JPH11221536A

JPH11221536A - 光学部品の洗浄方法

Info

Publication number: JPH11221536A
Application number: JP10036588A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Shiotani; 英一塩谷
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄後に再汚染が発生しにくくなる光学部品
の洗浄方法を提供すること。【解決手段】処理室２を密閉し、処理室２内を排気ポ
ンプ７によって排気しつつ、処理ガス源５から処理室２
内にドライエアーを送り込む。これと同時に上下の低圧
水銀ランプ４を点灯して、光学部品Ｐの上下両面を光洗
浄処理する。以上の光洗浄処理を開始して所定時間に達
したら、処理室２内のドライエアーを排気ポンプ７によ
って迅速に排気しつつ、同時に窒素ボンベ６から処理室
２内に窒素ガスを導入する。適当な時間が経過した段階
で、排気ポンプ７を停止させるとともに、窒素ボンベ６
のバルブを閉める。そして、低圧水銀ランプ４の発光を
停止させる。光学部品Ｐは、光学部品Ｐを窒素雰囲気中
に適当な時間放置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に組み込
まれる光学部品の洗浄方法に関し、特に、紫外領域で使
用されるレンズ等の光洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、成膜を行う前後のレンズ等の光学
部品を洗浄する方法としては、中性洗剤や有機溶剤を用
いた超音波洗浄方法が主流であった。

【０００３】この超音波洗浄方法では、超音波振動を与
えた中性洗剤や有機溶剤によって光学部品の表面に付着
したパーティクルや有機汚染物を除去する。

【０００４】さらに、最近多用されている洗浄方法とし
て、紫外光を用いる光洗浄方法がある。この光洗浄方法
では、酸素を含む雰囲気中で光学部品に紫外光を照射し
て光学部品の表面に付着した有機汚染物を分解する。こ
れにより、超音波洗浄では除去できないわずかな有機汚
染物も除去することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
光洗浄方法を用いても、洗浄後に光学部品を空気中に放
置すると、光学部品の表面に汚染物質が急速に付着して
しまう再汚染がしばしば生じていた。光学部品にこのよ
うな再汚染が生じると、特に紫外域で汚染物質による吸
収損失が増大し、光学部品の透過率が減少したり、光学
部品のレーザ耐性を低下させるという問題が生じる。

【０００６】そこで、本発明は、光学部品の表面に付着
したわずかな汚染物質であっても効果的に除去すること
ができ、かつ、洗浄後に再汚染が発生しにくくなる光学
部品の洗浄方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光学部品の洗浄方法は、光学部品に紫
外光を照射することによって当該光学部品を洗浄する光
洗浄処理の終了の際に、前記光学部品を窒素雰囲気下に
置くことを特徴とする。

【０００８】また、好ましい態様では、前記光学部品
が、石英ガラス基板、蛍石基板、又は石英ガラス基板及
び蛍石基板の少なくとも一方の表面に光学薄膜を形成し
たものであることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光学部品の光
洗浄方法について、図面を参照しつつ説明する。

【００１０】図１は、本発明の洗浄方法を実施するため
の洗浄装置を説明する概略構成図である。図示の洗浄装
置は、密閉した雰囲気中で光学部品Ｐを洗浄するための
処理室２と、光学部品Ｐを処理室２中の適所に支持する
支持台３と、処理室２内の適所に配置されるとともに支
持台３上の光学部品Ｐの表面に紫外線を照射する低圧水
銀ランプ４と、処理室２に光洗浄処理用のガスを供給す
る処理ガス源５と、処理室２に後処理用の窒素ガスを供
給する窒素ボンベ６と、処理室２内の不要ガスを排気す
る排気ポンプ７とを備える。

【００１１】被洗浄物として処理室２中に配置される光
学部品Ｐは、石英ガラス又は蛍石からなる基板材料をそ
れぞれ適当な曲率のレンズ基板に研磨して予め超音波洗
浄を施したものである。このような光学部品Ｐは、紫外
域での使用を目的とするものである。

【００１２】なお、各光学部品Ｐは、上記のようなレン
ズ基板の表面に反射防止膜等の光学薄膜を形成した直後
のものとすることもできる。さらに、各光学部品Ｐは、
レンズ基板の表面に光学薄膜を形成したものを鏡筒等の
保持具にはめ込んで固定した直後のものとすることもで
きる。

