CN103250075B - 反射防止膜、光学系统和光学设备 - Google Patents

反射防止膜、光学系统和光学设备 Download PDF

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Abstract

提供具有可见光～近红外域的波段的反射防止膜。具有交替层叠折射率nH为1.95～2.32的高折射率物质和折射率nL为1.35～1.46的低折射率物质而得到的12层的层叠体，波长范围400nm～680nm的反射率为1.5%以下，并且，波长范围680nm～1350nm的反射率为2.0%以下。从形成该层叠体的基板侧起，第1、第3、第5、第7、第9和第11层为高折射率层，第2、第4、第6、第8、第10和第12层为低折射率层，在层叠体的各层中，折射率与物理膜厚d之积即光学膜厚满足规定式。

Description

反射防止膜、光学系统和光学设备
技术领域
本发明涉及反射防止膜、具有该反射防止膜的光学系统和具有该光学系统的光学设备。
背景技术
近年来，在医疗、化学领域中，荧光显微镜的用途正在扩大，当对观察对象投放包含荧光蛋白质的试剂并照射某个一定波长的光时，从试剂发出不同波长的荧光，所述荧光显微镜能够进行细胞等的观察。作为其中之一，存在多光子吸收显微镜。
在多光子吸收显微镜中，作为激励光，以得到高输出为目的使用激光的高次，例如2次。即，相对于可见光激励，激光的波长为红外光。
由此，在多光子吸收显微镜中，光学系统需要使观察用的荧光（可见光）和产生荧光的激励激光器用的近红外光透射。因此，需要使可见光～近红外光透射的反射防止膜。激励光需要荧光观察波长的大约2倍波长的光。根据荧光观察中使用的试剂来决定观察中使用的波长。由于要使用的波长大约为500nm左右，所以，只要透射到近红外（大约1000nm）的波长即可。
一般公知的反射防止膜使可见光（波长范围400nm～680nm）透射，在非专利文献1中记载了3层的反射防止膜的设计。在专利文献1中提出了不包含可见光而仅为近红外域的反射防止膜。并且，在需要可见光的情况下，由于多数情况下遮断近红外域的光，所以，如专利文献2那样提出了可见光透射、近红外域反射这样的反射防止膜。在可见光～近红外域的反射防止膜中，在专利文献3中得到透射波长范围400nm～1100nm的反射防止膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-275294号公报
专利文献2：日本特开平9-325211号公报
专利文献3：日本特开2005-338366号公报
非专利文献
非专利文献1：H.A.Macleod著“光学薄膜”日刊工业新闻社出版、1989年12月、P.129～130
发明内容
发明要解决的课题
但是，通过与被观察物对应的新试剂的开发，荧光观察中能够使用的波长可以涉及可见光整个区域。为了进行全部可见光中的荧光观察，需要能够透射可见光（400nm～680nm）和激励用激光（800nm～1350nm）的光学系统。即，需要波长范围400nm～1350nm这样的范围、即可见光的大约2倍的透射波段。
图26是示出现有的多光子吸收显微镜的概略结构的图。
在图26所示的多光子吸收显微镜中，使在激光光源501中振荡的短脉冲激光在多层膜滤波器502中反射，对放置在观察台503上的观察对象S进行照射。通过照射该激光而在观察对象S中产生的激励光透过多层膜滤波器502，能够由观察者B进行观察。作为多层膜滤波器502的特性，要求在包含短脉冲激光的波长的反射波段中，脉冲宽度不会扩大，在可视区域中，使在观察对象S中产生的激励光透射以进行观察。
在图26所示的多光子吸收显微镜中，用于进行观察的物镜需要波长范围400nm～1350nm的反射防止膜。并且，当包含易于进行观察的周边应用时，优选能够透射到波长1600nm的光。但是，在非专利文献1或专利文献1所记载的反射防止膜中，只能够透射可见光或近红外域中的任意一方的光。并且，在专利文献3所记载的反射防止膜中，透射波段的宽度不足，在波长1350nm时反射率为7%，在波长1600nm时反射率为16%，成为透镜或基板以上的反射率，没有发挥反射防止膜的作用。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供具有从可见光到近红外域（波长范围400nm～1350nm）的波段的反射防止膜。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明的反射防止膜的特征在于，该反射防止膜具有交替层叠折射率nH为1.95～2.32的高折射率物质和折射率nL为1.35～1.46的低折射率物质而得到的12层的层叠体，波长范围400nm～680nm的反射率为1.5%以下，并且，波长范围680nm～1350nm的反射率为2.0%以下。
在本发明的反射防止膜中，优选从形成该层叠体的基板侧起依次是，第1、第3、第5、第7、第9和第11层为高折射率层，第2、第4、第6、第8、第10和第12层为低折射率层，在层叠体的各层中，折射率与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
第7层  1.23<nHd<2.29
第8层  0.06<nLd<0.15
第9层  0.59<nHd<0.94
第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
在本发明的反射防止膜中，优选高折射率物质是TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、或它们与La、Zr的混合物，低折射率物质是SiO2、MgF2、或它们的混合物。
在本发明的反射防止膜中，优选基板的折射率在1.48～1.8的范围内。
本发明的光学系统的特征在于，该光学系统具有2张以上形成有上述本发明的反射防止膜中的任意一方的基板。
本发明的光学设备的特征在于，该光学设备具有上述本发明的光学系统。
发明效果
本发明的反射防止膜能够组成透射可见光和该可见光的大约2倍波长的激励光的光学系统，由此，发挥能够在可见光整个区域内进行荧光观察的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的多光子吸收显微镜的概略结构的图。
图2是示出实施例1、实施例2和实施例3的反射防止膜的层结构的表。
图3是示出实施例1的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图4是示出实施例1、实施例2和实施例3的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。
图5是示出实施例2的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图6是示出实施例3的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图7是示出实施例4、实施例5和实施例6的反射防止膜的层结构的表。
图8是示出实施例4的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图9是示出实施例4、实施例5和实施例6的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。
图10是示出实施例5的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图11是示出实施例6的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图12是示出实施例7、实施例8和实施例9的反射防止膜的层结构的表。
图13是示出实施例7的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图14是示出实施例7、实施例8和实施例9的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。
