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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-05-22
(45)【発行日】2025-05-30
(54)【発明の名称】照明カバー
(51)【国際特許分類】
G02B 1/14 20150101AFI20250523BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20250523BHJP
C23C 14/34 20060101ALI20250523BHJP
F21V 3/00 20150101ALI20250523BHJP
F21V 3/10 20180101ALI20250523BHJP
【ＦＩ】
G02B1/14
C23C14/06 K
C23C14/34 Z
F21V3/00 310
F21V3/10
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022559023
(86)(22)【出願日】2021-10-18
(86)【国際出願番号】 JP2021038468
(87)【国際公開番号】W WO2022091848
(87)【国際公開日】2022-05-05
【審査請求日】2024-08-09
(31)【優先権主張番号】P 2020179884
(32)【優先日】2020-10-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000219738
【氏名又は名称】東海光学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124420
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 清隆
(72)【発明者】
【氏名】西本 圭司
(72)【発明者】
【氏名】井上 知晶
(72)【発明者】
【氏名】松原 弘宗
【審査官】渡邊 吉喜
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２０／１７０５７７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０７－２２４３８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３３７４０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１７４９２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ １／１４
Ｃ２３Ｃ １４／０６
Ｃ２３Ｃ １４／３４
Ｆ２１Ｖ ３／００
Ｆ２１Ｖ ３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
サイアロン製であって、前記サイアロンにおける波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が、１．９０以上１．９４以下である表面保護膜を含む
ことを特徴とする照明カバー。
【請求項2】
サイアロン製であって、前記サイアロンが、アルミニウムを、原子数比で１５％以上３２％以下含んでいる表面保護膜を含む
ことを特徴とする照明カバー。
【請求項3】
サイアロン製であって、前記サイアロンの原子数での組成における、アルミニウムを、アルミニウムとシリコンとの和で割った商が、０．３８以上０．６７以下である表面保護膜を含む
ことを特徴とする照明カバー。
【請求項4】
サイアロン製であって、前記サイアロンが、酸素を、原子数比で７％以上１６％以下含んでいる表面保護膜を含む
ことを特徴とする照明カバー。
【請求項5】
サイアロン製であって、前記サイアロンの可視域平均吸収率が、１％以下である表面保護膜を含む
ことを特徴とする照明カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サイアロンに係る表面保護膜を有する照明カバーに関する。
【背景技術】
【0002】
サーマルヘッドに施された表面保護膜として、特開２０１１－８３９２３号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。
この表面保護膜は、窒素ガスを２％混合したアルゴンガス雰囲気の高周波（ＲＦ）スパッタ法で成膜されたサイアロン膜を表層として有している。
この表面保護膜は、窒素ガスを２％混合したアルゴンガス雰囲気の高周波（ＲＦ）スパッタ法で成膜されたサイアロン膜を表層として有している。
【0003】
他方、道路及び誘導路の各路面に設置される照明（誘導灯）のカバーとして、ガラス製のプリズムの表面に対し真空蒸着等によりコーティングが形成されたものが知られている。そのカバーにおけるコーティングは、照明光を透過しつつ、高い硬度を有して耐傷性を有するように設計される。又、そのコーディングは、路面において想定される環境温度及び環境湿度に長期間耐え、又路面で用いられる融雪剤等の薬品にも長期間耐えるように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－８３９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述の表面保護膜は、サーマルヘッドの表層を記録媒体等が通過した際に生じる摩擦による摩耗から保護する。
しかし、サイアロンは、シリコン、アルミニウム、酸素、及び窒素の各原子から成り（ＳｉＡｌＯＮ）、サイアロンの特性は、シリコンとアルミニウムとの原子数比等により変化するところ、上述の表面保護膜におけるサイアロン膜は、上述の通り所定の製法で製造されており、所定の特性を有するに留まる。上述の表面保護膜におけるサイアロン膜の耐傷性等は、向上の余地がある。
しかし、サイアロンは、シリコン、アルミニウム、酸素、及び窒素の各原子から成り（ＳｉＡｌＯＮ）、サイアロンの特性は、シリコンとアルミニウムとの原子数比等により変化するところ、上述の表面保護膜におけるサイアロン膜は、上述の通り所定の製法で製造されており、所定の特性を有するに留まる。上述の表面保護膜におけるサイアロン膜の耐傷性等は、向上の余地がある。
【0006】
他方、誘導灯のカバーにおけるコーティングの耐傷性及び耐環境性は、向上の余地がある。又、そのコーティングは、長期の使用あるいは強い衝撃の作用等により、剥離する可能性が存在する。
【0007】
そこで、本発明の主な目的は、所定の性能を有しつつ、剥離が防止される照明カバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項１に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンにおける波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が、１．９０以上１．９４以下である表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンが、アルミニウムを、原子数比で１５％以上３２％以下含んでいる表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンの原子数での組成における、アルミニウムを、アルミニウムとシリコンとの和で割った商が、０．３８以上０．６７以下である表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンが、酸素を、原子数比で７％以上１６％以下含んでいる表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンの可視域平均吸収率が、１％以下である表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンが、アルミニウムを、原子数比で１５％以上３２％以下含んでいる表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンの原子数での組成における、アルミニウムを、アルミニウムとシリコンとの和で割った商が、０．３８以上０．６７以下である表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンが、酸素を、原子数比で７％以上１６％以下含んでいる表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、照明カバーにおいて、サイアロン製であって、前記サイアロンの可視域平均吸収率が、１％以下である表面保護膜を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の主な効果は、所定の性能を有しつつ、剥離が防止される照明カバーを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１形態に係る表面保護膜及びプリズムの模式的な横断面図である。
【図2】シリコンとアルミニウムとの原子数比を横軸とし、各種特性の相対的な強弱を縦軸とした、サイアロン膜の各種特性に関する模式的なグラフである。
【図3】表面保護膜の製造装置の模式的な上面図である。
【図5】本発明の第２形態に係る表面保護膜及びプリズムの模式的な横断面図である。
【図6】実施例１～４及び比較例１～７、並びに白板ガラス基板及び石英基板のビッカース硬さに係るグラフである。
【図7】実施例１～４及び比較例７（サイアロン膜）の可視域及び隣接域における分光吸収率分布に係るグラフである。
【図8】実施例１～４及び比較例７（サイアロン膜）の可視域における平均吸収率に係るグラフである。
【図9】比較例１１の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図10】比較例１２の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図11】実施例１１の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図12】実施例１２の赤外域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図13】実施例１３の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図14】実施例１４の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図15】実施例１５の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図16】実施例１６の赤外域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図17】実施例１７の可視域及び隣接域における分光透過率分布に係るグラフである。
