JP2002267803A

JP2002267803A - 反射防止膜及び光学部品

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Publication number: JP2002267803A
Application number: JP2001068509A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Uzawa; 邦彦鵜澤; Takeshi Deguchi; 武司出口; Tadashi Watanabe; 正渡邊; Yorio Wada; 順雄和田; Takeshi Kawamata; 健川俣
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-18
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP4780845B2

Abstract

(57)【要約】【課題】紫外域から赤外域までの広い波長帯域での反
射を防止する。【解決手段】３４０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長域での反
射率が２．０％以下、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域
での反射率が１．０％以下、４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの
波長域での反射率が０．９％以下で、平均反射率が０．
６％以下、６９０ｎｍ〜９００ｎｍの波長域での反射率
が１．８％以下、９００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域で
の反射率が４．０％以下となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外、可視或いは
赤外領域で使用される光学機器の光学部品に施される反
射防止膜及び反射防止膜が施された光学部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、レンズやプリズムなどの光学
部品の表面には反射防止膜が施される。反射防止膜を形
成することにより、数多くの光学部品により構成される
光学機器全体の透過率が向上し、特に可視域の反射を抑
えて像の明るさや鮮明さ（見え易さ）が向上するためで
ある。

【０００３】これまでの光学機器の多くは、可視域やそ
れよりも狭い光の波長域で使用されるため、反射防止膜
も可視域やそれよりも狭い光の波長域の反射を十分に落
とすことにより、その目的に十分供することができた。
しかし近年は、より広い波長域で使用する光学機器が必
要となり、それに対応した光学部品および反射防止膜が
必要となっている。

【０００４】従来の反射防止膜としては、特許第２７１
１６９７号に記載されている。この反射防止膜は、蒸着
材料としてＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２，ＭｇＦ_２の３種類の材
料を用いた８層構成とすることにより、４００ｎｍ〜９
００ｎｍの広い波長域で低い反射率を可能としている。

【０００５】一方、反射防止膜を成膜する際のゴミ、異
物付着、シミなどは成膜不良となり、このような成膜不
良の光学部品は、十分な光学特性が得られないため、製
品として使用できない。このような場合、レンズ、フィ
ルター、プリズム等の光学部品の基板が高価であるた
め、成膜不良の光学部品から反射防止膜を剥離して再生
利用することにより、不良率、損金を減らすことができ
る。このような基板を再生するための反射防止膜の剥離
には、アルカリ溶液や酸溶液による浸漬溶解方法や再研
磨による物理的剥離方法が用いられている。

【０００６】基板からの反射防止膜の除去方法として、
従来では特公平１−５７３２３号公報が知られている。
この方法は、屈折率が基板の屈折率と等しく、且つ酸や
弱アルカリの溶液に溶解する薄膜を基板表面に設けるも
のであり、基板を酸や弱アルカリヘ浸漬することによっ
て基板から反射防止膜を分離することを可能としてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、近年の
光学機器は、可視、赤外域に加え、紫外域でも使用する
ものがあり、それに対応した光学部品及び反射防止膜が
必要となっている。例えば、顕微鏡においては、可視域
（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過率を高くする
ことはもちろん、様々な紫外域や赤外域の光をプローブ
として用いる観察を並列して行うために、近紫外域（３
４０ｎｍ〜４００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜９００
ｎｍ）においても透過率を高くする必要がある。このた
めには、近紫外域から赤外域までの広い波長域で高い透
過率を有した光学部品および近紫外域から赤外域までの
広い波長域で反射率を抑えることのできる反射防止膜が
必要となる。

【０００８】上述した特許第２７１１６９７号の反射防
止膜では、４００ｎｍ以下の波長域で強い吸収を示すＴ
ｉＯ_２を使用しているため、この反射防止膜を施した光
学部品は紫外域において高い透過率を確保できないとい
う問題がある。また、同様の膜設計において４００ｎｍ
以下で吸収を持たない材料を使用したとしても、十分に
広い波長帯域において反射を落とすことが困難である問
題がある。

