專利名稱：反射防止膜、光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射防止膜、具有該反射防止膜的光學(xué)系統(tǒng)和具有該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，在醫(yī)療、化學(xué)領(lǐng)域中，熒光顯微鏡的用途正在擴(kuò)大，當(dāng)對(duì)觀察對(duì)象投放包含熒光蛋白質(zhì)的試劑并照射某個(gè)一定波長(zhǎng)的光時(shí)，從試劑發(fā)出不同波長(zhǎng)的熒光，所述熒光顯微鏡能夠進(jìn)行細(xì)胞等的觀察。作為其中之一，存在多光子吸收顯微鏡。在多光子吸收顯微鏡中，作為激勵(lì)光，以得到高輸出為目的使用激光的高次，例如2次。即，相對(duì)于可見光激勵(lì)，激光的波長(zhǎng)為紅外光。由此，在多光子吸收顯微鏡中，光學(xué)系統(tǒng)需要使觀察用的熒光(可見光)和產(chǎn)生熒光的激勵(lì)激光器用的近紅外光透射。因此，需要使可見光 近紅外光透射的反射防止膜。激勵(lì)光需要熒光觀察波長(zhǎng)的大約2倍波長(zhǎng)的光。根據(jù)熒光觀察中使用的試劑來決定觀察中使用的波長(zhǎng)。由于要使用的波長(zhǎng)大約為500nm左右，所以，只要透射到近紅外(大約IOOOnm)的波長(zhǎng)即可。一般公知的反射防止膜使可見光(波長(zhǎng)范圍400nm 680nm)透射，在非專利文獻(xiàn)I中記載了 3層的反射防止膜的設(shè)計(jì)。在專利文獻(xiàn)I中提出了不包含可見光而僅為近紅外域的反射防止膜。并且，在需要可見光的情況下，由于多數(shù)情況下遮斷近紅外域的光，所以，如專利文獻(xiàn)2那樣提出了可見光透射、近紅外域反射這樣的反射防止膜。在可見光 近紅外域的反射防止膜中，在專利文獻(xiàn)3中得到透射波長(zhǎng)范圍400nm IlOOnm的反射防止膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-275294號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-325211號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-338366號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:H.A.Macleod著“光學(xué)薄膜”日刊工業(yè)新聞社出版、1989年12月、P.129 130

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，通過與被觀察物對(duì)應(yīng)的新試劑的開發(fā)，熒光觀察中能夠使用的波長(zhǎng)可以涉及可見光整個(gè)區(qū)域。為了進(jìn)行全部可見光中的熒光觀察，需要能夠透射可見光(400nm 680nm)和激勵(lì)用激光(800nm 1350nm)的光學(xué)系統(tǒng)。即，需要波長(zhǎng)范圍400nm 1350nm這樣的范圍、即可見光的大約2倍的透射波段。圖26是示出現(xiàn)有的多光子吸收顯微鏡的概略結(jié)構(gòu)的圖。
在圖26所的多光子吸收顯微鏡中，使在激光光源501中振蕩的短脈沖激光在多層膜濾波器502中反射，對(duì)放置在觀察臺(tái)503上的觀察對(duì)象S進(jìn)行照射。通過照射該激光而在觀察對(duì)象S中產(chǎn)生的激勵(lì)光透過多層膜濾波器502，能夠由觀察者B進(jìn)行觀察。作為多層膜濾波器502的特性，要求在包含短脈沖激光的波長(zhǎng)的反射波段中，脈沖寬度不會(huì)擴(kuò)大，在可視區(qū)域中，使在觀察對(duì)象S中產(chǎn)生的激勵(lì)光透射以進(jìn)行觀察。在圖26所示的多光子吸收顯微鏡中，用于進(jìn)行觀察的物鏡需要波長(zhǎng)范圍400nm 1350nm的反射防止膜。并且，當(dāng)包含易于進(jìn)行觀察的周邊應(yīng)用時(shí)，優(yōu)選能夠透射到波長(zhǎng)1600nm的光。但是，在非專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)I所記載的反射防止膜中，只能夠透射可見光或近紅外域中的任意一方的光。并且，在專利文獻(xiàn)3所記載的反射防止膜中，透射波段的寬度不足，在波長(zhǎng)1350nm時(shí)反射率為7%，在波長(zhǎng)1600nm時(shí)反射率為16%，成為透鏡或基板以上的反射率，沒有發(fā)揮反射防止膜的作用。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供具有從可見光到近紅外域(波長(zhǎng)范圍400nm 1350nm)的波段的反射防止膜。用于解決課題的手段為了解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的反射防止膜的特征在于，該反射防止膜具有交替層疊折射率nH為1.95 2.32的高折射率物質(zhì)和折射率nL為1.35 1.46的低折射率物質(zhì)而得到的12層的層疊體，波長(zhǎng)范圍400nm 680nm的反射率為1.5%以下，并且，波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm的反射率為2.0%以下。在本發(fā)明的反射防止膜中，優(yōu)選從形成該層疊體的基板側(cè)起依次是，第1、第3、第
5、第7、第9和第11層為高折射率層，第2、第4、第6、第8、第10和第12層為低折射率層，在層疊體的各層中，折射率與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。

第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23〈nLd〈0.54第5 層 0.63〈nHd〈0.88第6 層 0.08<nLd<0.22第7 層 1.23<nHd<2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34〈nLd〈0.44第11 層 0.23〈nHd〈0.42第12 層 1.15〈nLd〈l.27在本發(fā)明的反射防止膜中，優(yōu)選高折射率物質(zhì)是Ti02、Nb205、Ta2O5、HfO2、或它們與La、Zr的混合物，低折射率物質(zhì)是SiO2、MgF2、或它們的混合物。在本發(fā)明的反射防止膜中，優(yōu)選基板的折射率在1.48 1.8的范圍內(nèi)。本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)具有2張以上形成有上述本發(fā)明的反射防止膜中的任意一方的基板。本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備的特征在于，該光學(xué)設(shè)備具有上述本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)。
發(fā)明效果本發(fā)明的反射防止膜能夠組成透射可見光和該可見光的大約2倍波長(zhǎng)的激勵(lì)光的光學(xué)系統(tǒng)，由此，發(fā)揮能夠在可見光整個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行熒光觀察的效果。