【図18】比較例１１の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図19】比較例１２の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図20】実施例１１の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図21】実施例１２の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図22】実施例１３の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図23】実施例１４の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図24】実施例１５の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図25】実施例１６の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【図26】実施例１７の耐傷性試験後に撮影された写真である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る実施の形態の例が、適宜図面を用いて説明される。
尚、本発明は、以下の例に限定されない。
尚、本発明は、以下の例に限定されない。
【0013】
［第１形態］
≪表面保護膜の構成等≫
図１に例示されるように、本発明の第１形態に係る表面保護膜１は、ガラス製のプリズム２の成膜面Ｍ上に形成されている。
表面保護膜１付きのプリズム２は、照明としての道路誘導灯（図示略）の光学系要素を兼ねた照明カバーＣとして用いられる。
プリズム２は、表面保護膜１が形成される基材であり、特に板状の場合、基板である。プリズム２の成膜面Ｍは、道路誘導灯に設置された場合に露出する面である。
尚、表面保護膜１自体が照明カバーＣと捉えられても良い。又、成膜面Ｍは、プリズム２の全表面等、露出する面を超えた面とされても良い。プリズム２と表面保護膜１との間に、１つ以上の中間膜が配置されても良い。プリズム２は、ガラス以外の材質を有していても良い。表面保護膜１は、道路誘導灯におけるプリズム２以外の部分に形成されても良いし、道路誘導灯以外の装置、部品、部材等に形成されても良い。例えば、表面保護膜１は、自動車道、鉄道（線路）、モノレール、歩道に係る誘導灯、表示器に形成されても良い。
≪表面保護膜の構成等≫
図１に例示されるように、本発明の第１形態に係る表面保護膜１は、ガラス製のプリズム２の成膜面Ｍ上に形成されている。
表面保護膜１付きのプリズム２は、照明としての道路誘導灯（図示略）の光学系要素を兼ねた照明カバーＣとして用いられる。
プリズム２は、表面保護膜１が形成される基材であり、特に板状の場合、基板である。プリズム２の成膜面Ｍは、道路誘導灯に設置された場合に露出する面である。
尚、表面保護膜１自体が照明カバーＣと捉えられても良い。又、成膜面Ｍは、プリズム２の全表面等、露出する面を超えた面とされても良い。プリズム２と表面保護膜１との間に、１つ以上の中間膜が配置されても良い。プリズム２は、ガラス以外の材質を有していても良い。表面保護膜１は、道路誘導灯におけるプリズム２以外の部分に形成されても良いし、道路誘導灯以外の装置、部品、部材等に形成されても良い。例えば、表面保護膜１は、自動車道、鉄道（線路）、モノレール、歩道に係る誘導灯、表示器に形成されても良い。
【0014】
表面保護膜１は、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）製の膜である。
サイアロンの特性は、シリコンとアルミニウムとの原子数比等により変化する。サイアロンの特性は、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して多くなると窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）の特性に近づき、アルミニウムの原子数がシリコンの原子数に対して多くなると酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の特性に近づく。シリコンとアルミニウムとの原子数比に応じ、結合する酸素及び窒素の原子数比が変化する。
サイアロンの特性（シリコンとアルミニウムとの原子数比等）は、製法の種類及びその条件設定等により変化させることができる。
サイアロンの特性は、シリコンとアルミニウムとの原子数比等により変化する。サイアロンの特性は、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して多くなると窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）の特性に近づき、アルミニウムの原子数がシリコンの原子数に対して多くなると酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の特性に近づく。シリコンとアルミニウムとの原子数比に応じ、結合する酸素及び窒素の原子数比が変化する。
サイアロンの特性（シリコンとアルミニウムとの原子数比等）は、製法の種類及びその条件設定等により変化させることができる。
【0015】
図２は、シリコンとアルミニウムとの原子数比を横軸とし、各種特性（硬さ、密着性及び耐薬品性）の相対的な強弱を縦軸とした、サイアロン膜の各種特性に関する模式的なグラフである。横軸において、左に行くほどアルミニウムの原子数がシリコンの原子数に対して多くなり、左端ではＡｌ２Ｏ３となる。又、右に行くほどシリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して多くなり、左端ではＳｉ３Ｎ４となる。
サイアロン膜の硬さは、シリコンの原子数が多くなる程、硬く（縦軸で上に）なる。
サイアロン膜の基材に対する密着性は、アルミニウム及びシリコンが混じる横軸中央部で高く（縦軸で上に位置し）、その両側で低くなる。
サイアロン膜の耐薬品性は、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して所定程度以上となれば、ほぼ一定の高い（縦軸で上側の）水準を示し、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して所定程度未満であると、低くなっていく。
本発明に係るサイアロン製の表面保護膜１は、硬さ、密着性及び耐薬品性が何れも高い水準となるシリコンとアルミニウムとの原子数比を有している（図２の良好な領域参照）。
サイアロン膜の硬さは、シリコンの原子数が多くなる程、硬く（縦軸で上に）なる。
サイアロン膜の基材に対する密着性は、アルミニウム及びシリコンが混じる横軸中央部で高く（縦軸で上に位置し）、その両側で低くなる。
サイアロン膜の耐薬品性は、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して所定程度以上となれば、ほぼ一定の高い（縦軸で上側の）水準を示し、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して所定程度未満であると、低くなっていく。
本発明に係るサイアロン製の表面保護膜１は、硬さ、密着性及び耐薬品性が何れも高い水準となるシリコンとアルミニウムとの原子数比を有している（図２の良好な領域参照）。
【0016】
又、サイアロン膜の屈折率は、シリコンとアルミニウムとの原子数比に応じて変化し、概ね、シリコンの原子数がアルミニウムの原子数に対して多くなる程、大きくなる。
例えば、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．９０以上１．９４以下のサイアロン膜は、上述した良好な領域の原子数比に対応し、硬さ、密着性及び耐薬品性が何れも高い水準となって、本発明の表面保護膜１となる。
例えば、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．９０以上１．９４以下のサイアロン膜は、上述した良好な領域の原子数比に対応し、硬さ、密着性及び耐薬品性が何れも高い水準となって、本発明の表面保護膜１となる。
【0017】
≪表面保護膜の製造装置等≫
次いで、上述の表面保護膜１を製造する装置の実施形態が、説明される。
尚、本発明に係る表面保護膜１の製造装置は、以下の形態に限定されない。
次いで、上述の表面保護膜１を製造する装置の実施形態が、説明される。
尚、本発明に係る表面保護膜１の製造装置は、以下の形態に限定されない。
【0018】
図３は、当該形態に係る製造装置１０１の模式的な上面図である。
製造装置１０１は、ドラム型スパッタ成膜装置（カルーセル型スパッタリング装置）であり、１以上の板状のプリズム２における片面に表面保護膜１を成膜するものである。
製造装置１０１は、成膜室としての真空室１０２と、その中央部において自身の軸周りで回転可能に配置された円筒状のドラム１０４と、を備えている。ドラム１０４の外周円筒面には、成膜対象としてのプリズム２が、成膜面Ｍを外側に向けた状態で保持されている。
製造装置１０１は、ドラム型スパッタ成膜装置（カルーセル型スパッタリング装置）であり、１以上の板状のプリズム２における片面に表面保護膜１を成膜するものである。
製造装置１０１は、成膜室としての真空室１０２と、その中央部において自身の軸周りで回転可能に配置された円筒状のドラム１０４と、を備えている。ドラム１０４の外周円筒面には、成膜対象としてのプリズム２が、成膜面Ｍを外側に向けた状態で保持されている。
【0019】
真空室１０２の一面には、第１スパッタ源１１０が配置されている。
第１スパッタ源１１０は、第１ターゲットＴ１をセットするスパッタカソード１１２と、一対の防着板１１４と、スパッタガスが適宜流量調整のうえで導入されるスパッタガス導入口１１６と、を備えている。
スパッタカソード１１２は、外部直流電源（図示略）と接続されている。
防着板１１４は、第１ターゲットＴ１とこれに対向するドラム１０４の部分との間を、他の真空室１０２の内部部分から区切るように配置されている。
スパッタガス導入口１１６は、防着板１１４によって区切られた空間へ向けてスパッタガスを流す。
第１スパッタ源１１０は、第１ターゲットＴ１をセットするスパッタカソード１１２と、一対の防着板１１４と、スパッタガスが適宜流量調整のうえで導入されるスパッタガス導入口１１６と、を備えている。
スパッタカソード１１２は、外部直流電源（図示略）と接続されている。
防着板１１４は、第１ターゲットＴ１とこれに対向するドラム１０４の部分との間を、他の真空室１０２の内部部分から区切るように配置されている。
スパッタガス導入口１１６は、防着板１１４によって区切られた空間へ向けてスパッタガスを流す。
【0020】
真空室１０２の別の一面には、第２スパッタ源１２０が配置されている。
第２スパッタ源１２０は、第１スパッタ源１１０と同様に、第２ターゲットＴ２をセットするスパッタカソード１２２と、一対の防着板１２４と、スパッタガス導入口１２６と、を備えている。
第２スパッタ源１２０は、第１スパッタ源１１０と同様に、第２ターゲットＴ２をセットするスパッタカソード１２２と、一対の防着板１２４と、スパッタガス導入口１２６と、を備えている。
【0021】
更に、真空室１０２の他の一面には、ラジカル源１３０が配置されている。
ラジカル源１３０は、ガスをバルブ１３２により流量調整のうえで導入可能なラジカルガス導入口１３４と、加速電圧用電源（図示略）により電圧が印加されることでプラズマを発生可能なガン１３６と、を有する。
ラジカルガス導入口１３４から真空室１０２の内部に導入されたガスは、ガン１３６が発生したプラズマによりラジカル化し、プリズム２に向かってビーム状に照射される。