【０００９】また、特公平１−５７３２２号公報に記載
された方法では、高い屈折率の物質と低い屈折率の物質
をそれぞれの蒸発源から制御良く蒸発させて基板と同じ
屈折率の剥離層を形成する必要がある。しかしながら、
真空蒸着では、２種類の材料を混合して屈折率を高精度
に制御することが非常に難しく、現実的でなく、しか
も、対象となる材料が限定される問題を有している。ま
た、目的とする屈折率によっては、剥離層の屈折率が安
定しないため、反射防止膜の光学特性が不安定ともなっ
ている。さらに、目的とする屈折率によって成膜に用い
る材料の量が異なるため、溶解性に差が生じて剥離性能
が変動する問題も有している。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、紫外域から赤外域まで反射防
止性能を有することにより、紫外域から赤外域まで高い
透過率を備え、また、条件出しが容易で、屈折率が安定
し、剥離が容易な反射防止膜及びこの反射防止膜を備え
た光学部品を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の反射防
止膜は、３４０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長域での反射率が
２．０％以下、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域での反
射率が１．０％以下、４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの波長域
での反射率が０．９％以下で、平均反射率が０．６％以
下、６９０ｎｍ〜９００ｎｍの波長域での反射率が１．
８％以下、９００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域での反射
率が４．０％以下であることを特徴とする。

【００１２】この請求項１の反射防止膜を光学部品に施
すことにより、３４０ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域で高
い透過率を有した光学機器とすることができる。請求項
１の反射防止膜は、例えば請求項２及び３の反射防止膜
において、設計波長を４６０ｎｍ〜５００ｎｍとしたと
きに実現できる。

【００１３】請求項２の発明は、基板側から数えて第１
層目は基板と比べて屈折率が小さい材料を、第２，４，
６，８層目に高屈折率材料を、第３，５，７，９層目に
低屈折率材料をそれぞれ形成したものであり、設計波長
をλとしたときの各層の光学的膜厚が、第１層は（２．
１〜２．７）×λ／４、第２層は（０．１２〜０．３）
×λ／４、第３層は（０．５〜０．７）×λ／４、第４
層は（０．４〜０．５６）×λ／４、第５層は（０．１
〜０．３）×λ／４、第６層は（１．３〜２．５）×λ
／４、第７層は（０．１５〜０．２８）×λ／４、第８
層は（０．３６〜０．５２）×λ／４、第９層は（１．
０〜１．２）×λ／４となっていることを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明は、基板側から数えて１、
３、５、７層目に高屈折率材料が、第２、４、６、８層
目に低屈折率材料をそれぞれ形成したものであり、設計
波長をλとしたときの各層の光学的膜厚が、第１層は
（０．１〜０．６）×λ／４、第２層は（０．１５〜
０．７）×λ／４、第３層は（０．４〜０．７）×λ／
４、第４層は（０．０５〜０．３）×λ／４、第５層は
（１．４〜２．０）×λ／４、第６層は（０．１〜０．
９）×λ／４、第７層は（０．３５〜０．５５）×λ／
４、第８層は（０．９〜１．２）×λ／４となっている
ことを特徴とする。

【００１５】請求項２及び３の発明では、高屈折率材料
と低屈折率材料とを順次、所定の光学膜厚で積層するこ
とにより、紫外域、赤外域の反射を防止することが可能
となり、広域の波長に対して反射防止することができ
る。

【００１６】これらの発明の反射防止膜は、設計波長を
変えることにより異なった波長域においても、広い波長
域の反射防止能を有している。例えば、設計波長を４０
０ｎｍとすれば、３００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の波長域
で反射防止能を有した反射防止膜とすることができる。
また、例えば、設計波長を４８０ｎｍとすれば、３４０
ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の波長域で、５６０ｎｍとすれ
ば４００ｎｍ〜１１５０ｎｍ程度の波長域で反射防止能
を有した広帯域反射防止膜とすることができ、目的に応
じて有効な広帯域反射防止膜となる。このような反射防
止膜は、従来の反射防止帯域が４００ｎｍ〜９００ｎｍ
であることと比較した場合、より広い反射防止帯域とな
っている。このため、この反射防止膜を用いた光学部品
や光学機器は従来の反射防止膜を用いたものと比較し
て、より広い波長域において高い透過率を有したものと
なる。