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的多光子吸收顯微鏡的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖3是示出實(shí)施例1的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖4是示出實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖5是示出實(shí)施例2的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖6是示出實(shí)施例3的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖7是示出實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖8是示出實(shí)施例4的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖9是示出實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖10是示出實(shí)施例5的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖11是示出實(shí)施例 6的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖12是示出實(shí)施例7、實(shí)施例8和實(shí)施例9的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖13是示出實(shí)施例7的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖14是示出實(shí)施例7、實(shí)施例8和實(shí)施例9的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖15是示出實(shí)施例8的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖16是示出實(shí)施例9的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖17是示出實(shí)施例10的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖18是示出實(shí)施例10的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖19是示出實(shí)施例10、實(shí)施例11、實(shí)施例12和實(shí)施例13的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖20是示出實(shí)施例11的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖21是示出實(shí)施例11的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖22是示出實(shí)施例12的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖23是示出實(shí)施例12的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖24是示出實(shí)施例13的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖25是示出實(shí)施例13的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖26是示出現(xiàn)有的多光子吸收顯微鏡的概略結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的反射防止膜、光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)設(shè)備的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，本發(fā)明不由以下的實(shí)施方式限定。
圖1是示出本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備的實(shí)施方式的多光子吸收顯微鏡的概略結(jié)構(gòu)的圖。在圖1所示的多光子吸收顯微鏡中，使在激光光源101中振蕩的短脈沖激光在多層膜濾波器102中反射，經(jīng)由形成有本實(shí)施方式的反射防止膜的光學(xué)系統(tǒng)110，對(duì)放置在觀察臺(tái)103上的觀察對(duì)象S進(jìn)行照射。由于照射該激光而在觀察對(duì)象S中產(chǎn)生的激勵(lì)光透過多層膜濾波器102，能夠由觀察者B進(jìn)行觀察。接著，對(duì)本實(shí)施方式的反射防止膜的結(jié)構(gòu)、作用、效果進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的反射防止膜的特征在于，波長(zhǎng)范圍400nm 680nm的反射率為1.5%以下，并且，波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm的反射率為2.0%以下。由此，能夠組成透射可見光和該可見光的大約2倍波長(zhǎng)的激勵(lì)光的光學(xué)系統(tǒng)，由此，能夠在可見光整個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行熒光觀察。這里，由于可見光域(波長(zhǎng)范圍400nm 680nm)中產(chǎn)生的激勵(lì)光的強(qiáng)度微弱，所以，為了盡可能地減少透射光的損失，優(yōu)選反射率為1.5%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1%以下。另一方面，由于用作激勵(lì)光的波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm的激光的強(qiáng)度非常強(qiáng)，所以，優(yōu)選反射防止效果為5%以下，更加優(yōu)選為2%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5%以下。在本實(shí)施方式的反射防止膜中，優(yōu)選具有交替層疊折射率nH為1.95 2.32的高折射率物質(zhì)和折射率nL為1.35 1.46的低折射率物質(zhì)而得到的12層的層疊體，從形成該層疊體的基板側(cè)起依次是，第1、第3、第5、第7、第9和第11層為高折射率層，第2、第4、第6、第8、第10和第12層為低折射率層，在層疊體的各層中，折射率與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23〈nLd〈0.54第5 層 0.63<nHd<0.88第6 層 0.08〈nLd〈0.22第7 層 1.23<nHd<2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34<nLd<0.44第11 層 0.23〈nHd〈0.42第12 層 1.15〈nLd〈l.27在本實(shí)施方式的反射防止膜中，優(yōu)選高折射率物質(zhì)是Ti02、Nb205、Ta205、Hf02、或它們與La、Zr的混合物，低折射率物質(zhì)是Si02、MgF2、或它們的混合物。在本實(shí)施方式的反射防止膜中，優(yōu)選基板的折射率在1.48 1.8的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,該光學(xué)系統(tǒng)具有形成有上述本實(shí)施方式的反射防止膜中的任意一方的2張以上的基板。 本實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備的特征在于，該光學(xué)設(shè)備具有上述本實(shí)施方式的光學(xué)系統(tǒng)。高折射率物質(zhì)和低折射率物質(zhì)不需要分別為I種，例如，第2層和第4層也可以是相互不同的低折射率物質(zhì)。關(guān)于成膜方法，可以是真空蒸鍍、基于IAD或等離子體的輔助、濺射、離子束濺射、旋轉(zhuǎn)涂敷、浸潰和手法沒有限定。本實(shí)施方式的反射防止膜優(yōu)選用于顯微鏡用的物鏡，但是，例如，也可以應(yīng)用于照相機(jī)、眼鏡、望遠(yuǎn)鏡等的透鏡、棱鏡、濾波器。本實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備例如是這些光學(xué)設(shè)備，本實(shí)施方式的光學(xué)系統(tǒng)例如是這些光學(xué)設(shè)備所具有的光學(xué)系統(tǒng)。(實(shí)施例1 3)圖2是示出實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖3是示出實(shí)施例1的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖4是示出實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖5是示出實(shí)施例2的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖6是示出實(shí)施例3的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。