JP4786154B2 - 反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡 - Google Patents

Description

本発明は、紫外、可視、赤外領域で使用される光学素子に施される反射防止膜を表面に設けた光学素子を備えた顕微鏡に関する。

一般に、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。その主な目的は、多数の光学部品により構成される光学機器全体の透過率を向上すること、特に可視域の反射を抑えることにより、像の明るさや見えやすさを向上させることである。これまでの多くの光学機器は、可視域やそれよりも狭い波長範囲で使用されるため、反射防止膜もこのような狭い波長域の反射率を低くすることができれば十分であった。

しかし近年、より広い波長域に於いて使用する光学機器の出現により、これに用いる光学部品にも対応した波長域における反射防止膜が必要とされるようになってきている。広い波長域での従来の反射防止膜は例えば、次の特許文献１において開示されている。この公報の発明によれば、蒸着材料としてＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂の３種類の材料を用いた８層構成とすることにより、可視域から赤外域にわたる広帯域で０．８％以下の低反射率を実現している。
特許第２７１１６９７号公報

ところで近年の光学機器では、可視域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）に加え、近紫外域（３５０ｎｍ〜４００ｎｍ）においても高い反射防止性能、透過率を有した反射防止膜や光学部品が求められている。例えば、顕微鏡においては、目視のために可視域での見えをよくすること以外に、紫外域や赤外域の光をプローブとして用いる観察手法を並列で使用するため、より具体的には紫外域の光を物体に照射して励起した時に発せられる可視域の光や赤外域の光を観測するために、光学部品やこれに用いられる反射防止膜に対しても、紫外域から赤外域にわたる広帯域で高い透過率や反射防止性能が求められるようになってきている。

しかし、上述した従来技術による反射防止膜は、４００ｎｍ以下の波長において強い光吸収のあるＴｉＯ₂を使用しており、これを施した光学部品は紫外域では透過率が低いという問題がある。従って、このような光学部品は紫外域、可視域、赤外域を含む幅広い波長領域（３５０ｎｍ〜９００ｎｍ）で観察や評価を行う光学機器には使用できない。

本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、紫外域から可視域、さらには赤外域にわたる広帯域で高い反射防止性能を有した反射防止膜を設けた高い透過率を有する光学素子を備えた顕微鏡を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡は、標本に光を落射照明する落射照明光学系と、標本に光を透過照明する透過照明光学系と、標本からの光を観察する観察光学系とを有し、前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する撮像光学系光路分割部材とを有し、前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、さらに、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明による反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡は、標本に光を落射照明する落射照明光学系と、標本に光を透過照明する透過照明光学系と、標本からの光を観察する観察光学系とを有し、前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する撮像光学系光路分割部材とを有し、前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、さらに、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明による反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡は、標本に光を落射照明する落射照明光学系と、標本に光を透過照明する透過照明光学系と、標本からの光を観察する観察光学系を有し、前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれに配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する光路分割部材とを有し、前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、前記透過照明光学系が、光源と、赤外光透過フィルタと、偏光子と、標本を隔てて偏光子よりも標本側に配置されたＤＩＣプリズムと、標本を照明するコンデンサレンズとを有し、前記光路分割部材と前記対物光学系との間に、ノマルスキープリズムと検光子とを有するユニットを着脱可能に備え、前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明による反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡は、標本に光を落射照明する落射照明光学系と、標本に光を透過照明する透過照明光学系と、標本からの光を観察する観察光学系を有し、前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する光路分割部材を有し、前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、前記透過照明光学系が、光源と、赤外光透過フィルタと、偏光子と、標本を隔てて偏光子よりも標本側に配置されたＤＩＣプリズムと、標本を照明するコンデンサレンズとを有し、前記光路分割部材と前記対物光学系との間に、ノマルスキープリズムと検光子とを有するユニットを着脱可能に備え、前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴としている。

また、本発明による反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡は、上記いずれかの顕微鏡の光学素子に設けられる反射防止膜のうちの少なくとも１層を、その層よりも屈折率の高い材料からなる層と屈折率の低い材料からなる層とから構成される等価膜で置換することが好ましい。

本発明によれば、各層を構成する成膜材料の屈折率および膜厚を指定することにより、紫外域から赤外域にわたる広い波長域で高い反射防止効果を得られる反射防止膜およびこのような反射防止膜を設けた高い透過率を有する光学素子を備えた顕微鏡が得られる。

実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
以上の請求項１〜１７の発明の反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡によれば、光学系を構成する光学素子に備える反射防止膜について、各層を構成する成膜材料の屈折率および膜厚を指定することにより、紫外域から赤外域にわたる広い波長域で高い反射防止効果を得ることができる。具体的には、３５０ｎｍから８００ｎｍの波長域で、０．６％以下の平均反射率を実現することができる。また、設計波長λを変えることにより、反射防止波長帯域をシフトさせたり広げたりすることも可能である。基材となる光学素子の材質はガラスの他に、結晶材料、プラスチック等でもかまわない。

また、基材となる光学素子の形状も平板形状、レンズ形状、プリズム形状等のあらゆる形状に適用可能である。反射防止膜の成膜方法も真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等、特に限定するものではない。

なお、「基材となる光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜」は、「基材となる光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜」や、「基材となる光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜」に比べて、紫外域における反射防止効果が高い。

一方、「基材となる光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜」や、「基材となる光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜」は、「基材となる光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜し、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜」に比べて製造コストを低く抑えられる。

このため、請求項１〜１７の発明の反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡によれば、高コストパフォーマンスで、紫外域から可視域、さらには赤外域にわたる広帯域での高い反射防止性能の顕微鏡が得られる。

また、請求項１８の反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡によれば、等価膜を利用することにより少ない膜数の反射防止膜の構成に基づいて、より層数が多く、かつ分光反射率特性の類似した反射防止膜を容易に導き出すことができる効果を備えた顕微鏡が得られる。

次に、本発明の顕微鏡に用いる反射防止膜の実施形態について説明する。
［実施形態１］
実施形態１の反射防止膜は、屈折率１．５７〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表１のように基材側の第１、３、５層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、４層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第６層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態１の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図１に実施形態１の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態１の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態１の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態２］
実施形態２の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表２のように基材側の第１、３、５層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第４層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第６層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態２の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態２の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図２に実施形態２の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態２の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態２の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態２の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態３］
実施形態３の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表３のように基材側の第１、３、５層に高屈折率材料としてＨｆＯ₂を、第２、４層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第６層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態３の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態３の反射防止膜では、高屈折率材料としてＨｆＯ₂、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図３に実施形態３の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態３の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長４２０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態３の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態３の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。

［実施形態４］
実施形態４の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表４のように基材側の第１、３、５層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第２、４、６層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第７層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態４の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態４の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有する材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図４に実施形態４の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態４の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態４の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態４の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態５］
実施形態５の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表５のように基材側の第１、３層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第２、４、６層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第５層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第７層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態５の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態５の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有する材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図５に実施形態５の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態５の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態５の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態５の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態６］
実施形態６の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表６のように基材側の第１層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第２、４、６層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第３、５層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第７層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態６の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態６の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有する材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図６に実施形態６の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態６の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。

また、実施形態６の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態６の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態７］
実施形態７の反射防止膜は、屈折率１．５７〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表７のように基材側の第１、３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、４、６層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態７の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態７の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図７に実施形態７の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態７の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態７の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態７の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態８］
実施形態８の反射防止膜は、屈折率１．５７〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表８のように基材側の第１、３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、６層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第４層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態８の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態８の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図８に実施形態８の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態８の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態８の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態８の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態９］
実施形態９の反射防止膜は、屈折率１．５７〜１．７９の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表９のように基材側の第１、３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第４、６層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態９の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態９の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図９に実施形態９の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態９の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態９の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態９の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態１０］
実施形態１０の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表１０のように基材側の第１層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、４、６層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態１０の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１０の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図１０に実施形態１０の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１０の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態１０の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態１０の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態１１］
実施形態１１の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表１１のように基材側の第１、４層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、６層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜で成膜されている。