【００１７】請求項２及び３の発明の反射防止膜では、
様々な波長帯域において使用することができるが、最終
的な透過率を保証するため、反射防止帯域において吸収
がないことが必要である。また、紫外域においても吸収
のない材料であるＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｈ
ｆＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙ、Ｙ _２
Ｏ_３を使用することにより、紫外域から赤外域まで高い
反射防止効果効果を得ることができる。ここで、ＳｉＯ
_２は透過帯域が２００ｎｍ〜２０００ｎｍ、ＭｇＦ_２は
２００ｎｍ〜７０００ｎｍ、Ａｌ_２Ｏ_３は２００ｎｍ〜
５０００ｎｍ、ＨｆＯ_２は２３０ｎｍ〜２５００ｎｍ
２、ＺｒＯ_２は３２０ｎｍ〜７０００ｎｍ、Ｔａ_２Ｏ_５
は３５０ｎｍ〜７０００ｎｍ、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙは３５０
ｎｍ〜７０００ｎｍ、Ｙ_２Ｏ_３は２５０ｎｍ〜８０００
ｎｍである。

【００１８】請求項２及び３の発明における低屈折率材
料としては、紫外域においても吸収のない材料の中でも
特に屈折率の低いＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２を用いることがで
きる。請求項２の発明では、第９層として最も屈折率の
低いＭｇＦ_２を用いることが好ましい。また、請求項３
の発明においても、第８層としてＭｇＦ_２を用いること
が好ましい。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２または３記載
の反射防止膜であって、前記高屈折率材料が、Ｈｆ
Ｏ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙ、Ｙ_２Ｏ
_３のいずれか又はこれらの混合物であることを特徴とす
る。

【００２０】高屈折率材料としてＨｆＯ_２を用いた場
合、２３０ｎｍ程度以上の波長域から反射防止が可能で
あり、特に高い効果を有している。また、高屈折率材料
としてＺｒＯ_２を用いた場合、ＺｒＯ_２がＨｆＯ_２より
も価格が安いために、３２０ｎｍ以上で使用する反射防
止膜においては製造コストを抑えることができる。高屈
折率材料としてＴａ_２Ｏ_５もしくはＬａＴｉ_ｘＯ_ｙを用
いた場合、これらは蒸発温度よりも低い温度で溶ける材
料のため、成膜が安定する。また、材料を繰り返し使用
できることからコスト的により有利であり、屈折率もＨ
ｆＯ_２、ＺｒＯ_２に比べて高く、より良好な光学特性を
得やすいものとすることができる。これらの材料は、必
要な反射防止域が３６０ｎｍ程度以上の場合において非
常に効果が高い。

【００２１】以上の高屈折率材料を混合した材料を用い
る場合でも、それぞれ効果を得ることができる。

【００２２】請求項５の発明は、請求項２または３記載
の反射防止膜であって、前記基板と１層目の高屈折率材
料との間にＡ１_２Ｏ_３の層が配置されていることを特徴
とする。

【００２３】Ａ１_２Ｏ_３はアルカリ溶液に容易に溶解す
る。本発明では、基板と第１層の材料との間にアルカリ
溶液に容易に溶解する層を配置することにより、基板を
アルカリ溶液に浸漬することによって、その上に成膜さ
れている反射防止膜を剥離することができる。従って、
様々な屈折率を有した基板であっても、反射防止膜の剥
離性能を低下させることがなくなる。

【００２４】アルカリ溶液に容易に溶解、剥離する層と
しては、ＭｇＦ_２，Ａｌ_２Ｏ_３等を用いることができる
が、アルカリ溶液に対する溶解性のより良好なＡ１_２Ｏ
_３が好適である。

【００２５】アルカリ溶液に容易に溶解、剥離する層
は、剥離層がＡｌ_２Ｏ_３の場合、物理的膜厚ｄが１０ｎ
ｍ以上で有れば剥灘可能である。また、反射防止効果を
考慮したとき、剥離する層の光学的膜厚は１．０×λ／
４以下とすることが望ましい。

【００２６】請求項６の発明の光学部品は、請求項１〜
５のいずれかに記載の反射防止膜が光学面に形成されて
いることを特徴とする。

【００２７】このように請求項１〜５のいずれかに記載
の反射防止膜を用いることにより、広い波長域において
高い透過率を有した光学部品となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１〜４）実施の形態
１〜４では、成膜に用いる使用材料がＭｇＦ_２、ＳｉＯ
_２、ＨｆＯ _２であり、基板の屈折率が１．４４、１．５
０、１．５２、１．５６の場合について説明する。

【００２９】表１は屈折率が１．４４、１．５０、１．
５２、１．５６の基板上に形成した反射防止膜を示す。
表１の項目において光学的膜厚の値は、設計波長λとし
たときのλ／４の倍数で記載している。ここでの設計波
長は４８０ｎｍである。