在圖2中示出各層的光學(xué)膜厚。在圖3中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.48、1.45、1.54的情況。在圖5中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.60、1.54、1.64的情況。在圖6中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.70、1.65、1.80的情況。在圖4中，針對(duì)圖3、圖5、圖6所示的基板示出平均反射率和最大反射率。如圖2所示，實(shí)施例1 3的反射防止膜是在基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的HfO2 (折射率nH=L 99)和作為低折射率物質(zhì)的SiO2 (折射率nL=L 45)和MgF2 (折射率nL=l.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的HfO2從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的SiO2從基板側(cè)起依次配置在第2、第
4、第6、第8和第10層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2配置在第12層(最表層)。這里，在層疊體的各層中，折射率nH、nL與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。該光學(xué)膜厚是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)550nm 中的設(shè)為設(shè)計(jì)波長(zhǎng)/4=1.00的值。第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23〈nLd〈0.54第5 層 0.63〈nHd〈0.88第6 層 0.08〈nLd〈0.22第7 層 1.23〈nHd〈2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34<nLd<0.44第11 層 0.23<nHd<0.42第12 層 1.15〈nLd〈l.27(實(shí)施例1)如圖3、圖4所示，實(shí)施例1的反射防止膜在折射率為1.45 1.54的范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射 率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖4所示，在形成在折射率為1.48的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.93%，平均為0.78%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.33%，平均為1.15%。并且，在形成在折射率為1.45的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.09%，平均為0.78%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.39%，平均為1.19%。進(jìn)而，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.11%，平均為0.83%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.57%，平均為1.11%。(實(shí)施例2)如圖4、圖5所示，實(shí)施例2的反射防止膜在折射率為1.54 1.64的范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖4所示，在形成在折射率為1.60的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.98%，平均為0.82%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.59%，平均為1.20%。并且，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.24%，平均為0.82%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.66%，平均為1.30%ο進(jìn)而，在形成在折射率為1.64的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.23%，平均為0.87%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.58%，平均為1.15%。(實(shí)施例3)如圖4、圖6所示，實(shí)施例3的反射防止膜在折射率為1.65 1.80的范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖4所示，在形成在折射率為1.70的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.02%，平均為0.85%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.73%，平均為1.25%。并且，在形成在折射率為1.65的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.07%，平均為0.86%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.73%，平均為1.22%。進(jìn)而，在形成在折射率為1.80的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.45%，平均為0.93%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.84%，平均為1.17%。(實(shí)施例4 6)圖7是示出實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖8是示出實(shí)施例4的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖9是示出實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖10是示出實(shí)施例5的反射防止膜的反射率特性的曲線圖 。圖11是示出實(shí)施例6的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。
在圖7中示出各層的光學(xué)膜厚。在圖8中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.48、1.45、1.54的情況。在圖10中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.60、1.54、1.64的情況。在圖11中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率n為1.70、1.65、1.80的情況。在圖9中，針對(duì)圖8、圖10、圖11所示的基板示出平均反射率和最大反射率。如圖7所示，實(shí)施例4 6的反射防止膜是在基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的TiO2 (折射率nH=2.22)和作為低折射率物質(zhì)的MgF2 (折射率nL=l.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的TiO2從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第12層。這里，在層疊體的各層中，折射率nH、nL與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。該光學(xué)膜厚是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)550nm中的設(shè)為設(shè)計(jì)波長(zhǎng)/4=1.00的值。第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23〈nLd〈0.54
