コーティングファミリは、すべてが同じチャンバーで構築された薄膜スタックであるため混乱しやすい。異なるのは機能である：いくつかのコーティングは透過光を最大化し、いくつかは帯域を除去し、いくつかは色を生成し、いくつかは基板を環境から保護する。このマトリックスは、それらの間でどのように選択し、どの数値が仕様に属するかを提示する。
実践的なバイヤーズガイド
本記事は、お客様がこの分野の仕様を当社に依頼する際に最もよくお伝えする実用的な指針を、各推奨の根拠となる数値とともにまとめたものです。
反射防止コーティング：より多くの光、より少ないグレア
ARコーティングは、表面での反射を減らすために存在する。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、したがって両面窓は光のほぼ8%を失いながら、ユーザーが最初に気づくゴースト画像を生成する。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%にし；広帯域多層スタックは0.5%未満、精密作業では0.25%未満に達する。帯域、平均および最悪ケースの反射率、ヘイズ、および残留反射の許容色を指定する。ほとんどのシステムでは、第2面は第1面と同量の反射光を寄与するため、片面のみをコーティングする仕様は利用可能な改善の大部分を放棄する。
IRカットコーティング：可視光と近赤外の分離
シリコンセンサは近赤外に応答し、そうでなければ色を洗い流す。IRカットコーティングはその帯域を干渉スタックで反射し、部品を冷たく、遷移を急に—通常10〜30ナノメートル—保ち、可視透過率90%超およびOD2からOD4の遮断を伴う。落とし穴は角度である：エッジは入射角の増大とともにより短い波長へシフトするため、広角システムはより広い遷移、吸収要素、または視野全体の色公差の緩和のいずれかを必要とする。立ち上がり波長、遮断深さ、エッジ急峻さ、および何よりも曲線が測定される入射角を指定する。
カラーおよび二色性コーティング：除去ではなく生成
染色ではなくコーティングによって作られたカラーフィルタは、漂白する有機色素がないため永続的に色を保持する。設計は通過帯域、遷移、および帯域外遮断レベルを定義し、同じプロセスで1枚のプレートにいくつかの色を配置したり、定義された色でロゴを印刷したりできる。公差は2つの体系に分かれる：分光公差（通常、主波長で±5 nm、精密エッジで2 nm）と、幾何位置合わせ（通常、パターン部品で±0.05 mm）。両者は、許容角度および部品が見る最大フラックスとともに図面に属する。
石英、サファイア、およびIR窓コーティング
紫外線、高エネルギーレーザー光路、または中赤外の窓は、普通の光学ガラスとは異なる挙動をする材料の上に構築される。溶融石英は約185 nmから透過し高レーザーエネルギーに耐え；サファイアは硬度を追加し約4.5マイクロメートルまで到達し；ゲルマニウム、シリコン、およびセレン化亜鉛は熱帯域をカバーする。これらの基板のコーティングは、反射率のみではなく吸収を制御しなければならない。なぜなら吸収されたエネルギーは熱となり、熱は焦点シフトとなるからである。動作波長およびパルス幅でのレーザー損傷閾値を指定し、証明書単独に頼るのではなく、同じ材料ロットの証明用サンプルでそれを検証する。
耐久性および環境コーティング
機能的スタックは仕様の半分に過ぎない；外面が部品が現場でどのように挙動するかを決定する。硬質酸化物層は鉛筆およびスチールウール摩耗試験に合格し、これはユーザーが触れる任意の表面で重要である。撥水および撥油性のトップコートは雨水と指紋をにじむのではなく流すようにし、通常は100度以上の水接触角に摩耗耐久性数値を加えて指定される。なぜなら層は拭き取りによって消費されるからである。帯電防止層は清浄度が重要な場所でホコリの付着を減らし、バリア層はアルカリ含有基板での湿潤環境下のアルカリ移行を防ぐ。
コーティングをアプリケーションに合わせる
確実に機能する選択順序は：システムが通過しなければならない帯域を特定し、遮断しなければならない帯域を特定し、許容角度を決定し、その後、許容コストで3つすべてを満たすコーティングファミリを選択する。それだけが基板を選択する意味をなす。なぜなら基板は各層の実効光学厚みを変更するからである。繰り返される誤りは、850 nm照明下でも動作するシステムでの可視専用ARコーティングの使用、広角レンズの前での二色性IRカットの使用、および裏面がフレアの支配的源であるときの1面のコーティングである。それらはそれぞれ製造上ではなく仕様上のエラーであり、それぞれはアプリケーションを図面に書き込むことで解決される。
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
ARコーティングは実際にどの反射率に達しますか？
面あたり平均0.5%未満は日常的なものであり、0.2%未満は多層スタックで可視帯域全体で達成可能である。両面がコーティングされるとき、99%を超える全透過率が可能である。
片面か両面か、どちらをコーティングすべきですか？
予算が許す限り両面である。未コーティングの裏面は通常、前面のコーティングが除去するのと同じだけの光を反射するため、それをむき出しにすると利益の大部分を放棄し、しばしば可視のゴーストを導入する。
タッチスクリーンのコーティングの耐久性はどの程度ですか？
硬質酸化物スタックは9H鉛筆試験と0000スチールウール摩耗に合格し、指紋耐性のために最外層を追加できる。日々の指紋油暴露下での耐久性は、通常、コーティングではなく洗浄方法によって制限される。