。同様に、異なる前駆物質から形成される材料の単層は、異なる前駆物質では異なる単層の厚さを生じることができる。
【００８７】
単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある他の要因の例としては、パージ期間、被覆された面における前駆物質の滞留時間、反応炉中の圧力、反応炉の物理的幾何構成および、副生成物から蒸着される材料に及ぼすと思しき影響が挙げられる。副生成物がフィルムの厚さに影響する場合の例は、副生成物が蒸着された材料を溶蝕する場合である。たとえば、ＨＣＬはＴｉＣｌ４前駆物質および試薬として水を用いてＴｉＯ２を蒸着した場合の副生成物である。ＨＣｌは、排出される前に蒸着されたＴｉＯ２を溶蝕する可能性がある。溶蝕は、蒸着された単層の厚さを減少させ、基板の一定の部分が他の部分よりＨＣｌに長くさらされている場合には、基板にわたって単層の厚さに変化が生じる可能性がある（たとえば、排気により近い基板の部分は、排気から遠い基板の部分より長く副生成物にさらされる可能性がある）。
【００８８】
通常、単層の厚さは、約０．１ｎｍ〜約５ｎｍである。たとえば、１層以上の蒸着される単層の厚さは、約０．２ｎｍ以上（たとえば、約０．３ｎｍ以上、約０．５ｎｍ以上）であってもよい。一部の実施形態において、１層以上の蒸着される単層の厚さは、約３ｎｍ以下（たとえば、約２ｎｍ、約１ｎｍ以下、約０．８ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）であってもよい。
【００８９】
平均的な蒸着される単層の厚さは、材料の層を形成するために、基板に予め設定された数の単層を蒸着することによって、決定されてもよい。続いて、蒸着される層の厚さが、（たとえば、偏光法、電子顕微鏡検査法または何らかの他の方法によって）測定される。次に、蒸着サイクルの数で除算される測定層厚として、平均的な蒸着される単層の厚さを決定することができる。平均的な蒸着される単層の厚さは、理論的な単層の厚さに対応してもよい。理論的な単層の厚さは、材料の嵩密度および分子の分子量から計算されてもよい単層を構成する分子の特性寸法を指す。たとえば、ＳｉＯ２の場合の単層の厚さの推定値は、〜０．３７ｎｍである。厚さは、密度２．０ｇ・ｃｍ−３の非晶質ＳｉＯ２の式単位の立方根として推定される。
【００９０】
一部の実施形態において、平均的な蒸着される単層の厚さは、理論的な単層の厚さの分率（たとえば、理論的な単層の厚さの約０．２、理論的な単層の厚さの約０．３、理論的な単層の厚さの約０．４、理論的な単層の厚さの約０．５、理論的な単層の厚さの約０．６、理論的な単層の厚さの約０．７、理論的な単層の厚さの約０．８、理論的な単層の厚さの約０．９）に対応することができる。あるいは、平均的な蒸着される単層の厚さは、２つ以上の理論的な単層の厚さから理論的な単層の厚さの約３０倍まで（たとえば、理論的な単層の厚さの約２倍以上、理論的な単層の厚さの約３倍以上、理論的な単層の厚さの約５倍以上、理論的な単層の厚さの約８倍以上、理論的な単層の厚さの約１０倍以上、理論的な単層の厚さの約２０倍以上）に対応することができる。
【００９１】
蒸着工程中、室１１０内の圧力は、実質的に一定の圧力に維持されてもよく、または変化してもよい。室を通るキャリアガスの流速を制御することは一般に、圧力を制御する。一般に、圧力は、前駆物質が面を化学吸着される種で飽和させ、試薬が前駆物質によって残された面の種と完全に反応し、前駆物質の次のサイクルのために反応点を残すことができるほど十分に高い必要がある。前駆物質および／または試薬の投与量が低すぎる場合および／またはポンプ速度が高すぎる場合に生じる可能性があるように、室の圧力が低すぎる場合には、面は前駆物質によって飽和されず、反応は自己制御されない可能性がある。これは、蒸着される層に不均等な厚さを生じる可能性がある。さらに、室の圧力は、前駆物質および試薬の反応によって生成される反応生成物の除去を妨げるほど高くすべきではない。前駆物質の次の投与が室に導入されるときに、残る副生成物が面の飽和と相互に作用し得る。一部の実施形態において、室の圧力は、約０．０１トール〜約１００トール（たとえば、約０．１トール〜約２０トール、約０．５トール〜１０トール、約１トール程度）で維持される。
【００９２】
一般に、各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、室のサイズ、露出される基板面の面積および／または室の圧力に基づいて選択されてもよい。各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、経験的に決定されてもよい。
【００９３】
各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、弁１５２，１６２、１８２および１９２の開閉のタイミングによって制御されてもよい。導入される前駆物質および／または試薬の量は、サイクルごとに各弁が開放している時間の量に対応する。弁は、基板面の適切な単層適用範囲を形成するために、十分な前駆物質を導入するほど十分に長く開放する必要がある。同様に、各サイクル中に導入される試薬の量は、露出された面に蒸着される実質的にすべての前駆物質と反応するほど十分である必要がある。必要以上に多い前駆物質および／または試薬を導入することは、サイクル時間を長引かせるか、および／または前駆物質および／または試薬を浪費する可能性がある。一部の実施形態において、前駆物質の投与は、サイクルごとに約０．１秒〜約５秒（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上）の間、適切な弁を解放することに対応する。同様に、試薬の投与は、サイクルごとに約０．１秒〜約５秒（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上）の間、適切な弁を解放することに対応してもよい。
【００９４】
前駆物質の投与と試薬の投与との間の時間は、パージに対応する。各パージ期間は、残りの前駆物質または試薬を室から除去するほど十分に長い必要があるが、これより長い場合にはいたずらにサイクル時間を増大する可能性がある。各サイクルにおいて異なるパージ期間は、同一であってもよく、変化してもよい。一部の実施形態において、パージ期間は、約０．１秒以上（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上、約１．５秒以上、約２秒以上）である。一般に、パージ期間は、約１０秒以下（たとえば、約８秒以下、約５秒以下、約４秒以下、約３秒以下）である。
【００９５】
前駆物質の順次の投与を導入する間の時間は、サイクル時間に対応する。サイクル時間は、異なる材料からなる単層を蒸着するサイクルでは、同一であってもよく、異なっていてもよい。さらに、サイクル時間は、同一材料からなる単層を蒸着するが、異なる前駆物質および／または異なる試薬を用いるサイクルでは、同一であってもよく、異なっていてもよい。一部の実施形態において、サイクル時間は、約２０秒以下（たとえば、約１５秒以下、約１２秒以下、約１０秒以下、約８秒以下、約７秒以下、約６秒以下、約５秒以下、約４秒以下、約３秒以下）であってもよい。サイクル時間を短縮することにより、蒸着工程の時間を短縮することができる。
【００９６】
前駆物質は一般に、ＡＬＤ工程と適合性があり、試薬との反応時に、所望の蒸着材料を形成するように選択される。さらに、前駆物質および材料は、蒸着される材料（たとえば、基板材料または既に蒸着された層を形成する材料）との適合性がある必要がある。前駆物質の例としては、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＨｆＣｌ３、ＩｎＣｌ３およびＡｌＣｌ３などの塩化物（たとえば、金属塩化物）が挙げられる。一部の実施形態において、有機化合物が、前駆物質として用いられてもよい（たとえば、Ｔｉ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ）、Ｔａ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ）、Ｎｂ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ））。有機化合物の前駆物質の別の例は、（ＣＨ３）３Ａｌである。
【００９７】
試薬もまた一般に、ＡＬＤ工程と適合性があり、前駆物質および材料の化学反応に基づき選択される。たとえば、材料が酸化物である場合には、試薬は、酸化剤であってもよい。適切な酸化剤の例としては、水、過酸化水素、酸素、オゾン、（ＣＨ３）３Ａｌおよび種々のアルコール（たとえばエチルアルコールＣＨ３ＯＨ）が挙げられる。たとえば、水は、ＴｉＣｌ４などの前駆物質を酸化してＴｉＯ２を得るため、ＡｌＣｌ３を酸化してＡｌ２Ｏ３を得るため、Ｔａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）を酸化してＴａ２Ｏ５を得るため、Ｎｂ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）を酸化してＮｂ２Ｏ５を得るため、ＨｆＣｌ３を酸化してＨｆＯ２を得るため、ＺｒＣｌ４を酸化してＺｒＯ２を得るため、ＩｎＣｌ３を酸化してＩｎ２Ｏ３を得るために適した試薬である。いずれの場合にも、ＨＣｌが、副生成物として生成される。一部の実施形態において、シラノールを酸化してＳｉＯ２を形成するために、（ＣＨ３）３Ａｌを用いてもよい。
【００９８】
図３を参照すると、既に説明したように、ＡＬＤ工程は、面２１および２２の上の多層フィルム１１および１２にそれぞれ加えて、基板２０の縁面１０１に多層フィルムを形成する。ＡＬＤ工程の性質のために、多層フィルム１０１は、多層フィルム１１および１２と同一の組成および厚さを有し、多層フィルム１１および１２と隣接している。さらに、多層フィルム１０１における各層は、多層フィルム１１および１２における対応する層と隣接している。このような層の一層である、層３０３が、図３に示されている。層３０３は、多層フィルム１１の対応する層３０１および多層フィルム１２の層３０２と同一の組成および厚さを有する。
【００９９】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて、基板のすべての面を実質的に被覆し、基板を封止してもよい。これは、最初のＡＬＤ実行中に、基板の表面積の一部を露出させ、予めカバーされていた表面を露出させるために室における基板の向きが変更される２回目のＡＬＤ実行で残る表面積を被覆することによって行われてもよい。任意に、実質的に同量の材料がそのたびに蒸着されるように、より早いＡＬＤ実行で被覆された面は、２回目の実行でカバーされてもよい。あるいは、１回目のＡＬＤ実行中に被覆されなかった表面は、何か別の被覆方法を用いて密閉されてもよい。基板材料が環境的な損傷を受けやすい場合および／またはフィルムを形成する材料が特に環境的な危険に対する耐性がある場合には、基板を封止することが好都合である場合がある。
【０１００】
一定の実施形態が示されているが、他の実施形態も可能である。
【０１０１】
一例として、ＡＬＤを用いる赤外フィルタフィルムの調製について述べてきたが、ＡＬＤを用いて、他の種類のフィルム、たとえば、反射防止フィルム、紫外遮断フィルタ、狭帯域フィルタ、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）フィルタ、位相補償器、高反射ミラーおよび／または導波路層などを形成してもよい。
【０１０２】
別の例として、一定数の層を有するフィルムについて述べてきたが、さらに一般に、フィルムは１層以上（たとえば２層、３層、４層、５層、６層、７層、８層、９層、１０層、１１層、１２層、１３層、１４層、１５層）の層を有することができる。通常、多層フィルムの層の数は、フィルムの所望の光学特性に基づいて選択される。一部の実施形態において、（たとえば、多層フィルムが異なる熱機械的特性（たとえば、異なる熱膨張係数）を有する材料を含む場合には、熱サイクルにさらされるのであれば、多くの層からなるフィルムは、より少数の層を有する匹敵するフィルムより大きな機械的応力を受ける可能性がある。一部の実施形態において、多層フィルムは、１６層以上（たとえば、約２０層以上、約３０層以上、約４０層以上、約５０層以上）を含んでもよい。
【０１０３】
多層フィルム１１および１２における層厚の範囲は約２０ｎｍ〜１，０００ｎｍであるが、ＡＬＤを用いて、これらの値より厚いか、または薄いフィルム層を蒸着してもよい。層は、１つの単層程度に薄くてもよく（たとえば、約０．３ｎｍ〜約２ｎｍ）、数千ｎｍの厚さ（たとえば、約２，０００ｎｍ以上、約３，０００ｎｍ以上、約５，０００ｎｍ以上）であってもよい。たとえば、一部の実施形態において、１層以上の層の厚さは、実質的に光波長未満（たとえば、実質的に２００ｎｍ未満）であってもよい。たとえば、一定の層は、約２０ｎｍ以下（たとえば、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約２ｎｍ以下）の厚さを有することができる。一部の実施形態において、層の厚さは、材料の約２０層の単層以下（たとえば、約１５層の単層以下、約１０層の単層以下、約８層の単層以下、約５層の単層以下、３層の単層以下、２層の単層、１層の単層）に対応することができる。尚、単層の厚さは、既に述べた理論的な単層の厚さを指す。フィルムにおける層の厚さが実質的に光波長未満である場合には、フィルムの光学特性は、フィルムを構成する材料の光学特性（たとえば、屈折率）の平均である。実質的に光波長未満の材料の層を含むフィルムは、ナノ積層と呼ばれる。一部の実施形態において、フィルムの１つ以上の部分は、ナノ積層であってもよい。ナノ積層部分は、ナノ積層部分を形成する材料の屈折率の有効平均である一様な屈折率を有する層のように機能することができる。一部の実施形態において、ナノ積層を用いて、多層フィルムにおける屈折率勾配部分を形成してもよい。ナノ積層部分の例としては、ＳｉＯ２単層およびＴｉＯ２単層、またはＳｉＯ２単層およびＴａ２Ｏ５単層から構成される部分が挙げられる。
【０１０４】
さらに、多層フィルム１１および１２はそれぞれ、２つの異なる材料の層から構成されるが、一般にフィルムは３つ以上の異なる誘電材料からなる層を含んでもよい。たとえば、記載された実施形態ではすべての高屈折率層が同一の材料から形成されるが、一般に、高屈折率層は同一の材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されてもよい。同様に、低屈折率材料の層は、同一の材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されてもよい。一般に、多層フィルムにおける異なる材料層の数は、必要に応じて変化してもよい。
【０１０５】
さらに、多層フィルム１１および１２を形成する単層はそれぞれ、１つの誘電材料から形成されるが、一部の実施形態において、蒸着される層の組成は、２つ以上の材料を含むことができる。たとえば、２つ以上の前駆物質を室１１０に同時に導入することによって、２つ以上の異なる材料からなる単層が形成されてもよい。層における各単層の組成は、フィルムの屈折率分布に合わせて変化してもよい。
【０１０６】
フィルム１１および１２は面２１および２２の上で連続的であるが、一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて調製される面の上のフィルムは不連続（たとえば、パターン形成）であってもよい。パターン形成は、ＡＬＤ工程中またはＡＬＤ工程後に行われてもよい。ＡＬＤ工程中にパターン形成が行われる実施形態において、基板の部分は、前駆物質および／または試薬を接着しない材料で処理されてもよい。これらの部分に蒸着される材料はなく、ＡＬＤ工程は未処理部分に材料の層を蒸着する。面の上に吸着される水を少なくするために、面の部分の上にたとえば、疎水性材料、テフロン噴霧などを被覆することも可能である。あるいはまたはさらに、基板面の部分を蒸着後に除去される材料によって隠して、その上に蒸着されたフィルムの部分を除去してもよい。
【０１０７】
フィルムは、フォトリソグラフィなどの技術を用いて、蒸着後にパターン形成されてもよい。たとえば、光学フィルタは、次にフィルムの部分を露出させるためにパターン形成され、エッチングされるレジストで被覆されてもよい。露出部分をエッチングし、残るレジストを次に除去することにより、パターンを施したフィルムを結果として生じる。
【０１０８】
基板１０はガラスから構成されるオプティカルフラットであるが、一般に、基板の組成および形状は、変化してもよい。一般に、基板は、蒸着される材料、前駆物質、試薬および蒸着状態に適合する任意の材料から形成されてもよい。適切な基板材料としては、ガラス（たとえば、ホウケイ酸ガラス、石英、ソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック）、金属（たとえば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、銅）、半導体（たとえば、ケイ素、ゲルマニウム）および／または熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマーなどのポリマーが挙げられる。ポリマーの例としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、液晶ポリマー、ポリエチルテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニルおよびポリエチレンが挙げられる。
【０１０９】
基板は、高温に弱い材料を含む可能性があり、高温にさらされると損傷を受ける可能性がある。そのような状況において、基板温度は、蒸着工程中に基板を損傷すると推測される温度まで上昇すべきではない。一部の実施形態において、基板材料は、約１５０℃以上（たとえば、約１７０℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、約５００℃以上）の温度では不安定である可能性がある。たとえば、基板材料は、一定の温度を超えると、望ましくない物理的変化および／または化学的変化を被る可能性がある。望ましくない物理的変化の例は、位相変化である。たとえば、液晶ポリマー基板は、一定の温度を超えると、等方性になる可能性がある。一部の基板材料（たとえば、一部のポリマー）は、一定の温度を超えると、ガラス転移を被る可能性がある。たとえば、基板は、約１５０℃以上（たとえば、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、約５００℃以上）のガラス転移温度を有する材料を含む可能性がある。化学的変化の例は、基板材料の酸化（たとえば、銅基板の酸化）である。
【０１１０】
基板材料は、フィルムを形成するために用いられる１つ以上の材料に類似の熱機械的特性を有することができる。たとえば、基板材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、フィルムを形成するために用いられる１つ以上の材料のＣＴＥに類似であってもよい。一部の実施形態において、基板材料のＣＴＥは、フィルムの形成中に基板が循環される温度の範囲（たとえば、約０℃〜約３００℃）にわたって、フィルムを形成するために用いられる材料のＣＴＥの約１０％以下（たとえば、約８％以下、約５％以下）の範囲内であってもよい。基板およびフィルムにおける材料の熱機械的特性を整合することにより、熱サイクルに伴って起こりうるフィルムの機械的応力を低減することができる。そうでなければ、フィルムの亀裂または他の損傷を生じる可能性がある。
【０１１１】
一部の実施形態において、基板は、光学素子または光学素子の部分であってもよい。光学素子としては、屈折素子（たとえば、レンズ）、拡散素子（たとえば、拡散回折格子）、反射体（たとえば、ミラー）および発光素子（たとえば、発光ダイオード、レーザ）が挙げられる。
【０１１２】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて被覆される基板面は、基板１０の面２１および２２などの実質的に平面であってもよい。本願明細書で用いられるとき、実質的に平面とは、１００ｍ以上の曲率半径を有する。あるいは、被覆面は湾曲していてもよい。曲面は、１００ｍ未満の曲率半径を有する。一部の実施形態において、面は、構造面であってもよい。構造面は、面法線において不連続性を有する面を指す。構造面は、平面である部分および／または湾曲している部分を有することができる。曲面を有する基板の例は、レンズであり、図４のレンズ４０１などである。レンズ４０１の曲面４１１および４２１は、ＡＬＤを用いて、それぞれフィルム４１０および４２０で被覆される。フィルム４１０および４２０は、各面にわたって均一な厚さを有する面４１１および４２１に適合する。フィルム４１０および４２０は、異なる組成からなる１つの層または複数の層を含んでもよい。フィルム４１０および４２０が多層フィルムである実施形態において、多層フィルムにおける各層は、フィルムにわたって均一な厚さを有することができる。フィルム４１０および４２０は、同一であってもよく、異なっていてもよい。たとえば、フィルムはいずれも、既に説明したフィルム１１および１２に類似の光学フィルタを形成することができる。別の実施例において、フィルム１０は光学フィルタであり、フィルム４２０は反射防止フィルムであってもよい。フィルムが同一である実施形態において、これらはＡＬＤ工程中に両方の面４１１および４２１を露出させることによって同時に形成されてもよい。
【０１１３】