【００１３】支持台３は、各光学部品Ｐの外径よりも小
さな直径の開口を有する。光学部品Ｐはこれらの開口上
に載置される。この際、開口の縁部分が光学部品Ｐの周
辺部分を支持する。

【００１４】処理ガス源５からは、配管５１を介して、
酸素を含む清浄な空気が処理室２内に導入される。窒素
ボンベ６からは、配管６１を介して、清浄な窒素ガスが
処理室２内に導入される。また、排気ポンプ７は、配管
７１を介して、処理室２内の空気や窒素ガスを外部に排
気する。これにより、処理室２内を清浄な酸素含有雰囲
気に保ったり、清浄な窒素ガス雰囲気に保ったりするこ
とができる。

【００１５】低圧水銀ランプ４は、光学部品Ｐの上下面
を同時に光洗浄処理できるように、処理室２内の上部と
下部とに配置されている。なお、低圧水銀ランプ４は、
波長１８４．９ｎｍ、２５３．７ｎｍ等の紫外線を発生
する。このうち、波長１８４．９ｎｍの紫外線は、酸素
ガス中で活性酸素を生成し、例えば光学部品Ｐの表面に
付着した有機物を活性化する。また、この活性酸素と酸
素分子からオゾンが生成し、このオゾンが２５３．７ｎ
ｍの紫外線を受けると励起状態の活性酸素が生じ、上記
のような有機物を分解、揮発させる。

【００１６】以下、図１の光洗浄装置を用いた具体的な
洗浄について説明する。予め、光学部品Ｐを被洗浄物と
して処理室２内の支持台３上に配置する。次に、処理室
２を密閉し、処理室２内を排気ポンプ７によって排気し
つつ、処理ガス源５から処理室２内にドライエアーを送
り込む。これと同時に上下の低圧水銀ランプ４を点灯し
て、光学部品Ｐの上下両面を光洗浄処理する。このよう
な光洗浄処理の際に導入するドライエアーとしては、パ
ーティクル及び有機物を除去するためのフィルタを通し
た後のものを用いる。なお、光学部品Ｐの下面の周辺部
分は、支持台３によって遮蔽されているが、励起状態の
活性酸素の回り込みによって、紫外線が直接当たらない
部分であっても、ある程度の洗浄効果を得ることができ
る。

【００１７】以上の光洗浄処理を開始して所定の時間が
経過したら、処理室２内のドライエアーを排気ポンプ７
によって迅速に排気しつつ、同時に窒素ボンベ６から処
理室２内に窒素ガスを導入する。適当な時間が経過した
段階で、排気ポンプ７を停止させるとともに、窒素ボン
ベ６のバルブを閉める。そして、低圧水銀ランプ４の発
光を停止させる。これにより、光学部品Ｐは、窒素雰囲
気下に置かれ、光洗浄処理後の後処理を開始する。そし
て、光学部品Ｐを窒素雰囲気中に適当な時間放置した
後、処理室２を開放して光学部品Ｐを処理室２から取り
出す。

【００１８】以上のような後処理を行うことにより、洗
浄後の光学部品Ｐを大気等に晒した場合であっても、光
学部品Ｐに汚染物が付着する再汚染が抑制され、光学部
品Ｐの光学面における吸収損失の増加を抑制することが
できる。これにより、特に紫外域で使用する光学部品Ｐ
では、光学部品Ｐの紫外線透過率の低下を防止し、光学
部品Ｐのレーザ耐性が低下することを防止できる。上記
のように光学部品Ｐの再汚染が抑制される理由は、紫外
線照射によって洗浄され活性化された直後の光学部品Ｐ
の表面の未結合手が窒素の吸着によって減少し、これに
より光学部品Ｐ表面が不活性化され、汚染物質の吸着確
率が減少するものと考えられる。

【００１９】なお、洗浄後の光学部品Ｐは、適当な鏡筒
内に固定され、例えば波長２５０ｎｍ以下の紫外域で使
用される各種光学機器に組み込まれる。この場合、光学
部品Ｐの表面が不活性化され殆ど汚染されないので、光
学機器に組み込んだ後も光学部品Ｐの透過率は高く、光
学部品Ｐのレーザ耐性を十分に維持することができる。