【００３０】表１に実施の形態１〜４における膜設計値
を記載してある。また、図１〜図４は実施の形態１〜４
のそれぞれにおける反射防止膜の分光反射率特性であ
る。表２は実施の形態１〜４における反射防止膜の特性
を示す代表値である。図１〜図４及び表２から明らかな
ように、各実施の形態における反射防止膜は、３４０ｎ
ｍ〜１０００ｎｍにわたる非常に広い帯域において反射
防止効果を有しており、請求項１の反射防止膜となって
いる。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】実施の形態１〜４を比較して判るように、
ガラスからなる基板と、基板の屈折率よりも屈折率が小
さい材料との屈折率差が大きいほど、分光反射率特性の
波うちがより大きくなる。これは反射防止帯域を広げる
のには役立つが、波うちにより可視域において色づきが
発生しやすくなる。実施の形態４では、基板と第１層目
の屈折率差が０．１程度となっているが、これよりも屈
折率差が大きくなると、波うちによる弊害が大きくなっ
て好ましくない。従って、基板と第１層目の屈折率差は
０．１以内程度であることが好ましい。

【００３４】実施の形態１〜４では、膜材料としてＭｇ
Ｆ_２、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２を使用しているが、これに留
まらず、これらの材料と同様の屈折率を有した材料であ
れば、同様の実施は可能である。特に、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｚ
ｒＯ_２、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙ，Ｙ _２Ｏ_３またはこれらの混合
物やこれらを主成分とする材料は、反射防止帯域におい
て有意な吸収を持たない膜を形成することが可能であ
る。これに加えて、蒸着条件によって実施の形態におけ
るＨｆＯ_２に近い屈折率の膜を形成できるため、ＨｆＯ
_２の代替の材料として使用することができる。

【００３５】これらの実施の形態においては、基板を２
５０℃程度に加熱して行う真空蒸著法により反射防止膜
の形成を行った結果を示しているが、反射防止膜の形成
方法はこれに限定されるものではなく、スパッタリン
グ、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着などの
他の手法によっても同等の光学特性を有する反射防止膜
を得ることができる。

【００３６】また、これらの実施の形態においては、屈
折率が１．４４〜１．５６の範囲の基板を用いたが、設
計上は１．４０〜１．６０の範囲の基板に対して高い反
射防止性能を有した反射防止膜を得ることができる。但
し、入手性が良い中で最も低い屈折率を有する光学ガラ
ス（基板）の屈折率が約１．４４であり、また上述した
ように基板と第１層目との屈折率差が０．１以下が好ま
しいことから、屈折率１．４４〜１．５６の範囲の基板
に対して高い効果を得ることができる。すなわち１．４
４〜１．５６の範囲の基板を用いた場合には、安定した
屈折率を得やすいＭｇＦ_２、ＳｉＯ_２を第１層目の成膜
材料として用いることができるため、反射防止膜の特性
をより安定させることができる．

【００３７】このような実施の形態では、紫外波長域か
ら赤外波長域にわたる非常に広い帯域で高い反射防止効
果を有する反射防止膜とすることができる。この反射防
止膜をその光学面に形成することにより、非常に広い帯
域で高い透過率を有する光学部品とすることができる。

【００３８】（実施の形態５〜７）実施の形態５〜７で
は、成膜に用いる使用材料がＭｇＦ_２，ＳｉＯ_２，Ｔａ
_２Ｏ_５であり、基板の屈折率が１．５２の場合について
説明する。

【００３９】表３は屈折率が１．５２の基板上に設けた
反射防止膜を示す。表３の項目において光学的膜厚の値
は設計波長λとしたときのλ／４の倍数で記載してあ
る。

【００４０】表３に実施の形態５〜７における膜設計値
を記載してある。また、図５〜図７は実施の形態５〜７
のそれぞれにおける反射防止膜の分光反射率特性であ
る。表４は実施の形態５〜７における反射防止膜の特性
を示す代表値である。図５〜図７及び表４から明らかな
ように、各実施の形態における反射防止膜は、３４０ｎ
ｍ〜１０００ｎｍにわたる非常に広い帯域において反射
防止効果を有している。

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】実施の形態５は、近紫外域及び可視域での
反射が特に低くなっており、目的により有用性が高い
が、９００ｎｍ付近で反射率が２％を越えるなど、請求
項１の反射防止膜とはなっていない。実施の形態６，７
はより広帯域な特性を有し、特に赤外域における反射率
が低く、請求項１の反射防止膜となっている。これから
明らかなように、各実施の形態における反射防止膜は、
それぞれ紫外波長域から赤外波長域にわたる非常に広い
帯域において反射防止効果を有しており、目的により使
い分けることができ、それぞれ高い効果を有している。