图15是示出实施例8的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图16是示出实施例9的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图17是示出实施例10的反射防止膜的层结构的表。
图18是示出实施例10的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图19是示出实施例10、实施例11、实施例12和实施例13的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。
图20是示出实施例11的反射防止膜的层结构的表。
图21是示出实施例11的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图22是示出实施例12的反射防止膜的层结构的表。
图23是示出实施例12的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图24是示出实施例13的反射防止膜的层结构的表。
图25是示出实施例13的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
图26是示出现有的多光子吸收显微镜的概略结构的图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的反射防止膜、光学系统和光学设备的实施方式进行详细说明。另外，本发明不由以下的实施方式限定。
图1是示出本发明的光学设备的实施方式的多光子吸收显微镜的概略结构的图。
在图1所示的多光子吸收显微镜中，使在激光光源101中振荡的短脉冲激光在多层膜滤波器102中反射，经由形成有本实施方式的反射防止膜的光学系统110，对放置在观察台103上的观察对象S进行照射。由于照射该激光而在观察对象S中产生的激励光透过多层膜滤波器102，能够由观察者B进行观察。
接着，对本实施方式的反射防止膜的结构、作用、效果进行说明。本实施方式的反射防止膜的特征在于，波长范围400nm～680nm的反射率为1.5%以下，并且，波长范围680nm～1350nm的反射率为2.0%以下。
由此，能够组成透射可见光和该可见光的大约2倍波长的激励光的光学系统，由此，能够在可见光整个区域内进行荧光观察。
这里，由于可见光域（波长范围400nm～680nm）中产生的激励光的强度微弱，所以，为了尽可能地减少透射光的损失，优选反射率为1.5%以下，进一步优选为1%以下。
另一方面，由于用作激励光的波长范围680nm～1350nm的激光的强度非常强，所以，优选反射防止效果为5%以下，更加优选为2%以下，进一步优选为1.5%以下。
在本实施方式的反射防止膜中，优选具有交替层叠折射率nH为1.95～2.32的高折射率物质和折射率nL为1.35～1.46的低折射率物质而得到的12层的层叠体，从形成该层叠体的基板侧起依次是，第1、第3、第5、第7、第9和第11层为高折射率层，第2、第4、第6、第8、第10和第12层为低折射率层，在层叠体的各层中，折射率与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
第7层  1.23<nHd<2.29
第8层  0.06<nLd<0.15
第9层  0.59<nHd<0.94
第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
在本实施方式的反射防止膜中，优选高折射率物质是TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、或它们与La、Zr的混合物，低折射率物质是SiO2、MgF2、或它们的混合物。
在本实施方式的反射防止膜中，优选基板的折射率在1.48～1.8的范围内。
本实施方式的光学系统的特征在于，该光学系统具有形成有上述本实施方式的反射防止膜中的任意一方的2张以上的基板。
本实施方式的光学设备的特征在于，该光学设备具有上述本实施方式的光学系统。
高折射率物质和低折射率物质不需要分别为1种，例如，第2层和第4层也可以是相互不同的低折射率物质。关于成膜方法，可以是真空蒸镀、基于IAD或等离子体的辅助、溅射、离子束溅射、旋转涂敷、浸渍和手法没有限定。
本实施方式的反射防止膜优选用于显微镜用的物镜，但是，例如，也可以应用于照相机、眼镜、望远镜等的透镜、棱镜、滤波器。本实施方式的光学设备例如是这些光学设备，本实施方式的光学系统例如是这些光学设备所具有的光学系统。
（实施例1～3）
图2是示出实施例1、实施例2和实施例3的反射防止膜的层结构的表。图3是示出实施例1的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图4是示出实施例1、实施例2和实施例3的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。图5是示出实施例2的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图6是示出实施例3的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
在图2中示出各层的光学膜厚。在图3中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.48、1.45、1.54的情况。在图5中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.60、1.54、1.64的情况。在图6中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.70、1.65、1.80的情况。在图4中，针对图3、图5、图6所示的基板示出平均反射率和最大反射率。
如图2所示，实施例1～3的反射防止膜是在基板上交替层叠作为高折射率物质的HfO2（折射率nH=1.99）和作为低折射率物质的SiO2（折射率nL=1.45）和MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的HfO2从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的SiO2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10层，作为低折射率物质的MgF2配置在第12层（最表层）。
这里，在层叠体的各层中，折射率nH、nL与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。该光学膜厚是设计波长550nm中的设为设计波长/4=1.00的值。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
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第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
（实施例1）
如图3、图4所示，实施例1的反射防止膜在折射率为1.45～1.54的范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图4所示，在形成在折射率为1.48的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.93%，平均为0.78%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.33%，平均为1.15%。
并且，在形成在折射率为1.45的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.09%，平均为0.78%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.39%，平均为1.19%。