【００２０】図２は、図１の光洗浄装置を用いた具体的
洗浄例を説明するグラフである。黒丸は、実施例の洗浄
方法を用いた場合の１９３ｎｍにおける処理直後から約
３０日間の透過率の変化を示す。ここで、横軸は、後処
理を開始してから経過時間を示し、縦軸は、後処理直後
の透過率を１００％とした場合のその後の透過率の変化
量を示す。この場合、光学部品Ｐとしては、両面が研磨
された石英ガラス基板の両面に光学薄膜が形成されたも
のを用いた。ドライエアーを用いた一般的な光洗浄処理
の後に、光学部品Ｐである両面に光学薄膜が形成された
石英ガラス基板を窒素雰囲気下で１０分間後処理した。
その後、両面に光学薄膜が形成された石英ガラス基板を
大気雰囲気のデシケータ内に保管して汚れの付着を観察
した。

【００２１】図からも明らかなように、光学部品Ｐの透
過率は、洗浄直後の１０日程度の間に一旦減少するもの
の、その後は一定の値に維持される。

【００２２】一方、白丸は、比較例の洗浄方法を用いた
場合を示す。この場合も、実施例と同様の光学部品Ｐを
用いた。さらに、実施例と同様の光洗浄の後に、光学部
品Ｐである両面に光学薄膜が形成された石英ガラス基板
を直ちに大気雰囲気のデシケータ内に保管して汚れの付
着を観察した。この場合、光学部品Ｐの透過率は、洗浄
直後の１０日程度の間に急激に減少し、その後は実施例
よりもかなり低い一定の透過率に維持される。

【００２３】以上、実施形態に即して本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、後処理において、窒素ボンベ６からの窒素ガス
の代わりに、液体窒素気化装置等で発生させた窒素ガス
を用いることもできる。

【００２４】また、窒素ガスの代わりに、窒素を含有す
るガス、例えばＡｒ等の不活性ガスと窒素ガスとの混合
ガスを用いて、光洗浄直後の光学部品Ｐの表面を不活性
化することもできる。

【００２５】また、低圧水銀ランプ４を消灯した直後に
光洗浄用のドライエアー等を窒素ガスに置換することも
できる。さらに、低圧水銀ランプ４を消灯して一定の時
間が経過した後に光洗浄用のドライエアー等を窒素ガス
に置換することもできる。

【００２６】また、低圧水銀ランプ４の代わりに、Ｘｅ
₂エキシマランプ、ＡｒＦエキシマレーザその他の紫外
線光源を用いることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る光学部品の洗浄方法によれば、光学部品に紫外光
を照射することによって当該光学部品を洗浄する光洗浄
処理の終了の際に、前記光学部品を窒素雰囲気下に置く
ので、光洗浄処理によって活性化された光学部品の表面
を窒素によって不活性化することができる。これによ
り、光学部品の表面への汚染物質の吸着を抑制して光学
部品を長期間に亘って清浄に保つことができる。

【００２８】また、好ましい態様では、前記光学部品が
石英ガラス基板、蛍石基板、又は石英ガラス基板及び蛍
石基板の少なくとも一方の表面に光学薄膜を形成したも
のであるので、比較的ポーラスな構造を有する光学薄膜
であっても汚染物質が吸着しにくくなり、光学部品の再
汚染を効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光洗浄方法を実施するための装置の構
造を説明する図である。

【図２】洗浄後の放置時間と光学部品の透過率変化の関
係を説明する図である。

【符号の説明】

２処理室３支持台４低圧水銀ランプ６窒素ボンベ７排気ポンプＰ光学部品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学部品に紫外光を照射することによっ
て当該光学部品を洗浄する光洗浄処理の終了の際に、前
記光学部品を窒素雰囲気下に置くことを特徴とする光学
部品の洗浄方法。
【請求項２】前記光学部品は、石英ガラス基板、蛍石
基板、又は石英ガラス基板及び蛍石基板の少なくとも一
方の表面に光学薄膜を形成したものであることを特徴と
する請求項１記載の光学部品の洗浄方法。