ラジカル源１３０は、ガスをバルブ１３２により流量調整のうえで導入可能なラジカルガス導入口１３４と、加速電圧用電源（図示略）により電圧が印加されることでプラズマを発生可能なガン１３６と、を有する。
ラジカルガス導入口１３４から真空室１０２の内部に導入されたガスは、ガン１３６が発生したプラズマによりラジカル化し、プリズム２に向かってビーム状に照射される。
【0022】
加えて、ラジカル源１３０の両脇には、排気部１４０が設けられている。各排気部１４０では、真空室１０２内の排気が行われる。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、ラジカル源１３０及び各排気部１４０の少なくとも何れかの配置、及び設置数は、上述のものに限定されない。第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、及びラジカル源１３０の少なくとも何れかにおける電流（電圧）は、直流に係るものであっても良いし、低周波あるいは高周波の交流に係るものであっても良い。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、ラジカル源１３０及び各排気部１４０の少なくとも何れかの配置、及び設置数は、上述のものに限定されない。第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、及びラジカル源１３０の少なくとも何れかにおける電流（電圧）は、直流に係るものであっても良いし、低周波あるいは高周波の交流に係るものであっても良い。
【0023】
製造装置１０１の動作例（表面保護膜１の製造方法の例）について、主に図４に基づいて説明される。
【0024】
まず、プリズム２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてシリコン（Ｓｉ）がセットされ、第２ターゲットＴ２としてアルミニウム（Ａｌ）がセットされる（ステップＳ１）。
次に、真空室１０２の内部が排気される（ステップＳ２）。
続いて、ドラム１０４が回転され、ドラム１０４に保持されたプリズム２が、第１スパッタ源１１０，第２スパッタ源１２０，ラジカル源１３０の各内側を順次繰り返し高速で通過するようにされる（ステップＳ３）。
次いで、プリズム２のクリーニングが行われる（ステップＳ４）。即ち、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口３４から酸素（Ｏ２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動しているプリズム２に対して所定時間照射される。かようなラジカル酸素の照射により、プリズム２表面に有機物等が付着していたとしても、有機物等はラジカル酸素及びプラズマで発生する紫外線によって分解剥離され、プリズム２の表面がクリーニングされる。かようなクリーニングにより、後に形成する膜の密着性が向上する。
次に、真空室１０２の内部が排気される（ステップＳ２）。
続いて、ドラム１０４が回転され、ドラム１０４に保持されたプリズム２が、第１スパッタ源１１０，第２スパッタ源１２０，ラジカル源１３０の各内側を順次繰り返し高速で通過するようにされる（ステップＳ３）。
次いで、プリズム２のクリーニングが行われる（ステップＳ４）。即ち、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口３４から酸素（Ｏ２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動しているプリズム２に対して所定時間照射される。かようなラジカル酸素の照射により、プリズム２表面に有機物等が付着していたとしても、有機物等はラジカル酸素及びプラズマで発生する紫外線によって分解剥離され、プリズム２の表面がクリーニングされる。かようなクリーニングにより、後に形成する膜の密着性が向上する。
【0025】
続いて、表面保護膜１が形成される（ステップＳ５）。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流（ＤＣ）電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、プリズム２の表面上に堆積する。又、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＡｌが、Ａｒによるスパッタにより、プリズム２の表面上に堆積する。
更に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から酸素ガス（Ｏ２ガス）及び窒素ガス（Ｎ２ガス）が導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素及びラジカル窒素が生成され、Ｓｉ及びＡｌの堆積した移動中のプリズム２に対して照射されて、Ｓｉ及びＡｌの酸窒化がなされる。尚、Ｏ２ガス及びＮ２ガスと共に、希ガスが導入されても良い。
表面保護膜１の膜厚は、スパッタカソード１１２への投入電力が一定であり、単位時間当たりの成膜される物理膜厚である成膜レートが一定である場合には、スパッタリングの時間の長短により制御される。よって、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点で、スパッタカソード１１２，１２２及びガン１３６への電圧印加が停止されて、表面保護膜１の成膜が完了する。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流（ＤＣ）電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、プリズム２の表面上に堆積する。又、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＡｌが、Ａｒによるスパッタにより、プリズム２の表面上に堆積する。
更に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から酸素ガス（Ｏ２ガス）及び窒素ガス（Ｎ２ガス）が導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素及びラジカル窒素が生成され、Ｓｉ及びＡｌの堆積した移動中のプリズム２に対して照射されて、Ｓｉ及びＡｌの酸窒化がなされる。尚、Ｏ２ガス及びＮ２ガスと共に、希ガスが導入されても良い。
表面保護膜１の膜厚は、スパッタカソード１１２への投入電力が一定であり、単位時間当たりの成膜される物理膜厚である成膜レートが一定である場合には、スパッタリングの時間の長短により制御される。よって、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点で、スパッタカソード１１２，１２２及びガン１３６への電圧印加が停止されて、表面保護膜１の成膜が完了する。
【0026】
表面保護膜１の形成が完了すれば、ドラム１０４が止められ、適宜冷却が行われた後、表面保護膜１付きプリズム２が取り出される（ステップＳ６）。
尚、表面保護膜１とプリズム２との間に、製造装置１０１あるいは別の装置によって更に１以上の中間膜が付与されても良い。
尚、表面保護膜１とプリズム２との間に、製造装置１０１あるいは別の装置によって更に１以上の中間膜が付与されても良い。
【0027】
［第２形態］
≪表面保護膜の構成等≫
次に、表面保護膜を除き第１形態と同様に成る本発明の第２形態が説明される。第１形態と同様に成る部材及び部分については、適宜、同じ符号が付され、説明が省略される。第２形態は、第１形態と同様な変更例を適宜有する。
図５に例示されるように、本発明に係る表面保護膜２０１は、ガラス製のプリズム２の成膜面Ｍ上に形成されている。
≪表面保護膜の構成等≫
次に、表面保護膜を除き第１形態と同様に成る本発明の第２形態が説明される。第１形態と同様に成る部材及び部分については、適宜、同じ符号が付され、説明が省略される。第２形態は、第１形態と同様な変更例を適宜有する。
図５に例示されるように、本発明に係る表面保護膜２０１は、ガラス製のプリズム２の成膜面Ｍ上に形成されている。
【0028】
表面保護膜２０１は、サイアロン製の層であるサイアロン層２０４と誘電体製の層である誘電体層２０６とを含む膜である。表面保護膜２０１は、好ましくはサイアロン層２０４と誘電体層２０６の交互膜であり、より好ましくはサイアロン層２０４と１種類の誘電体製の誘電体層２０６との交互膜である。
表面保護膜２０１は、２以上の層を含む多層膜である。表面保護膜２０１の層数は、特に限定されず、奇数でも偶数でも良い。表面保護膜２０１における各層の配置は、特に限定されないところ、好ましくは誘電体層２０６が表面保護膜２０１における最も空気側（プリズム２と反対側）の層である最表層となるものとされる。
表面保護膜２０１は、２以上の層を含む多層膜である。表面保護膜２０１の層数は、特に限定されず、奇数でも偶数でも良い。表面保護膜２０１における各層の配置は、特に限定されないところ、好ましくは誘電体層２０６が表面保護膜２０１における最も空気側（プリズム２と反対側）の層である最表層となるものとされる。
【0029】
誘電体層２０６における誘電体の材料は、特に限定されないところ、サイアロンが高屈折率材料となるような屈折率を有していてサイアロン層２０４が高屈折率層の役割を担えるため、好ましくは低屈折率材料及び中屈折率材料の少なくとも一方である。
例えば、誘電体（の材料）は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、あるいはこれらの二種以上の混合物である。
例えば、誘電体（の材料）は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、あるいはこれらの二種以上の混合物である。
【0030】
表面保護膜２０１における各サイアロン層２０４の物理膜厚の合計（サイアロン層２０４が１つの場合には当該サイアロン層２０４の物理膜厚）は、より良好な耐傷性を得る観点から、好ましくは２００ｎｍ以上である。
【0031】
≪表面保護膜の製造等≫
表面保護膜２０１は、物理蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＰＶＤ），真空蒸着及びスパッタリング等）、あるいは原子層堆積（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により形成され、好ましくは、サイアロン層２０４及び誘電体層２０６の双方において同じ製造装置により順次形成される。サイアロン層２０４は、好ましくは上述の製造装置１０１において、第１形態のサイアロン製の表面保護膜１と同様に形成される。
表面保護膜２０１は、物理蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＰＶＤ），真空蒸着及びスパッタリング等）、あるいは原子層堆積（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により形成され、好ましくは、サイアロン層２０４及び誘電体層２０６の双方において同じ製造装置により順次形成される。サイアロン層２０４は、好ましくは上述の製造装置１０１において、第１形態のサイアロン製の表面保護膜１と同様に形成される。
【実施例】
【0032】
次いで、本発明の好適な実施例、及び本発明に属さない比較例が説明される。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
