科学および実験室機器向けのARコーティングガラスの仕様を定めるとは、実用上を実際に左右する3つの数値を決め、他はそれに従わせるという作業であることが多い。本ガイドでは、図面に記載すべきパラメータ、実際に価格を変える公差、そして初回納品時に抜け落ちて議論の対象となる仕様項目を順に解説する。
科学および実験室機器におけるAR反射防止ガラス
科学および実験室機器において、それは品質に対する一般的な好みではなく、特定の要件セットに翻訳される。実験室機器は再現性で評価されるため、その光学は文書化され、性能は測定キャンペーンの間ドリフトしてはならない。多くの機器は参照光路に対して較正され、これは窓またはフィルタの小さな変化が明らかな故障を生じるのではなくすべての読み取りをシフトすることを意味する。
実際に重要な公差
AR仕様は寸法的ではなく測光的である。有用な数値は、指定帯域全体の平均反射率、最悪波長での最大反射率、透過率、ヘイズ、および反射の残留色である。面あたり0.5%未満の平均反射率は通常の工業仕様であり、0.2%未満はより多い層で達成可能である；ヘイズは0.3%未満、理想的には0.1%未満に留めるべきである。なぜならヘイズは観察者が灰色の膜として知覚するものだからである。寸法公差—外形、厚み、面取り、エッジ品質—はハウジングに従う。科学および実験室機器において、最も頻繁に見落とされる仕様項目は残留反射の色である：すべての測光目標を満たすコーティングでも、目に見えて青または緑に読まれ得、ディスプレイや建築窓にとってその色は顧客が最初に見るものである。
コストを下げる設計ルール
何をコーティングするかを決めることは、どのようにするかを決めることと同様に重要である。可能な限り両面をコーティングする。なぜなら第2面は通常、第1面と同じだけの反射光を寄与するからである。帯域は習慣ではなく光源から選ぶ：850 nmの照明も通すセンサ窓の可視専用コーティングは、その照明をシステム内へ反射する。接着剤やガスケット用に、有効口径の周囲に0.5〜1 mmの明確なマージンを残し、取扱いがコーティング面に触れないよう面取りを指定する。ディスプレイが積層される場合、光学接着剤の屈折率がコーティング設計と一致することを確認する。なぜなら不一致は内部界面で反射を再び導入するからである。科学および実験室機器において、これらの詳細こそが、見えなく見える部品と、単にうまく測定されるだけの部品を分けるものである。
コーティングと成膜の検討事項
ARスタックは、帯域全体で反射率曲線を平坦にするために、4層、6層以上に成膜される、低屈折率シリカとより高い屈折率の酸化物（ニオブ、タンタル、またはチタン酸化物）の交互積層から構成される。より広い帯域とより低い反射率の両方にはより多い層が必要であり、各層が干渉バランスに寄与するため、より多い層はより厳しいプロセス制御を意味する。イオンアシスト成膜は耐久性のために好まれる：得られる膜は緻密であるため、湿気に耐え、摩耗に耐え、湿度が変化しても色がシフトしない。撥水性および撥油性の最外層はタッチ面によく追加され、導電性または帯電防止層はホコリの保持が問題となる場所で役立つ。科学および実験室機器については、成膜プロセスは、コーティングを両面に1回で適用できるか、2回のパスが必要かも決定する。
ARコーティングガラスが実際にどのように機能するか
反射防止（AR）コーティングは、ガラス表面から通過する代わりに跳ね返る光を減らす。コーティングされていない光学ガラスは面あたり約4%を反射し、これは両面窓が光のほぼ8%を失うことを意味し、ディスプレイやカメラにとってより悪いことに、その反射光がグレアとゴースト画像として戻ってくる。単層のフッ化マグネシウムコーティングは各面を約1.5%に減らし、多層広帯域設計は可視帯域全体で0.5%未満にする。結果は、より多くの透過光と、はるかに暗くより中性な残留反射の両方である。科学および実験室機器において、その組み合わせこそが一枚のガラスを消えたように見える窓へと変えるものである—適切にコーティングされた部品の視覚的特徴は、観察者がガラス自体ではなくその背後の物体に気づくことである。
科学および実験室機器に特有の要件
科学および実験室機器において、それは品質に対する一般的な好みではなく、特定の要件セットに翻訳される。実験室機器は再現性で評価されるため、その光学は文書化され、性能は測定キャンペーンの間ドリフトしてはならない。多くの機器は参照光路に対して較正され、これは窓またはフィルタの小さな変化が明らかな故障を生じるのではなくすべての読み取りをシフトすることを意味する。
- 文書化され安定した透過曲線
- 較正妥当性のためのバッチ間一貫性
- 実験室溶剤への化学耐性
- 干渉計光路用の精密表面品質
試験所のISO/IEC 17025コンテキスト、ISO 10110図面、および完全な材料およびコーティング文書。
選定データ一覧
| パラメータ | 標準値 | 備考 |
|---|---|---|
| 面あたり反射率 | R ≤ 0.5 %平均、R ≤ 0.2 %達成可能 | 420 - 680 nm |
| 透過向上 | 片面最大99 %、両面で> 99 % | コーティングなしB270の92 %に対して |
| 帯域オプション | 400-700、400-1100、900-1700 nm、デュアルバンド | 広帯域またはチューニング |
| 基板 | B270、超透明、ホウケイ酸ガラス、石英、アクリル | 0.5 - 12 mm |
| ヘイズ | ≤ 0.3 %、通常≤ 0.1 % | ヘイズメータ |
| 耐摩耗性 | 鉛筆硬度9H、スチールウール0000合格 | 硬質酸化物スタック |
| 密着性 | テープ試験4B以上 | クロスハッチ |
| 環境 | 85/85湿度、塩水噴霧、UV安定 | 屋外グレードあり |
| コーティングパターン | 全面、有効口径のみ、またはマスク | マージン0.5 - 1 mmが標準 |
よくある質問
熱処理または強化ガラスをコーティングできますか？
はい、しかし強化サイクルがほとんどの薄膜スタックを損傷するため、コーティングは強化後に適用されなければならない。コーティングされた部品をその後強化しなければならない場合、コーティング設計は熱安定性用に選択されなければならない。
なぜ反射が青または緑に見えるのですか？
スタックは各波長で同一ではなく、帯域全体で反射率をバランスさせるためである。残留色は中性に調整できるが、通常より多い層を必要とするため、許容できる残留色を明示的に指定する。
反射防止に加えて防眩処理も提供しますか？
はい。反射防止コーティングは透過光を最大化し、防眩エッチングは視認性のために反射光を散乱させる。多くのディスプレイ製品は、顧客が両方を望む場合、コーティングされた前面とエッチングされた表面を組み合わせる。