一般に、ＡＬＤを用いて被覆される面の曲率は変化してもよい。一部の実施形態において、基板は中程度の曲面を有してもよく、約１ｍ以上（たとえば、約２ｍ以上、約３ｍ以上、約５ｍ以上、約１０ｍ以上、約２０ｍ以上）などの比較的大きい曲率半径を有してもよい。曲率の小さい基板面の例としては、眼鏡に用いられる一定のレンズなどの一部のレンズが挙げられる。あるいは、場合によっては、基板面は、大きな曲率を有してもよく、約１０ｃｍ以下（たとえば、約８ｃｍ以下、約５ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下、約０．１ｃｍ以下）などの比較的小さい曲率半径を有してもよい。大きな曲率を有する基板面の例としては、ボールレンズなどの種々のレンズが挙げられる。
【０１１４】
一部の実施形態において、基板は、ＡＬＤを用いてフィルムで被覆される１つ以上の構造面を含むことができる。図５を参照すると、構造面の例は、フレネルレンズ５０１の面５２０である。ＡＬＤを用いて、面５２０の傾斜５２１およびドラフト５２２の上にフィルム５１０（たとえば、１層のフィルムまたは多層フィルム）を蒸着してもよい。ＡＬＤ工程の等角性は、傾斜５２１およびドラフト５２２の両方の上に実質的に均一な厚さを有するフィルム５１０を結果として生じる。一部の実施形態において、フィルム５１０は反射防止フィルムであり、そうでなければレンズの使用中に経験する可能性があるゴースト効果を低減（たとえば、排除）することができる。
【０１１５】
ＡＬＤを用いて被覆されてもよい構造面の他の例としては、機械刻線回折格子およびレリーフ型回折格子などの回折格子構造、光ファイバの面または中空導波路（たとえば、円形断面、正方形断面または矩形断面を有する）の内面などの円筒面などが挙げられる。別の例は、光ファイバの劈開面である。たとえば、一部の遠距離通信用途は、劈開されたファイバがレンズまたは光学部品のきわめて近くに位置決めされる設計方式を用いる。ＡＬＤを用いてＡＲフィルムを劈開面の上に被覆することにより、面における反射を低減することができる。１回のＡＬＤ実行で、複数の劈開面が被覆されてもよい。
【０１１６】
本願明細書に開示される方法を用いて形成される光学部品を種々の光学システムで用いてもよい。図６を参照すると、一部の実施形態において、ＡＬＤ技術を用いて形成される赤外フィルタ６１０は、イメージングシステム６００において用いられる。イメージングシステムは、アパーチャ６４０を通って画像平面にある検出器６５０（たとえば、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）検出器）の上に入る軸６６０に対して伝搬する光を結像するレンズ６２０および６３０を備える。赤外フィルタ６１０は、レンズ６２０と検出器６５０との間に位置決めされる。赤外フィルタ６１０は、多層フィルム６１１および６１２を備え、検出器６５０に当たるアパーチャ６４０を通って入る赤外光の量を低減（たとえば、実質的に排除）することができる。たとえば、赤外フィルタは、遮断波長で光の量を約２０％以上（たとえば、約５０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約９５％以上）減少させることができる。一部の実施形態において、赤外フィルタ６１０は、図１Ｃに示されるスペクトルに類似の透過率スペクトルを有する。
【０１１７】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて、光学システムに光学部品を集積してもよい。たとえば、イメージングシステム６００における別個の赤外フィルタ６１０は、イメージングシステムにおいてレンズの１つ以上の面の上に直接被覆されるフィルタで置き換えてもよい。たとえば、図７を参照すると、イメージングシステム７００は、アパーチャ７４０を通って検出器７５０の上に入る軸７６０に対して伝搬する光を結像する１対のレンズ７２０および７３０を備える。光学フィルタ７１０は、レンズ７２０および７３０の面７２１、７２２、７３１および７３２の上にそれぞれ蒸着される多層フィルム７１３、７１４、７１１および７１２を備える。図６に示される赤外フィルタ６１０のように、光学フィルタ７１０は、検出器７５０に当たるアパーチャ７４０を通って入る赤外光の量を低減（たとえば、実質的に排除）することができる。
【０１１８】
さらなる実施形態において、図８は、レンズ８２０の１つの面８２１の上に蒸着される赤外フィルタ８１０を備えるイメージングシステム８００を示す。イメージングシステム８００はまた、第２のレンズ８３０、検出器８５０およびアパーチャ８４０を備える。レンズ８２０および８３０は、アパーチャ８４０を通って検出器８５０の上に入る光を結像する。結像される光線の発散が最小である場合には、面８２１はレンズ面に対応する。言い換えれば、結像される光線の伝搬方向の最大差は、レンズ７２０および７３０の他の面における結像される光線の伝搬方向の最大差より小さい。したがって、フィルタが面８１０に位置している場合には、フィルタの帯域幅に関連する最大の青色シフトは、フィルタがイメージングシステム８００における他の面に位置している場合より小さい。
【０１１９】
光線の発散は、光線８６０および８７０によって示され、共通の源点から発せられ、検出器８５０上の共通の点８５１に結像される。イメージングシステム８００の光軸８９９に対する光線８６０および８７０の伝搬角はそれぞれ、φ１およびφ２である。光線の発散は、φ１とφ２との差である。一部の実施形態において、結像光の光線は、赤外フィルタ８１０で約２０°以下（たとえば、約１５°以下、約１０°以下、約８°以下）の最大発散を有する。したがって、軸８９９に沿って伝搬する光線に比べて、システムの周辺光線によって経験される青色シフトは、約２０ｎｍ以下（たとえば、約１５ｎｍ以下、約１２ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下）であってもよい。
【０１２０】
他の実施形態において、図９は、検出器９５０（たとえば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ検出器）の面９５１の上に蒸着される赤外フィルタ９１０を備えるイメージングシステム９００を示す。イメージングシステム９００はまた、レンズ９２０、第２のレンズ９３０およびアパーチャ９４０を備える。レンズ９２０および９３０は、アパーチャ９４０を通って検出器９５０の上に入る光を結像する。
【０１２１】
既に説明したようなイメージングシステムは、ディジタルカメラおよびディジタルカムコーダなどの電子装置に用いられてもよい。一部の実施形態において、イメージングシステムは、携帯電話におけるディジタルカメラに用いられてもよい。
【実施例】
【０１２２】
以下の実施例は、例示であり、限定するものを意味するわけではない。
【０１２３】
実施例Ｉ
光学フィルタは、カリフォルニア州サンタポーラ（Ｓａｎｔａ Ｐａｕｌａ，ＣＡ）のアブリサ（Ａｂｒｉｓａ）から入手されたＢＫ７オプティカルフラット（直径１００ｍｍ）の対向する側面の上に多層フィルムを蒸着することによって形成された。オプティカルフラットは、Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：ＮＨ４ＯＨ溶液によって不溶性の有機汚染物質を除去し、Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：ＨＣｌ溶液を用いてイオンおよび重金属原子の汚染物質を除去することによって、清浄にした。高屈折率材料はＴｉＯ２であり、低屈折率材料はＡｌ２Ｏ３であった。高屈折率材料用の前駆物質は、ミズーリ州セントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）のシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手されたＴｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）（等級純度９９．９９９％）であった。低屈折率材料用の前駆物質は、ミズーリ州セントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）のシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手された（ＣＨ３）３Ａｌ（等級純度９９．９９９％）であった。いずれの材料の場合も、試薬は脱イオン水であり、コネチカット州ダンブリー（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）のアライド・ウォーター・テクノロジーズ（Ａｌｌｉｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）から市販されている純水製造装置を用いて形成された。
【０１２４】
多層フィルムを蒸着するために、オプティカルフラットは、オレゴン州ビーヴァートン（Ｂｅａｖｅｒｔｏｎ、ＯＲ）のプラナー・システムズ・インコーポレイテッド（Ｐｌａｎａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）から入手されたＰ４００Ａ ＡＬＤ反応室に配置された。空気は、室からパージされた。窒素は、室を貫流し、約１トールで室の圧力を維持した。室の温度は、１７０℃に設定され、基板を熱的に平衡状態に保つために、約７時間放置された。一旦、熱平衡に達すると、水蒸気の初期パルスが０．７秒間給水のために、弁を開放することによって室に導入された。給水用の弁が閉鎖された後、室は、３秒間の窒素の流れによってパージされた。次に、（ＣＨ３）３Ａｌ用の弁が０．８秒間、開放され、室に（ＣＨ３）３Ａｌを導入した。水蒸気の別の投与が導入される前に、室は、１．５秒間、の窒素の流れによってパージされた。水蒸気（０．７秒）および（ＣＨ３）３Ａｌ（０．８秒）の交互の投与が、パージの間に導入され、基板の露出面の上にＡｌ２Ｏ３の層が形成される結果となった。総サイクル時間は、７秒であった。このサイクルが９５回繰り返され、厚さ９．５６ｎｍのＡｌ２Ｏ３層を結果として生じた。
【０１２５】
Ａｌ２Ｏ３層を蒸着した後、水蒸気が２秒のパルスで室の中に導入された。この後に、２秒のパージ、Ｔｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）の１秒のパルス、さらに２秒のパージが行われた。このサイクルは、１７２回繰り返され、Ａｌ２Ｏ３層の上に厚さ６．４８ｎｍのＴｉＯ２層を結果として形成した。
【０１２６】
Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の別の層が、露出された基板面の上に多層フィルムを形成するための、上記で概要を説明したステップを用いて蒸着された。各層の厚さおよび各層を蒸着するために用いられる蒸着サイクルの回数が、表Ｉにまとめられている。
【０１２７】
図１０を参照すると、光学フィルタの性能は、マサチューセッツ州ウェルズリー（Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ）のパーキン・エルマー（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）から入手されるラムダ１４紫外・可視分光光度計（Ｌａｍｂｄａ １４ ＵＶ／Ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて調査された。光学フィルタの透過率スペクトルは、０°および３０°の入射で測定された。０°では、通過帯域は、約３８０ｎｍ〜約６８０ｎｍに及んだ。これらの波長の透過率は、約９０％であった。光学フィルタは、約６９０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長の光を実質的に遮断した。６８０ｎｍの帯域端は、３０°で入射する光の場合には約２０ｎｍだけシフトして約６５０ｎｍであった。
【０１２８】
実施例ＩＩ
光学フィルタは、実施例Ｉで記載した方法を用いて形成された。高屈折率材料ははＴｉＯ２であり、低屈折率材料はＡｌ２Ｏ３である。高屈折率材料用の前駆物質はＴｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）であり、低屈折率材料用の前駆物質はＴＭＡであった。いずれの材料の場合も、試薬は脱イオン水である。
【０１２９】
最初に、厚さ３０７．７ｎｍのＡｌ２Ｏ３緩衝層が蒸着される。この層は、３０４５回のＡＬＤサイクルによって形成される。それぞれの追加層の厚さおよび各層を蒸着するために用いられる蒸着サイクルの回数が、表Ｉにまとめられている。サイクル時間は、実施例Ｉに記載されたものと同一である。
【０１３０】
図１１を参照すると、光学フィルタの性能が、分光光度計を用いて調査される。光学フィルタの透過率スペクトルは、０°で測定された。０°の入射では、通過帯域は、約３９０ｎｍ〜約６５０ｎｍに及んだ。これらの波長の透過率は、約９２％〜約９４％であった。光学フィルタは、約６７０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長の光を実質的に遮断した。
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
他の実施形態は、冒頭の特許請求の範囲に属している。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１Ａ】光学フィルタの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される光学フィルタの一部の断面図である。
【図１Ｃ】軸上入射および軸外入射に関する透過率を示す光学フィルタに関する透過率スペクトルのグラフである。
【図２Ａ】原子層蒸着システムの概略図である。
【図２Ｂ】原子層蒸着工程を要約するフローチャートである。
【図３】基板の隣接面に蒸着される隣接する多層フィルムの断面図である。
【図４】対向する面にあるフィルムを備えたレンズの断面図である。
【図５】構造面にあるフィルムを備えたフレネルレンズの一部の断面図である。
【図６】光学フィルタを備えたイメージングシステムの概略図である。
【図７】光学フィルタを備えた別のイメージングシステムの概略図である。
【図８】光学フィルタを備えた他のイメージングシステムの概略図である。
【図９】光学フィルタを備えた別のイメージングシステムの概略図である。
【図１０】０°および３０°で入射する光に関する光学フィルタの透過率スペクトルである。
【図１１】０°で入射する光に関する別の光学フィルタの透過率スペクトルである。
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、光学用途向けのフィルム、そのようなフィルムを含む物品、そのようなフィルムの作製方法およびそのようなフィルムを用いるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
光の操作が望ましい場合には、光学デバイスおよび光学システムが一般に用いられる。光学デバイスの例としては、レンズ、偏光子、光学フィルタ、反射防止フィルム、リターダ（たとえば、４分の１波長板）およびビームスプリッタ（たとえば、偏光ビームスプリッタおよび非偏光ビームスプリッタ）が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
概要
本発明は、光学用途向けのフィルム、そのようなフィルムを含む物品、そのようなフィルムの作製方法およびそのようなフィルムを用いるシステムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面の上に蒸着され、フィルムが第１の材料からなる層を含み、基板がポリマーを含むことを特徴とする。
【０００５】
別の態様において、本発明は、光学部品の上に多層フィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は光学部品の光学部品の第１の面の上に蒸着され、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の材料からなる単層のうちの１層は第１の材料からなる層の面の上に蒸着され、多層フィルムは第１の材料からなる層および第２の材料からなる層を含み、光学部品はレンズであることを特徴とする。
【０００６】
別の態様において、本発明は、基板の第１の面および第２の面の上にフィルムを同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、第１の面は第２の面に対向していることを含む方法を特徴とする。
【０００７】
別の態様において、本発明は、光学基板の第１の面および第２の面の上に第１の材料からなる層を同時に蒸着するために原子層蒸着を用い、第１の面が第２の面に対向していることを含む方法を特徴とする。
【０００８】
別の態様において、本発明は、ポリマーを含む基板の面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【０００９】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面の上に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、基板はレンズを含むことを特徴とする。
【００１０】
別の態様において、本発明は、曲面を含む基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の曲面の上に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含むことを特徴とする。
【００１１】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の面および第２の面の上に同時に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の面は第２の面に対向することを特徴とする。
【００１２】
別の態様において、本発明は、基板の上にフィルムを形成するための方法であって、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第１の非共面および第２の非共面の上に同時に蒸着され、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の面は第２の面に隣接していることを特徴とする。
【００１３】
別の態様において、本発明は、レンズの面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【００１４】
別の態様において、本発明は、曲面または構造面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法を特徴とする。
【００１５】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含むことができる。
【００１６】
第１の材料からなる複数の単層を蒸着する工程は、前駆物質からなる単層を蒸着する工程と、前駆物質からなる単層を試薬にさらして、第１の材料からなる単層を形成する工程と、を含むことができる。試薬は、前駆物質と化学的に反応して、第１の材料を形成することができる。たとえば、試薬は、前駆物質を酸化して第１の材料を形成することができる。前駆物質からなる単層を蒸着する工程は、基板を収容する室の中に前駆物質を含む第１のガスを導入する工程を含むことができる。室における第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。前駆物質からなる単層を試薬にさらす工程は、室の中に試薬を含む第２のガスを導入する工程を含むことができる。室における第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。第１のガスが導入された後であって、第２のガスを導入する前に、第３のガスを室の中に導入することができる。第３のガスは、前駆物質に対して不活性であってもよい。第３のガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを挙げることができる。前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択されることができる。第１の材料は、誘電材料であってもよい。
【００１７】
本方法は、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の材料からなる単層のうちの１層は第１の材料からなる層の上に蒸着され、第２の材料は第１の材料とは異なり、フィルムは第２の材料からなる層を含むことができる。第２の材料からなる複数の単層を蒸着する工程は、前駆物質からなる単層を蒸着する工程と、前駆物質からなる単層を試薬にさらして、第２の材料からなる単層を形成する工程とを含むことができる。試薬は、前駆物質と化学的に反応して、第２の材料を形成することができる。たとえば、試薬は、前駆物質を酸化して第２の材料を形成することができる。前駆物質からなる単層を蒸着する工程は、基板を収容する室の中に前駆物質を含む第１のガスを導入する工程を含むことができる。室における第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。前駆物質からなる単層を試薬にさらす工程は、室の中に試薬を含む第２のガスを導入する工程を含むことができる。室における第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールであってもよい。第１のガスが導入された後であって、第２のガスを導入する前に、室は、パージガスでパージすることができる。パージガスは、第１の前駆物質に対して不活性であってもよい。パージガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを挙げることができる。前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択されることができる。第２の材料は、誘電材料であってもよい。