また、実施形態１１の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１１の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図１１に実施形態１１の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１１の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態１１の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態１１の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態１２］
実施形態１２の反射防止膜は、屈折率１．４４〜１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表１２のように基材側の第１、４、６層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第３、５、７層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第８層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態１２の反射防止膿は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成した。なお、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１２の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図１２に実施形態１２の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１２の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で反射率が０．８％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。

また、実施形態１２の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態１２の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果が得られる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

［実施形態１３］
実施形態１３の反射防止膜は、屈折率１．５７の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表１３のように基材側の第１、３、５、７、９層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第２、４、６、８層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第１０層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

また、実施形態１３の反射防止膜は、実施形態９の反射防止膜における第２層の中間屈折率材料であるＡｌ₂Ｏ₃層（光学的膜厚０．６７×λ／４）を、等価膜理論を用いて表１３のＡ欄に示すように、低屈折率材料のＳｉＯ₂層（光学的膜厚０．３４×λ／４）、高屈折率材料のＴａ₂Ｏ₅層（光学的膜厚０．１１×λ／４）、低屈折率材料のＳｉＯ₂層（光学的膜厚０．０７×λ／４）からなる３層の積層体に置換えたものであり、その結果、実施形態９の反射防止膜のような８層構成から１０層構成へと層数が増加している。

等価膜とは、ある屈折率を有する層を、これより屈折率の高い層と屈折率の低い層からなる積層体に置換えたもので、元の層と同等の作用を有している。

実施形態１３の反射防止膜では、第２層の中間屈折率材料層を高屈折率材料であるＴａ₂Ｏ₅と低屈折率材料であるＳｉＯ₂とからなる等価膜に置換えたが、これに限定されるものではなく、他の高屈折率材料と低屈折率材料とからなる等価膜に置換えてもよい。また、中間屈折率材料層が複数存在する場合には、その任意の層を等価膜に置換えることができる。さらに、中間屈折率材料層でなく高屈折率材料層や低屈折率材料層であっても、それ自身よりも屈折率の高い層と屈折率の低い層からなる等価膜で置換えることができる。

また、実施形態１３の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成したが、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１３の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

なお、表１３のＢ欄は、実施形態１３である表３５のＡ欄の構成を基に、分光反射率特性がより平滑になるように各層の膜厚を調整したものである。

図１３に実施形態１３の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１３の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．５％以下である。図１３から明らかなように、実施形態１３の反射防止膜の分光反射率特性は、基になった実施形態９の分光反射率特性に酷似している。

また、実施形態１３の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

さらに、図１３に示すように各層の膜厚を最適化した表３５のＢ欄の分光反射率特性は、表３５のＡ欄の分光反射率特性に比べて、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で明らかに平滑になっている。

このように、実施形態１３の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果を持つ反射防止膜を得ることができる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。

また、等価膜理論を用いることにより、層数の少ない反射防止膜の構成を基にして、層数が多くても同様な分光反射率特性を示す反射防止膜を得ることができる。さらに、層構成はそのままに各層の膜厚を最適化することにより、分光反射率特性が平坦で、より広帯域の反射防止膜を得ることができる。

［実施形態１４］
実施形態１４の反射防止膜は、屈折率１．４４の基材の上に、設計波長λを５００ｎｍとして、表３６のように基材側の第１、３層に低屈折率材料としてＳｉＯ₂を、第２、４、６、８層に高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅を、第５、７層に中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃を、第９層に低屈折率材料としてＭｇＦ₂を使用した膜構成で成膜されている。

実施形態１４の反射防止膜は、実施形態１０の反射防止膜における第２層の中間屈折率材料であるＡｌ₂Ｏ₃層（光学的膜厚１．０８×λ／４）を、等価膜理論を用いて表１４に示すように、高屈折率材料のＴａ₂Ｏ₅層（光学的膜厚０．２２×λ／４）、低屈折率材料のＳｉＯ₂層（光学的膜厚０．４４×λ／４）、高屈折率材料のＴａ₂Ｏ₅層（光学的膜厚０．２２×λ／４）からなる３層の積層体に置換えたものであり、その結果、実施形態１０の反射防止膜のような８層構成から９層構成へと層数が増加している。なお、実施形態１４の反射防止膜では、置換したＴａ₂Ｏ₅層の一方が基のＴａ₂Ｏ₅層に隣接するため層数の増加は１層となる。表１４における、第４層−２は実施形態１０の反射防止膜の第３層と同一であり、第４層−１（実施形態１０の反射防止膜の第２層から置換されたもの）と合わせて、実施形態１４の反射防止膜の第４層を形成している。

実施形態１４の反射防止膜では、第２層の中間屈折率材料層を高屈折率材料であるＴａ₂Ｏ₅と低屈折率材料であるＳｉＯ₂とからなる等価膜に置換えたが、これに限定されるものではなく、他の高屈折率材料と低屈折率材料とからなる等価膜に置換えてもよい。また、第２層の中間屈折率材料層でなく、第４層、第６層の中間屈折率材料層を等価膜に置換えることができ、複数の中間屈折率材料層を同時に等価膜に置換えることも可能である。さらに、中間屈折率材料層でなく高屈折率材料層や低屈折率材料層であっても、それ自身よりも屈折率の高い層と屈折率の低い層からなる等価膜で置換えることができる。

また、実施形態１４の反射防止膜は、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空域にて真空蒸着により形成したが、この方法に限定されるものではなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法によっても同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。また、実施形態１４の反射防止膜では、高屈折率材料としてＴａ₂Ｏ₅、中間屈折率材料としてＡｌ₂Ｏ₃、低屈折率材料としてＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂を用いたが、これらの材料に限定されるものではなく、各材料と同様な屈折率を有した材料であれば同等の特性を有する反射防止膜を得ることができる。

図１４に実施形態１４の反射防止膜の分光反射率特性を示す。実施形態１４の反射防止膜は、波長３５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲で反射率が１．０％以下になっており、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲では平均反射率が０．６％以下である。実施形態１４の反射防止膜の分光反射率特性は、基になった実施形態１０の反射防止膜の分光反射率特性に比べ幾分、波打ってはいるが類似している。

また、実施形態１４の反射防止膜を両面または片面に施した光学レンズは、紫外域から赤外域にかけての広帯域で良好な透過率を示した。

このように、実施形態１４の反射防止膜によれば、紫外域から赤外域にわたる広い波長帯域において、高い反射防止効果を持つ反射防止膜を得ることができる。また、高屈折率材料として、屈折率が高く、安定した膜形成や成膜材料の繰り返し使用が可能なＴａ₂Ｏ₅を用いたので、良好な光学特性が得られるとともに低コストで反射防止膜が形成できる。さらに、等価膜理論を用いることにより、層数の少ない反射防止膜の構成を基にして、層数が１層だけ多く、かつ同様な分光反射率特性を示す反射防止膜を得ることができる。