进而，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.11%，平均为0.83%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.57%，平均为1.11%。
（实施例2）
如图4、图5所示，实施例2的反射防止膜在折射率为1.54～1.64的范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图4所示，在形成在折射率为1.60的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.98%，平均为0.82%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.59%，平均为1.20%。
并且，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.24%，平均为0.82%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.66%，平均为1.30%。
进而，在形成在折射率为1.64的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.23%，平均为0.87%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.58%，平均为1.15%。
（实施例3）
如图4、图6所示，实施例3的反射防止膜在折射率为1.65～1.80的范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图4所示，在形成在折射率为1.70的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.02%，平均为0.85%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.73%，平均为1.25%。
并且，在形成在折射率为1.65的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.07%，平均为0.86%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.73%，平均为1.22%。
进而，在形成在折射率为1.80的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.45%，平均为0.93%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.84%，平均为1.17%。
（实施例4～6）
图7是示出实施例4、实施例5和实施例6的反射防止膜的层结构的表。图8是示出实施例4的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图9是示出实施例4、实施例5和实施例6的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。图10是示出实施例5的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图11是示出实施例6的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
在图7中示出各层的光学膜厚。在图8中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.48、1.45、1.54的情况。在图10中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.60、1.54、1.64的情况。在图11中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.70、1.65、1.80的情况。在图9中，针对图8、图10、图11所示的基板示出平均反射率和最大反射率。
如图7所示，实施例4～6的反射防止膜是在基板上交替层叠作为高折射率物质的TiO2（折射率nH=2.22）和作为低折射率物质的MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的TiO2从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的MgF2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第12层。
这里，在层叠体的各层中，折射率nH、nL与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。该光学膜厚是设计波长550nm中的设为设计波长/4=1.00的值。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
第7层  1.23<nHd<2.29
第8层  0.06<nLd<0.15
第9层  0.59<nHd<0.94
第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
（实施例4）
如图8、图9所示，实施例4的反射防止膜在折射率为1.45～1.54范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图9所示，在形成在折射率为1.48的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.04%，平均为0.69%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.47%，平均为1.05%。
并且，在形成在折射率为1.45的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.17%，平均为0.69%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.65%，平均为1.12%。
进而，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.23%，平均为0.75%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.33%，平均为0.97%。
（实施例5）
如图9、图10所示，实施例5的反射防止膜在折射率为1.54～1.64范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图9所示，在形成在折射率为1.60的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.98%，平均为0.72%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.33%，平均为1.05%。
并且，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.29%，平均为0.71%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.60%，平均为1.16%。
进而，在形成在折射率为1.64的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.12%，平均为0.76%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.32%，平均为1.00%。
（实施例6）
如图9、图11所示，实施例6的反射防止膜在折射率为1.65～1.80范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图9所示，在形成在折射率为1.70的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.92、平均为0.71%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.26%，平均为1.05%。