【0033】
≪実施例１～４及び比較例１～７で共通する製造条件等≫
実施例１～４及び比較例１～７は、それぞれ、上述の製造装置１０１により、次の条件を揃えて成膜された。実施例１～４は、上述の第１形態に属する。
即ち、実施例１～４及び比較例１～７は、白板ガラス製の板状のプリズム２の片面（成膜面Ｍ）に、中間膜なしで直接成膜された。白板ガラス基板のビッカース硬さ（ＨＶｐｌ）は、６４６．２３である。尚、石英基板のビッカース硬さは、９５９．９３である。ここでのビッカース硬さ（ＨＶｐｌ）は、インデンテーション硬度に対するＤＩＮ規格のビッカース換算値であって、測定装置（フィッシャーインスツルメンツ社製ＨＭ２０００ＬＴ）で測定されたものであり、以下同様である。
又、真空室１０２の内部は、成膜開始時点で２×１０－４Ｐａ（パスカル）とされた。
更に、ドラム１０４の回転数は、１００ｒｐｍ（回毎分）とされた。尚、ドラム１０４の回転は、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
又更に、第１ターゲットＴ１のＳｉとして、Ｂ（ホウ素）でドーピングされた純度９９．９９％のものが用いられた。又、第２ターゲットＴ２のＡｌとして、純度９９．９９％のものが用いられた。
加えて、Ｏ２ガス、Ｎ２ガス、及びＡｒガスとして、何れも純度９９．９９％以上のものが用いられた。
尚、排気部１４０において、ターボ分子ポンプが用いられた。
実施例１～４及び比較例１～７は、それぞれ、上述の製造装置１０１により、次の条件を揃えて成膜された。実施例１～４は、上述の第１形態に属する。
即ち、実施例１～４及び比較例１～７は、白板ガラス製の板状のプリズム２の片面（成膜面Ｍ）に、中間膜なしで直接成膜された。白板ガラス基板のビッカース硬さ（ＨＶｐｌ）は、６４６．２３である。尚、石英基板のビッカース硬さは、９５９．９３である。ここでのビッカース硬さ（ＨＶｐｌ）は、インデンテーション硬度に対するＤＩＮ規格のビッカース換算値であって、測定装置（フィッシャーインスツルメンツ社製ＨＭ２０００ＬＴ）で測定されたものであり、以下同様である。
又、真空室１０２の内部は、成膜開始時点で２×１０－４Ｐａ（パスカル）とされた。
更に、ドラム１０４の回転数は、１００ｒｐｍ（回毎分）とされた。尚、ドラム１０４の回転は、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
又更に、第１ターゲットＴ１のＳｉとして、Ｂ（ホウ素）でドーピングされた純度９９．９９％のものが用いられた。又、第２ターゲットＴ２のＡｌとして、純度９９．９９％のものが用いられた。
加えて、Ｏ２ガス、Ｎ２ガス、及びＡｒガスとして、何れも純度９９．９９％以上のものが用いられた。
尚、排気部１４０において、ターボ分子ポンプが用いられた。
【0034】
≪実施例１～４の製造条件等≫
そして、実施例１～４が、次の共通の条件下で成膜された。
即ち、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ；毎分１２０ミリリットル）とされた。又、ラジカル源１３０におけるＯ２ガスの流量は、何れも１０ｓｃｃｍとされ、ラジカル源１３０におけるＮ２ガスの流量は、何れも１５０ｓｃｃｍとされた。更に、ラジカル源１３０における電力は、１５００Ｗ（ワット）とされた。
又、実施例１～４は、次の表１に示される個別の条件において成膜された。
そして、実施例１～４が、次の共通の条件下で成膜された。
即ち、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ；毎分１２０ミリリットル）とされた。又、ラジカル源１３０におけるＯ２ガスの流量は、何れも１０ｓｃｃｍとされ、ラジカル源１３０におけるＮ２ガスの流量は、何れも１５０ｓｃｃｍとされた。更に、ラジカル源１３０における電力は、１５００Ｗ（ワット）とされた。
又、実施例１～４は、次の表１に示される個別の条件において成膜された。
【0035】
【表1】
【0036】
即ち、実施例１の成膜において、第１スパッタ源１１０のスパッタカソード１１２の電力は９０００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０のスパッタカソード１２２の電力は６０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．４０ｎｍ／ｓｅｃ（ナノメートル毎秒）であった。
又、実施例２の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は４５００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は６０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．２５ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、実施例３の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は５０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．３６ｎｍ／ｓｅｃであった。
加えて、実施例４の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は４０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．３２ｎｍ／ｓｅｃであった。
又、実施例２の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は４５００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は６０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．２５ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、実施例３の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は５０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．３６ｎｍ／ｓｅｃであった。
加えて、実施例４の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、第２スパッタ源１２０の電力は４０００Ｗとされた。尚、成膜レートは、０．３２ｎｍ／ｓｅｃであった。
【0037】
≪比較例１～７の製造条件等≫
又、比較例１～７は、次の表２，表３に示される個別の条件において成膜された。
又、比較例１～７は、次の表２，表３に示される個別の条件において成膜された。
【0038】
【表2】
【表3】
【0039】
即ち、比較例１（Ａｌ２Ｏ３膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０は、真空室１０２内の雰囲気調整のためにＡｒガスを１２０ｓｃｃｍで導入することを除き、Ｓｉが不要であることから不作動とされた。又、第２スパッタ源１２０の電力は６５００Ｗとされ、Ａｒガスは１００ｓｃｃｍで導入された。ラジカル源１３０については、電力が２０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが７０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．３８ｎｍ／ｓｅｃであった。
又、比較例２（窒化アルミニウム膜；ＡｌＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０は、比較例１と同様に不作動とされた。又、第２スパッタ源１２０の電力は６０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。ラジカル源１３０については、電力が２０００Ｗとされ、Ｎ２ガスが５０ｓｃｃｍで導入され、Ｏ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．２９ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、比較例３（酸窒化アルミニウム膜；ＡｌＯＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０は、比較例２と同様とされた。ラジカル源１３０については、電力が２０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１００ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２６ｎｍ／ｓｅｃであった。
又更に、比較例４（酸窒化シリコン膜；ＳｉＯＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは８０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０は、真空室１０２内の雰囲気調整のためにＡｒガスを１００ｓｃｃｍで導入することを除き、Ａｌが不要であることから不作動とされた。ラジカル源１３０については、電力が１０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１５０ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２０ｎｍ／ｓｅｃであった。
又、比較例２（窒化アルミニウム膜；ＡｌＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０は、比較例１と同様に不作動とされた。又、第２スパッタ源１２０の電力は６０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。ラジカル源１３０については、電力が２０００Ｗとされ、Ｎ２ガスが５０ｓｃｃｍで導入され、Ｏ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．２９ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、比較例３（酸窒化アルミニウム膜；ＡｌＯＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０は、比較例２と同様とされた。ラジカル源１３０については、電力が２０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１００ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２６ｎｍ／ｓｅｃであった。
又更に、比較例４（酸窒化シリコン膜；ＳｉＯＮ膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは８０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０は、真空室１０２内の雰囲気調整のためにＡｒガスを１００ｓｃｃｍで導入することを除き、Ａｌが不要であることから不作動とされた。ラジカル源１３０については、電力が１０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１５０ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２０ｎｍ／ｓｅｃであった。