次に、上記各実施形態の反射防止膜を設けた光学レンズを備えた顕微鏡の実施形態について説明する。
［実施形態１５］
図１５は本発明の実施形態１５にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。
実施形態１５の顕微鏡は、標本２０に光を落射照明する落射照明光学系１と、標本２０からの光を観察する観察光学系２を有し、落射照明光学系１と観察光学系２の共通の光路に対物光学系３を備えている。
観察光学系２は、標本２０からの像を撮像する撮像光学系４と、標本２０からの像を観察者の瞳に結像する接眼光学系５と、吸収フィルタ６と、ダイクロイックミラー７と、対物光学系３とで構成されている。
撮像光学系４は、レンズ４₁と、光路分割プリズム４₂と、レンズ４₃と、撮像手段４₄を有している。撮像手段４₄は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子又は銀塩フィルムで構成されている。光路分割プリズム４₂は、レンズ４₁からの光を接眼光学系５側光路と撮像手段４₄側光路とに分岐する分光特性を有している。
上述の撮像光学系４を、レンズ４₁及び光路分割プリズム４₂とを含む鏡筒ユニット、レンズ４₃を含むアダプタユニット、撮像手段４₄を含む撮像ユニットの、合計３つのユニットとし、お互いに着脱自在なものとしても良い。この場合に、特に、撮像ユニットには、防塵ガラス、ローパスフィルタ、ＣＣＤ等のカバーガラス，赤外光カットフィルタ等が含まれていても良い。
吸収フィルタ６は、蛍光波長を透過し、蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する分光特性を有している。
ダイクロイックミラー７は、励起光を反射し、励起光以外の波長の光を透過する分光特性を有している。

落射照明光学系１は、観察光学系２における吸収フィルタ６と対物光学系３との間の光路Ｃに垂直に交差する光路Ｄ上に配置された、光源８、レンズ９、励起フィルタ１０及びダイクロイックミラー７と、対物光学系３とで構成されている。
ダイクロイックミラー７は、光路Ｃと光路Ｄとが交差する位置に配置されている。
励起フィルタ１０は、励起光を透過し、励起光以外の波長を遮断する分光特性を有している。
その他、２１はコンデンサレンズ、２２は透過照明光学系、２３はステージである。

また、励起フィルタ１０は、透過波長帯域が紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域に設定されたものを用いることが可能に構成されている。
また、吸収フィルタ６は、透過波長帯域が可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域に設定されたものを用いることが可能に構成されている。
なお、図示を省略したが、接眼光学系５には、赤外光を遮断し、可視光を透過する赤外光カットフィルタが設けられている。

さらに、落射照明光学系１を構成するレンズ９は、上記実施形態７〜１４で説明した表７〜表１４に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
また、撮像光学系４を構成するレンズ４₁，４₃、光路分割プリズム４₂は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
尚、落射照明光学系１の光路中にレンズ９以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表７〜１４の反射防止膜が備わっていても良い。または、撮影光学系４の光路中にレンズ４₁，４₃、光路分割プリズム４₂以外の光学素子、例えば、防塵ガラスや、ローパスフィルタ、ＣＣＤ等のカバーガラス，赤外光カットフィルタ等が配置される場合は、その光学素子の空気接触面に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。

このように構成された実施形態１５の顕微鏡では、光源８から出射した光は、レンズ９を通り、励起フィルタ１０を介して励起光が透過し、励起光以外の波長の光が遮断される。励起フィルタ１０を透過した光は、ダイクロイックミラー７で反射され、対物光学系３を経て、標本２０を照明する。
標本２０で反射された励起光及び標本２０で発した蛍光は、対物光学系３を経てダイクロイックミラー７に入射する。ダイクロイックミラー７に入射した光は、励起光がダイクロイックミラー７で遮断され、励起光以外の波長の光がダイクロイックミラー７を透過して吸収フィルタ６に入射する。吸収フィルタ６に入射した光は、蛍光よりも短い波長の光が吸収フィルタ６で遮断され、蛍光及び蛍光よりも長い波長の光が吸収フィルタ６を透過し、レンズ４₁を経て光路分割プリズム４₂に入射し、光路分割プリズム４₂で分割される。光路分割プリズム４₂で分割された一方の蛍光は、レンズ４₃を経て撮像素子４₄で撮像される。光路分割プリズム４₂で分割された他方の蛍光は、接眼光学系５を介して図示省略した赤外光カットフィルタを介して赤外光が遮断され、赤外光以外の波長の蛍光が透過して観察者の瞳に結像する。

その際、実施形態１５の顕微鏡では、落射照明光学系１には紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が通過し、撮像光学系４には可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の蛍光が通過する。
しかるに、実施形態１５の顕微鏡によれば、落射照明光学系１を構成するレンズ９等の光学素子が上記実施形態７〜１４において表７〜１４に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域、特に紫外域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、落射照明光学系１に用いる紫外光〜赤外光にわたる波長帯域の光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく励起光を選択して照射することができる。
また、撮像光学系４を構成するレンズ４₁，４₃、光路分割素子プリズム４₂等の光学素子が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、撮像光学系４に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に観察することができる。

なお、上記実施形態７〜１４の反射防止膜は、上記実施形態１〜６の反射防止膜と比べて、構成膜数が多く、紫外域での反射防止性能が高いが、その分、コストがかかる。
しかるに、実施形態１５の顕微鏡は、紫外域の光を用いる可能性のある落射照明光学系１を構成するレンズ９等の光学素子のみ紫外域での反射防止性能が高い実施形態７〜１４の反射防止膜を設け、紫外域の光を用いない撮像光学系４を構成するレンズ４₁，４₃、光路分割素子プリズム４₂等の光学素子は、上記実施形態７〜１４のいずれの反射防止膜に比べても低コストの上記実施形態１〜６のいずれかの反射防止膜を設けたので、コストパフォーマンスと反射防止効果とのバランスが最適な顕微鏡が得られる。

［実施形態１６］
図１６は本発明の実施形態１６にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図であり、(a)は撮像光学系を除く光学構成を示す図、(b)は(a)の顕微鏡を接眼レンズを覗く方向からみた撮像光学系の光学構成を示す図である。
実施形態１６の顕微鏡は、標本２０に光を透過照明する透過照明光学系４１と、標本２０からの光を観察する観察光学系４２を有している。
透過照明光学系４１は、光源３１と、赤外光を透過し、赤外光以外の波長を遮断する赤外光透過フィルタ３２と、偏光子３３と、標本２０を隔てて偏光子３３よりも標本２０側に配置されたＤＩＣプリズム３４と、標本２０を照明するコンデンサレンズ３５を有して構成されている。赤外光透過フィルタ３２は光源３１と偏光子３３との間の光路上に挿脱可能に構成されている。
観察光学系４２は、対物光学系３６と、ノマルスキープリズム３７と、検光子３８と、フィルタ３９と、レンズ４０と、検光子３８を経た光の光路を分岐する光路分割手段としてのダイクロイックミラー４３と、ダイクロイックミラー４３で分岐された一方の光路（図１６では透過光路）に設けられた接眼光学系４４と、他方の光路（図１６では反射光路）に設けられた撮像光学系４５を有して構成されている。
尚、撮像光学系４５は、本実施例では、１つを記載しているが、顕微鏡の使用用途に応じて撮像光学系４５を複数個設けても良い。
また、さらに、この撮像光学系４５の方向は、必要に応じて本実施例とは異なる方向でも良い。

接眼光学系４４は、ミラー４４₁と、リレーレンズ４４₂と、結像レンズ４４₃と、接眼レンズ４４₄を有して構成されている。また、接眼光学系４４の光路中には、赤外光を遮断し、可視光を透過させる赤外光カットフィルタ（図示省略）が設けられており、標本２０からの光から赤外光をカットして可視光を観察者の瞳に結像することができるように構成されている。
撮像光学系４５は、フィルタ４５₁と、レンズ４５₂と、撮像素子４５₃とで構成されており、標本２０からの可視光及び赤外光の像を撮像素子４５₃で撮像することができるように構成されている。