【００１８】
本方法は、第２の材料からなる層の面の上に第３の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、第３の材料は第２の材料とは異なり、フィルムは第３の材料からなる層を含むことができる。第３の材料は、第１の材料と同一であってもよい。第３の材料からなる層は、原子層蒸着を用いて蒸着されることができる。本方法はまた、第３の材料からなる層の面の上に第４の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、第４の材料は第３の材料とは異なり、フィルムは第４の材料からなる層を含むことができる。第４の材料は、第２の材料と同一であってもよい。第４の材料からなる層は、原子層蒸着を用いて蒸着されることができる。本方法は、第４の材料からなる層によって支持される別の層を形成する工程を含むことができる。別の層は、原子層蒸着を用いて形成されることができる。
【００１９】
基板は、光学部品であってもよい。本方法は、基板の第２の面の上に第１の材料からなる層を形成し、同時に、第１の面の上に第１の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の面は第１の面と対向するか、または第１の面と隣接することができる。第１の材料からなる層は、第１の材料からなる複数の単層を順次蒸着することによって、第２の面の上に形成されることができ、第１の材料からなる単層のうちの１層は基板の第２の面の上に蒸着される。
【００２０】
本方法は、基板の第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の上に第２の材料からなる層を形成し、同時に、第１の面の上の第１の材料からなる層の上に第２の材料からなる層を形成する工程を含み、第２の面は第１の面と対向するか、または第１の面と隣接することができる。第２の材料からなる層は、第２の材料からなる複数の単層を順次蒸着することによって、第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の上に形成されることができ、第２の材料からなる単層のうちの１層は第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層の面の上に蒸着されることができる。
【００２１】
第１の材料からなる層を形成している間、基板は約５００℃以下（たとえば、約３００℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、約６０℃以下、約５０℃以下）の温度であってもよい。
【００２２】
基板がポリマーを含む実施形態において、ポリマーは熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーであってもよい。
【００２３】
さらなる態様において、本発明は、第１の面および第１の面に隣接する第２の面を有する基板を備え、第１の面および第２の面は非共面であり、第１の面の上に蒸着される第１の多層フィルムと、第２の面の上に蒸着される第２の多層フィルムと、を備え、第２の多層フィルムは第１の多層フィルムと隣接する物品を特徴とする。
【００２４】
別の態様において、本発明は、第１の面および第１の面に対向する第２の面を有する光学部品と、第１の面の上に蒸着される第１の材料からなる層と、第２の面の上に蒸着される第１の材料からなる層と、を備え、第１の面の上の位置における第１の材料からなる層の垂直光学厚さは、第２の面の上の対応する位置における第１の材料からなる層の垂直光学厚さの約５％以内である物品を特徴とする。
【００２５】
別の態様において、本発明は、約１０ｍ以下の曲率半径を有する面を有し、面が第１の位置および第２の位置を有し、第１の位置における面法線と第２の位置における面法線との間の角度が約２°以上である基板と、面の上に蒸着されるフィルムと、を備え、フィルムは第１の材料からなる層を含み、第１の位置における層の垂直光学厚さは第２の位置における層の垂直光学厚さの約１％以内である物品を特徴とする。
【００２６】
別の態様において、本発明は、第１の面および第１の面に対向する第２の面を有する基板と、第１の面の上に蒸着される第１のフィルムと、第２の面の上に蒸着される第２のフィルムと、を備え、第１の面の上の位置における第１のフィルムの垂直光学厚さは、第２の面の対応する位置における第２のフィルムの垂直光学厚さの約５％以内である物品を特徴とする。
【００２７】
別の態様において、本発明は、ポリマーを含む基板および基板の第１の面の上に蒸着される多層フィルムを備える物品を特徴とする。
【００２８】
別の態様において、本発明は、光軸を画定する多層フィルムを備える光学フィルタであって、光学フィルタは光軸に沿って伝搬する波長λ１を有する光の５０％を透過し、光軸に対して３０°の角度で多層フィルムに入射する波長λ２を有する光の５０％を透過し、｜λ１−λ２｜は約３０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【００２９】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含んでもよい。
【００３０】
第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、第１の材料からなる隣接層を含むことができる。第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、第２の材料からなる隣接層を含むことができ、第２の材料は第１の材料とは異なり、第２の材料からなる隣接層は第１の材料からなる隣接層によって支持される。第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、３層以上の隣接層を含むことができ、近接層は異なる材料から形成される。
【００３１】
基板は、光学部品（たとえば、フレネルレンズ、オプティカルフラットなどのレンズ）であってもよい。基板は、ガラスを含むことができる。ガラスは、ホウケイ酸ガラス、ガラスセラミック、石英、溶融シリカおよびソーダ石灰ガラスからなる群から選択されることができる。あるいはまたはさらに、基板は、ポリマー（たとえば、熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマー）を含むことができる。ポリマーは、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択されることができる。基板は、約２５０℃以下（約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、約８０℃以下）のガラス転移温度を有する材料を含むことができる。基板は、約０℃〜３００℃の温度では第１の材料の熱膨張係数の１０％以内の熱膨張係数を有する基板材料を含むことができる。面は、約１００ｍ以下の曲率半径を有することができる。あるいは、面は、実質的に平面であってもよい。面は、構造面であってもよい。第１の材料は、誘電材料であってもよい。第１の材料は、酸化物であってもよい。たとえば、酸化物は、金属酸化物であってもよい。一部の実施形態において、金属酸化物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２およびＴａ２Ｏ５からなる群から選択される。
【００３２】
隣接層は、約１ｎｍ以上（たとえば、約１０ｎｍ以上、約２０ｎｍ以上）の垂直光学厚さを有することができる。一部の実施形態において、隣接層は、約５，０００ｎｍ以下（たとえば、約１，０００ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下）の垂直光学厚さを有することができる。
【００３３】
第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムは、反射防止フィルムである。一部の実施形態において、物品は、光学フィルタである。光学フィルタは、赤外フィルタであってもよい。赤外フィルタは、物品を通過する約６５０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長を有する光の透過率を低減することができる。光学フィルタは、紫外フィルタであってもよい。紫外フィルタは、物品を通過する約４００ｎｍ未満の波長を有する光の透過率を低減することができる。
【００３４】
第１の材料の屈折率は、第２の材料の屈折率とは異なっていてもよい。第１の材料からなる隣接層の垂直光学厚さは、第２の材料からなる隣接層の垂直光学厚さと同一であってもよい。あるいは、第１の材料からなる隣接層の垂直光学厚さは、第２の材料からなる隣接層の垂直光学厚さとは異なっていてもよい。物品は、基板の第３の面の上に蒸着される第３の多層フィルムを含むことができ、第３の面は第１の面と対向する。第１の多層フィルム、第２の多層フィルムおよび第３の多層フィルムは、同一であってもよい。
【００３５】
一部の実施形態において、λ１は約６５０ｎｍである。
【００３６】
さらなる態様において、本発明は、物体からの光を画像平面に結像するためのレンズと、光学フィルタがない同一の光学システムに比して、画像平面で波長λの集束光の量を約２０％以上減少させるようレンズに対して位置決めされる複数の層を含む光学フィルタと、を備え、層のうちの１層がレンズの第１の面の上に蒸着される光学システムを特徴とする。
【００３７】
別の態様において、本発明は、レンズおよび画像平面に対して位置決めされる光学フィルタを備え、光学フィルタは第１の面および第２の面を有する基板を備え、第１の面は第２の面に対向し、第１の面および第２の面の上に蒸着される第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムをそれぞれ備え、第１の多層フィルムは第２の多層フィルムと同一である光学システムを特徴とする。
【００３８】
別の態様において、本発明は、光学システムの１つを含むディジタルカメラを特徴とする。
【００３９】
さらなる態様において、本発明は、ディジタルカメラを含む携帯電話を特徴とする。
【００４０】
実施形態は、以下の特徴を１つ以上含むことができる。
【００４１】
第１の面は、約２ｍ以下の曲率半径を有することができる。画像平面は、レンズから約５ｃｍ以下（たとえば、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下）であってもよい。光学システムは、画像平面に位置決めされる検出器を備えることができる。検出器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイまたは相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）アレイであってもよい。光学フィルタは、検出器の面の上に蒸着されてもよい。
【００４２】
複数の層は、複数の誘電層を含むことができる。複数の層からなる交互の層は、異なる屈折率を有することができる。複数の層は、第１の面に対向するレンズの第２の面の上に蒸着される層を含むことができる。λは、約６５０ｎｍ以上であってもよい。たとえば、λは、約６５０ｎｍ〜１，１００ｎｍであってもよい。光学フィルタは、画像平面で波長λの集束光を約５０％以上（たとえば、約８０％以上、約９０％以上、約９５％以上）減少させることができる。
【００４３】
光学システムは、物体からの光を画像平面に結像するための第２のレンズを含むことができる。光学フィルタの層のうち１層は、第２のレンズの面の上に蒸着されてもよい。結像される光の光線は、第１の面で約２０°以下（たとえば、約１５°以下、約１０°以下）の最大発散を有することができる。光学フィルタは、レンズと画像平面との間に位置してもよい。
【００４４】
本発明の実施形態は、以下の利点を１つ以上含んでもよい。
【００４５】
一部の実施形態において、フィルムは、きわめて均一（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）である１層以上の層を含むことができ、たとえば、それ自体がきわめて均一（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）であるフィルムを生じることができる。１つ以上のそのようなフィルムを含む光学デバイスなどの物品は、強化した性能を呈することができる。一例として、１つ以上のそのようなフィルムを含む光学フィルタは、望ましくない波長の遮断にきわめて効果的であり、所望の波長の透過についてもきわめて効果的であってもよい。
【００４６】
きわめて均一な層は、蒸着から蒸着まで反復可能に蒸着して、きわめて均一な（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）多層フィルムを形成し、きわめて均一な（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）層を有する異なる基板の上にフィルムを形成してもよい。そのようなフィルムを含む光学デバイスなどの物品は、厳格な均一性の仕様に適合するように製造され得る。一例として、そのようなフィルムを含む光学フィルタは、厳密な光学性能の仕様の範囲内で機能することができる。たとえば、そのようなフィルムを含む一群の光学フィルタに関する透過率帯域端の位置は、各フィルタに関して実質的に同一であってもよい。
【００４７】
ある実施形態において、フィルムは、基板によって支持される等角層である１層以上の層を含むことができる。等角層はまた、きわめて均一であってもよい（たとえば、きわめて均一な厚さを有する）。１つ以上のそのような光学フィルムを含んでいる光学デバイスなどの物品は、強化した性能を呈することができる。一例として、フレネルレンズの構造面は、反射防止（ＡＲ）フィルムによって被覆され、レンズの強化した性能を提供してもよい。そのようなレンズにおけるＡＲフィルムは、レンズの構造面における望ましくない反射のために生じ得る「ゴースト」を低減することができる。別の例として、きわめて均一なフィルム（たとえば、きわめて均一な厚さ、きわめて均一な屈折率）は、ボールレンズの面または積分球の内面などの曲面の上に蒸着されてもよい。
【００４８】
一部の実施形態において、本方法は、基板の複数の（たとえば対向する）面を同時に蒸着することを可能にすることができる。これにより、フィルムの蒸着に関連する費用および／または複雑さを低減することができる。これはまた、複数の実質的に同一のフィルムを基板の異なる面の上に形成し、蒸着時間を短縮し、および／または基板の過剰な取扱いを減少させることを可能にすることができる。そのような方法を用いて形成される光学デバイスなどの物品は、厳格な光学性能の仕様を満たすことができる。一例として、ＡＲフィルムは、１回の蒸着実行中に、基板（たとえば、レンズ、プリズムまたはオプティカルフラット）の複数の面の上に被覆されてもよい。
【００４９】
ある実施形態において、本方法は、基板を部分的または完全に封止するために用いられてもよい。これは、たとえば、基板をその環境から保護することが望ましい場合（たとえば、基板を環境にさらすと、基板の性能特性に有害となりうる場合）には、好都合となりうる。
【００５０】
一部の実施形態において、本方法は、温度的に不安定な基板（たとえば、約３００℃以下のガラス転移温度のポリマー基板）に対応する。
【００５１】
ある実施形態において、本方法は、集積光学部品（たとえば、光学フィルタを形成するフィルムなどの１つ以上のフィルム用の基板としても機能するレンズ）を形成するために用いられてもよい。そのような集積構成要素は、特定の目的向けに設計された光学システムに存在する個別の構成要素の数を減少させるために用いられてもよい。これにより、たとえば、光学システムのサイズ、費用および／または複雑さを低減することができる。
【００５２】
本発明の他の特徴および利点は、詳細および図面、特許請求の範囲から明白となるであろう。
【００５３】
種々の図面における類似の参照符号は、類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
詳細な説明
図１Ａを参照すると、光学フィルタ１０は、基板２０（たとえば、ガラス製のオプティカルフラット）の対向する面２１および２２の上に蒸着される２つの多層フィルム１１および１２から構成される。光学フィルタ１０は、軸５０に沿って伝搬するフィルタに当たる一定の波長の光を実質的に反射し、実質的に他の波長の光を透過する。光学フィルタ１０はまた、軸５０に対して一定の角度でフィルタに当たる一定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過する。多層フィルム１１および１２はいずれも、誘電材料から形成される多数の交互に配置される高屈折率層および低屈折率層を含む。
【００５５】
多層フィルム１１の構造が、図１Ｂに示される。多層フィルム１１は、７層の高屈折率層３０および７層の低屈折率層３２から構成される。多層フィルム１２の組成および構造は、多層フィルム１１と同一である。言い換えれば、両方の多層フィルムは同数の誘電層を含み、フィルムにおける対応する層の組成および厚さは同一である。本願明細書で用いられるとき、対応する層は、多層フィルム内の同一の相対的な位置にある多層フィルム１１および１２中の層を指す。
【００５６】
多層フィルム１１および１２中の各層の厚さおよび組成は、光学フィルタ１０の所望のスペクトル特性に左右される。場合によっては、各層の厚さは、約０．２５λ／ｎである。尚、λはフィルタによって反射されるべき波長であり、ｎは層の屈折率である。当然のことながら、所与の層の厚さは、層を形成するために用いられる材料の屈折率に応じて変化する。
【００５７】
一部の実施形態において、各層の厚さは、光学フィルタの所望の光学特性に基づく層厚を最適化するアルゴリズムを用いて決定されることができる。たとえば、スペクトルの一定の部分にわたる最大反射率が所望である場合には、アルゴリズムは反射率が最高である構造の中に収束するように、層厚の異なる組み合わせ向けのフィルタの反射率を決定することができる。そのような計算を実行するために用いることができる市販のソフトウェアの例としては、カリフォルニア州カールズバッド（Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）のサイエンティフィック・コンピューティング・インターナショナル（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から市販されている「フィルムウィザード（Ｆｉｌｍ Ｗｉｚａｒｄ）ＴＭおよびオレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ）のソフトウェア・スペクトラ・インコーポレィテッド（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ，Ｉｎｃ．）から市販されている「ティエフカルク（ＴＦＣａｌｃ）」が挙げられる。
【００５８】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の垂直厚さは、層の部分に最も近い基板面の部分の法線方向における層の部分の厚さを指す。一般に、層厚（たとえば、垂直層厚）は、電子顕微鏡検査法、偏光法を用いて層の断面を研究することによって、または計算データを分光分析データに変数調整することによって決定されてもよい。
【００５９】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の垂直光学厚さは、層の部分に最も近い基板面の部分の法線方向における層の部分の光学厚さを指す。
【００６０】
本願明細書で用いられるとき、層の部分の光学厚さは、層の部分の厚さおよび部分の屈折率の積を指す。層の部分が光学的に非一様である（すなわち屈折率は、厚さが測定される方向に沿って層を通して変化する）場合には、光学厚さは厚さに対して積分される屈折率を指す。光学的に一様な層の場合には、この積分は前の定義に変形する。
【００６１】
各多層フィルムにおいて、各層の垂直光学厚さは、他の層と同一であってもよく、他の層と異なっていてもよい。たとえば、光学フィルタ１０が狭帯域の波長（たとえば、約１０ｎｍ）を反射するように設計されている実施形態において、各層の垂直光学厚さは０．２５λ０であってもよい。尚、λ０は反射帯域の中心波長である。あるいは、光学フィルタ１０が広帯域の波長（たとえば、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上）を反射するように設計されている場合には、層の垂直光学厚さは変化してもよい。この実施例において、各多層フィルムにおける異なる群の層は、所望の波長帯域の中の異なる波長λｉに関して、０．２５λｉに等しい垂直光学厚さを有することができる。一部の実施形態において、各層の垂直光学厚さは、約２０ｎｍ〜約１，０００ｎｍの範囲にあってもよい。たとえば、各層の垂直光学厚さは、約５０ｎｍ以上（たとえば、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上、約２５０ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上）であってもよい。実施形態において、層の垂直光学厚さは、約８００ｎｍ以下（たとえば、約６００ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下）であってもよい。
【００６２】
一般に、多層フィルムにおける各層の垂直厚さは、実質的に均一であってもよい。たとえば、所与の層の垂直厚さは、層の異なる部分の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化してもよい。一部の実施形態において、多層フィルムにおける各層の垂直厚さは、層の異なる部分の間で約１０ｎｍ以下（たとえば、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６３】