【0040】
加えて、比較例５（窒化シリコン膜；Ｓｉ３Ｎ４膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は８０００Ｗとされ、Ａｒガスは１００ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０は、Ａｒガスの流量が１００ｓｃｃｍとされたことを除き、比較例４と同様に不作動とされた。ラジカル源１３０については、電力が１０００Ｗとされ、Ｎ２ガスが８０ｓｃｃｍで導入され、Ｏ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．２０ｎｍ／ｓｅｃであった。
又、比較例６（酸化シリコン膜；ＳｉＯ２膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０は、Ａｒガスの流量が１２０ｓｃｃｍとされたことを除き、比較例４と同様に不作動とされた。ラジカル源１３０については、電力が１０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１００ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．３４ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、比較例７（サイアロン膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０の電力は３０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。ラジカル源１３０については、電力が１５００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１５０ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２７ｎｍ／ｓｅｃであった。
又、比較例６（酸化シリコン膜；ＳｉＯ２膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０は、Ａｒガスの流量が１２０ｓｃｃｍとされたことを除き、比較例４と同様に不作動とされた。ラジカル源１３０については、電力が１０００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１００ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスは導入されなかった。尚、成膜レートは、０．３４ｎｍ／ｓｅｃであった。
更に、比較例７（サイアロン膜）の成膜において、第１スパッタ源１１０の電力は９０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。又、第２スパッタ源１２０の電力は３０００Ｗとされ、Ａｒガスは１２０ｓｃｃｍで導入された。ラジカル源１３０については、電力が１５００Ｗとされ、Ｏ２ガスが１０ｓｃｃｍで導入され、Ｎ２ガスが１５０ｓｃｃｍで導入された。尚、成膜レートは、０．２７ｎｍ／ｓｅｃであった。
【0041】
≪実施例１～４，比較例１～７の特性等≫
実施例１～４，比較例１～７の各種の特性が、次の表４～表５に示される。
又、サイアロン膜（実施例１～４，比較例７）の組成が、次の表６に示される。
更に、上述の通り測定されたビッカース硬さが、図６に示される。
又更に、サイアロン膜（実施例１～４，比較例７）の透明性が、図７（分光吸収率分布），図８（可視域平均吸収率）に示される。
実施例１～４，比較例１～７の各種の特性が、次の表４～表５に示される。
又、サイアロン膜（実施例１～４，比較例７）の組成が、次の表６に示される。
更に、上述の通り測定されたビッカース硬さが、図６に示される。
又更に、サイアロン膜（実施例１～４，比較例７）の透明性が、図７（分光吸収率分布），図８（可視域平均吸収率）に示される。
【0042】
【表4】
【表5】
【0043】
【表6】
【0044】
サイアロン膜（ＳｉＡｌＯＮ）の組成は、実施例１～４，比較例７についてエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）で分析された。この分析により、実施例１～４，比較例７の元素比（原子数比，％）が、組成として把握された（表６）。
第１スパッタ源１１０の電力（Ｓｉ電力）に対して第２スパッタ源１２０の電力（Ａｌ電力）が高い場合、即ちＡｌ電力／（Ａｌ電力＋Ｓｉ電力）が大きい場合、ＳｉＡｌＯＮにおけるＡｌの元素比及びＳｉの元素比の和に対するＡｌの元素比の比率、即ちＡｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）は大きくなる。但し、各電力の絶対値、及び各種ガスの導入流量等の違いにより、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）の大きさと、Ａｌ電力／（Ａｌ電力＋Ｓｉ電力）の大きさとは、単純な比例関係にならない。
ＳｉＡｌＯＮの特性は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が大きい程、Ａｌ２Ｏ３の特性に近づき、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が小さい程、Ｓｉ３Ｎ４の特性に近づく。
第１スパッタ源１１０の電力（Ｓｉ電力）に対して第２スパッタ源１２０の電力（Ａｌ電力）が高い場合、即ちＡｌ電力／（Ａｌ電力＋Ｓｉ電力）が大きい場合、ＳｉＡｌＯＮにおけるＡｌの元素比及びＳｉの元素比の和に対するＡｌの元素比の比率、即ちＡｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）は大きくなる。但し、各電力の絶対値、及び各種ガスの導入流量等の違いにより、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）の大きさと、Ａｌ電力／（Ａｌ電力＋Ｓｉ電力）の大きさとは、単純な比例関係にならない。
ＳｉＡｌＯＮの特性は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が大きい程、Ａｌ２Ｏ３の特性に近づき、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が小さい程、Ｓｉ３Ｎ４の特性に近づく。
【0045】
屈折率（波長５５０ｎｍの光におけるもの）は、比較例６（ＳｉＯ２）において１．４８と最も小さく、次いで比較例１（Ａｌ２Ｏ３）において小さい。これに対し、各窒化物の屈折率は、比較例２（ＡｌＮ）において２．００であり、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）において２．０４であって、他より高くなっている。
ＳｉＡｌＯＮの屈折率は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が所定程度（実施例４の程度）以上であると１．９０以上となり、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が所定程度を下回ると（実施例４の程度を下回り比較例７の程度となると）、１．９０未満となる。
ＳｉＡｌＯＮの屈折率は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が所定程度（実施例４の程度）以上であると１．９０以上となり、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が所定程度を下回ると（実施例４の程度を下回り比較例７の程度となると）、１．９０未満となる。
【0046】
ビッカース硬さは、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）及び比較例６（ＳｉＯ２）において、石英基板のビッカース硬さよりも小さい（柔らかい）。
比較例２～５のビッカース硬さは、石英基板のビッカース硬さを上回っており、大きい（硬い）順に、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）、比較例２（ＡｌＮ）となっている。
又、ＳｉＡｌＯＮのビッカース硬さは、比較例３，４と概ね同程度となっている。ＳｉＡｌＯＮの中では、実施例２のビッカース硬さが最も小さく、実施例１のビッカース硬さが最も大きくなっている。ＳｉＡｌＯＮのビッカース硬さは、概ね、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が小さくＳｉ３Ｎ４に近い程大きい。
実施例１～４のビッカース硬さは、石英基板のビッカース硬さを上回るものである。よって、実施例１～４は、十分な耐傷性を有する。
比較例２～５のビッカース硬さは、石英基板のビッカース硬さを上回っており、大きい（硬い）順に、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）、比較例２（ＡｌＮ）となっている。
又、ＳｉＡｌＯＮのビッカース硬さは、比較例３，４と概ね同程度となっている。ＳｉＡｌＯＮの中では、実施例２のビッカース硬さが最も小さく、実施例１のビッカース硬さが最も大きくなっている。ＳｉＡｌＯＮのビッカース硬さは、概ね、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が小さくＳｉ３Ｎ４に近い程大きい。
実施例１～４のビッカース硬さは、石英基板のビッカース硬さを上回るものである。よって、実施例１～４は、十分な耐傷性を有する。
【0047】
又、ＳｉＡｌＯＮの透明性について、まずプリズム２の成膜面Ｍに対する薄膜の形成により、可視域及び隣接域において、サイアロン膜付きプリズム２の分光透過率分布（横軸：波長，縦軸：透過率）が正弦波状となるものの、その中心軸は水平であり、その上限は９７％程度であり、その下限は８０％程度である。よって、サイアロン膜付きプリズム２の透過光には、若干の干渉が生じるものの、当該透過光の透過率は、少なくとも可視域において十分なものである。従って、サイアロン膜付きプリズム２は、可視光に対して十分に透明であり、照明カバーＣとして十分に用い得る。
次に、ＳｉＡｌＯＮにおける光の吸収（小さい程透明である）について、吸収率［％］は、簡易的に「１００－（透過率［％］＋反射率［％］）」で表され、以下透過率をＴとし反射率をＲとして１００－Ｔ－Ｒと表される。そこで、可視域及び隣接域において、ＴとＲが測定され、吸収率１００－Ｔ－Ｒが算出された（図７）。又、可視域における平均吸収率が算出された（図８）。ここで、可視域は、可視光の波長域であり、ここでは４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とされた。
平均吸収率は、比較例７において１を超え、実施例１～４では１以下となった。よって、実施例１～４のＳｉＡｌＯＮの吸収は、比較例７に比べて小さく、透明性は、比較例７より高い。