【００４４】これらの実施の形態においては、膜材料と
してＭｇＦ_２，ＳｉＯ_２，Ｔａ_２Ｏ _５を使用している
が、これに留まらず、これらの材料と同様の屈折率を有
する材料で有れば、同様に実施することができる。特
に、ＺｒＯ_２，ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙまたはこれらの混合物や
これらを主成分とする材料は、反射防止帯域において有
意な吸収を持たない膜を形成することが可能である。こ
れに加えて、蒸着条件によって実施の形態におけるＴａ
_２Ｏ_５に近い屈折率の膜を形成できるため、Ｔａ_２Ｏ_５
の代替の材料として使用することにより、同等の光学特
性を有する広帯域の反射防止膜とすることができる。

【００４５】これらの実施の形態においては、基板を２
５０℃程度に加熱して行う真空蒸著法により反射防止膜
の形成を行つた結果を示しているが、反射防止膜の形成
方法はこれに限定されるものではなく、スパッタリン
グ、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着などの
他の手法によっても同等の光学特性を有する反射防止膜
を得ることができる。

【００４６】これらの実施の形態では、紫外波長域から
赤外波長域にわたる非常に広い帯域で高い反射防止効果
を有する反射防止膜とすることができる。そして、この
反射防止膜をその光学面に形成することにより、非常に
広い帯域で高い透過率を有する光学部品とすることがで
きる。

【００４７】（実施の形態８〜１０）実施の形態８〜１
０では、成膜に用いる使用材料がＭｇＦ_２及びＺｒＯ_２
とＴａ_２Ｏ_５との混合物であり、基板の屈折率が１．４
４の場合について説明する。

【００４８】表５は屈折率が１．４４の基板上に設けた
反射防止膜を示す。表５の項目において光学的膜厚の値
は設計波長λとしたときのλ／４の倍数で記載してあ
る。

【００４９】表５に実施の形態８〜１０における膜設計
値を記載してある。また、図８〜図１０は実施の形態８
〜１０のそれぞれにおける反射防止膜の分光反射率特性
である。表６は実施の形態８〜１０における反射防止膜
の特性を示す代表値である。図８〜図１０及び表６から
明らかなように、各実施の形態における反射防止膜は、
３４０ｎｍ〜１０００ｎｍにわたる非常に広い帯域にお
いて反射防止効果を有している。また、使用している材
料がＭｇＦ_２とＺｒＯ_２及びＴａ_２Ｏ_５の混合物との２
種類であり、生産管理上有利となっている。

【００５０】

【表５】

【００５１】

【表６】

【００５２】実施の形態８では、各層の膜厚が最適化さ
れており、請求項１の反射防止膜となっている。実施の
形態９，１０は実施の形態８の各層の膜厚に対して、意
図杓に第１層の膜厚を変えているが、それぞれ広帯域の
反射防止膜となっている。これから明らかなように、第
１層の膜厚は反射防止膜の光学特性に比較的大きい影響
を与えにくい。

【００５３】これらの実施の形態においては、膜材料と
してＭｇＦ_２及びＺｒＯ_２とＴａ_２Ｏ_５との混合物を使
用しているが、これに留まらず、これらの材料と同様の
屈折率を有する材料であれば、同様に実施することがで
きる。特に、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５，ＬａＴ
ｉ_ｘＯ_ｙ、Ｙ_２Ｏ_３またはこれらの混合物やこれらを主
成分とする材料は、反射防止帯域において有意な吸収を
持たない膜を形成することが可能である。これに加え
て、蒸着条件によって、実施の形態におけるＺｒＯ_２と
Ｔａ_２Ｏ_５の混合物に近い屈折率の膜を成膜できるた
め、ＺｒＯ_２とＴａ _２Ｏ_５の混合物の代替の材料として
使用することにより、同等の光学特性を有した広帯域反
射防止膜とすることができる。

【００５４】これらの実施の形態においては、基板を２
５０℃程度に加熱して行う真空蒸著法により反射防止膜
の形成を行つた結果を示しているが、反射防止膜の形成
方法はこれに限定されるものではなく、スパッタリン
グ、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着などの
他の手法によっても同等の光学特性を有する反射防止膜
を得ることができる。