また、透過照明光学系４１から撮像光学系４５に至る光路中に配置された光学素子（例えば、コンデンサレンズ３５、対物光学系３６、レンズ４０，４５₂）は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
尚、透過照明光学系４１から撮影光学系４５に至る光路中に例えば、コンデンサレンズ３５、対物光学系３６、レンズ４０，４５₂以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。

このように構成された実施形態１６の顕微鏡では、赤外光で微分干渉観察を行う場合には、赤外光透過フィルタ３２を光路上に挿入しておく。光源３１から出射した光は、赤外光透過フィルタ３２を介して赤外光が透過し、赤外光以外の波長の光が遮断される。赤外光透過フィルタ３２を透過した赤外光は、偏光子３３、ＤＩＣプリズム３４、コンデンサレンズ３５を経て、標本２０を照明する。
標本２０を透過した赤外光は、対物光学系３６、ノマルスキープリズム３７、検光子３８、フィルタ３９、レンズ４０を経て、ダイクロイックミラー４３に入射する。ダイクロイックミラー４３を透過した赤外光は、接眼光学系４４に設けられた図示省略した赤外光カットフィルタで遮断される。ダイクロイックミラー４３で反射された赤外光は、フィルタ４５₁、レンズ４５₂を経て、撮像素子４５₃上に赤外微分干渉像として結像し、撮像素子４５₃を介して撮像される。

また、可視光で微分干渉観察を行う場合には、赤外光透過フィルタ３２を光路から外しておく。光源３１から出射した可視光は、偏光子３３、ＤＩＣプリズム３４、コンデンサレンズ３５を経て、標本２０を照明する。
標本２０を透過した可視光は、対物光学系３６、ノマルスキープリズム３７、検光子３８、フィルタ３９、レンズ４０を経て、ダイクロイックミラー４３に入射する。ダイクロイックミラー４３を透過した可視光は、ミラー４４₁、リレーレンズ４４₂、結像レンズ４４₃、接眼レンズ４４₄を経て、観察者の瞳に微分干渉像を結像する。ダイクロイックミラー４３で反射された可視光は、フィルタ４５₁、レンズ４５₂を経て、撮像素子４５₃上に微分干渉像を結像し、撮像素子４５₃を介して撮像される。

このように、実施形態１６の顕微鏡では、接眼光学系４４における図示を省略した赤外カットフィルタ以降の光路以外の光路には、可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が透過しうる。
しかるに、実施形態１６の顕微鏡によれば、透過照明光学系４１から撮像光学系４５に至る光路中に配置された光学素子（例えば、コンデンサレンズ３５、対物光学系３６、レンズ４０，４５₂）は、上述したように上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、透過微分干渉光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に観察することができる。特に、赤外光を用いた観察の場合には標本の深部においても光量をロスすることなく有効に微分干渉観察することができる。

［実施形態１７］
図１７は本発明の実施形態１７にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。
実施形態１７の顕微鏡は、標本２０に光を落射照明する落射照明光学系１と、標本２０に光を透過照明する透過照明光学系２２’と、標本２０からの光を観察する観察光学系２’を有し、落射照明光学系１と観察光学系２’の共通の光路に対物光学系３を備えている。
観察光学系２’は、標本２０からの像を撮像する撮像光学系４’と、標本２０からの像を観察者の瞳に結像する接眼光学系５と、吸収フィルタ６と、ダイクロイックミラー７と、対物光学系３を有している。
撮像光学系４’は、可視光を撮像する第１の撮像光学系４Ａ’と、可視光から赤外光の波長域の光を観察する第２の撮像光学系４Ｂ’と、光路分割部材４Ｃ’を有している。
光路分割部材４Ｃ’は、赤外光を反射し、それ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系４Ａ’，４Ｂ’の光路Ａ，Ｂに分岐する分光特性を有している。

第１の撮像光学系４Ａ’は、レンズ４Ａ’₁と、光路分割プリズム４Ａ’₂と、レンズ４Ａ’₃と、撮像手段４Ａ’₄を有している。また、レンズ４Ａ’₃と、撮像手段４Ａ’₄との間には、赤外光を遮断する赤外光カットフィルタ４Ａ’₅が設けられている。光路分割プリズム４Ａ’₂は、レンズ４Ａ’₁からの光を撮像手段４Ａ’₄側光路と接眼光学系５側光路とに分岐する分光特性を有している。撮像手段４Ａ’₄は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子又は銀塩フィルムで構成されている。
第２の撮像光学系４Ｂ’は、レンズ４Ｂ’₁と、反射プリズム４Ｂ’₂と、レンズ４Ｂ’₃と、撮像手段４Ｂ’₄を有している。撮像手段４Ａ’₄は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子又は銀塩フィルムで構成されている。
吸収フィルタ６は、蛍光波長を透過し、蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する分光特性を有している。
ダイクロイックミラー７は、励起光を反射し、励起光以外の波長の光を透過する分光特性を有している。

落射照明光学系１は、観察光学系２’における吸収フィルタ６と対物光学系３との間の光路Ｃに垂直に交差する光路Ｄ上に配置された、光源８、レンズ９、励起フィルタ１０及びダイクロイックミラー７と、対物光学系３とで構成されている。
ダイクロイックミラー７は、光路Ｃと光路Ｄとが交差する位置に配置されている。
励起フィルタ１０は、蛍光を透過し、蛍光以外の波長を遮断する分光特性を有している。

透過照明光学系２２’は、光源２２’₁と、レンズ２２’₂と、ミラー２２’₃と、赤外光透過フィルタ３２’と、偏光子３３’と、ＤＩＣプリズム３４’と、コンデンサレンズ３５’を有している。
また、実施形態１７の顕微鏡は、光路分割部材４Ｃ’とダイクロイックミラー７との間に検光子３８’を、対物光学系３とダイクロイックミラー７との間にノマルスキープリズム３７’を着脱可能に備えている。

また、励起フィルタ１０は、透過波長帯域が紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域に設定されたものを用いることが可能に構成されている。
また、吸収フィルタ６は、透過波長帯域が可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域に設定されたものを用いることが可能に構成されている。
また、接眼光学系５には、赤外光を遮断し、可視光を透過する赤外光カットフィルタ５₁が設けられている。

また、落射照明光学系１を構成するレンズ９等の光学素子は、上記実施形態７〜１４で説明した表７〜表１４に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
また、第２の撮像光学系４Ｂ’を構成する光学素子（例えば、レンズ４Ｂ’₁，４Ｂ’₃、反射プリズム４Ｂ’₂）及び透過照明光学系２２’を構成する光学素子（例えば、レンズ２２’₂，コンデンサレンズ３５’）は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
尚、落射照明光学系１の光路中にレンズ９以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表７〜１４の反射防止膜が備わっていても良い。また、第２の撮影光学系４B‘の光路中にレンズ４Ｂ’₁，４Ｂ’₃、反射プリズム４Ｂ’₂以外の光学素子、例えば、撮像手段４Ｂ’₄の手前に防塵ガラス等が配置される場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。さらに、透過照明光学系２２’の光路中にレンズ２２’₂，コンデンサレンズ３５’以外の光学素子が配置される場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。