次に、ＳｉＡｌＯＮにおける光の吸収（小さい程透明である）について、吸収率［％］は、簡易的に「１００－（透過率［％］＋反射率［％］）」で表され、以下透過率をＴとし反射率をＲとして１００－Ｔ－Ｒと表される。そこで、可視域及び隣接域において、ＴとＲが測定され、吸収率１００－Ｔ－Ｒが算出された（図７）。又、可視域における平均吸収率が算出された（図８）。ここで、可視域は、可視光の波長域であり、ここでは４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とされた。
平均吸収率は、比較例７において１を超え、実施例１～４では１以下となった。よって、実施例１～４のＳｉＡｌＯＮの吸収は、比較例７に比べて小さく、透明性は、比較例７より高い。
【0048】
更に、実施例１～４，比較例１～７に対して、温水試験、恒温恒湿試験、及び耐薬品試験が行われた（表５）。
各試験は、成膜後、他の試験等を行っていない新たな試料に対して行われた。
各試験は、成膜後、他の試験等を行っていない新たな試料に対して行われた。
【0049】
温水試験は、次のように行われた。即ち、試料が、９８℃の温水中に２４時間入れられた後で取り出され、試料の様子が観察された。
温水試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、膜の溶解が発生した。又、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）において、膜の剥がれが発生した。
温水試験では、上記以外の実施例，比較例では、膜に変化はみられなかった。
温水試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、膜の溶解が発生した。又、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）において、膜の剥がれが発生した。
温水試験では、上記以外の実施例，比較例では、膜に変化はみられなかった。
【0050】
恒温恒湿試験は、次のように行われた。即ち、試料が、気温８５℃で相対湿度８５％に保持された恒温恒湿槽に７２時間入れられた後で取り出され、試料の様子が観察された。
恒温恒湿試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、膜にクラックが発生した。又、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）、比較例７において、膜の剥がれが発生した。
恒温恒湿試験では、上記以外の実施例，比較例では、膜に変化はみられなかった。
温水試験及び恒温恒湿試験の少なくとも一方において膜の剥がれ又は溶解が発生するものは、プリズム２に対する密着性に劣るものと考えられる。
尚、ビッカース硬さの大きさが十分でない比較例６（ＳｉＯ２）について、恒温恒湿試験は省略された。
恒温恒湿試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、膜にクラックが発生した。又、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）、比較例７において、膜の剥がれが発生した。
恒温恒湿試験では、上記以外の実施例，比較例では、膜に変化はみられなかった。
温水試験及び恒温恒湿試験の少なくとも一方において膜の剥がれ又は溶解が発生するものは、プリズム２に対する密着性に劣るものと考えられる。
尚、ビッカース硬さの大きさが十分でない比較例６（ＳｉＯ２）について、恒温恒湿試験は省略された。
【0051】
耐薬品試験は、次の３つの薬品について実施された。３つの薬品は、酢酸ナトリウム（酢酸Ｎａ）、蟻酸ナトリウム（蟻酸Ｎａ）、蟻酸カリウム（蟻酸Ｋａ）である。これらの薬品は、道路において融雪剤として用いられている。
耐薬品試験は、３つの薬品について、それぞれ次のように同様に実施された。即ち、試料が、３重量％で室温である薬品の水溶液に２４時間入れられた後で取り出され、試料の様子が観察された。
耐薬品試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）において、蟻酸Ｎａに対し膜が溶解し、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、蟻酸Ｎａ及び蟻酸Ｋａに対し膜が溶解した。又、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）において、酢酸Ｎａ、蟻酸Ｎａ及び蟻酸Ｋａに対し膜の剥がれが発生した。更に、比較例７において、蟻酸Ｋａに対し膜の溶解が発生した。
耐薬品試験では、上記以外の実施例，比較例では、何れの薬品に対しても膜に変化はみられなかった。
耐薬品試験は、３つの薬品について、それぞれ次のように同様に実施された。即ち、試料が、３重量％で室温である薬品の水溶液に２４時間入れられた後で取り出され、試料の様子が観察された。
耐薬品試験では、比較例１（Ａｌ２Ｏ３）において、蟻酸Ｎａに対し膜が溶解し、比較例２（ＡｌＮ）、比較例３（ＡｌＯＮ）において、蟻酸Ｎａ及び蟻酸Ｋａに対し膜が溶解した。又、比較例４（ＳｉＯＮ）、比較例５（Ｓｉ３Ｎ４）において、酢酸Ｎａ、蟻酸Ｎａ及び蟻酸Ｋａに対し膜の剥がれが発生した。更に、比較例７において、蟻酸Ｋａに対し膜の溶解が発生した。
耐薬品試験では、上記以外の実施例，比較例では、何れの薬品に対しても膜に変化はみられなかった。
【0052】
≪実施例１～４，比較例１～７のまとめ等≫
実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンにおける波長５５０ｎｍの光に係る屈折率は、１．９０以上１．９４以下である。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性、即ち耐温性及び耐湿性（良好な密着性）、並びに耐薬品性を備えた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、屈折率が１．９０を下回る１．８９であるサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。又、比較例１～５は耐環境性（密着性）で劣り、比較例１，６はビッカース硬さないし耐傷性で劣る。
又、実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンは、アルミニウムを、原子数比で１５％以上３２％以下の範囲内において含んでいる。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、アルミニウムを原子数比で１５％を下回る１０．３％有するサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
更に、実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンの原子数での組成における、アルミニウムを、アルミニウムとシリコンとの和で割った商（Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ））が、０．３８以上０．６７以下である。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が０．３８を下回る０．２７６（２７．６％）であるサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
加えて、実施例１～４のサイアロンは、酸素を、原子数比で７％以上１６％以下含んでいる。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、酸素を原子数比で２０％を上回る２０．２％有するサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
又、実施例１～４のサイアロンの可視域平均吸収率は、１％以下である。よって、実施例１～４は、透明性に優れている。
実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンにおける波長５５０ｎｍの光に係る屈折率は、１．９０以上１．９４以下である。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性、即ち耐温性及び耐湿性（良好な密着性）、並びに耐薬品性を備えた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、屈折率が１．９０を下回る１．８９であるサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。又、比較例１～５は耐環境性（密着性）で劣り、比較例１，６はビッカース硬さないし耐傷性で劣る。
又、実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンは、アルミニウムを、原子数比で１５％以上３２％以下の範囲内において含んでいる。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、アルミニウムを原子数比で１５％を下回る１０．３％有するサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
更に、実施例１～４は、サイアロン製の膜であり、そのサイアロンの原子数での組成における、アルミニウムを、アルミニウムとシリコンとの和で割った商（Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ））が、０．３８以上０．６７以下である。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）が０．３８を下回る０．２７６（２７．６％）であるサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
加えて、実施例１～４のサイアロンは、酸素を、原子数比で７％以上１６％以下含んでいる。実施例１～４は、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性を有しながら、耐環境性に優れた表面保護膜１となっている。これに対し、比較例７は、酸素を原子数比で２０％を上回る２０．２％有するサイアロン膜であり、耐湿性及び耐薬品性（蟻酸Ｋａ）に劣る。
又、実施例１～４のサイアロンの可視域平均吸収率は、１％以下である。よって、実施例１～４は、透明性に優れている。
【0053】
そして、実施例１～４の表面保護膜１を含む照明カバーＣは、十分なビッカース硬さを有して十分な耐傷性を有し、且つ十分な透明性ないし照明光の透過性を有しながら、耐環境性に優れており、例えば道路誘導灯に組み込まれたとしても、小傷（スクラッチ）等が付いて曇り透光性が劣化する事態が防止され、又温度湿度変化及び融雪剤に耐えるものにできる。又、実施例１～４の表面保護膜１では、従来の道路誘導灯で発生していた剥離が防止される。
更に、実施例１～４は、プリズム２を置いた真空室１０２内において、Ｏ２ガス及びＮ２ガスを導入しながら、ＳｉのスパッタとＡｌのスパッタとを行うことで、プリズム２に形成される。又、Ｓｉのスパッタ及びＡｌのスパッタは、直流電圧の印加により行われる。よって、新規なサイアロン膜である実施例１～４が実際に形成される。
更に、実施例１～４は、プリズム２を置いた真空室１０２内において、Ｏ２ガス及びＮ２ガスを導入しながら、ＳｉのスパッタとＡｌのスパッタとを行うことで、プリズム２に形成される。又、Ｓｉのスパッタ及びＡｌのスパッタは、直流電圧の印加により行われる。よって、新規なサイアロン膜である実施例１～４が実際に形成される。