【００５５】これらの実施の形態では、紫外波長域から
赤外波長域にわたる非常に広い帯域で高い反射防止効果
を有する反射防止膜とすることができる。そして、この
反射防止膜をその光学面に形成することにより、非常に
広い帯域で高い透過率を有する光学部品とすることがで
きる。

【００５６】（実施の形態１１）この実施の形態では、
成膜に用いる使用材料がＡｌ_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２、ＳｉＯ
_２、ＨｆＯ_２であり、基板の屈折率が１．５２の場合に
ついて説明する。また、この実施の形態では、Ａｌ_２Ｏ
_３からなる剥離層を有している。

【００５７】表７は屈折率が１．５２の基板上に設けた
反射防止膜を示す。表７の項目において光学的膜厚の値
は設計波長λとしたときのλ／４の倍数で記載してあ
る。

【００５８】表７にこの実施の形態における膜設計値を
記載してある。また、図１１はこの実施の形態における
反射防止膜の分光反射率特性である。表８は反射防止膜
の特性を示す代表値である。図１１及び表８から明らか
なように、この実施の形態における反射防止膜は、３４
０ｎｍ〜１０００ｎｍにわたる非常に広い帯域において
反射防止効果を有しており、請求項１の反射防止膜とな
っている。

【００５９】

【表７】

【００６０】

【表８】

【００６１】本実施の形態の反射防止膜を施した基板を
３分間アルカリ溶液に浸漬したところ、基板への影響な
く反射防止膜を基板から剥離することができた。これは
Ａｌ _２Ｏ_３層がアルカリ溶液に対し、容易に溶解するた
め、その上に積層された反射防止層と基板との解離が容
易となるためである．ここでは、アルカリ溶液として
は、水酸化ナトリウム水溶液（９０ｗｔ％）を用いた。
また、剥離層として用いたＡｌ_２Ｏ_３は、使い勝手が良
く、耐環境性も高いため、反射防止膜の材料として使用
することができる。さらに、成膜にあたっての条件設定
が容易であり、得られる反射防止膜の特性も安定しやす
い。なお、この剥離層の物理膜厚は約１１ｎｍである。

【００６２】この実施の形態では、膜材料として、Ａｌ
_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２を使用している
が、これに留まらず、これらの材料と同様の屈折率を有
する材料で有れば、同様に実施することができる。特
に、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙ、Ｙ_２Ｏ_３
またはこれらの混合物やこれらを主成分とする材料は、
反射防止帯域において有意な吸収を持たない膜を形成す
ることが可能である。これに加えて、蒸着条件によっ
て、この実施の形態におけるＨｆＯ_２に近い屈折率の膜
を形成できるため、ＨｆＯ_２の代替の材料として使用す
ることにより、同等の光学特性を有する反射防止膜とす
ることができる。

【００６３】この実施の形態においては、基板を２５０
℃程度に加熱して行う真空蒸著法により反射防止膜の形
成を行つた結果を示しているが、反射防止膜の形成方法
はこれに限定されるものではなく、スパッタリング、イ
オンプレーティング、イオンアシスト蒸着などの他の手
法によっても同等の光学特性を有する反射防止膜を得る
ことができる。

【００６４】この実施の形態では、紫外波長域から赤外
波長域にわたる非常に広い帯域で高い反射防止効果を有
し、しかもアルカリ溶液への浸漬によって容易に基板か
ら剥離することの可能な反射防止膜とすることができ
る。そして、この反射防止膜をその光学面に形成するこ
とにより、非常に広い帯域で高い透過率を有する光学部
品とすることができる。

【００６５】（実施の形態１２〜１４）表９に実施の形
態１２〜１４の膜設計値を記載してある。表１０は実施
の形態１２〜１４における反射防止膜の特性を示す代表
値である。反射防止膜は、１０ ^−４〜１０^−６Ｔｏｒｒ
の真空域内での真空蒸着により薄膜を形成した。反射防
止膜の形成方法は、これに限定されるものでなく、スパ
ッタリング、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸
着によっても形成することができる。

【００６６】これらの実施の形態では、低屈折率材料と
してＭｇＦ_２及びＳｉＯ_２を用い、高屈折率材料として
ＨｆＯ_２を用いたが、これに限定されるものではなく、
これらの材料と同様な屈折率を有する材料であれば、同
様な反射防止膜を得ることができる。