このように構成された実施形態１７の顕微鏡では、落射照明光学系１の光源８から出射した光は、レンズ９を通り、励起フィルタ１０を介して励起光が透過し、励起光以外の波長の光が遮断される。励起フィルタ１０を透過した光は、ダイクロイックミラー７で反射され、対物光学系３を経て、標本２０を照明する。
標本２０で反射された励起光及び標本２０で発した蛍光は、対物光学系３を経てダイクロイックミラー７に入射する。ダイクロイックミラー７に入射した光は、励起光がダイクロイックミラー７で遮断され、励起光以外の波長の光がダイクロイックミラー７を透過して吸収フィルタ６に入射する。吸収フィルタ６に入射した光は、蛍光よりも短い波長の光が吸収フィルタ６で遮断され、蛍光及び蛍光よりも長い波長の光が吸収フィルタ６を透過し、レンズ光路分割部材４Ｃ’に入射する。光路分割部材４Ｃ’に入射した光のうち、赤外光の全てと、赤外光以外の波長の光の半分は、光路分割部材４Ｃ’で反射され、第２の撮像光学系４Ｂ’側の光路Ｂに導かれる。また、赤外光以外の波長の光の半分は、光路分割部材４Ｃ’を透過し、第１の撮像光学系４Ａ’側の光路Ａに導かれる。

光路Ａ側に分割された蛍光は、レンズ４Ａ’₁を経て光路分割プリズム４Ａ’₂に入射し、光路分割プリズム４Ａ’₂で分割される。光路分割プリズム４Ａ’₂で分割された一方の蛍光は、レンズ４Ａ’₃を通過し、赤外光カットフィルタ４Ａ’₄を介して、光路分割部材４Ｃ’を極く僅かに透過した赤外光が遮断され、赤外光以外の波長の蛍光が透過して撮像素子４Ａ’₄に結像し、撮像素子４Ａ’₄で撮像される。光路分割プリズム４Ａ’₂で分割された他方の蛍光は、接眼光学系５を通り、赤外光カットフィルタ５₁を介して、光路分割部材４Ｃ’を極く僅かに透過した赤外光が遮断され、赤外光以外の波長の蛍光が透過して観察者の瞳に結像する。
他方、光路Ｂ側に分割された蛍光は、レンズ４Ｂ’₁、プリズム４Ｂ’₂、レンズ４Ｂ’₃を経て、撮像素子４Ｂ’₄に結像し、撮像素子４Ａ’₄で撮像される。

また、光源２２’₁から出射した光は、レンズ２２’₂を通り、ミラー２２’₃で反射されて、赤外光透過フィルタ３２’に入射する。入射した光は、赤外光透過フィルタ３２’で赤外光以外の波長の光が遮断され、赤外光が透過し、偏光子３３’、ＤＩＣプリズム３４’、コンデンサレンズ３５’を経て、標本２０を照明する。標本２０を透過した赤外光は、対物光学系３、ノマルスキープリズム３７’を通り、ダイクロイックミラー７、吸収フィルタ６を透過し、検光子３８’を経て赤外微分干渉光となって、光路分割部材４Ｃ’に入射する。
光路分割部材４Ｃ’に入射した赤外微分干渉光は、光路分割部材４Ｃ’で反射され、第２の撮像光学系４Ｂ’側の光路Ｂに導かれ、第１の撮像光学系４Ａ’側の光路Ａには導かれない。

光路Ｂ側に分割された赤外微分干渉光は、レンズ４Ｂ’₁、プリズム４Ｂ’₂、レンズ４Ｂ’₃を経て、撮像素子４Ｂ’₄に結像し、撮像素子４Ｂ’₄で撮像される。
なお、極く微量の赤外微分干渉光は、光路分割部材４Ｃ’を透過して光路Ａ側に導かれる。光路Ａ側に導かれた赤外微分干渉光は、レンズ４Ａ’₁を経て光路分割プリズム４Ａ’₂に入射し、光路分割プリズム４Ａ’₂で分割される。光路分割プリズム４Ａ’₂で分割された一方の赤外微分干渉光は、レンズ４Ａ’₃を通り、赤外光カットフィルタ４Ａ’₄を介して遮断される。光路分割プリズム４Ａ’₂で分割された他方の赤外微分干渉光は、接眼光学系５を通り、赤外光カットフィルタ５₁を介して遮断される。このため、光路分割部材４Ｃ’を透過して光路Ａ側に導かれた極く微量の赤外微分干渉光の像は、撮像手段４Ａ’₄には撮像されず、また、接眼光学系５を介して観察者の瞳にも結像されない。

実施形態１７の顕微鏡では、落射照明光学系１には紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が通過し、撮像光学系４には可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の蛍光、及び微分干渉光が通過する。
しかるに、実施形態１７の顕微鏡によれば、落射照明光学系１を構成するレンズ９等の光学素子が上記実施形態７〜１４における表７〜１４に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域、特に紫外域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、落射照明光学系１に用いる紫外光〜赤外光にわたる波長帯域の光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく励起光を選択して照射することができる。
また、第２の撮像光学系４Ｂ’を構成する光学素子（例えば、レンズ４Ｂ’₁，４Ｂ’₃、プリズム４Ｂ’₂）及び透過照明光学系２２’を構成する光学素子（例えば、レンズ２２’₂，コンデンサレンズ３５’）が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、第２の撮像光学系４に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光及び微分干渉光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に観察することができる。

そして、実施形態１７の顕微鏡によれば、２つの光路Ａ，Ｂのそれぞれに撮像光学系を設け、２つの光路Ａ，Ｂに光路分割部材４Ｃ’を介して可視光を分割しかつ赤外光を光路Ｂのみに導くようにしたので、可視光とて蛍光観察を行う場合に、透過照明光学系２２’の光源２２’₁を点灯させないで、落射照明光学系１の光源８のみを点灯させた場合には、光路Ａで可視光の蛍光観察が、光路Ｂで赤外光の蛍光観察ができ、可視蛍光と赤外蛍光というように、蛍光観察する染色の色の数を増やすことができる。また、透過照明光学系の光源２２’₁も点灯させれば、光路Ａで可視光の蛍光観察が、光路Ｂで赤外光の微分干渉観察を行うことができる。このとき、光路Ｂには赤外光の蛍光も入射しているが、蛍光は微分干渉光に比べて光強度が弱いので微分干渉観察に支障はない。よって、Ｂ光路では、赤外微分干渉観察でき、透明標本であっても全体像を確認できる。また、赤外光による観察であるため、標本の深部まで観察することができる。

［実施形態１８］
図１８は本発明の実施形態１８にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。
実施形態１８の顕微鏡は、正立顕微鏡と倒立顕微鏡とを有して構成されている。
正立顕微鏡は、標本２０に光を照明する第１の落射照明光学系５１と、標本２０からの光を観察する第１の観察光学系５２を有し、第１の落射照明光学系５１と第１の観察光学系５２と共通の光路上に第１の対物光学系５３を備えている。

第１の落射照明光学系５１、第１の観察光学系５２、第１の対物光学系５３は、それぞれ、図１５に示した実施形態１５の顕微鏡における落射照明光学系１、観察光学系２、対物光学系３と同様に構成されている。
第１の落射照明光学系５１を構成するレンズ９等の光学素子は、上記実施形態７〜１４で説明した表７〜表１４に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
また、撮像光学系４を構成するレンズ４₁，４₃、反射プリズム４₂等の光学素子は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射膜を備えている。
尚、第１の落射照明光学系５１の光路中にレンズ９以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表７〜１４の反射防止膜が備わっていても良い。また、撮影光学系４の光路中にレンズ４₁，４₃、反射プリズム４₂以外の光学素子、例えば、撮像手段４₄の手前に防塵ガラス等が配置される場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。