一般に、多層フィルム１１および１２における各層の垂直光学厚さは、実質的に均一であってもよい。一部の実施形態において、層は、層の異なる部分の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化する垂直光学厚さを有することができる。１層以上の蒸着された層の垂直光学厚さは、層の異なる部分の間で約２０ｎｍ以下（たとえば、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６４】
前述したように、多層フィルム１１および１２における対応する層の厚さおよび組成は、実質的に同一である。たとえば、基板面に隣接する各多層フィルムにおける層は、対応する層である。一部の実施形態において、対応する層の垂直層厚は、各多層フィルムにおける対応する位置（たとえば、光軸５０が各多層フィルムと交差する場所）で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化してもよい。一部の実施形態において、１層以上の対応する層の垂直厚さは、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する位置で、約１０ｎｍ以下（たとえば、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６５】
さらに、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する層の垂直光学厚さは、実質的に均一であってもよい。一部の実施形態において、多層フィルムにおける対応する層の垂直光学厚さは、対応する層の間で約２％以下（たとえば約１％以下、約０．５％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０５％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、０．００１％以下）だけ変化する垂直光学厚さを有することができる。対応する層の垂直光学厚さは、多層フィルム１１および多層フィルム１２における対応する位置で、約１５ｎｍ以下（たとえば、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）だけ変化してもよい。
【００６６】
多層フィルム１１および１２の層を形成するために用いられる誘電材料は、その光学特性（たとえばフィルムが機能することになっている波長におけるその屈折率およびこれらの波長における吸収）、互いに対する適合性および基板に対する適合性、光学フィルタを作成するために用いられる工程との適合性に基づいて選択される。一部の実施形態において、誘電材料としては、酸化物（たとえば、金属酸化物）、フッ化物（たとえば、金属フッ化物）、硫化物および／または窒化物（たとえば、金属窒化物）が挙げられる。酸化物の例としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＥｒＯ２、Ｓｃ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５が挙げられる。フッ化物の例としては、ＭｇＦ２が挙げられる。他の例としては、ＺｎＳ、ＳｉＮｘ、ＡｌＮ、ＴｉＮおよびＨｆＮが挙げられる。あるいはまたはさらに、材料は、金属（たとえば、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ）などの非誘電材料を含むことができる。
【００６７】
高屈折率材料の例としては、６３２ｎｍで屈折率が約２．３５のＴｉＯ２、６３２ｎｍで屈折率が約２．１５のＴａ２Ｏ５が挙げられる。低屈折率材料の例としては、６３２ｎｍで屈折率がそれぞれ１．４５および１．６５のＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３が挙げられる。
【００６８】
一部の実施形態において、誘電材料は、実質的に非晶質（たとえば、約９５％以上、約９８％以上、約９９％以上の非晶質）状態である。通常、非晶質材料は、光学的に等方性であり、部分的または大部分が結晶質である誘電層より良好に光を透過することができる。しかし、一部の実施形態において、誘電材料の一方または両方の一部またはすべては、結晶質であってもよい。
【００６９】
フィルタ１０の光透過率特性は、各多層フィルムにおける層の数、各層の光学厚さ、異なる層の相対的な光学厚さおよび各層の屈折率をはじめとする複数の設計変数に応じて変化してもよい。一部の実施形態において、フィルタは、光軸５０に対する入射角の円錐の中でフィルタに当たる波長の帯域の中の実質的にすべての光を透過し、その帯域以外の実質的にすべての紫外波長、可視波長および／または赤外波長（たとえば、約２００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの透過帯域以外のすべて）を反射するように設計されてもよい。フィルタによって実質的に透過される波長は「通過波長」と呼ばれ、反射波長は「遮断波長」と呼ばれる。通過波長の帯域幅は、比較的広帯域（たとえば、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍ以上）であってもよく、または狭帯域（たとえば、約０．４ｎｍ〜約２０ｎｍ以下）であってもよい。
【００７０】
図１Ｃは、光学フィルタの具体的な透過率スペクトルを示す。曲線Ｃ１は、光軸５０に対して平行に光学フィルタに入射する光の透過率に対応する。この実施例では、軸上の光に関する通過波長は、λ１〜λ２の波長に対応し、光学フィルタが入射光の５０％を透過する波長に対応する。一部の実施形態において、通過波長の帯域は、電磁スペクトルの可視部分（たとえば、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）に対応することができる。遮断される波長は、赤外波長（たとえば、約７００ｎｍ〜約２，０００ｎｍ）を含むことができる。
【００７１】
一部の実施形態において、光学フィルタ１０は、通過波長の一部またはすべてで高い透過率を有することができる。たとえば、通過波長における透過率は、約９５％以上（たとえば、約９７％以上、約９８％以上、約９９％以上、約９９．５％以上）であってもよい。一般に、通過波長における透過率は、光学フィルタを形成するために用いられる材料の吸収率および一様性、多層フィルムにおける層厚の精度に左右される。たとえば、通過波長で比較的高い吸収率を有する材料は、フィルタに当たる光を吸収することによって透過率を低減することができる。フィルタにおける非一様性（たとえば、不純物領域および／または結晶質領域）は、当たる光を散乱することによって透過率を低減することができる。層厚のずれは、通過波長において当たる光の可干渉反射を生じ、その透過率を低減することができる。透過率は、光学フィルタと大気との間の界面における反射損失を減少させることによってさらに向上される。多層フィルムが基板の対向する面の上に蒸着される実施形態において、唯一の面が多層フィルムによって被覆される光学フィルタに比べて、透過波長における光の反射率を低減することができる。
【００７２】
遮断波長のすべてまたは一部における透過率は、比較的低く、約５％以下（たとえば、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下）などであってもよい。これらの波長における光学フィルタの反射率および／または吸収率を増大することにより、遮断波長における透過率を低減させることができる。各多層フィルムにおける層の数の増大および／または低屈折率層と高屈折率層との間の屈折率の差の増大により、遮断波長の反射率を増大することができる。
【００７３】
一部の実施形態において、光学フィルタ１０は、非垂直な角度でフィルタに入射する光に関する透過率帯域端では小さな青色シフトを有することができる。透過率帯域端の位置は、光学フィルタがそれに当たる光の５０％を透過する波長に対応する。図１Ｃにおいて、これらは、曲線Ｃ１の場合の波長λ１およびλ２に対応する。これらの波長は通常、軸外の光に関する各多層フィルムにおける層の光学厚さの変動のために光の入射角に応じて変化する。帯域端の公称の位置は、垂直入射光に対応する。帯域端は、入射角が増大するとより短い波長にシフトすることから、「青色シフト」なる語が用いられる。たとえば、図１Ｃにおける曲線Ｃ２は、軸５０に対して非平行である角度でフィルタに入射する光に関するフィルタの透過率スペクトルを示す。この実施例において、帯域端の位置は、λ１からλ１’にλ２からλ２’にシフトした。尚、λ１’＜λ１であり、λ２’＜λ２である。
【００７４】
青色シフトの振幅は、光学フィルタ１０における層を形成するために比較的高い屈折率（たとえば、約１．７以上、約１．８以上、約１．９以上、約２．０以上の屈折率）の材料を選択することによって低減してもよい。一部の実施形態において、青色シフトは、軸５０に対して３０°で入射する光の場合には、約３０ｎｍ以下（たとえば、約２５ｎｍ以下、約２３ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１８ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下）であってもよい。
【００７５】
一般に、多層フィルムは、必要に応じて調製されてもよい。一部の実施形態において、多層フィルム１１および１２は、原子層蒸着（ＡＬＤ）を用いて調製されてもよい。図２Ａを参照すると、ＡＬＤシステム１００は、基板２０の面２１および２２の上にそれぞれ多層フィルム１１および１２を蒸着するために用いられる。別の多層フィルム１０１が、露出面１０２の上に蒸着される。任意に、光学フィルタ１０を形成するために（図１Ａ参照）、一旦、蒸着工程が終了すると、多層フィルム１０１は基板２０から除去されてもよい。多層フィルム１１、１２および１０１の蒸着は、単層ごとに生じ、フィルムの組成および厚さに関する実質的な制御を行う。単層の蒸着中、前駆物質の蒸気が室の中に導入され、基板面１１、１２および１０２の上またはこれらの面に隣接する既に蒸着された層に吸収される。続いて、反応物質が、室に導入され、吸着された前駆物質と化学的に反応し、所望の材料からなる単層を形成する。面における自己制御性により、蒸着される層のフィルム厚さおよび広い面積の均一性を正確に制御することができる。さらに、露出面への前駆物質の無指向性吸着は、室１１０に対して異なる向きを有する面の上に材料の一様な蒸着を提供する。
【００７６】
ＡＬＤシステム１００は反応室１１０を備え、反応室１１０は、マニホルド１３０によって源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０に連結される。源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０はそれぞれ、供給管路１５１、１６１、１７１、１８１および１９１によってマニホルド１３０に連結される。弁１５２、１６２、１７２、１８２および１９２はそれぞれ、源１５０、１６０、１７０、１８０および１９０からのガスの流れを調整する。源１５０および１８０はそれぞれ第１の前駆物質および第２の前駆物質を収容し、源１６０および１９０はそれぞれ第１の試薬および第２の試薬を備える。源１７０はキャリアガスを収容し、キャリアガスは蒸着工程中に、室１１０を常に貫流して、基板２０に前駆物質および試薬を運搬すると同時に、基板から反応副生成物を運搬する。前駆物質および試薬は、マニホルド１３０においてキャリアガスと混合することによって、室１１０の中に導入される。ガスは、出口ポート１４５によって室１１０から排出される。ポンプ１４０は、出口ポート１４５によって室１１０からガスを排出する。ポンプ１４０は、管１４６によって出口ポート１４５に連結される。
【００７７】
ＡＬＤシステム１００は温度制御装置１９５を備え、温度制御装置１９５は室１１０の温度を制御する。蒸着中、温度制御装置１９５は、基板１０１の温度を、室温を上回るまで上昇させる。一般に、基板温度は、前駆物質と試薬との間の急速な反応を促進するほど十分に高い必要があるが、基板を損傷すべきではない。一部の実施形態において、基板温度は、約５００℃以下（たとえば、約４００℃以下、約３００℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１２５℃以下、約１００℃以下）であってもよい。
【００７８】
通常、基板温度は、基板２０の異なる部分の間で著しく変化すべきではない。大きな温度変動は、基板の異なる部分における前駆物質と試薬との間の反応速度の変動を生じる可能性があり、蒸着される層の厚さおよび／またはモルフォロジに変動を生じる可能性がある。一部の実施形態において、蒸着面の異なる部分の間の温度は、約４０℃以下（たとえば約３０℃以下、約２０℃以下、約１０℃以下、約５℃以下）だけ変化してもよい。
【００７９】
蒸着工程変数は、電子制御装置１９９によって制御および同期される。電子制御装置１９９は、温度制御装置１９５、ポンプ１４０および弁１５２、１６２、１７２、１８２および１９２と通信する。電子制御装置１９９はまた、ユーザインターフェイスを備え、ユーザインターフェイスを通じて作業者が蒸着工程変数を設定し、蒸着工程を監視し、システム１００とその他の相互作用を行うことができる。
【００８０】
図２Ｂを参照すると、ＡＬＤ工程が開始され（１０１０）、システム１００が源１７０からのキャリアガスと混合することによって、第１の前駆物質を源１５０から室１１０に導入する（１０２０）。第１の前駆物質からなる単層が、基板２０の面２１、２２および１０２の上に吸着され、残る前駆物質が室を通過するキャリアガスの連続流れによって、室１１０からパージされる（１０３０）。次に、システムは、マニホルド１３０によって源１６０から室１１０に第１の試薬を導入する（１０４０）。第１の試薬は、第１の前駆物質からなる単層と反応し、第１の材料からなる単層を形成する。第１の前駆物質に関して言えば、キャリアガスの流れは、残る試薬を室からパージする（１０５０）。ステップ１０２０〜１０６０は、第１の材料からなる層が所望の厚さに達するまで繰り返される（１０６０）。
【００８１】
フィルムが材料からなる１つの層である実施形態では、一旦、第１の材料からなる層が所望の厚さに達すると、工程は停止する（１０７０）。しかし、蒸着されるフィルムが多層フィルムである場合には、システムは、マニホルド１３０を介して室１１０に第２の前駆物質を導入することができる（１０８０）。第２の前駆物質からなる単層は、第１の材料からなる蒸着された層の露出面の上に吸着され、キャリアガスは残る前駆物質を室からパージする（１０９０）。システムは、その後で、マニホルド１３０によって源１８０から室１１０に第２の試薬を導入する。第２の試薬は、第２の前駆物質からなる単層と反応し、第２の材料からなる単層を形成する（１１００）。室を通るキャリアガスの流れは、残る試薬をパージする（１１１０）。ステップ１０８０〜１１１０は、第２の材料からなる層が所望の厚さに達するまで繰り返される（１１２０）。
【００８２】
第１の材料および第２の材料からなる別の層が、ステップ１０２０〜１１３０を繰り返すことによって蒸着される。一旦、所望の数の層が形成されると、工程は終了し（１１４０）、被覆された基板が室１１０から排除される。
【００８３】
上述した工程では各サイクル中に試薬の前に前駆物質が室に導入されるが、他の実施例では試薬が前駆物質の前に導入されてもよい。前駆物質および試薬が順序は、露出面との相互作用に基づいて選択されることができる。たとえば、前駆物質と面との間の結合エネルギが試薬と面との間の結合エネルギより高い場合には、前駆物質は試薬の前に導入されてもよい。あるいは、試薬の結合エネルギが高い場合には、試薬は前駆物質の前に導入されてもよい。
【００８４】
各単層の厚さは一般に、複数の要因に左右される。たとえば、各単層の厚さは、蒸着されることになっている材料の種類に左右されうる。より大きな分子から構成される材料は、より小さな分子から構成される材料に比べて、より厚い単層を生じる可能性がある。
【００８５】
基板の温度はまた、単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある。たとえば、一部の前駆物質では、より高い温度は、蒸着サイクル中に面への前駆物質の吸着を低減する可能性があり、基板温度がさらに低い場合に形成されるものより薄い単層を生じる。
【００８６】
前駆物質の種類および試薬の種類のほか、前駆物質および試薬の投与量もまた、単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある。一部の実施形態において、材料の単層は、特定の前駆物質によって蒸着されてもよいが、異なる試薬を用い、各組み合わせに関して異なる単層の厚さを生じてもよい。同様に、異なる前駆物質から形成される材料の単層は、異なる前駆物質では異なる単層の厚さを生じることができる。
【００８７】
単層の厚さに影響を及ぼす可能性がある他の要因の例としては、パージ期間、被覆された面における前駆物質の滞留時間、反応炉中の圧力、反応炉の物理的幾何構成および、副生成物から蒸着される材料に及ぼすと思しき影響が挙げられる。副生成物がフィルムの厚さに影響する場合の例は、副生成物が蒸着された材料を溶蝕する場合である。たとえば、ＨＣＬはＴｉＣｌ４前駆物質および試薬として水を用いてＴｉＯ２を蒸着した場合の副生成物である。ＨＣｌは、排出される前に蒸着されたＴｉＯ２を溶蝕する可能性がある。溶蝕は、蒸着された単層の厚さを減少させ、基板の一定の部分が他の部分よりＨＣｌに長くさらされている場合には、基板にわたって単層の厚さに変化が生じる可能性がある（たとえば、排気により近い基板の部分は、排気から遠い基板の部分より長く副生成物にさらされる可能性がある）。
【００８８】
通常、単層の厚さは、約０．１ｎｍ〜約５ｎｍである。たとえば、１層以上の蒸着される単層の厚さは、約０．２ｎｍ以上（たとえば、約０．３ｎｍ以上、約０．５ｎｍ以上）であってもよい。一部の実施形態において、１層以上の蒸着される単層の厚さは、約３ｎｍ以下（たとえば、約２ｎｍ、約１ｎｍ以下、約０．８ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下）であってもよい。
【００８９】
平均的な蒸着される単層の厚さは、材料の層を形成するために、基板に予め設定された数の単層を蒸着することによって、決定されてもよい。続いて、蒸着される層の厚さが、（たとえば、偏光法、電子顕微鏡検査法または何らかの他の方法によって）測定される。次に、蒸着サイクルの数で除算される測定層厚として、平均的な蒸着される単層の厚さを決定することができる。平均的な蒸着される単層の厚さは、理論的な単層の厚さに対応してもよい。理論的な単層の厚さは、材料の嵩密度および分子の分子量から計算されてもよい単層を構成する分子の特性寸法を指す。たとえば、ＳｉＯ２の場合の単層の厚さの推定値は、〜０．３７ｎｍである。厚さは、密度２．０ｇ・ｃｍ−３の非晶質ＳｉＯ２の式単位の立方根として推定される。
【００９０】
一部の実施形態において、平均的な蒸着される単層の厚さは、理論的な単層の厚さの分率（たとえば、理論的な単層の厚さの約０．２、理論的な単層の厚さの約０．３、理論的な単層の厚さの約０．４、理論的な単層の厚さの約０．５、理論的な単層の厚さの約０．６、理論的な単層の厚さの約０．７、理論的な単層の厚さの約０．８、理論的な単層の厚さの約０．９）に対応することができる。あるいは、平均的な蒸着される単層の厚さは、２つ以上の理論的な単層の厚さから理論的な単層の厚さの約３０倍まで（たとえば、理論的な単層の厚さの約２倍以上、理論的な単層の厚さの約３倍以上、理論的な単層の厚さの約５倍以上、理論的な単層の厚さの約８倍以上、理論的な単層の厚さの約１０倍以上、理論的な単層の厚さの約２０倍以上）に対応することができる。
【００９１】
蒸着工程中、室１１０内の圧力は、実質的に一定の圧力に維持されてもよく、または変化してもよい。室を通るキャリアガスの流速を制御することは一般に、圧力を制御する。一般に、圧力は、前駆物質が面を化学吸着される種で飽和させ、試薬が前駆物質によって残された面の種と完全に反応し、前駆物質の次のサイクルのために反応点を残すことができるほど十分に高い必要がある。前駆物質および／または試薬の投与量が低すぎる場合および／またはポンプ速度が高すぎる場合に生じる可能性があるように、室の圧力が低すぎる場合には、面は前駆物質によって飽和されず、反応は自己制御されない可能性がある。これは、蒸着される層に不均等な厚さを生じる可能性がある。さらに、室の圧力は、前駆物質および試薬の反応によって生成される反応生成物の除去を妨げるほど高くすべきではない。前駆物質の次の投与が室に導入されるときに、残る副生成物が面の飽和と相互に作用し得る。一部の実施形態において、室の圧力は、約０．０１トール〜約１００トール（たとえば、約０．１トール〜約２０トール、約０．５トール〜１０トール、約１トール程度）で維持される。
【００９２】
一般に、各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、室のサイズ、露出される基板面の面積および／または室の圧力に基づいて選択されてもよい。各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、経験的に決定されてもよい。
【００９３】