【００６７】

【表９】

【００６８】

【表１０】

【００６９】図１２〜図１４は実施の形態１２〜１４の
分光反射率特性をそれぞれ示している。および表１０か
ら明らかなように、各種屈折率を有する基板に対し、波
長３４０ｎｍ〜１０００ｎｍにわたる非常に広い帯域に
おいて反射防止効果を有している。

【００７０】また、これらの実施の形態では、低屈折率
材料としてＭｇＦ_２とＳｉＯ_２を用いているが、このよ
うに中間層（２、４、６層）にＳｉＯ_２を用いること
で、膜による光の散乱を減らし、全体の透過率を増やす
ことが可能となる。

【００７１】これらに実施の形態では、紫外域から赤外
域にわたる広い波長帯域において、有効な反射防止効果
を有したものとなっている。そして、この反射防止膜を
光学面に設けた光学部品とすることにより、非常に広い
帯域で高い透過率を有する光学部品とすることができ
る。

【００７２】（実施の形態１５〜１７）表１１に実施の
形態１５〜１７の膜設計値を記載してある。表１２は実
施の形態１５〜１７における反射防止膜の特性を示す代
表値である。反射防止膜は、１０^−４〜１０^−６Ｔｏｒ
ｒの真空域内での真空蒸着イオンアシストにより薄膜を
形成した。反射防止膜の形成方法は、これに限定される
ものでなく、スパッタリング、イオンプレーティングに
よっても形成することができる。

【００７３】これらの実施の形態では、低屈折率材料と
してＭｇＦ_２を用い、高屈折率材料としてＴａ_２Ｏ_５を
用いたが、これに限定されるものではなく、これらの材
料と同様な屈折率を有する材料であれば、同様な反射防
止膜を得ることができる。

【００７４】

【表１１】

【００７５】

【表１２】

【００７６】図１５〜図１７は実施の形態１５〜１７の
分光反射率特性をそれぞれ示している。および表１２か
ら明らかなように、各種屈折率を有する基板に対し、波
長３４０ｎｍ〜１０００ｎｍにわたる広い帯域において
反射防止効果を有している。

【００７７】また、これらの実施の形態では、高屈折率
材料として高い屈折率を有するＴａ _２Ｏ_５を用いること
により、各波長域帯で反射率を更に低下させることがで
きる。

【００７８】これらの実施の形態では、より高い屈折率
を有する高屈折率材料を用いることにより、紫外域から
赤外域にわたる広い波長帯域において、より高い反射防
止効果を有したものとなっている。そして、この反射防
止膜を光学面に設けた光学部品とすることにより、非常
に広い帯域で高い透過率を有する光学部品とするこてと
ができる。

【００７９】（実施の形態１８〜２０）表１３に実施の
形態１８〜２０の設計値を記載してある。表１４は実施
の形態１８〜２０における反射防止膜の特性を示す代表
値である。反射防止膜は、１０ ^−４〜１０^−６Ｔｏｒｒ
の真空域内での真空蒸着薄膜を形成した。また、基板と
第１層との間に、Ａｌ_２Ｏ_３層を光学的膜厚で（０．１
９〜０．２１）×λ／４形成した。

【００８０】

【表１３】

【００８１】

【表１４】

【００８２】図１８〜図２０は実施の形態１８〜２０の
分光反射率特性をそれぞれ示している。および表１４か
ら明らかなように、各種屈折率を有する基板に対し、波
長３４０ｎｍ〜１０００ｎｍにわたる広い帯域において
反射防止効果を有している。

【００８３】表１５に反射防止膜のアルカリ溶液浸漬時
の剥離性を示す。アルカリ溶液としては水酸化ナトリウ
ム水溶液（９０ｗｔ％）を用いた。

【００８４】膜の剥離は基板をアルカリ溶液に浸漬し、
反射防止膜の剥離までの時間を計測した。その結果、実
施の形態１８〜２０の剥離時間がもっとも短く、剥離性
が高いことが分かる。また、屈折率の異なる基板に対し
ても、同様の剥離時間となっている。これは、Ａ１_２Ｏ
_３層がアルカリ溶液に対し、容易に溶解するため、その
上に積層された反射防止膜と基板の解離が容易となるた
めである。

【００８５】

【表１５】

【００８６】これらの実施の形態では、紫外域から赤外
域にわたる広い波長帯域において、有効な反射防止効果
を有すると共に、アルカリ浸漬により容易に剥離するこ
とができる。このため、高価な光学部品の再生が可能と
なる。