倒立顕微鏡は、標本２０に光を照明する第２の落射照明光学系６１と、標本２０からの光を観察する第２の観察光学系６２を有し、第２の落射照明光学系６１と第２の観察光学系６２と共通の光路上に第２の対物光学系６３を備えている。
第２の落射照明光学系６１は、光源６１₁と、レンズ６１₂と、ハーフミラー６１₃と、対物光学系６３を有して構成されている。
第２の観察光学系６２は、対物光学系６３と、ハーフミラー６１₃と、図１６に示した実施形態１６の顕微鏡と同様のレンズ４０と、ダイクロイックミラー４３と、接眼光学系４４と、撮像光学系４５とを有して構成されている。
第２の落射照明光学系６１を構成するレンズ６１₂、対物光学系６３、レンズ４０等の光学素子、及び撮像光学系４５を構成するレンズ４５₂等の光学素子は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射膜を備えている。
尚、第２の落射照明光学系６１の光路中に６１₂、対物光学系６３、レンズ４０以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜が備わっていても良い。

このように構成された実施形態１８の正立顕微鏡では、実施形態１５の顕微鏡と同様、第１の落射照明光学系５１には、紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が通過し、撮像光学系４には可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の蛍光が通過する。
しかるに、実施形態１８の正立顕微鏡によれば、第１の落射照明光学系５１を構成するレンズ９等の光学素子が上記実施形態７〜１４における表７〜１４に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域、特に紫外域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、第１の落射照明光学系５１に用いる紫外光〜赤外光にわたる波長帯域の光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく励起光を選択して照射することができる。
また、撮像光学系４を構成するレンズ４₁，４₃等の光学素子が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、撮像光学系４に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に観察することができる。

また、実施形態１８の倒立顕微鏡では、第２の落射照明光学系６１の光源６１₁から出射した光は、レンズ６１₂を通り、ハーフミラー６１₃に入射する。ハーフミラー６１₃で反射された光は、対物光学系６３を経て、標本２０を照明する。
標本２０で反射された光は、対物光学系６３を経て、ハーフミラー６１₃に入射する。ハーフミラー６１₃を透過した光は、レンズ４０を通り、ダイクロイックミラー４３に入射する。ダイクロイックミラー４３を透過した光は、ミラー４４₁、リレーレンズ４４₂、結像レンズ４４₃、接眼レンズ４４₄を経て、観察者の瞳に結像する。ダイクロイックミラー４３で反射された光は、フィルタ４５₁、レンズ４５₂を経て、撮像素子４５₃上に結像し、撮像素子４５₃を介して撮像される。
そして、実施形態１８の倒立顕微鏡では、第２の落射照明光学系及６１、及び撮像光学系４５には、可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が透過する。

しかるに、実施形態１８の倒立顕微鏡によれば、第２の落射照明光学系６１を構成するレンズ６１₂、対物光学系６３、レンズ４０等の光学素子、及び撮像光学系４５を構成するレンズ４５₂等の光学素子が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、第２の落射照明光学系６１、及び撮像光学系４５に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に観察することができる。

［実施形態１９］
図１９は本発明の実施形態１９にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えたレーザ走査型共焦点顕微鏡における光学系の概略構成を示す説明図である。
実施形態１９のレーザ走査型共焦点顕微鏡は、レーザ光源部７１’と、交換可能な対物レンズ７２と、走査手段としてのスキャナ部７３と、瞳投影レンズ７６と結像レンズ７５と、第１の検出光学系７７と、第２の検出光学系７７’を備えている。
レーザ光源部７１’は、レーザ光源７１ａと、レンズ７１ｂ，７１ｄとピンホール７１ｃからなるコリメート光学系を有している。なお、レーザ光源部７１’は、光源７１ａ〜レンズ７１ｄが複数設けられており、それに応じてダイクロイックミラー７１ｅが設けられている。
また、レーザ光源部７１’には、レーザ光源７１ａからのレーザ光の出射を駆動するレーザ駆動部（図示省略）が接続されている。

対物レンズ７２は、結像レンズ７５とともに対物光学系７８を構成している。対物光学系７８は、レーザ光源部７１’からの励起光をステージ（図示省略）上の試料８０に集光する機能を有している。また、対物レンズ７２は、後側焦点位置が、結像レンズ７５と瞳投影レンズ７６とによって、スキャナ部７３の近傍位置で共役になるように構成されている。結像レンズ７５は、試料８０の中間像を形成する機能を有している。

瞳投影レンズ７６は、スキャナ部７３と対物光学系７８との間に配置されている。
第１の検出光学系７７は、バリアフィルタ７７ａとレンズ７７ｂと共焦点ピンホール７７ｃと受光センサ７７ｄを有し、試料８０から発し対物光学系７８と瞳投影レンズ７６を経た蛍光を受光センサ７７ｄで検出するように構成されている。
第２の検出光学系７７’は、バリアフィルタ７７ａ〜受光センサ７７ｄを複数組有し、それに応じてダイクロイックミラー７７ｅが設けられており、試料８０から発し対物光学系７８と瞳投影レンズ７６を経た蛍光を各受光センサ７７ｄで検出するように構成されている。

また、レーザ光源部７１’とスキャナ部７３との間には、ダイクロイックミラー９０と、レンズ８９と、光伝送手段８８と、レンズ８７と、ダイクロイックミラー８６とが設けられている。
ダイクロイックミラー８６は、レーザ光源部７１’からの励起光を試料８０に導くとともに試料８０からの蛍光を第１の検出手段７７に導くように構成されている。
光伝送手段８８は、シングルモードファイバあるいはマルチモードファイバ等の光ファイバで構成されている。光伝送手段８８の光ファイバ端面は、標本面位置と共役であり、ファイバ端面のコア径が共焦点ピンホールとなっている。このため、レーザ光源部７１’のピンホール７１ｃと第２の検出光学系７７’のピンホール７７ｃは、光路から外すか、回折径に対して充分に大きな径で構成しても構わない。光伝送手段８８がマルチモードファイバの場合、ファイバコア径は、回折径に対して大きくなるので共焦点効果は弱まるが、蛍光像を明るく取り込むことが可能であるので、観察目的に応じてファイバを選択すると良い。
ダイクロイックミラー９０は、レーザ光源部７１’からの励起光を試料８０に導くとともに、試料８０からの蛍光を第２の検出光学系７７’に導くように構成されている。

その他、顕微鏡本体部（図示省略）には、対物レンズ７２の合焦のための準焦機構部（図示省略）が設けられている。
また、実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡は、顕微鏡本体部を２次元方向に位置調整と標本に対して観察する角度θを調整するためのｘ−ｙ−θ本体移動機構（図示省略）を有している。
また、実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡は、パーソナルコンピュータなどの処理制御手段（図示省略）と接続されている。処理制御手段は，レーザ駆動部（図示省略）の駆動により出射されるレーザ光源の波長制御、ダイクロイックミラーやフィルタ等の波長選択、波長分離素子の制御、レーザ駆動部の駆動制御、検出光学系７７，７７’の受光センサ７７ｄで受光された検出情報の解析及び表示、スキャナ部７３の駆動制御、準焦機構部の駆動制御、ｘ−ｙ−θ本体移動機構の駆動制御等の制御を行うように制御されている。

さらに、実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡では、レーザ光源部７１’から試料８０に至る光路に配置されている光学素子、つまり、対物レンズ７２、結像レンズ７５、瞳投影レンズ７６、レンズ８７，８９，７１ｂ，７１ｄ等の光学素子は、上記実施形態７〜１４で説明した表７〜表１４に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
また、第２の検出光学系７７’を構成するレンズ７７ｂ等の光学素子は、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
尚、レーザ光源部７１’から試料８０に至る光路中に配置されている対物レンズ７２、結像レンズ７５、瞳投影レンズ７６、レンズ８７，８９，７１ｂ，７１ｄ以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表７〜１４の反射防止膜を備えていても良い。また、第２の検出光学系７７‘の光路中にレンズ７７ｂ以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜を備えていても良い。