并且，在形成在折射率为1.65的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.22%，平均为0.70%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.54%，平均为1.15%。
进而，在形成在折射率为1.80的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.30%，平均为0.83%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.57%，平均为0.99%。
（实施例7～9）
图12是示出实施例7、实施例8和实施例9的反射防止膜的层结构的表。图13是示出实施例7的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图14是示出实施例7、实施例8和实施例9的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。图15是示出实施例8的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图16是示出实施例9的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
在图12中示出各层的光学膜厚。
在图13中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.48、1.45、1.54的情况。在图15中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.60、1.54、1.64的情况。在图16中，利用虚线、点划线、实线分别示出基板的折射率n为1.70、1.65、1.80的情况。在图14中，针对图13、图15、图16所示的基板示出平均反射率和最大反射率。
如图12所示，实施例7～9的反射防止膜是在基板上交替层叠作为高折射率物质的Ta2O5（折射率nH=2.22）和作为低折射率物质的SiO2（折射率nL=1.45）和MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的Ta2O5从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的SiO2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10层，作为低折射率物质的MgF2配置在第12层。
这里，在层叠体的各层中，折射率nH、nL与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。该光学膜厚是设计波长550nm中的设为设计波长/4=1.00的值。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
第7层  1.23<nHd<2.29
第8层  0.06<nLd<0.15
第9层  0.59<nHd<0.94
第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
（实施例7）
如图13、图14所示，实施例7的反射防止膜在折射率为1.45～1.54范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图14所示，在形成在折射率为1.48的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.97%，平均为0.75%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.13%，平均为0.92%。
并且，在形成在折射率为1.45的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为0.98%，平均为0.73%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.35%，平均为0.97%。
进而，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.31%，平均为0.83%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.23%，平均为0.87%。
（实施例8）
如图14、图15所示，实施例8的反射防止膜在折射率为1.54～1.64范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图14所示，在形成在折射率为1.60的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.11%，平均为0.82%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.23%，平均为1.01%。
并且，在形成在折射率为1.54的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.22%，平均为0.81%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.63%，平均为1.10%。
进而，在形成在折射率为1.64的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.15%，平均为0.87%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.39%，平均为0.99%。
（实施例9）
如图14、图16所示，实施例9的反射防止膜在折射率为1.65～1.80范围内的任意基板上，在波长范围400nm～680nm内反射率为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率为2.0%以下。
具体而言，如图14所示，在形成在折射率为1.70的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.01%，平均为0.75%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.12%，平均为1.0.91%。
并且，在形成在折射率为1.65的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.11%，平均为0.74%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.52%，平均为0.99%。
进而，在形成在折射率为1.80的基板上的情况下，在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.28%，平均为0.87%，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.49%，平均为0.88%。
（实施例10～13）
图17是示出实施例10的反射防止膜的层结构的表。图18是示出实施例10的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图19是示出实施例10、实施例11、实施例12和实施例13的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。图20是示出实施例11的反射防止膜的层结构的表。图21是示出实施例11的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图22是示出实施例12的反射防止膜的层结构的表。图23是示出实施例12的反射防止膜的反射率特性的曲线图。图24是示出实施例13的反射防止膜的层结构的表。图25是示出实施例13的反射防止膜的反射率特性的曲线图。