【0054】
≪実施例１１～１７及び比較例１１～１２で共通する製造条件等≫
実施例１１～１７及び比較例１１は、それぞれ、上述の製造装置１０１により、次の条件を揃えて成膜された。又、比較例１２は、プリズム２（基板）のみ、実施例１１～１７及び比較例１１と揃えて、真空蒸着により形成された。実施例１１～１７は、上述の第２形態に属する。明確化のため、実施例５～１０及び比較例８～１０は、欠番とする。
即ち、実施例１１～１７及び比較例１１～１２は、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ；日本ゼオン株式会社製「ＺＥＯＮＥＸ Ｅ４８Ｒ」）製の基板の片面に、中間膜なしで直接成膜された。
実施例１１～１７及び比較例１１で共通する製造条件は、プリズム２（基板）の材質を除き、実施例１～４及び比較例１～７で共通する製造条件と同じものとされた。
比較例１２においては、基板以外に他と共通する製造条件はない。
実施例１１～１７及び比較例１１は、それぞれ、上述の製造装置１０１により、次の条件を揃えて成膜された。又、比較例１２は、プリズム２（基板）のみ、実施例１１～１７及び比較例１１と揃えて、真空蒸着により形成された。実施例１１～１７は、上述の第２形態に属する。明確化のため、実施例５～１０及び比較例８～１０は、欠番とする。
即ち、実施例１１～１７及び比較例１１～１２は、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ；日本ゼオン株式会社製「ＺＥＯＮＥＸ Ｅ４８Ｒ」）製の基板の片面に、中間膜なしで直接成膜された。
実施例１１～１７及び比較例１１で共通する製造条件は、プリズム２（基板）の材質を除き、実施例１～４及び比較例１～７で共通する製造条件と同じものとされた。
比較例１２においては、基板以外に他と共通する製造条件はない。
【0055】
≪実施例１１～１７の製造条件等≫
そして、実施例１１～１７が、次の共通の条件下で成膜された。
即ち、誘電体層２０６であるＳｉＯ２層を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における電力は、順に９０００Ｗ，０Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１０００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，１００ｓｃｃｍ，０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．３４ｎｍ／ｓｅｃとされた。
他方、サイアロン層２０４を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各電力は、順に９０００Ｗ，６０００Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１５００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，１０ｓｃｃｍ，１５０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．４ｎｍ／ｓｅｃとされた。
かような実施例１１～１７に共通する製造条件が、次の表７に示される。
又、実施例１１～１７の層構成及び各層の物理膜厚が、次の表８～表１０に示される。
そして、実施例１１～１７が、次の共通の条件下で成膜された。
即ち、誘電体層２０６であるＳｉＯ２層を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における電力は、順に９０００Ｗ，０Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１０００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，１００ｓｃｃｍ，０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．３４ｎｍ／ｓｅｃとされた。
他方、サイアロン層２０４を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各電力は、順に９０００Ｗ，６０００Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１２０ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１５００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，１０ｓｃｃｍ，１５０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．４ｎｍ／ｓｅｃとされた。
かような実施例１１～１７に共通する製造条件が、次の表７に示される。
又、実施例１１～１７の層構成及び各層の物理膜厚が、次の表８～表１０に示される。
【0056】
【表7】
【0057】
【表8】
【表9】
【表10】
【0058】
実施例１１～１７の表面保護膜２０１の全層数は、順に４，２，１５，１０，１１，２，１２である。
実施例１３，１５の表面保護膜２０１では、基板から数えて１層目（最も基板に近い層）である最下層がＳｉＯ２層となっている。他方、実施例１１，１２，１４，１６，１７の表面保護膜２０１では、最下層がサイアロン層２０４となっている。
実施例１３，１５の表面保護膜２０１では、基板から数えて１層目（最も基板に近い層）である最下層がＳｉＯ２層となっている。他方、実施例１１，１２，１４，１６，１７の表面保護膜２０１では、最下層がサイアロン層２０４となっている。
【0059】
実施例１６は、ステップＳ５（表面保護膜の形成）を除き、第１形態のフローチャート（図４）のフローと同様のフローで形成される。実施例１４のステップＳ５では、まず１層目のサイアロン層２０４が、上述の製造条件で形成される。１層目のサイアロン層２０４の物理膜厚は、成膜レートが上述の値において一定であることから、成膜時間により調整される。即ち、１層目の物理膜厚をサイアロン層２０４の成膜レートで除して算出された成膜時間において１層目が成膜される。次に、２層目の誘電体層２０６（ＳｉＯ２層）が、上述の製造条件で形成される。２層目は、２層目の物理膜厚をＳｉＯ２層の成膜レートで除して算出された成膜時間において成膜される。
実施例１２の表面保護膜２０１は、実施例１６の表面保護膜２０１と、各層の物理膜厚を除き、同様に形成される。
実施例１１，１４，１７の表面保護膜２０１は、実施例１６の表面保護膜２０１の形成を適宜繰り返すことで形成される。
実施例１２の表面保護膜２０１は、実施例１６の表面保護膜２０１と、各層の物理膜厚を除き、同様に形成される。
実施例１１，１４，１７の表面保護膜２０１は、実施例１６の表面保護膜２０１の形成を適宜繰り返すことで形成される。
【0060】
一方、実施例１３，１５の表面保護膜２０１は、奇数層目がＳｉＯ２層で偶数層目がサイアロン層２０４となることを除き、実施例１１，１４，１７の表面保護膜２０１と同様に形成される。
尚、表８～表１０では、表面保護膜２０１の物理膜厚（「合計」）、並びに表面保護膜２０１中の全てのＳｉＯ２層の物理膜厚の合計（「ＳｉＯ２計」）、及び表面保護膜２０１中の全てのサイアロン層２０４の物理膜厚の合計（「ＳｉＡｌＯＮ計」）が併せて示される。後述の表１３でも同様に各種の合計が示される。
尚、表８～表１０では、表面保護膜２０１の物理膜厚（「合計」）、並びに表面保護膜２０１中の全てのＳｉＯ２層の物理膜厚の合計（「ＳｉＯ２計」）、及び表面保護膜２０１中の全てのサイアロン層２０４の物理膜厚の合計（「ＳｉＡｌＯＮ計」）が併せて示される。後述の表１３でも同様に各種の合計が示される。
【0061】
実施例１１，１２におけるサイアロン層２０４の物理膜厚（ｎｍ）の合計は、順に１０４．６５，６１．３５であり、何れも２１５ｎｍ未満であった。
実施例１３～１７におけるサイアロン層２０４の物理膜厚（ｎｍ）の合計は、順に５８５．８８，２１５．９６，２１５．９６，２７０．００，２９０．３４であり、何れも２１５ｎｍ以上であった。
実施例１３～１７におけるサイアロン層２０４の物理膜厚（ｎｍ）の合計は、順に５８５．８８，２１５．９６，２１５．９６，２７０．００，２９０．３４であり、何れも２１５ｎｍ以上であった。
【0062】
≪比較例１１～１２の製造条件等≫
他方、比較例１１～１２は、次のように成膜された。
まず、比較例１１は、Ｓｉ３Ｎ４製の層であるＳｉ３Ｎ４層とＳｉＯ２層との交互膜であり、製造装置１０１において、次の表１１に示される製造条件で成膜された。
即ち、Ｓｉ３Ｎ４層を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各電力は、順に８０００Ｗ，０Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１００ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１０００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，０ｓｃｃｍ，８０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃとされた。
又、比較例１１のＳｉＯ２層は、実施例１１～１７におけるＳｉＯ２層を形成する場合と同じ条件で成膜された。
他方、比較例１１～１２は、次のように成膜された。
まず、比較例１１は、Ｓｉ３Ｎ４製の層であるＳｉ３Ｎ４層とＳｉＯ２層との交互膜であり、製造装置１０１において、次の表１１に示される製造条件で成膜された。
即ち、Ｓｉ３Ｎ４層を形成する場合、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各電力は、順に８０００Ｗ，０Ｗとされ、第１スパッタ源１１０及び第２スパッタ源１２０における各Ａｒガスの流量は、何れも１００ｓｃｃｍとされた。又、ラジカル源１３０における電力は、１０００Ｗとされ、ラジカル源１３０におけるＡｒガス，Ｏ２ガス，Ｎ２ガスの流量は、順に０ｓｃｃｍ，０ｓｃｃｍ，８０ｓｃｃｍとされた。この場合の成膜レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃとされた。
又、比較例１１のＳｉＯ２層は、実施例１１～１７におけるＳｉＯ２層を形成する場合と同じ条件で成膜された。
【0063】
【表11】
【0064】
次に、比較例１２は、ＴｉＯ２製の層であるＴｉＯ２層とＳｉＯ２層との交互膜であり、真空蒸着により、次の表１２に示される製造条件で成膜された。真空蒸着は、より詳しくは、イオンビームアシスト蒸着（Ｉｏｎ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｔｉｔｉｏｎ；ＩＡＤ）である。
ＳｉＯ２層の成膜時、電子ビーム（ＥＢ）の電圧は６ｋＶ（キロボルト）、電流は１００ｍＡ（ミリアンペア）とされ、成膜レートは１０Å／ｓｅｃ（オングストローム毎秒）とされた。又、イオンビーム（イオンガン）の加速電圧は７５０Ｖ、加速電流は２５０ｍＡとされ、イオンビーム発出部に供給するＯ２ガスの流量は２０ｓｃｃｍとされ、真空室内に導入するＯ２ガスの流量は０ｓｃｃｍ（上述のイオンビーム発出部を除き真空室内にＯ２ガスを導入しない）とされた。