【００８７】

【発明の効果】請求項１〜請求項４の発明によれば、紫
外域から赤外域までの広い波長域において反射防止能を
有し、特に可視域において反射率が著しく低い反射防止
膜となる。従って、広い波長帯域において高い透過率が
要求される光学部品、光学機器に適用することができ
る。

【００８８】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
発明の効果に加えて、基板からの剥離が容易となり、基
板の再利用を行うことができる。

【００８９】請求項６の発明によれば、広い波長帯域に
おいて高い透過率を有した光学部品となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の分光反射特性図である。

【図２】実施の形態２の分光反射特性図である。

【図３】実施の形態３の分光反射特性図である。

【図４】実施の形態４の分光反射特性図である。

【図５】実施の形態５の分光反射特性図である。

【図６】実施の形態６の分光反射特性図である。

【図７】実施の形態７の分光反射特性図である。

【図８】実施の形態８の分光反射特性図である。

【図９】実施の形態９の分光反射特性図である。

【図１０】実施の形態１０の分光反射特性図である。

【図１１】実施の形態１１の分光反射特性図である。

【図１２】実施の形態１２の分光反射特性図である。

【図１３】実施の形態１３の分光反射特性図である。

【図１４】実施の形態１４の分光反射特性図である。

【図１５】実施の形態１５の分光反射特性図である。

【図１６】実施の形態１６の分光反射特性図である。

【図１７】実施の形態１７の分光反射特性図である。

【図１８】実施の形態１８の分光反射特性図である。

【図１９】実施の形態１９の分光反射特性図である。

【図２０】実施の形態２０の分光反射特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊正東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者和田順雄東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者川俣健東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2K009 AA09 CC03 CC06 CC14 4F100 AA27C AA27E AG00 AT00B BA05 BA07 BA08 BA10B BA10E BA26 EH66 EH662 GB51 GB90 JL14 JN06A JN06C JN06D JN06E JN08 JN18 JN18A JN18B JN18C JN18D JN18E YY00A YY00C YY00D YY00E 4G059 AA11 AB11 AC04 EA01 EB03 EB04 GA02 GA04 GA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３４０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長域での反
射率が２．０％以下、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域
での反射率が１．０％以下、４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの
波長域での反射率が０．９％以下で、平均反射率が０．
６％以下、６９０ｎｍ〜９００ｎｍの波長域での反射率
が１．８％以下、９００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域で
の反射率が４．０％以下であることを特徴とする反射防
止膜。
【請求項２】基板側から数えて第１層目は基板と比べ
て屈折率が小さい材料を、第２，４，６，８層目に高屈
折率材料を、第３，５，７，９層目に低屈折率材料をそ
れぞれ形成したものであり、設計波長をλとしたときの
各層の光学的膜厚が、第１層は（２．１〜２．７）×λ
／４、第２層は（０．１２〜０．３）×λ／４、第３層
は（０．５〜０．７）×λ／４、第４層は（０．４〜
０．５６）×λ／４、第５層は（０．１〜０．３）×λ
／４、第６層は（１．３〜２．５）×λ／４、第７層は
（０．１５〜０．２８）×λ／４、第８層は（０．３６
〜０．５２）×λ／４、第９層は（１．０〜１．２）×
λ／４となっていることを特徴とする反射防止膜。
【請求項３】基板側から数えて１、３、５、７層目に
高屈折率材料を、第２、４、６、８層目に低屈折率材料
をそれぞれ形成したものであり、設計波長をλとしたと
きの各層の光学的膜厚が、第１層は（０．１〜０．６）
×λ／４、第２層は（０．１５〜０．７）×λ／４、第
３層は（０．４〜０．７）×λ／４、第４層は０．０５
〜０．３）×λ／４、第５層は（１．４〜２．０）×λ
／４、第６層は（０．１〜０．９）×λ／４、第７層は
０．３５〜０．５５）×λ／４、第８層は（０．９〜
１．２）×λ／４となっていることを特徴とする反射防
止膜。
【請求項４】前記高屈折率材料が、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ
_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＬａＴｉ_ｘＯ_ｙ、Ｙ_２Ｏ_３のいずれか
又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項２ま
たは３記載の反射防止膜。
【請求項５】前記基板と１層目の間にＡ１_２Ｏ_３の層
が配置されていることを特徴とする請求項２または３記
載の反射防止膜。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の反射防
止膜が光学面に形成されていることを特徴とする光学部
品。