在图17、图20、图22和图24中示出各层的光学膜厚。
在图19中，针对实施例10～13示出平均反射率和最大反射率。
这里，在层叠体的各层中，折射率nH、nL与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式。该光学膜厚是设计波长550nm中的设为设计波长/4=1.00的值。
第1层  0.11<nHd<0.25
第2层  0.33<nLd<0.72
第3层  0.33<nHd<0.60
第4层  0.23<nLd<0.54
第5层  0.63<nHd<0.88
第6层  0.08<nLd<0.22
第7层  1.23<nHd<2.29
第8层  0.06<nLd<0.15
第9层  0.59<nHd<0.94
第10层  0.34<nLd<0.44
第11层  0.23<nHd<0.42
第12层  1.15<nLd<1.27
（实施例10）
如图17所示，实施例10的反射防止膜是在折射率为1.49的基板上交替层叠作为高折射率物质的Ta2O5（折射率nH=2.22）和作为低折射率物质的SiO2（折射率nL=1.45）和MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的Ta2O5从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的SiO2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10层，作为低折射率物质的MgF2配置在第12层（最表层）。
如图18、图19所示，实施例10的反射防止膜示出如下的分光特性：在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.26%，平均为0.93%，成为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为0.97%，平均为0.75%，成为2.0%以下。
（实施例11）
如图20所示，实施例11的反射防止膜是在折射率为1.57的基板上交替层叠作为高折射率物质的HfO2（折射率nH=1.99）和作为低折射率物质的SiO2（折射率nL=1.45）和MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的HfO2从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的SiO2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10层，作为低折射率物质的MgF2配置在第12层（最表层）。
如图19、图21所示，实施例11的反射防止膜示出如下的分光特性：在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.39%，平均为0.93%，成为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为1.16%，平均为0.79%，成为2.0%以下。
（实施例12）
如图22所示，实施例12的反射防止膜是在折射率为1.57的基板上交替层叠作为高折射率物质的TiO2（折射率nH=2.32）和作为低折射率物质的MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体。作为高折射率物质的TiO2从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的MgF2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第12层（最表层）。
如图19、图23所示，实施例12的反射防止膜示出如下的分光特性：在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.30%，平均为0.93%，成为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为0.93%，平均为0.74%，成为2.0%以下。
（实施例13）
在上述实施例中，以提高与光学部件表面之间的紧密贴合度、提高施加了反射防止膜的光学部件最表层的疏水性、防雾性、耐久性等为目的，也可以在光学部件与第1层之间和/或第12层的更外侧，在不会对光学特性造成较大影响的范围内赋予其他层。
作为这种例子，实施例13的反射防止膜在具有与实施例10相同的层材料的层叠体中，在第12层的外侧进行SiO2的外层涂敷。
即，如图24所示，实施例13的反射防止膜，在折射率为1.49的基板上交替层叠作为高折射率物质的Ta2O5（折射率nH=2.22）和作为低折射率物质的SiO2（折射率nL=1.45）和MgF2（折射率nL=1.38）而得到的12层的层叠体的最表层上，层叠有SiO2作为第13层。这里，作为高折射率物质的Ta2O5从基板侧起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11层，作为低折射率物质的SiO2从基板侧起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第13层，作为低折射率物质的MgF2配置在第12层。
如图19、图25所示，实施例13的反射防止膜示出如下的分光特性：在波长范围400nm～680nm内反射率最大为1.26%，平均为0.93%，成为1.5%以下，在波长范围680nm～1350nm内反射率最大为0.97%，平均为0.75%，成为2.0%以下。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的反射防止膜在物镜需要从可见光到近红外域的波长范围的反射防止膜的多光子显微镜中是有用的。
标号说明
101：激光光源；102：多层膜滤波器；103：观察台；110：光学系统；S：观察对象。

Claims (6)

1.一种反射防止膜，其特征在于，
所述反射防止膜在基板上具有交替层叠折射率nH为1.95～2.32的高折射率物质和折射率nL为1.35～1.46的低折射率物质而得到的12层的层叠体，
波长范围400nm～680nm的反射率为1.5％以下，并且，波长范围680nm～1350nm的反射率为2.0％以下。
2.根据权利要求1所述的反射防止膜，其特征在于，
从形成所述层叠体的基板侧起依次是，第1、第3、第5、第7、第9和第11层为高折射率层，第2、第4、第6、第8、第10和第12层为低折射率层，
在所述层叠体的各层中，折射率与物理膜厚d之积即光学膜厚满足以下各式：
第1层0.11＜nHd＜0.25
第2层0.33＜nLd＜0.72
第3层0.33＜nHd＜0.60
第4层0.23＜nLd＜0.54
第5层0.63＜nHd＜0.88
第6层0.08＜nLd＜0.22
第7层1.23＜nHd＜2.29
第8层0.06＜nLd＜0.15
第9层0.59＜nHd＜0.94
第10层0.34＜nLd＜0.44
第11层0.23＜nHd＜0.42
第12层1.15＜nLd＜1.27；
其中，光学膜厚是设计波长550nm中的设为设计波长/4＝1.00的值。
3.根据权利要求1所述的反射防止膜，其特征在于，
所述高折射率物质是TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、或它们与La、Zr的混合物，所述低折射率物质是SiO2、MgF2、或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的反射防止膜，其特征在于，
所述基板的折射率在1.48～1.8的范围内。
5.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统具有2张以上形成有权利要求1～4中的任意一项所述的反射防止膜的所述基板。
6.一种光学设备，其特征在于，所述光学设备具有权利要求5所述的光学系统。
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