反射防止コーティングは、なぜ緑や紫に光るのか

眼鏡をかけている人の顔を正面から見て、レンズがうっすら緑がかっていることに気づいたことはないだろうか。あるいは紫。ものによっては金色に近いこともある。あれはレンズに色を塗っているのではない。消し損ねた光の色である。

反射は「打ち消す」ことで減らす

何も処理していないガラスの表面は、当たった光のおよそ4%を反射する。両面で8%、レンズが二枚なら16%。それだけの光が目に届かないうえ、反射した光は像となって視界に紛れ込む。夜間の運転で対向車のライトが二重に見えるのは、たいていこれが原因だ。

反射防止コーティング（AR、Anti-Reflective）は、この反射を減らすために、レンズ表面に極めて薄い膜を何層も重ねる。厚みはナノメートル単位だ。原理は単純で、膜の表面で跳ね返った光と、膜の底で跳ね返った光を、山と谷がぶつかるようにずらして打ち消す。

打ち消しが成立する条件は膜の厚みと光の波長で決まる。厚みは固定だから、ある波長ではきれいに消え、別の波長では消え残る。

ここが面白いところで、レンズを覗いたときに見える色は、そのレンズがいちばん消せていない波長である。

つまり反射色は好みで選ばれた飾りではなく、どの波長を優先して通したかという設計の署名だ。中古の枠を手に取ったとき、レンズの反射色を見れば、それが元のレンズなのか後から入れ替えられたものなのか、当たりがつくことがある。

会の記録では、レンズの反射色は「緑寄り」「紫寄り」ではなく、可能なかぎり角度を指定して記述することになっている。斜めから見れば色は動くからだ。

膜を斜めから見ると、光が膜の中を通る距離が伸びる。実効的に膜が厚くなったのと同じことになり、打ち消しが成立する波長がずれる。だから正面では緑、45度では紫、といった変化が起きる。

この性質は観測の際にやや厄介で、記述するときは視線と面の角度を添えないと再現できない。当会の記録様式で角度欄が独立しているのはこのためである。

レンズが緑に光っているとき、それは「緑を反射している」のであって「緑を通している」のではない。見えている色は、通れなかった光の色である。

眼鏡を選ぶとき、私たちは何を通すかを選んでいる。その選択の痕跡が、レンズの表面に薄く残っている。