このように構成された実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡では、レーザ光源７１ａから出射した励起光は、レンズ７１ｂによりピンホール７１ｃに集光され、レンズ７１ｄにより平行光に変換される。その後、ダイクロイックミラー７１ｅ、ダイクロイックミラー９０、レンズ８９、光伝送手段８８、レンズ８７、ダイクロイックミラー８６を経て、スキャナ部７３に導かれる。導かれた光は、スキャナ部７３のガルバノミラー７３ａ，７３ｂのそれぞれの回転により光束を光軸に対し２次元方向にシフトさせられ、瞳投影レンズ７６を経て中間像位置に集光して１次像を結像する。中間像位置に集光した励起光は、結像レンズ７５、対物レンズ７２を経て試料８０に微小スポット状に照射される。このとき、試料８０面に照射される励起光はスキャナ部７３によって走査される。

また、対物レンズ７２の後側焦点位置は、結像レンズ７５と瞳投影レンズ７６によってスキャナ部７３の近傍に投影されている。
励起光が照射されることによって試料８０で励起した蛍光は、対物レンズ７２、結像レンズ７５、瞳投影レンズ７６、スキャナ部７３を経て、ダイクロイックミラー８６に入射する。
ダイクロイックミラー８６で反射された光は、第１の検出光学系７７に導かれる。第１の検出光学系７７に導かれた光のうち、バリアフィルタ７７ａ、レンズ７７ｂを経て、共焦点ピンホール７７ｃを通過した蛍光だけが、フォトマル等の受光センサ７７ｄによって検出される。
ダイクロイックミラー８６を透過した光は、レンズ８７、光伝送手段８８、レンズ８９、ダイクロイックミラー９０を経て、第２の検出光学系７７’に導かれる。第２の検出光学系７７’に導かれた光のうち、ダイクロイックミラー７７ｅ、バリアフィルタ７７ａ、レンズ７７ｂを経て、共焦点ピンホール７７ｃを通過した蛍光だけが、フォトマル等の受光センサ７７ｄによって検出される。

実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡のように、レーザ光源部７１’とスキャナ部７３との間に光伝送手段８８を配置すれば、スキャナ部７３から対物レンズ７２までの顕微鏡本体部の光学系と、レーザ光源部７１’との配置に自由度をもたせることが可能となる。このため、顕微鏡本体部の光学系を、生きたままの試料の状態（in vivo）での観察に好適な大きさに小型化することができる。
また、実施形態１９のレーザ走査共焦点蛍光型顕微鏡において、レーザ光源部７１’に近赤外のフェムト秒パルスレーザを用いると多光子励起の蛍光顕微鏡として観察が可能となる。
この場合、検出光学系７７、７７’を多光子励起された蛍光の検出器として使用し、ダイクロイックミラー７１ｅ，７７ｅ，８６，９０の分光特性を選択し、ピンホール７１ｃ，７７ｃのピンホール径を回折径より充分に大きくするか、光路から外せば良い。

また、実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡では、レーザ光源部７１’から試料８０に至る光路では、紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が通過し、第２の検出光学系７７’には可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の蛍光が通過する。
しかるに、実施形態１９のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡によれば、レーザ光源部７１’から試料８０に至る光路に配置されたレンズ７１ｄ，７１ｂ，８９，８７、瞳投影レンズ７６、結像レンズ７５、対物レンズ７２等の光学素子が上記実施形態７〜１４における表７〜１４に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域、特に紫外域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、レーザ光源部７１’から試料８０に至る光路に用いる紫外光〜赤外光にわたる波長帯域の光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく励起光を選択して照射することができる。
また、第２の検出光学系７７’を構成するレンズ７７ｂ等の光学素子が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、第２の検出光学系７７’に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に検出することができる。

［実施形態２０］
図２０は本発明の実施形態２０にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えたレーザ走査型共焦点顕微鏡における光学系の概略構成を示す説明図である。なお、実施形態１９と同じ構成の部材については同じ符号を付してある。
実施形態２０のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡は、実施形態１９の変形例であり、ダイクロイックミラー８６と検出光学系７７’との間には、レンズ９２と、シングルモードファイバあるいはマルチモードファイバ等の光ファイバで構成された光伝送手段９１と、レンズ９３が設けられている。そして、光伝送手段８８を介して光源部７１”からの励起光を試料８０に導くとともに、光伝送手段９１を介して試料８０からの蛍光を検出光学系７７’に導くように構成されている。
実施形態１９と同様に、光伝送手段８８、９１の光ファイバー端面は、標本面位置と共役であり、ファイバ端面のコア径が共焦点ピンホールとなっている。このため、光源部７１”のピンホール７１ｃと検出光学系７７’のピンホール７７ｃは、光路から外すか、回折径に対して充分に大きな径しても構わない。光伝送手段８８，９１がマルチモードファイバの場合、ファイバコア径は、回折径に対して大きくなるので共焦点効果は弱まるが、蛍光像を明るく取り込むことが可能であるので、観察目的に応じてファイバを選択すると良い。

また、実施形態２０のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡では、レーザ光源部７１’‘から試料８０に至る光路に配置されている光学素子、つまり、対物レンズ７２、結像レンズ７５、瞳投影レンズ７６、レンズ８７，８９，７１ｂ，７１ｄは、上記実施形態７〜１４で説明した表７〜表１４に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
また、検出光学系７７’を構成するレンズ７７ｂは、上記実施形態１〜６で説明した表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えている。
尚、レーザ光源部７１“から試料８０に至る光路中に配置されている対物レンズ７２、結像レンズ７５、瞳投影レンズ７６、レンズ８７，８９，７１ｂ，７１ｄ以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表７〜１４の反射防止膜を備えていても良い。また、検出光学系７７‘の光路中にレンズ７７ｂ以外の光学素子が配置されている場合は、その光学素子に表１〜６の反射防止膜を備えていても良い。

このように構成された実施形態２０のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡によれば、顕微鏡本体部の光学系をより小型化することができる。
また、実施形態２０のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡では、レーザ光源部７１”から試料８０に至る光路では、紫外光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の光が通過し、検出光学系７７’には可視光〜赤外光の範囲内のいずれかの波長域の蛍光が通過する。
しかるに、実施形態２０のレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡によれば、レーザ光源部７１”から試料８０に至る光路に配置されたレンズ７１ｄ，７１ｂ，８９，８７、瞳投影レンズ７６、結像レンズ７５、対物レンズ７２等の光学素子が上記実施形態７〜１４における表７〜１４に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域、特に紫外域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、レーザ光源部７１”から試料８０に至る光路に用いる紫外光〜赤外光にわたる波長帯域の光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく励起光を選択して照射することができる。
また、検出光学系７７’を構成するレンズ７７ｂ等の光学素子が、上記実施形態１〜６における表１〜６に示したいずれかの反射防止膜を備えており、紫外域から赤外域にわたる広波長帯域において、良好な反射防止効果を奏する。このため、検出光学系７７’に用いる可視光〜赤外光にわたる波長帯域の蛍光を、反射率を極力抑えて高い透過率で透過させて、光量をロスすることなく有効に検出することができる。

実施形態１の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態２の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態３の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態４の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態５の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態６の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態７の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態８の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態９の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態１０の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態１１の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態１２の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態１３の反射防止膜の分光反射率特性図である。 実施形態１４の反射防止膜の分光反射率特性図である。 本発明の実施形態１５にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。 本発明の実施形態１６にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図であり、(a)撮像光学系を除く光学構成を示す図、(b)は(a)の顕微鏡を接眼レンズを覗く方向からみた撮像光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施形態１７にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。 本発明の実施形態１８にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。 本発明の実施形態１９にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。 本発明の実施形態２０にかかる反射防止膜を設けた光学素子を備えた顕微鏡の概略構成図である。