各サイクル中に導入される前駆物質および／または試薬の量は、弁１５２，１６２、１８２および１９２の開閉のタイミングによって制御されてもよい。導入される前駆物質および／または試薬の量は、サイクルごとに各弁が開放している時間の量に対応する。弁は、基板面の適切な単層適用範囲を形成するために、十分な前駆物質を導入するほど十分に長く開放する必要がある。同様に、各サイクル中に導入される試薬の量は、露出された面に蒸着される実質的にすべての前駆物質と反応するほど十分である必要がある。必要以上に多い前駆物質および／または試薬を導入することは、サイクル時間を長引かせるか、および／または前駆物質および／または試薬を浪費する可能性がある。一部の実施形態において、前駆物質の投与は、サイクルごとに約０．１秒〜約５秒（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上）の間、適切な弁を解放することに対応する。同様に、試薬の投与は、サイクルごとに約０．１秒〜約５秒（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上）の間、適切な弁を解放することに対応してもよい。
【００９４】
前駆物質の投与と試薬の投与との間の時間は、パージに対応する。各パージ期間は、残りの前駆物質または試薬を室から除去するほど十分に長い必要があるが、これより長い場合にはいたずらにサイクル時間を増大する可能性がある。各サイクルにおいて異なるパージ期間は、同一であってもよく、変化してもよい。一部の実施形態において、パージ期間は、約０．１秒以上（たとえば、約０．２秒以上、約０．３秒以上、約０．４秒以上、約０．５秒以上、約０．６秒以上、約０．８秒以上、約１秒以上、約１．５秒以上、約２秒以上）である。一般に、パージ期間は、約１０秒以下（たとえば、約８秒以下、約５秒以下、約４秒以下、約３秒以下）である。
【００９５】
前駆物質の順次の投与を導入する間の時間は、サイクル時間に対応する。サイクル時間は、異なる材料からなる単層を蒸着するサイクルでは、同一であってもよく、異なっていてもよい。さらに、サイクル時間は、同一材料からなる単層を蒸着するが、異なる前駆物質および／または異なる試薬を用いるサイクルでは、同一であってもよく、異なっていてもよい。一部の実施形態において、サイクル時間は、約２０秒以下（たとえば、約１５秒以下、約１２秒以下、約１０秒以下、約８秒以下、約７秒以下、約６秒以下、約５秒以下、約４秒以下、約３秒以下）であってもよい。サイクル時間を短縮することにより、蒸着工程の時間を短縮することができる。
【００９６】
前駆物質は一般に、ＡＬＤ工程と適合性があり、試薬との反応時に、所望の蒸着材料を形成するように選択される。さらに、前駆物質および材料は、蒸着される材料（たとえば、基板材料または既に蒸着された層を形成する材料）との適合性がある必要がある。前駆物質の例としては、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＨｆＣｌ３、ＩｎＣｌ３およびＡｌＣｌ３などの塩化物（たとえば、金属塩化物）が挙げられる。一部の実施形態において、有機化合物が、前駆物質として用いられてもよい（たとえば、Ｔｉ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ）、Ｔａ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ）、Ｎｂ−エタオキシド（ｅｔｈａＯｘｉｄｅ））。有機化合物の前駆物質の別の例は、（ＣＨ３）３Ａｌである。
【００９７】
試薬もまた一般に、ＡＬＤ工程と適合性があり、前駆物質および材料の化学反応に基づき選択される。たとえば、材料が酸化物である場合には、試薬は、酸化剤であってもよい。適切な酸化剤の例としては、水、過酸化水素、酸素、オゾン、（ＣＨ３）３Ａｌおよび種々のアルコール（たとえばエチルアルコールＣＨ３ＯＨ）が挙げられる。たとえば、水は、ＴｉＣｌ４などの前駆物質を酸化してＴｉＯ２を得るため、ＡｌＣｌ３を酸化してＡｌ２Ｏ３を得るため、Ｔａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）を酸化してＴａ２Ｏ５を得るため、Ｎｂ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）を酸化してＮｂ２Ｏ５を得るため、ＨｆＣｌ３を酸化してＨｆＯ２を得るため、ＺｒＣｌ４を酸化してＺｒＯ２を得るため、ＩｎＣｌ３を酸化してＩｎ２Ｏ３を得るために適した試薬である。いずれの場合にも、ＨＣｌが、副生成物として生成される。一部の実施形態において、シラノールを酸化してＳｉＯ２を形成するために、（ＣＨ３）３Ａｌを用いてもよい。
【００９８】
図３を参照すると、既に説明したように、ＡＬＤ工程は、面２１および２２の上の多層フィルム１１および１２にそれぞれ加えて、基板２０の縁面１０１に多層フィルムを形成する。ＡＬＤ工程の性質のために、多層フィルム１０１は、多層フィルム１１および１２と同一の組成および厚さを有し、多層フィルム１１および１２と隣接している。さらに、多層フィルム１０１における各層は、多層フィルム１１および１２における対応する層と隣接している。このような層の一層である、層３０３が、図３に示されている。層３０３は、多層フィルム１１の対応する層３０１および多層フィルム１２の層３０２と同一の組成および厚さを有する。
【００９９】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて、基板のすべての面を実質的に被覆し、基板を封止してもよい。これは、最初のＡＬＤ実行中に、基板の表面積の一部を露出させ、予めカバーされていた表面を露出させるために室における基板の向きが変更される２回目のＡＬＤ実行で残る表面積を被覆することによって行われてもよい。任意に、実質的に同量の材料がそのたびに蒸着されるように、より早いＡＬＤ実行で被覆された面は、２回目の実行でカバーされてもよい。あるいは、１回目のＡＬＤ実行中に被覆されなかった表面は、何か別の被覆方法を用いて密閉されてもよい。基板材料が環境的な損傷を受けやすい場合および／またはフィルムを形成する材料が特に環境的な危険に対する耐性がある場合には、基板を封止することが好都合である場合がある。
【０１００】
一定の実施形態が示されているが、他の実施形態も可能である。
【０１０１】
一例として、ＡＬＤを用いる赤外フィルタフィルムの調製について述べてきたが、ＡＬＤを用いて、他の種類のフィルム、たとえば、反射防止フィルム、紫外遮断フィルタ、狭帯域フィルタ、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）フィルタ、位相補償器、高反射ミラーおよび／または導波路層などを形成してもよい。
【０１０２】
別の例として、一定数の層を有するフィルムについて述べてきたが、さらに一般に、フィルムは１層以上（たとえば２層、３層、４層、５層、６層、７層、８層、９層、１０層、１１層、１２層、１３層、１４層、１５層）の層を有することができる。通常、多層フィルムの層の数は、フィルムの所望の光学特性に基づいて選択される。一部の実施形態において、（たとえば、多層フィルムが異なる熱機械的特性（たとえば、異なる熱膨張係数）を有する材料を含む場合には、熱サイクルにさらされるのであれば、多くの層からなるフィルムは、より少数の層を有する匹敵するフィルムより大きな機械的応力を受ける可能性がある。一部の実施形態において、多層フィルムは、１６層以上（たとえば、約２０層以上、約３０層以上、約４０層以上、約５０層以上）を含んでもよい。
【０１０３】
多層フィルム１１および１２における層厚の範囲は約２０ｎｍ〜１，０００ｎｍであるが、ＡＬＤを用いて、これらの値より厚いか、または薄いフィルム層を蒸着してもよい。層は、１つの単層程度に薄くてもよく（たとえば、約０．３ｎｍ〜約２ｎｍ）、数千ｎｍの厚さ（たとえば、約２，０００ｎｍ以上、約３，０００ｎｍ以上、約５，０００ｎｍ以上）であってもよい。たとえば、一部の実施形態において、１層以上の層の厚さは、実質的に光波長未満（たとえば、実質的に２００ｎｍ未満）であってもよい。たとえば、一定の層は、約２０ｎｍ以下（たとえば、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約２ｎｍ以下）の厚さを有することができる。一部の実施形態において、層の厚さは、材料の約２０層の単層以下（たとえば、約１５層の単層以下、約１０層の単層以下、約８層の単層以下、約５層の単層以下、３層の単層以下、２層の単層、１層の単層）に対応することができる。尚、単層の厚さは、既に述べた理論的な単層の厚さを指す。フィルムにおける層の厚さが実質的に光波長未満である場合には、フィルムの光学特性は、フィルムを構成する材料の光学特性（たとえば、屈折率）の平均である。実質的に光波長未満の材料の層を含むフィルムは、ナノ積層と呼ばれる。一部の実施形態において、フィルムの１つ以上の部分は、ナノ積層であってもよい。ナノ積層部分は、ナノ積層部分を形成する材料の屈折率の有効平均である一様な屈折率を有する層のように機能することができる。一部の実施形態において、ナノ積層を用いて、多層フィルムにおける屈折率勾配部分を形成してもよい。ナノ積層部分の例としては、ＳｉＯ２単層およびＴｉＯ２単層、またはＳｉＯ２単層およびＴａ２Ｏ５単層から構成される部分が挙げられる。
【０１０４】
さらに、多層フィルム１１および１２はそれぞれ、２つの異なる材料の層から構成されるが、一般にフィルムは３つ以上の異なる誘電材料からなる層を含んでもよい。たとえば、記載された実施形態ではすべての高屈折率層が同一の材料から形成されるが、一般に、高屈折率層は同一の材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されてもよい。同様に、低屈折率材料の層は、同一の材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されてもよい。一般に、多層フィルムにおける異なる材料層の数は、必要に応じて変化してもよい。
【０１０５】
さらに、多層フィルム１１および１２を形成する単層はそれぞれ、１つの誘電材料から形成されるが、一部の実施形態において、蒸着される層の組成は、２つ以上の材料を含むことができる。たとえば、２つ以上の前駆物質を室１１０に同時に導入することによって、２つ以上の異なる材料からなる単層が形成されてもよい。層における各単層の組成は、フィルムの屈折率分布に合わせて変化してもよい。
【０１０６】
フィルム１１および１２は面２１および２２の上で連続的であるが、一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて調製される面の上のフィルムは不連続（たとえば、パターン形成）であってもよい。パターン形成は、ＡＬＤ工程中またはＡＬＤ工程後に行われてもよい。ＡＬＤ工程中にパターン形成が行われる実施形態において、基板の部分は、前駆物質および／または試薬を接着しない材料で処理されてもよい。これらの部分に蒸着される材料はなく、ＡＬＤ工程は未処理部分に材料の層を蒸着する。面の上に吸着される水を少なくするために、面の部分の上にたとえば、疎水性材料、テフロン噴霧などを被覆することも可能である。あるいはまたはさらに、基板面の部分を蒸着後に除去される材料によって隠して、その上に蒸着されたフィルムの部分を除去してもよい。
【０１０７】
フィルムは、フォトリソグラフィなどの技術を用いて、蒸着後にパターン形成されてもよい。たとえば、光学フィルタは、次にフィルムの部分を露出させるためにパターン形成され、エッチングされるレジストで被覆されてもよい。露出部分をエッチングし、残るレジストを次に除去することにより、パターンを施したフィルムを結果として生じる。
【０１０８】
基板１０はガラスから構成されるオプティカルフラットであるが、一般に、基板の組成および形状は、変化してもよい。一般に、基板は、蒸着される材料、前駆物質、試薬および蒸着状態に適合する任意の材料から形成されてもよい。適切な基板材料としては、ガラス（たとえば、ホウケイ酸ガラス、石英、ソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック）、金属（たとえば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、銅）、半導体（たとえば、ケイ素、ゲルマニウム）および／または熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマーなどのポリマーが挙げられる。ポリマーの例としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、液晶ポリマー、ポリエチルテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニルおよびポリエチレンが挙げられる。
【０１０９】
基板は、高温に弱い材料を含む可能性があり、高温にさらされると損傷を受ける可能性がある。そのような状況において、基板温度は、蒸着工程中に基板を損傷すると推測される温度まで上昇すべきではない。一部の実施形態において、基板材料は、約１５０℃以上（たとえば、約１７０℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、約５００℃以上）の温度では不安定である可能性がある。たとえば、基板材料は、一定の温度を超えると、望ましくない物理的変化および／または化学的変化を被る可能性がある。望ましくない物理的変化の例は、位相変化である。たとえば、液晶ポリマー基板は、一定の温度を超えると、等方性になる可能性がある。一部の基板材料（たとえば、一部のポリマー）は、一定の温度を超えると、ガラス転移を被る可能性がある。たとえば、基板は、約１５０℃以上（たとえば、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、約５００℃以上）のガラス転移温度を有する材料を含む可能性がある。化学的変化の例は、基板材料の酸化（たとえば、銅基板の酸化）である。
【０１１０】
基板材料は、フィルムを形成するために用いられる１つ以上の材料に類似の熱機械的特性を有することができる。たとえば、基板材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、フィルムを形成するために用いられる１つ以上の材料のＣＴＥに類似であってもよい。一部の実施形態において、基板材料のＣＴＥは、フィルムの形成中に基板が循環される温度の範囲（たとえば、約０℃〜約３００℃）にわたって、フィルムを形成するために用いられる材料のＣＴＥの約１０％以下（たとえば、約８％以下、約５％以下）の範囲内であってもよい。基板およびフィルムにおける材料の熱機械的特性を整合することにより、熱サイクルに伴って起こりうるフィルムの機械的応力を低減することができる。そうでなければ、フィルムの亀裂または他の損傷を生じる可能性がある。
【０１１１】
一部の実施形態において、基板は、光学素子または光学素子の部分であってもよい。光学素子としては、屈折素子（たとえば、レンズ）、拡散素子（たとえば、拡散回折格子）、反射体（たとえば、ミラー）および発光素子（たとえば、発光ダイオード、レーザ）が挙げられる。
【０１１２】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて被覆される基板面は、基板１０の面２１および２２などの実質的に平面であってもよい。本願明細書で用いられるとき、実質的に平面とは、１００ｍ以上の曲率半径を有する。あるいは、被覆面は湾曲していてもよい。曲面は、１００ｍ未満の曲率半径を有する。一部の実施形態において、面は、構造面であってもよい。構造面は、面法線において不連続性を有する面を指す。構造面は、平面である部分および／または湾曲している部分を有することができる。曲面を有する基板の例は、レンズであり、図４のレンズ４０１などである。レンズ４０１の曲面４１１および４２１は、ＡＬＤを用いて、それぞれフィルム４１０および４２０で被覆される。フィルム４１０および４２０は、各面にわたって均一な厚さを有する面４１１および４２１に適合する。フィルム４１０および４２０は、異なる組成からなる１つの層または複数の層を含んでもよい。フィルム４１０および４２０が多層フィルムである実施形態において、多層フィルムにおける各層は、フィルムにわたって均一な厚さを有することができる。フィルム４１０および４２０は、同一であってもよく、異なっていてもよい。たとえば、フィルムはいずれも、既に説明したフィルム１１および１２に類似の光学フィルタを形成することができる。別の実施例において、フィルム１０は光学フィルタであり、フィルム４２０は反射防止フィルムであってもよい。フィルムが同一である実施形態において、これらはＡＬＤ工程中に両方の面４１１および４２１を露出させることによって同時に形成されてもよい。
【０１１３】
一般に、ＡＬＤを用いて被覆される面の曲率は変化してもよい。一部の実施形態において、基板は中程度の曲面を有してもよく、約１ｍ以上（たとえば、約２ｍ以上、約３ｍ以上、約５ｍ以上、約１０ｍ以上、約２０ｍ以上）などの比較的大きい曲率半径を有してもよい。曲率の小さい基板面の例としては、眼鏡に用いられる一定のレンズなどの一部のレンズが挙げられる。あるいは、場合によっては、基板面は、大きな曲率を有してもよく、約１０ｃｍ以下（たとえば、約８ｃｍ以下、約５ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下、約０．１ｃｍ以下）などの比較的小さい曲率半径を有してもよい。大きな曲率を有する基板面の例としては、ボールレンズなどの種々のレンズが挙げられる。
【０１１４】
一部の実施形態において、基板は、ＡＬＤを用いてフィルムで被覆される１つ以上の構造面を含むことができる。図５を参照すると、構造面の例は、フレネルレンズ５０１の面５２０である。ＡＬＤを用いて、面５２０の傾斜５２１およびドラフト５２２の上にフィルム５１０（たとえば、１層のフィルムまたは多層フィルム）を蒸着してもよい。ＡＬＤ工程の等角性は、傾斜５２１およびドラフト５２２の両方の上に実質的に均一な厚さを有するフィルム５１０を結果として生じる。一部の実施形態において、フィルム５１０は反射防止フィルムであり、そうでなければレンズの使用中に経験する可能性があるゴースト効果を低減（たとえば、排除）することができる。
【０１１５】
ＡＬＤを用いて被覆されてもよい構造面の他の例としては、機械刻線回折格子およびレリーフ型回折格子などの回折格子構造、光ファイバの面または中空導波路（たとえば、円形断面、正方形断面または矩形断面を有する）の内面などの円筒面などが挙げられる。別の例は、光ファイバの劈開面である。たとえば、一部の遠距離通信用途は、劈開されたファイバがレンズまたは光学部品のきわめて近くに位置決めされる設計方式を用いる。ＡＬＤを用いてＡＲフィルムを劈開面の上に被覆することにより、面における反射を低減することができる。１回のＡＬＤ実行で、複数の劈開面が被覆されてもよい。
【０１１６】
本願明細書に開示される方法を用いて形成される光学部品を種々の光学システムで用いてもよい。図６を参照すると、一部の実施形態において、ＡＬＤ技術を用いて形成される赤外フィルタ６１０は、イメージングシステム６００において用いられる。イメージングシステムは、アパーチャ６４０を通って画像平面にある検出器６５０（たとえば、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）検出器）の上に入る軸６６０に対して伝搬する光を結像するレンズ６２０および６３０を備える。赤外フィルタ６１０は、レンズ６２０と検出器６５０との間に位置決めされる。赤外フィルタ６１０は、多層フィルム６１１および６１２を備え、検出器６５０に当たるアパーチャ６４０を通って入る赤外光の量を低減（たとえば、実質的に排除）することができる。たとえば、赤外フィルタは、遮断波長で光の量を約２０％以上（たとえば、約５０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約９５％以上）減少させることができる。一部の実施形態において、赤外フィルタ６１０は、図１Ｃに示されるスペクトルに類似の透過率スペクトルを有する。
【０１１７】
一部の実施形態において、ＡＬＤを用いて、光学システムに光学部品を集積してもよい。たとえば、イメージングシステム６００における別個の赤外フィルタ６１０は、イメージングシステムにおいてレンズの１つ以上の面の上に直接被覆されるフィルタで置き換えてもよい。たとえば、図７を参照すると、イメージングシステム７００は、アパーチャ７４０を通って検出器７５０の上に入る軸７６０に対して伝搬する光を結像する１対のレンズ７２０および７３０を備える。光学フィルタ７１０は、レンズ７２０および７３０の面７２１、７２２、７３１および７３２の上にそれぞれ蒸着される多層フィルム７１３、７１４、７１１および７１２を備える。図６に示される赤外フィルタ６１０のように、光学フィルタ７１０は、検出器７５０に当たるアパーチャ７４０を通って入る赤外光の量を低減（たとえば、実質的に排除）することができる。
【０１１８】
さらなる実施形態において、図８は、レンズ８２０の１つの面８２１の上に蒸着される赤外フィルタ８１０を備えるイメージングシステム８００を示す。イメージングシステム８００はまた、第２のレンズ８３０、検出器８５０およびアパーチャ８４０を備える。レンズ８２０および８３０は、アパーチャ８４０を通って検出器８５０の上に入る光を結像する。結像される光線の発散が最小である場合には、面８２１はレンズ面に対応する。言い換えれば、結像される光線の伝搬方向の最大差は、レンズ７２０および７３０の他の面における結像される光線の伝搬方向の最大差より小さい。したがって、フィルタが面８１０に位置している場合には、フィルタの帯域幅に関連する最大の青色シフトは、フィルタがイメージングシステム８００における他の面に位置している場合より小さい。
【０１１９】
光線の発散は、光線８６０および８７０によって示され、共通の源点から発せられ、検出器８５０上の共通の点８５１に結像される。イメージングシステム８００の光軸８９９に対する光線８６０および８７０の伝搬角はそれぞれ、φ１およびφ２である。光線の発散は、φ１とφ２との差である。一部の実施形態において、結像光の光線は、赤外フィルタ８１０で約２０°以下（たとえば、約１５°以下、約１０°以下、約８°以下）の最大発散を有する。したがって、軸８９９に沿って伝搬する光線に比べて、システムの周辺光線によって経験される青色シフトは、約２０ｎｍ以下（たとえば、約１５ｎｍ以下、約１２ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下）であってもよい。