他方、ＴｉＯ２層の成膜時、ＥＢの電圧は６ｋＶ（キロボルト）、電流は４５０ｍＡとされ、成膜レートは３Å／ｓｅｃとされた。又、イオンビームの加速電圧は７００Ｖ、加速電流は２５０ｍＡとされ、イオンビーム発出部に供給するＯ２ガスの流量は１５ｓｃｃｍとされ、真空室内に導入するＯ２ガスの流量は１２０ｓｃｃｍとされた。
尚、何れの層の成膜時においても、真空室内の温度は１００℃に保持され、１層目の成膜開始時の真空度は８．０×１０－４Ｐａとされた。
ＳｉＯ２層の成膜時、電子ビーム（ＥＢ）の電圧は６ｋＶ（キロボルト）、電流は１００ｍＡ（ミリアンペア）とされ、成膜レートは１０Å／ｓｅｃ（オングストローム毎秒）とされた。又、イオンビーム（イオンガン）の加速電圧は７５０Ｖ、加速電流は２５０ｍＡとされ、イオンビーム発出部に供給するＯ２ガスの流量は２０ｓｃｃｍとされ、真空室内に導入するＯ２ガスの流量は０ｓｃｃｍ（上述のイオンビーム発出部を除き真空室内にＯ２ガスを導入しない）とされた。
他方、ＴｉＯ２層の成膜時、ＥＢの電圧は６ｋＶ（キロボルト）、電流は４５０ｍＡとされ、成膜レートは３Å／ｓｅｃとされた。又、イオンビームの加速電圧は７００Ｖ、加速電流は２５０ｍＡとされ、イオンビーム発出部に供給するＯ２ガスの流量は１５ｓｃｃｍとされ、真空室内に導入するＯ２ガスの流量は１２０ｓｃｃｍとされた。
尚、何れの層の成膜時においても、真空室内の温度は１００℃に保持され、１層目の成膜開始時の真空度は８．０×１０－４Ｐａとされた。
【0065】
【表12】
【0066】
かような比較例１１～１２の層構成及び各層の物理膜厚が、次の表１３に示される。
比較例１１～１２の表面保護膜の全層数は、順に１５，５とされた。
比較例１１，１２の表面保護膜では、何れも最下層がＳｉＯ２層とされた。比較例１１，１２は、上述の製造条件において形成された。
比較例１１～１２の表面保護膜の全層数は、順に１５，５とされた。
比較例１１，１２の表面保護膜では、何れも最下層がＳｉＯ２層とされた。比較例１１，１２は、上述の製造条件において形成された。
【0067】
【表13】
【0068】
≪実施例１１～１７，比較例１１～１２の特性等≫
比較例１１～１２，実施例１１～１７の各種の特性が、次の表１４に示される。
又、比較例１１～１２，実施例１１～１７の透明性（白板ガラス基板におけるシミュレーション値）が、順に図９～図１７（分光反射率分布）に示される。
更に、耐傷性試験後に撮影された比較例１１～１２，実施例１１～１７の写真が、順に図１８～図２６に示される。
比較例１１～１２，実施例１１～１７の各種の特性が、次の表１４に示される。
又、比較例１１～１２，実施例１１～１７の透明性（白板ガラス基板におけるシミュレーション値）が、順に図９～図１７（分光反射率分布）に示される。
更に、耐傷性試験後に撮影された比較例１１～１２，実施例１１～１７の写真が、順に図１８～図２６に示される。
【0069】
【表14】
【0070】
透明性（分光反射率分布）に関し、実施例１１，１３～１５，１７及び比較例１１～１２では、可視域（ここでは４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）において反射率が概ね１％以下となっている。
より詳しくは、実施例１１における４００ｎｍ以上４０５ｎｍ未満の領域と６８０ｎｍを超えて７００ｎｍ以下の領域で、反射率が１％を僅かに上回って２％以下となっており、４０５ｎｍ以上６８０ｎｍの領域で、反射率が１％以下となっている。又、実施例１７では、４２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の領域で反射率が１％以下となっており、その領域以外の可視域で反射率が２％以下となっている。更に、比較例１１，１２及び実施例１３，１４において、可視域での反射率が０．５％以下となっている。又更に、実施例１５において、可視域での反射率が数箇所の領域を除き０．５％以下となっており、当該数箇所の領域においても反射率は１％以下となっている。よって、実施例１１，１３～１５，１７及び比較例１１～１２では、可視域（実施例１７ではその大部分）における透明性が得られている。
他方、実施例１２，１６では、近赤外域（ここでは８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）において反射率が概ね３％以下となっている。より詳しくは、実施例１２では、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下において反射率が１％以下となっており、実施例１６では、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下において反射率が３％以下となっている。よって、実施例１２，１６では、近赤外域における透明性が得られている。
より詳しくは、実施例１１における４００ｎｍ以上４０５ｎｍ未満の領域と６８０ｎｍを超えて７００ｎｍ以下の領域で、反射率が１％を僅かに上回って２％以下となっており、４０５ｎｍ以上６８０ｎｍの領域で、反射率が１％以下となっている。又、実施例１７では、４２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の領域で反射率が１％以下となっており、その領域以外の可視域で反射率が２％以下となっている。更に、比較例１１，１２及び実施例１３，１４において、可視域での反射率が０．５％以下となっている。又更に、実施例１５において、可視域での反射率が数箇所の領域を除き０．５％以下となっており、当該数箇所の領域においても反射率は１％以下となっている。よって、実施例１１，１３～１５，１７及び比較例１１～１２では、可視域（実施例１７ではその大部分）における透明性が得られている。
他方、実施例１２，１６では、近赤外域（ここでは８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）において反射率が概ね３％以下となっている。より詳しくは、実施例１２では、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下において反射率が１％以下となっており、実施例１６では、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下において反射率が３％以下となっている。よって、実施例１２，１６では、近赤外域における透明性が得られている。
【0071】
又、耐傷性に関し、次の試験が行われた。即ち、研磨材（スリーエムジャパン株式会社製「スコッチブライト７５３０ＤＯＴ」；＃３０００番相当）が、試料の表面保護膜に対して、荷重２００ｇ（グラム）で当てられ、表面保護膜上の仮想的な直線（長さ２０ｍｍ（ミリメートル））に沿って第１の端部から第２の端部まで１０往復にて移動された。その後、研磨材が表面保護膜から離されて、表面保護膜が撮影され、観察された。
かような試験の結果、実施例１３～１７（図２２～図２６）及び比較例１１（図１８）では、独立した細い筋状の傷が散見される程度で済んでいて傷の数が少なくなっており、耐傷性は良好であった。又、実施例１１～１２（図２０～図２１）では、実施例１３～１７及び比較例１１に比べ、傷の数がやや多く、耐傷性は比較的に並であった。これに対し、比較例１２では、比較的に多数の筋状の傷が見受けられ、耐傷性は他に比べ劣っていた。
かような試験の結果、実施例１３～１７（図２２～図２６）及び比較例１１（図１８）では、独立した細い筋状の傷が散見される程度で済んでいて傷の数が少なくなっており、耐傷性は良好であった。又、実施例１１～１２（図２０～図２１）では、実施例１３～１７及び比較例１１に比べ、傷の数がやや多く、耐傷性は比較的に並であった。これに対し、比較例１２では、比較的に多数の筋状の傷が見受けられ、耐傷性は他に比べ劣っていた。
【0072】
更に、実施例１１～１７，比較例１１～１２に対し、実施例１～４，比較例１～７と同様の恒温恒湿試験（温度８５℃，相対湿度８５％，７２時間（ｈｒ）保持）が行われ、その試験後更に継続して同様の環境で３２８時間（合計４００時間）槽内に試料が保持されて、長時間の恒温恒湿試験が行われた。実施例１１～１７，比較例１１～１２の各恒温恒湿試験では、外観観察に加え、テープ試験（剥離試験）が行われた。即ち、一辺が１０ｍｍの仮想的な正方形に沿って試料の表面保護膜に対しナイフで切れ込みを入れ、その切れ込みで区画された正方形内に対し、粘着テープ（ニチバン株式会社製「セロテープＣＴ－１５」）が貼り付けられ、垂直方向に引き剥がされた。
７２時間の恒温恒湿試験では、実施例１１～１７，比較例１１～１２の何れにおいても、試験後の外観は良好であり、剥がれは発生しなかった。これに対し、長時間の恒温恒湿試験では、実施例１１～１７，比較例１２では、試験後の外観は良好であり、剥がれが発生しなかったのに対し、比較例１１では、剥がれが発生した。
７２時間の恒温恒湿試験では、実施例１１～１７，比較例１１～１２の何れにおいても、試験後の外観は良好であり、剥がれは発生しなかった。これに対し、長時間の恒温恒湿試験では、実施例１１～１７，比較例１２では、試験後の外観は良好であり、剥がれが発生しなかったのに対し、比較例１１では、剥がれが発生した。
【0073】
≪実施例１１～１７，比較例１１～１２のまとめ等≫
実施例１１～１７の表面保護膜２０１は、１以上のサイアロン製のサイアロン層２０４、及び１以上の誘電体製の誘電体層２０６を含む。よって、透明で、耐傷性及び耐久性に優れた表面保護膜２０１が提供される。比較例１１は、Ｓｉ３Ｎ４層及び誘電体層を含む多層膜であり、長期間の恒温恒湿試験で剥がれが発生して耐久性に劣る。又、比較例１２は、ＴｉＯ２層及び誘電体層を含む多層膜であり、耐傷性試験で傷が多く、耐傷性に劣る。
又、実施例１１～１７の表面保護膜２０１において、誘電体層２０６は、ＳｉＯ２製である。よって、誘電体層２０６が低屈折率層としてより低コストでより容易に形成され、高屈折率層として振る舞うサイアロン層２０４との多層膜により、透明性を有する表面保護膜２０１がより容易に設計可能である。
更に、実施例１３～１７の表面保護膜２０１において、サイアロン層の合計物理膜厚は、２１５ｎｍ以上である。よって、耐傷性試験で傷の数がより少なく、更に耐傷性に優れる。
実施例１１～１７の表面保護膜２０１は、１以上のサイアロン製のサイアロン層２０４、及び１以上の誘電体製の誘電体層２０６を含む。よって、透明で、耐傷性及び耐久性に優れた表面保護膜２０１が提供される。比較例１１は、Ｓｉ３Ｎ４層及び誘電体層を含む多層膜であり、長期間の恒温恒湿試験で剥がれが発生して耐久性に劣る。又、比較例１２は、ＴｉＯ２層及び誘電体層を含む多層膜であり、耐傷性試験で傷が多く、耐傷性に劣る。
又、実施例１１～１７の表面保護膜２０１において、誘電体層２０６は、ＳｉＯ２製である。よって、誘電体層２０６が低屈折率層としてより低コストでより容易に形成され、高屈折率層として振る舞うサイアロン層２０４との多層膜により、透明性を有する表面保護膜２０１がより容易に設計可能である。
更に、実施例１３～１７の表面保護膜２０１において、サイアロン層の合計物理膜厚は、２１５ｎｍ以上である。よって、耐傷性試験で傷の数がより少なく、更に耐傷性に優れる。
【符号の説明】
【0074】
１，２０１・・表面保護膜、２・・プリズム（基材）、１０２・・真空室（成膜室）、２０４・・サイアロン層、２０６・・誘電体層、Ｃ・・照明カバー。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