符号の説明

１ 落射照明光学系
２、２’、４２ 観察光学系
３、３６、７８ 対物光学系
４、４’、４５ 撮像光学系
４₁、４₃、９、４０、４５₂、４５₅、４Ａ’₁、４Ａ’₃、４Ｂ’₁、４Ｂ’₃、２２’₂、６１₂、７１ｂ、７１ｄ、７７ｂ、８７、８９、９２、９３ レンズ
４₂、４Ａ’₂ 光路分割プリズム
４₄、４Ａ’₄、４Ｂ’₄ 撮像手段
４Ａ’ 第１の撮像光学系
４Ｂ’ 第２の撮像光学系
４Ｂ’₂ 反射プリズム
４Ｃ’ 光路分割部材
４Ａ’₅、５₁ 赤外光カットフィルタ
５、４４ 接眼光学系
６ 吸収フィルタ
７、４３、７１ｅ、７７ｅ、８６、９０ ダイクロイックミラー
８、３１、２２’₁、６１₁ 光源
１０ 励起フィルタ
２０ 標本
２１ コンデンサレンズ
２２、２２’、４１ 透過照明光学系
２２’₃、４４₁、７３ａ、７３ｂ ミラー
２３ ステージ
３２、３２’ 赤外光透過フィルタ
３３、３３’ 偏光子
３４、３４’ ＤＩＣプリズム
３５、３５’ コンデンサレンズ
３７，３７’ ノマルスキープリズム
３８，３８’ 検光子
３９、４５₁ フィルタ
４４₂ リレーレンズ
４４₃、７５ 結像レンズ
４４₄ 接眼レンズ
４５₃ 撮像素子
５１ 第１の落射照明光学系
５２ 第１の観察光学系
５３ 第１の対物光学系
６１ 第２の落射照明光学系
６１₃ ハーフミラー
６２ 第２の観察光学系
６３ 第２の対物光学系
７１’，７１” レーザ光源部
７１ａ レーザ光源
７１ｃ、７７ｃ ピンホール
７２ 対物レンズ
７３ スキャナ部（走査手段）
７６ 瞳投影レンズ
７７，７７’ 検出光学系
７７ａ バリアフィルタ
７７ｄ 受光センサ
８０ 試料
８８、９１ 光伝送手段（光ファイバ）

Claims (5)

1. 標本に光を落射照明する落射照明光学系と、
   標本に光を透過照明する透過照明光学系と、
   標本からの光を観察する観察光学系とを有し、
   前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、
   前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、
   前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、
   前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する撮像光学系光路分割部材とを有し、
   前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、
   さらに、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、
   前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、
   前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴とする顕微鏡。
2. 標本に光を落射照明する落射照明光学系と、
   標本に光を透過照明する透過照明光学系と、
   標本からの光を観察する観察光学系とを有し、
   前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、
   前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、
   前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、
   前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する撮像光学系光路分割部材とを有し、
   前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、
   さらに、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、
   前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、
   前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴とする顕微鏡。
3. 標本に光を落射照明する落射照明光学系と、
   標本に光を透過照明する透過照明光学系と、
   標本からの光を観察する観察光学系とを有し、
   前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、
   前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれに配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、
   前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、
   前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する光路分割部材とを有し、
   前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、
   前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、
   前記透過照明光学系が、光源と、赤外光透過フィルタと、偏光子と、標本を隔てて偏光子よりも標本側に配置されたＤＩＣプリズムと、標本を照明するコンデンサレンズとを有し、
   前記光路分割部材と前記対物光学系との間に、ノマルスキープリズムと検光子とを有するユニットを着脱可能に備え、
   前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、
   前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１，３，５層に高屈折率材料を、第２，４層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第６層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．１３〜０．３５）×λ／４、第２層は（０．１８〜０．７５）×λ／４、第３層は（０．２８〜２．３１）×λ／４、第４層は（０．２６〜０．９２）×λ／４、第５層は（０．２０〜０．３７）×λ／４、第６層は（１．０９〜１．１８）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴とする顕微鏡。
4. 標本に光を落射照明する落射照明光学系と、
   標本に光を透過照明する透過照明光学系と、
   標本からの光を観察する観察光学系とを有し、
   前記落射照明光学系と前記観察光学系の共通の光路上に対物光学系を備えた顕微鏡であって、
   前記観察光学系が、分岐された２つの光路にそれぞれ配置されていて標本からの光を撮像する撮像光学系と、前記撮像光学系と前記対物光学系との間に配置されていて蛍光波長を透過し蛍光波長よりも短い波長の光を遮断する吸収フィルタとを有し、
   前記落射照明光学系が、前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路に垂直に交差する光路上に配置された光源と、前記光源からの光を標本に照射するためのレンズと、前記レンズを通過した光のうち励起光を透過し励起光以外の波長の光を遮断する励起フィルタとを有し、
   前記撮像光学系が、可視光を撮像する第１の撮像光学系と、可視光から赤外光の波長域の光を撮像する第２の撮像光学系と、前記第１の光学系と前記第２の光学系とを分岐する光路分割部材を有し、
   前記撮像光学系光路分割部材が、赤外光を反射してそれ以外の波長の光を透過及び反射して第１及び第２の撮像光学系に分岐する分光特性を有し、
   前記観察光学系における前記吸収フィルタと前記対物光学系との間の光路と前記垂直に交差する光路とが交差する位置に、前記励起フィルタを透過した励起光を反射して前記対物光学系側に導くとともに前記対物光学系からの光のうち励起光以外の波長の光を透過して前記吸収フィルタ側に導くダイクロイックミラーを備え、
   前記透過照明光学系が、光源と、赤外光透過フィルタと、偏光子と、標本を隔てて偏光子よりも標本側に配置されたＤＩＣプリズムと、標本を照明するコンデンサレンズとを有し、
   前記光路分割部材と前記対物光学系との間に、ノマルスキープリズムと検光子とを有するユニットを着脱可能に備え、
   前記落射照明光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に高屈折率材料または低屈折率材料を、第２層に中間屈折率材料を、第３，５，７層に高屈折率材料を、第４，６層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第８層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（０．０７〜１．８１）×λ／４、第２層は（０．３２〜１．３０）×λ／４、第３層は（０．２９〜０．６９）×λ／４、第４層は（０．０７〜０．３９）×λ／４、第５層は（０．６７〜２．２８）×λ／４、第６層は（０．２１〜０．４９）×λ／４、第７層は（０．２８〜０．４２）×λ／４、第８層は（０．９８〜１．１１）×λ／４とした反射防止膜を備え、
   前記２つの撮像光学系のうち、前記撮像光学系光路分割部材で反射された赤外光が入射する側の撮像光学系を構成する光学素子が、該光学素子の表面から数えて第１層に中間屈折率材料を、第２，４，６層に高屈折率材料を、第３，５層に低屈折率材料または中間屈折率材料を、第７層に低屈折率材料をそれぞれ成膜したものであり、前記各層の光学的膜厚ｎｄが設計波長λに対して、第１層は（１．０４〜１．１３）×λ／４、第２層は（０．３０〜０．４６）×λ／４、第３層は（０．１３〜０．４６）×λ／４、第４層は（０．５６〜１．２６）×λ／４、第５層は（０．２２〜０．５６）×λ／４、第８層は（０．３１〜０．４１）×λ／４、第７層は（１．０５〜１．１３）×λ／４とした反射防止膜を備えたことを特徴とする顕微鏡。
5. 前記反射防止膜のうちの少なくとも１層を、その層よりも屈折率の高い材料からなる層と屈折率の低い材料からなる層とから構成される等価膜で置換したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の顕微鏡。