【０１２０】
他の実施形態において、図９は、検出器９５０（たとえば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ検出器）の面９５１の上に蒸着される赤外フィルタ９１０を備えるイメージングシステム９００を示す。イメージングシステム９００はまた、レンズ９２０、第２のレンズ９３０およびアパーチャ９４０を備える。レンズ９２０および９３０は、アパーチャ９４０を通って検出器９５０の上に入る光を結像する。
【０１２１】
既に説明したようなイメージングシステムは、ディジタルカメラおよびディジタルカムコーダなどの電子装置に用いられてもよい。一部の実施形態において、イメージングシステムは、携帯電話におけるディジタルカメラに用いられてもよい。
【実施例】
【０１２２】
以下の実施例は、例示であり、限定するものを意味するわけではない。
【０１２３】
実施例Ｉ
光学フィルタは、カリフォルニア州サンタポーラ（Ｓａｎｔａ Ｐａｕｌａ，ＣＡ）のアブリサ（Ａｂｒｉｓａ）から入手されたＢＫ７オプティカルフラット（直径１００ｍｍ）の対向する側面の上に多層フィルムを蒸着することによって形成された。オプティカルフラットは、Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：ＮＨ４ＯＨ溶液によって不溶性の有機汚染物質を除去し、Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：ＨＣｌ溶液を用いてイオンおよび重金属原子の汚染物質を除去することによって、清浄にした。高屈折率材料はＴｉＯ２であり、低屈折率材料はＡｌ２Ｏ３であった。高屈折率材料用の前駆物質は、ミズーリ州セントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）のシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手されたＴｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）（等級純度９９．９９９％）であった。低屈折率材料用の前駆物質は、ミズーリ州セントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）のシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手された（ＣＨ３）３Ａｌ（等級純度９９．９９９％）であった。いずれの材料の場合も、試薬は脱イオン水であり、コネチカット州ダンブリー（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）のアライド・ウォーター・テクノロジーズ（Ａｌｌｉｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）から市販されている純水製造装置を用いて形成された。
【０１２４】
多層フィルムを蒸着するために、オプティカルフラットは、オレゴン州ビーヴァートン（Ｂｅａｖｅｒｔｏｎ、ＯＲ）のプラナー・システムズ・インコーポレイテッド（Ｐｌａｎａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）から入手されたＰ４００Ａ ＡＬＤ反応室に配置された。空気は、室からパージされた。窒素は、室を貫流し、約１トールで室の圧力を維持した。室の温度は、１７０℃に設定され、基板を熱的に平衡状態に保つために、約７時間放置された。一旦、熱平衡に達すると、水蒸気の初期パルスが０．７秒間給水のために、弁を開放することによって室に導入された。給水用の弁が閉鎖された後、室は、３秒間の窒素の流れによってパージされた。次に、（ＣＨ３）３Ａｌ用の弁が０．８秒間、開放され、室に（ＣＨ３）３Ａｌを導入した。水蒸気の別の投与が導入される前に、室は、１．５秒間、の窒素の流れによってパージされた。水蒸気（０．７秒）および（ＣＨ３）３Ａｌ（０．８秒）の交互の投与が、パージの間に導入され、基板の露出面の上にＡｌ２Ｏ３の層が形成される結果となった。総サイクル時間は、７秒であった。このサイクルが９５回繰り返され、厚さ９．５６ｎｍのＡｌ２Ｏ３層を結果として生じた。
【０１２５】
Ａｌ２Ｏ３層を蒸着した後、水蒸気が２秒のパルスで室の中に導入された。この後に、２秒のパージ、Ｔｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）の１秒のパルス、さらに２秒のパージが行われた。このサイクルは、１７２回繰り返され、Ａｌ２Ｏ３層の上に厚さ６．４８ｎｍのＴｉＯ２層を結果として形成した。
【０１２６】
Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の別の層が、露出された基板面の上に多層フィルムを形成するための、上記で概要を説明したステップを用いて蒸着された。各層の厚さおよび各層を蒸着するために用いられる蒸着サイクルの回数が、表Ｉにまとめられている。
【０１２７】
図１０を参照すると、光学フィルタの性能は、マサチューセッツ州ウェルズリー（Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ）のパーキン・エルマー（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）から入手されるラムダ１４紫外・可視分光光度計（Ｌａｍｂｄａ １４ ＵＶ／Ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて調査された。光学フィルタの透過率スペクトルは、０°および３０°の入射で測定された。０°では、通過帯域は、約３８０ｎｍ〜約６８０ｎｍに及んだ。これらの波長の透過率は、約９０％であった。光学フィルタは、約６９０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長の光を実質的に遮断した。６８０ｎｍの帯域端は、３０°で入射する光の場合には約２０ｎｍだけシフトして約６５０ｎｍであった。
【０１２８】
実施例ＩＩ
光学フィルタは、実施例Ｉで記載した方法を用いて形成された。高屈折率材料ははＴｉＯ２であり、低屈折率材料はＡｌ２Ｏ３である。高屈折率材料用の前駆物質はＴｉ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）であり、低屈折率材料用の前駆物質はＴＭＡであった。いずれの材料の場合も、試薬は脱イオン水である。
【０１２９】
最初に、厚さ３０７．７ｎｍのＡｌ２Ｏ３緩衝層が蒸着される。この層は、３０４５回のＡＬＤサイクルによって形成される。それぞれの追加層の厚さおよび各層を蒸着するために用いられる蒸着サイクルの回数が、表Ｉにまとめられている。サイクル時間は、実施例Ｉに記載されたものと同一である。
【０１３０】
図１１を参照すると、光学フィルタの性能が、分光光度計を用いて調査される。光学フィルタの透過率スペクトルは、０°で測定された。０°の入射では、通過帯域は、約３９０ｎｍ〜約６５０ｎｍに及んだ。これらの波長の透過率は、約９２％〜約９４％であった。光学フィルタは、約６７０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長の光を実質的に遮断した。
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
他の実施形態は、冒頭の特許請求の範囲に属している。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１Ａ】光学フィルタの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される光学フィルタの一部の断面図である。
【図１Ｃ】軸上入射および軸外入射に関する透過率を示す光学フィルタに関する透過率スペクトルのグラフである。
【図２Ａ】原子層蒸着システムの概略図である。
【図２Ｂ】原子層蒸着工程を要約するフローチャートである。
【図３】基板の隣接面に蒸着される隣接する多層フィルムの断面図である。
【図４】対向する面にあるフィルムを備えたレンズの断面図である。
【図５】構造面にあるフィルムを備えたフレネルレンズの一部の断面図である。
【図６】光学フィルタを備えたイメージングシステムの概略図である。
【図７】光学フィルタを備えた別のイメージングシステムの概略図である。
【図８】光学フィルタを備えた他のイメージングシステムの概略図である。
【図９】光学フィルタを備えた別のイメージングシステムの概略図である。
【図１０】０°および３０°で入射する光に関する光学フィルタの透過率スペクトルである。
【図１１】０°で入射する光に関する別の光学フィルタの透過率スペクトルである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面および前記第１の面に隣接する第２の面を有し、前記第１の面および前記第２の面が非共面である基板と、
前記第１の面の上に載置される第１の多層フィルムと、
前記第２の面の上に載置される第２の多層フィルムと、を備え、前記第２の多層フィルムは前記第１の多層フィルムに隣接する物品。
【請求項２】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、第１の材料からなる隣接層を含む請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、第２の材料からなる隣接層を含み、前記第２の材料は前記第１の材料とは異なり、前記第２の材料からなる前記隣接層は、前記第１の材料からなる前記隣接層によって支持される請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは３層以上の隣接層を含み、近接層は異なる材料から形成される請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記基板は光学部品である請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記光学部品はレンズである請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記レンズはフレネルレンズである請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記光学部品はオプティカルフラットである請求項５に記載の物品。
【請求項９】
前記基板はガラスを含む請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
前記ガラスは、ホウケイ酸ガラス、ガラスセラミック、石英、溶融シリカおよびソーダ石灰ガラスからなる群から選択される請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記基板はポリマーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項１２】
前記ポリマーは熱硬化性ポリマーである請求項１１に記載の物品。
【請求項１３】
前記ポリマーは熱可塑性ポリマーである請求項１１に記載の物品。
【請求項１４】
前記ポリマーは、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される請求項１１に記載の物品。
【請求項１５】
前記基板は、約８０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
前記基板は、約１００℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
前記基板は、約１５０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
前記基板は、約２００℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１９】
前記基板は、約２５０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項２０】
前記基板は、約０℃〜３００℃の温度では前記第１の材料の熱膨張係数の１０％以内の熱膨張係数を有する基板材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項２１】
前記面は約１００ｍ以下の曲率半径を有する請求項１に記載の物品。
【請求項２２】
前記面は実質的に平面である請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
前記面は構造面である請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
前記第１の材料は誘電材料である請求項１に記載の物品。
【請求項２５】
前記第１の材料は酸化物である請求項１に記載の物品。
【請求項２６】
前記酸化物は金属酸化物である請求項２５に記載の物品。
【請求項２７】
前記金属酸化物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２およびＴａ２Ｏ５からなる群から選択される請求項２６に記載の物品。
【請求項２８】
前記隣接層は、約１ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項２９】
前記隣接層は、約１０ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３０】
前記隣接層は、約２０ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３１】
前記隣接層は、約５，０００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３２】
前記隣接層は、約１，０００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３３】
前記隣接層は、約５００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３４】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、反射防止フィルムである請求項１に記載の物品。
【請求項３５】
前記物品は光学フィルタである請求項１に記載の物品。
【請求項３６】
前記光学フィルタは赤外フィルタである請求項３５に記載の物品。
【請求項３７】
前記赤外フィルタは、前記物品を通過する約６５０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長を有する光の透過率を低減する請求項３６に記載の物品。
【請求項３８】
前記光学フィルタは紫外フィルタである請求項３５に記載の物品。
【請求項３９】
前記紫外フィルタは、前記物品を通過する約４００ｎｍ未満の波長を有する光の透過率を低減する請求項３８に記載の物品。
【請求項４０】
前記第１の材料の屈折率は、前記第２の材料の屈折率とは異なる請求項３に記載の物品。
【請求項４１】
前記第１の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さは、前記第２の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さと同一である請求項３に記載の物品。
【請求項４２】
前記第１の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さは、前記第２の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さとは異なる請求項３に記載の物品。
【請求項４３】
前記基板の第３の面の上に載置される第３の多層フィルムをさらに含み、前記第３の面は前記第１の面に対向する請求項１に記載の物品。
【請求項４４】
前記第１の多層フィルム、前記第２の多層フィルムおよび前記第３の多層フィルムは、同一である請求項４３に記載の物品。
【請求項４５】
第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する光学部品と、
前記第１の面の上に載置される第１の材料からなる層と、
前記第２の面の上に載置される第１の材料からなる層と、を備え、
前記第１の面の位置における前記第１の材料からなる前記層の垂直光学厚さが、前記第２の面の対応する位置の上の前記第１の材料からなる前記層の垂直光学厚さの約５％以内である物品。
【請求項４６】
約１０ｍ以下の曲率半径を有する面を有し、前記面が第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置における面法線と前記第２の位置における面法線との間の角度が約２°以上である基板と、
前記面の上に載置されるフィルムと、を含み、
前記フィルムは第１の材料からなる層を含み、前記第１の位置における前記層の垂直光学厚さは前記第２の位置における前記層の垂直光学厚さの約１％以内である物品。
【請求項４７】
第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する基板と、
前記第１の面の上に載置される第１のフィルムと、
前記第２の面の上に載置される第２のフィルムと、を有し、
前記第１の面の位置における前記第１のフィルムの垂直光学厚さは、前記第２の面の対応する位置における前記第２のフィルムの垂直光学厚さの約５％以内である物品。
【請求項４８】
ポリマーを含む基板および
前記基板の第１の面の上に載置される多層フィルムを含む物品。
【請求項４９】
光軸を画定する多層フィルムを含む光学フィルタであって、
前記光学フィルタは、前記光軸に沿って伝搬する波長λ１を有する光の５０％を透過し、
前記光学フィルタは、前記光軸に対して３０°の角度で前記多層フィルムに入射する波長λ２を有する光の５０％を透過し、｜λ１−λ２｜は約３０ｎｍ以下である光学フィルタ。
【請求項５０】
λ１は約６５０ｎｍである請求項４９に記載の光学フィルタ。
【請求項５１】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成し、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の前記第１の面の上に載置させる工程を含み、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記基板はポリマーを含む方法。
【請求項５２】
前記第１の材料からなる前記複数の単層を載置する工程は、前駆物質からなる単層を載置する工程と、前記前駆物質からなる前記単層を試薬にさらして、前記第１の材料からなる単層を形成する工程とを含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記試薬は、前記前駆物質と化学的に反応して、前記第１の材料を形成する請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記試薬は、前記前駆物質を酸化して、前記第１の材料を形成する請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記前駆物質からなる前記単層を載置する工程は、前記前駆物質を含む第１のガスを、前記基板を収容する室に導入する工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記室における前記第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記前駆物質からなる前記単層を前記試薬にさらす工程は、前記試薬を含む第２のガスを前記室に導入する工程を含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記室における前記第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記第１のガスが導入された後であって、前記第２のガスが導入される前に、第３のガスが前記室に導入される請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
前記第３のガスは、前記前駆物質に対して不活性である請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記第３のガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される請求項５２に記載の方法。
【請求項６３】
前記第１の材料は誘電材料である請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
第２の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、前記第２の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層を前記第１の材料からなる前記層の上に載置させ、前記第２の材料は前記第１の材料とは異なり、前記フィルムは前記第２の材料からなる前記層を含む請求項５１に記載の方法。
【請求項６５】
