反射防止コーティング

プールで同じ方向に進む2つの波をイメージしてみてください。一方の波の最も高いところ（山）と、もう一方の波の最も深いところ（谷）が、半テンポずれてぴったり重なると、不思議なことに揺れが相殺されて水面はピタッと平らになります。

光も波と同じように空間を揺れながら進む「波」の性質を持っています。そのため、光も適切な条件を整えてあげれば、2つの波が出会って互いを消し去るように仕向けることができるのです。

ガラスの表面に、光の波長レベルのごく薄い透明な膜を乗せると、膜の表面で跳ね返る光と、膜を通り抜けて膜とガラスの境界面で跳ね返る光の2つが同時に生まれます。この2つの反射光のタイミングが半波長ずれるように膜の厚さを調節すると、光の波同士が互いに打ち消し合い、眩しい反射光が劇的に減少します。

一般的な透明ガラスは、一見すると光をすべて通しているように見えますが、実際にはガラスに当たった光の約4%が表面で鏡のように跳ね返っています。表側と裏側の両方を合わせると約8%もの光が反射し、眩しさの原因になるだけでなく、そのぶん画面の内側から届く光も外へ抜け出せなくなってしまいます。

この反射を抑えるには、コーティング膜の厚さを膜の中での光の波長の4分の1（光学膜厚λ/4）にする必要があります。光が膜の中に入って戻ってくる往復の距離がちょうど半波長になり、表面で跳ね返った光と山・谷の位置が正反対になるためです。さらに、2つの反射光の強さが釣り合うように適切な屈折率の材料を選ぶことで、打ち消し合いが綺麗に起こります。この厚さは髪の毛の太さの約1000分の1にあたる、100ナノメートル前後の超精密な技術です。

また、私たちが目にする太陽光や照明の光には、赤・緑・青など波長の異なるさまざまな色の光が混ざり合っています。そのため、高級レンズや一部のプレミアムディスプレイでは、性質の異なる複数種類の薄膜を何層にも重ねる多層薄膜コーティング（マルチコーティング）技術を採用し、幅広い波長にわたって反射をムラなく抑えています（完全にゼロになるわけではありません）。

光の反射を抑える方法には、画面の表面をあえてザラザラにするアンチグレア（非光沢・ノングレア）方式もあります。表面に微細な凹凸をつくり、入ってきた光をあらゆる方向へ乱反射（散乱）させる仕組みです。しかしこの方式は、周囲の光だけでなく画面パネルから出る映像の光まで一緒に散らしてしまうため、文字がギラついたり、色が白っぽく濁って見えたりするという弱点があります。

これに対して反射防止コーティングは、ガラス表面をツルツルの滑らかな状態に保ったまま、反射する光の波だけを狙い撃ちにして大幅に減らします。跳ね返るはずだった光のエネルギーが消える代わりにそのままガラスの中へと通り抜けるため、結果として光の透過率が大幅にアップします。高性能な多層コーティングを両面に施すと、透過率は99%前後にまで達することもあります。

おかげで画面は鏡のように反射しないのに、本来のくっきり鮮やかな発色と深いコントラストをそのまま維持できます。そのため、高級カメラのレンズや眼鏡のレンズにはほぼ必須とされており、近年では一部のハイエンドスマートフォンや高品位モニターにも採用が広がっています。