前記第２の材料からなる前記複数の単層を載置する工程は、前駆物質からなる単層を載置する工程と、前記前駆物質からなる前記単層を試薬にさらして、前記第２の材料からなる単層を形成する工程とを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記試薬は、前記前駆物質と化学的に反応して、前記第２の材料を形成する請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記試薬は、前記前駆物質を酸化して、前記第２の材料を形成する請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記前駆物質からなる前記単層を載置する工程は、前記前駆物質を含む第１のガスを、前記基板を収容する室に導入する工程を含む請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記室における前記第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記前駆物質からなる前記単層を前記試薬にさらす工程は、前記試薬を含む第２のガスを前記室に導入する工程を含む請求項６８に記載の方法。
【請求項７１】
前記室における前記第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記第１のガスが導入された後であって、前記第２のガスが導入される前に、前記室はパージガスによってパージされる請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
前記パージガスは、前記第１の前駆物質に対して不活性である請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記パージガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを含む請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される請求項６５に記載の方法。
【請求項７６】
前記第２の材料は誘電材料である請求項６４に記載の方法。
【請求項７７】
前記第２の材料からなる前記層の面の上に第３の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第３の材料は前記第２の材料とは異なり、前記フィルムは前記第３の材料からなる前記層を含む請求項６４に記載の方法。
【請求項７８】
前記第３の材料は、前記第１の材料と同一である請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記第３の材料からなる前記層は、原子層蒸着を用いて蒸着される請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記第３の材料からなる前記層の面の上に第４の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第４の材料は前記第３の材料とは異なり、前記フィルムは前記第４の材料の前記層を含む請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
前記第４の材料は、前記第２の材料と同一である請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記第４の材料からなる前記層は、原子層蒸着を用いて蒸着される請求項８０に記載の方法。
【請求項８３】
前記第４の材料からなる前記層によって支持される別の層を形成する工程をさらに含む請求項８０に記載の方法。
【請求項８４】
前記別の層の少なくとも一部は、前記第１の材料または前記第２の材料を含む請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記別の層は、原子層蒸着を用いて形成される請求項８３に記載の方法。
【請求項８６】
前記基板は光学部品である請求項５１に記載の方法。
【請求項８７】
前記基板の第２の面の上に第１の材料からなる層を形成すると同時に、前記第１の面の上に前記第１の材料からなる前記層を形成する工程を含み、前記第２の面が前記第１の面に対向するか、または隣接する請求項５１に記載の方法。
【請求項８８】
前記第１の材料からなる前記層は、前記第１の材料からなる複数の単層が順次載置されることによって、前記第２の面の上に形成され、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層が前記基板の前記第２の面の上に載置される請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記基板の第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の上に前記第２の材料からなる層を形成すると同時に、前記第１の面の上に前記第１の材料からなる前記層の上に前記第２の材料からなる前記層を形成する工程をさらに含み、前記第２の面が前記第１の面に対向するか、または隣接する請求項６４に記載の方法。
【請求項９０】
前記第２の材料からなる前記層は、前記第２の材料からなる複数の単層が順次載置されることによって、前記第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の上に形成され、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層が、前記第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の面の上に載置される請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約５００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９２】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約３００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９３】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約２００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約１５０℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９５】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約８０℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９６】
前記ポリマーは熱硬化性ポリマーである請求項５１に記載の方法。
【請求項９７】
前記ポリマーは熱可塑性ポリマーである請求項５１に記載の方法。
【請求項９８】
光学部品の上に多層フィルムを形成する方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程であって、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記光学部品の第１の面の上に載置させる工程と、
第２の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程であって、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層を前記第１の材料からなる前記層の面の上に載置させる工程とを含み、
前記多層フィルムは、前記第１の材料および前記第２の材料からなる前記層を含み、前記光学部品はレンズである方法。
【請求項９９】
基板の第１の面および第２の面の上にフィルムを同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１００】
光学基板の第１の面および第２の面の上に第１の材料からなる層を同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１０１】
ポリマーを含む基板の面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０２】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の面の上に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記基板はレンズを含む方法。
【請求項１０３】
曲面を含む基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の曲面の上に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含む方法。
【請求項１０４】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の面および第２の面の上に同時に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１０５】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の非共面および第２の非共面の上に同時に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記第１の面は前記第２の面に隣接する方法。
【請求項１０６】
レンズの面の上に多層フィルムを蒸着するために、原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０７】
曲面または構造面の上に多層フィルムを蒸着するために、原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０８】
物体からの光を画像平面に結像するためのレンズおよび
光学フィルタであって、前記光学フィルタがない場合の同一の光学システムに比して、前記画像平面において波長λの集束光の量を約２０％以上減少させるよう前記レンズに対して位置決めされる複数の層を含む光学フィルタを含み、前記層のうちの１層が前記レンズの第１の面の上に載置される光学システム。
【請求項１０９】
前記第１の面は約２ｍ以下の曲率半径を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１０】
前記画像平面は前記レンズから約５ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１１】
前記画像平面は前記レンズから約１ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１２】
前記画像平面は前記レンズから約０．５ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１３】
前記画像平面において位置決めされる検出器をさらに備える請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１４】
前記検出器は、電荷結合素子アレイまたは相補型金属酸化物半導体アレイである請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１５】
前記光学フィルタは、前記検出器の面の上に載置される請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１６】
前記複数の層は、複数の誘電層を含む請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１７】
前記複数の層からなる交互の層は、異なる屈折率を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１８】
前記複数の層は、前記第１の面に対向する前記レンズの第２の面の上に載置される層を含む請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１９】
λは約６５０ｎｍ以上である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２０】
λは約６５０ｎｍ〜１，１００ｎｍである請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２１】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約５０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２２】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約８０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２３】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約９０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２４】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約９５％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２５】
物体からの光を画像平面に結像するための第２のレンズをさらに含み、前記光学フィルタの前記層の１層が前記第２のレンズの面の上に載置される請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２６】
結像光の光線が、前記第１の面において約２０°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２７】
結像光の光線が、前記第１の面において約１５°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２８】
結像光の光線が、前記第１の面において約１０°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２９】
前記光学フィルタは、前記レンズと前記画像平面との間に位置決めされる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１３０】
請求項１０８に記載の光学システムを含むディジタルカメラ。
【請求項１３１】
請求項１３０に記載のディジタルカメラを含む携帯電話。
【請求項１３２】
レンズおよび画像平面に対して位置決めされる光学フィルタを含み、前記光学フィルタは、
第１の面および第２の面を有し、前記第１の面が前記第２の面に対向する基板と、
前記第１の面および前記第２の面の上にそれぞれ載置される第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムと、を含み、
前記第１の多層フィルムは、前記第２の多層フィルムと同一である光学システム。
【請求項１】
第１の面および前記第１の面に隣接する第２の面を有し、前記第１の面および前記第２の面が非共面である基板と、
前記第１の面の上に載置される第１の多層フィルムと、
前記第２の面の上に載置される第２の多層フィルムと、を備え、前記第２の多層フィルムは前記第１の多層フィルムに隣接する物品。
【請求項２】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、第１の材料からなる隣接層を含む請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、第２の材料からなる隣接層を含み、前記第２の材料は前記第１の材料とは異なり、前記第２の材料からなる前記隣接層は、前記第１の材料からなる前記隣接層によって支持される請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは３層以上の隣接層を含み、近接層は異なる材料から形成される請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記基板は光学部品である請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記光学部品はレンズである請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記レンズはフレネルレンズである請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記光学部品はオプティカルフラットである請求項５に記載の物品。
【請求項９】
前記基板はガラスを含む請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
前記ガラスは、ホウケイ酸ガラス、ガラスセラミック、石英、溶融シリカおよびソーダ石灰ガラスからなる群から選択される請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記基板はポリマーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項１２】
前記ポリマーは熱硬化性ポリマーである請求項１１に記載の物品。
【請求項１３】
前記ポリマーは熱可塑性ポリマーである請求項１１に記載の物品。
【請求項１４】
前記ポリマーは、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される請求項１１に記載の物品。
【請求項１５】
前記基板は、約８０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
前記基板は、約１００℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
前記基板は、約１５０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
前記基板は、約２００℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１９】
前記基板は、約２５０℃以下のガラス転移温度を有する材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項２０】
前記基板は、約０℃〜３００℃の温度では前記第１の材料の熱膨張係数の１０％以内の熱膨張係数を有する基板材料を含む請求項１に記載の物品。
【請求項２１】
前記面は約１００ｍ以下の曲率半径を有する請求項１に記載の物品。
【請求項２２】
前記面は実質的に平面である請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
前記面は構造面である請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
前記第１の材料は誘電材料である請求項１に記載の物品。
【請求項２５】
前記第１の材料は酸化物である請求項１に記載の物品。
【請求項２６】
前記酸化物は金属酸化物である請求項２５に記載の物品。
【請求項２７】
前記金属酸化物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２およびＴａ２Ｏ５からなる群から選択される請求項２６に記載の物品。
【請求項２８】
前記隣接層は、約１ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項２９】
前記隣接層は、約１０ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３０】
前記隣接層は、約２０ｎｍ以上の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３１】
前記隣接層は、約５，０００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３２】
前記隣接層は、約１，０００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３３】
前記隣接層は、約５００ｎｍ以下の垂直光学厚さを有する請求項２に記載の物品。
【請求項３４】
前記第１の多層フィルムおよび前記第２の多層フィルムは、反射防止フィルムである請求項１に記載の物品。
【請求項３５】
前記物品は光学フィルタである請求項１に記載の物品。
【請求項３６】
前記光学フィルタは赤外フィルタである請求項３５に記載の物品。
【請求項３７】
前記赤外フィルタは、前記物品を通過する約６５０ｎｍ〜約１，１００ｎｍの波長を有する光の透過率を低減する請求項３６に記載の物品。
【請求項３８】
前記光学フィルタは紫外フィルタである請求項３５に記載の物品。
【請求項３９】
前記紫外フィルタは、前記物品を通過する約４００ｎｍ未満の波長を有する光の透過率を低減する請求項３８に記載の物品。
【請求項４０】
前記第１の材料の屈折率は、前記第２の材料の屈折率とは異なる請求項３に記載の物品。
【請求項４１】
前記第１の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さは、前記第２の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さと同一である請求項３に記載の物品。
【請求項４２】
前記第１の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さは、前記第２の材料からなる前記隣接層の垂直光学厚さとは異なる請求項３に記載の物品。
【請求項４３】
前記基板の第３の面の上に載置される第３の多層フィルムをさらに含み、前記第３の面は前記第１の面に対向する請求項１に記載の物品。
【請求項４４】
前記第１の多層フィルム、前記第２の多層フィルムおよび前記第３の多層フィルムは、同一である請求項４３に記載の物品。
【請求項４５】
第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する光学部品と、
前記第１の面の上に載置される第１の材料からなる層と、
前記第２の面の上に載置される第１の材料からなる層と、を備え、
前記第１の面の位置における前記第１の材料からなる前記層の垂直光学厚さが、前記第２の面の対応する位置の上の前記第１の材料からなる前記層の垂直光学厚さの約５％以内である物品。
【請求項４６】
約１０ｍ以下の曲率半径を有する面を有し、前記面が第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置における面法線と前記第２の位置における面法線との間の角度が約２°以上である基板と、
前記面の上に載置されるフィルムと、を含み、
前記フィルムは第１の材料からなる層を含み、前記第１の位置における前記層の垂直光学厚さは前記第２の位置における前記層の垂直光学厚さの約１％以内である物品。
【請求項４７】
第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する基板と、
前記第１の面の上に載置される第１のフィルムと、
前記第２の面の上に載置される第２のフィルムと、を有し、
前記第１の面の位置における前記第１のフィルムの垂直光学厚さは、前記第２の面の対応する位置における前記第２のフィルムの垂直光学厚さの約５％以内である物品。
【請求項４８】
ポリマーを含む基板および
前記基板の第１の面の上に載置される多層フィルムを含む物品。
【請求項４９】
光軸を画定する多層フィルムを含む光学フィルタであって、
前記光学フィルタは、前記光軸に沿って伝搬する波長λ１を有する光の５０％を透過し、
前記光学フィルタは、前記光軸に対して３０°の角度で前記多層フィルムに入射する波長λ２を有する光の５０％を透過し、｜λ１−λ２｜は約３０ｎｍ以下である光学フィルタ。
【請求項５０】
λ１は約６５０ｎｍである請求項４９に記載の光学フィルタ。
【請求項５１】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成し、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の前記第１の面の上に載置させる工程を含み、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記基板はポリマーを含む方法。
【請求項５２】
前記第１の材料からなる前記複数の単層を載置する工程は、前駆物質からなる単層を載置する工程と、前記前駆物質からなる前記単層を試薬にさらして、前記第１の材料からなる単層を形成する工程とを含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記試薬は、前記前駆物質と化学的に反応して、前記第１の材料を形成する請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記試薬は、前記前駆物質を酸化して、前記第１の材料を形成する請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記前駆物質からなる前記単層を載置する工程は、前記前駆物質を含む第１のガスを、前記基板を収容する室に導入する工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記室における前記第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記前駆物質からなる前記単層を前記試薬にさらす工程は、前記試薬を含む第２のガスを前記室に導入する工程を含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記室における前記第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記第１のガスが導入された後であって、前記第２のガスが導入される前に、第３のガスが前記室に導入される請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
前記第３のガスは、前記前駆物質に対して不活性である請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記第３のガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される請求項５２に記載の方法。
【請求項６３】
前記第１の材料は誘電材料である請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
第２の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、前記第２の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層を前記第１の材料からなる前記層の上に載置させ、前記第２の材料は前記第１の材料とは異なり、前記フィルムは前記第２の材料からなる前記層を含む請求項５１に記載の方法。
【請求項６５】
前記第２の材料からなる前記複数の単層を載置する工程は、前駆物質からなる単層を載置する工程と、前記前駆物質からなる前記単層を試薬にさらして、前記第２の材料からなる単層を形成する工程とを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記試薬は、前記前駆物質と化学的に反応して、前記第２の材料を形成する請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記試薬は、前記前駆物質を酸化して、前記第２の材料を形成する請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記前駆物質からなる前記単層を載置する工程は、前記前駆物質を含む第１のガスを、前記基板を収容する室に導入する工程を含む請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記室における前記第１のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記前駆物質からなる前記単層を前記試薬にさらす工程は、前記試薬を含む第２のガスを前記室に導入する工程を含む請求項６８に記載の方法。
【請求項７１】
前記室における前記第２のガスの圧力は、約０．０１〜約１００トールである請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記第１のガスが導入された後であって、前記第２のガスが導入される前に、前記室はパージガスによってパージされる請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
前記パージガスは、前記第１の前駆物質に対して不活性である請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記パージガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選択される少なくとも１つのガスを含む請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記前駆物質は、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、（ＣＨ３）３Ａｌ、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＴａＣｌ３、ＡｌＣｌ３、Ｈｆ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）およびＴａ−エタオキシド（ｅｔｈａｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される請求項６５に記載の方法。
【請求項７６】
前記第２の材料は誘電材料である請求項６４に記載の方法。
【請求項７７】
前記第２の材料からなる前記層の面の上に第３の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第３の材料は前記第２の材料とは異なり、前記フィルムは前記第３の材料からなる前記層を含む請求項６４に記載の方法。
【請求項７８】
前記第３の材料は、前記第１の材料と同一である請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記第３の材料からなる前記層は、原子層蒸着を用いて蒸着される請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記第３の材料からなる前記層の面の上に第４の材料からなる層を形成する工程をさらに含み、前記第４の材料は前記第３の材料とは異なり、前記フィルムは前記第４の材料の前記層を含む請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
前記第４の材料は、前記第２の材料と同一である請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記第４の材料からなる前記層は、原子層蒸着を用いて蒸着される請求項８０に記載の方法。
【請求項８３】
前記第４の材料からなる前記層によって支持される別の層を形成する工程をさらに含む請求項８０に記載の方法。
【請求項８４】
前記別の層の少なくとも一部は、前記第１の材料または前記第２の材料を含む請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記別の層は、原子層蒸着を用いて形成される請求項８３に記載の方法。
【請求項８６】
前記基板は光学部品である請求項５１に記載の方法。
【請求項８７】
前記基板の第２の面の上に第１の材料からなる層を形成すると同時に、前記第１の面の上に前記第１の材料からなる前記層を形成する工程を含み、前記第２の面が前記第１の面に対向するか、または隣接する請求項５１に記載の方法。
【請求項８８】
前記第１の材料からなる前記層は、前記第１の材料からなる複数の単層が順次載置されることによって、前記第２の面の上に形成され、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層が前記基板の前記第２の面の上に載置される請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記基板の第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の上に前記第２の材料からなる層を形成すると同時に、前記第１の面の上に前記第１の材料からなる前記層の上に前記第２の材料からなる前記層を形成する工程をさらに含み、前記第２の面が前記第１の面に対向するか、または隣接する請求項６４に記載の方法。
【請求項９０】
前記第２の材料からなる前記層は、前記第２の材料からなる複数の単層が順次載置されることによって、前記第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の上に形成され、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層が、前記第２の面の上に載置される前記第１の材料からなる前記層の面の上に載置される請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約５００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９２】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約３００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９３】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約２００℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約１５０℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９５】
前記第１の材料からなる前記層を形成する間、前記基板は約８０℃以下の温度を有する請求項５１に記載の方法。
【請求項９６】
前記ポリマーは熱硬化性ポリマーである請求項５１に記載の方法。
【請求項９７】
前記ポリマーは熱可塑性ポリマーである請求項５１に記載の方法。
【請求項９８】
光学部品の上に多層フィルムを形成する方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程であって、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記光学部品の第１の面の上に載置させる工程と、
第２の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第２の材料からなる層を形成する工程であって、前記第２の材料からなる前記単層のうちの１層を前記第１の材料からなる前記層の面の上に載置させる工程とを含み、
前記多層フィルムは、前記第１の材料および前記第２の材料からなる前記層を含み、前記光学部品はレンズである方法。
【請求項９９】
基板の第１の面および第２の面の上にフィルムを同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１００】
光学基板の第１の面および第２の面の上に第１の材料からなる層を同時に蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１０１】
ポリマーを含む基板の面の上に多層フィルムを蒸着するために原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０２】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の面の上に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記基板はレンズを含む方法。
【請求項１０３】
曲面を含む基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の曲面の上に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含む方法。
【請求項１０４】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の面および第２の面の上に同時に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記第１の面は前記第２の面に対向する方法。
【請求項１０５】
基板の上にフィルムを形成するための方法であって、
第１の材料からなる複数の単層を順次載置させることによって、第１の材料からなる層を形成する工程を含み、前記第１の材料からなる前記単層のうちの１層を前記基板の第１の非共面および第２の非共面の上に同時に載置させ、
前記フィルムは前記第１の材料からなる前記層を含み、前記第１の面は前記第２の面に隣接する方法。
【請求項１０６】
レンズの面の上に多層フィルムを蒸着するために、原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０７】
曲面または構造面の上に多層フィルムを蒸着するために、原子層蒸着を用いる工程を含む方法。
【請求項１０８】
物体からの光を画像平面に結像するためのレンズおよび
光学フィルタであって、前記光学フィルタがない場合の同一の光学システムに比して、前記画像平面において波長λの集束光の量を約２０％以上減少させるよう前記レンズに対して位置決めされる複数の層を含む光学フィルタを含み、前記層のうちの１層が前記レンズの第１の面の上に載置される光学システム。
【請求項１０９】
前記第１の面は約２ｍ以下の曲率半径を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１０】
前記画像平面は前記レンズから約５ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１１】
前記画像平面は前記レンズから約１ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１２】
前記画像平面は前記レンズから約０．５ｃｍ以下である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１３】
前記画像平面において位置決めされる検出器をさらに備える請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１４】
前記検出器は、電荷結合素子アレイまたは相補型金属酸化物半導体アレイである請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１５】
前記光学フィルタは、前記検出器の面の上に載置される請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１６】
前記複数の層は、複数の誘電層を含む請求項１１３に記載の光学システム。
【請求項１１７】
前記複数の層からなる交互の層は、異なる屈折率を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１８】
前記複数の層は、前記第１の面に対向する前記レンズの第２の面の上に載置される層を含む請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１１９】
λは約６５０ｎｍ以上である請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２０】
λは約６５０ｎｍ〜１，１００ｎｍである請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２１】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約５０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２２】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約８０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２３】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約９０％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２４】
前記光学フィルタは、前記画像平面において波長λの集束光を約９５％以上減少させる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２５】
物体からの光を画像平面に結像するための第２のレンズをさらに含み、前記光学フィルタの前記層の１層が前記第２のレンズの面の上に載置される請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２６】
結像光の光線が、前記第１の面において約２０°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２７】
結像光の光線が、前記第１の面において約１５°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２８】
結像光の光線が、前記第１の面において約１０°以下の最大発散を有する請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１２９】
前記光学フィルタは、前記レンズと前記画像平面との間に位置決めされる請求項１０８に記載の光学システム。
【請求項１３０】
請求項１０８に記載の光学システムを含むディジタルカメラ。
【請求項１３１】
請求項１３０に記載のディジタルカメラを含む携帯電話。
【請求項１３２】
レンズおよび画像平面に対して位置決めされる光学フィルタを含み、前記光学フィルタは、
第１の面および第２の面を有し、前記第１の面が前記第２の面に対向する基板と、
前記第１の面および前記第２の面の上にそれぞれ載置される第１の多層フィルムおよび第２の多層フィルムと、を含み、
前記第１の多層フィルムは、前記第２の多層フィルムと同一である光学システム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２００７−５３４００７（Ｐ２００７−５３４００７Ａ）
【公表日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５３１６７（Ｐ２００６−５５３１６７）
【出願日】平成１７年２月７日（２００５．２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００３６５５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７９２３３
【国際公開日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（５０４４６２８０３）ナノオプト コーポレーション (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月７日（２００５．２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００３６５５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７９２３３
【国際公開日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（５０４４６２８０３）ナノオプト コーポレーション (7)
【Ｆターム（参考）】
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