第5 層 0.63<nHd<0.88第6 層 0.08〈nLd〈0.22第7 層 1.23〈nHd〈2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34<nLd<0.44第11 層 0.23<nHd<0.42第12 層 1.15〈nLd〈l.27(實(shí)施例4)如圖8、圖9所示，實(shí)施例4的反射防止膜在折射率為1.45 1.54范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖9所示，在形成在折射率為1.48的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.04%，平均為0.69%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.47%，平均為1.05%。并且，在形成在折射率為1.45的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.17%，平均為0.69%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.65%，平均為1.12%。進(jìn)而，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.23%，平均為0.75%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.33%，平均為0.97%。(實(shí)施例5)如圖9、圖10所示，實(shí)施例5的反射防止膜在折射率為1.54 1.64范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖9所示，在形成在折射率為1.60的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.98%，平均為0.72%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.33%，平均為1.05%。并且，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.29%，平均為0.71%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.60%，平均為1.16%。進(jìn)而，在形成在折射率為1.64的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.12%，平均為0.76%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.32%，平均為1.00%ο(實(shí)施例6)如圖9、圖11所示，實(shí)施例6的反射防止膜在折射率為1.65 1.80范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖9所示，在形成在折射率為1.70的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.92、平均為0.71%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.26%，平均為1.05%。并且，在形成在折射率為1.65的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.22%，平均為0.70%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.54%，平均為1.15%。

進(jìn)而，在形成在折射率為1.80的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.30%，平均為0.83%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.57%，平均為0.99%ο(實(shí)施例7 9)圖12是示出實(shí)施例7、實(shí)施例8和實(shí)施例9的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖13是示出實(shí)施例7的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖14是示出實(shí)施例7、實(shí)施例8和實(shí)施例9的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖15是示出實(shí)施例8的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖16是示出實(shí)施例9的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。在圖12中示出各層的光學(xué)膜厚。在圖13中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率η為1.48、1.45、1.54的情況。在圖15中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率η為1.60、1.54、1.64的情況。在圖16中，利用虛線、點(diǎn)劃線、實(shí)線分別示出基板的折射率η為1.70、1.65、1.80的情況。在圖14中，針對(duì)圖13、圖15、圖16所示的基板示出平均反射率和最大反射率。如圖12所示，實(shí)施例7 9的反射防止膜是在基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5 (折射率ηΗ=2.22)和作為低折射率物質(zhì)的SiO2 (折射率nL=l.45)和MgF2浙射率nL=l.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5從基板側(cè)起依次配置在第
1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的SiO2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2配置在第12層。
這里，在層疊體的各層中，折射率nH、nL與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。該光學(xué)膜厚是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)550nm中的設(shè)為設(shè)計(jì)波長(zhǎng)/4=1.00的值。第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23<nLd<0.54第5 層 0.63〈nHd〈0.88第6 層 0.08〈nLd〈0.22第7 層 1.23〈nHd〈2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34〈nLd〈0.44第11 層 0.23<nHd<0.42第12 層 1.15〈 nLd〈l.27(實(shí)施例7)如圖13、圖14所示，實(shí)施例7的反射防止膜在折射率為1.45 1.54范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖14所示，在形成在折射率為1.48的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.97%，平均為0.75%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.13%，平均為0.92%。并且，在形成在折射率為1.45的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為0.98%，平均為0.73%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.35%，平均為0.97%。進(jìn)而，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.31%，平均為0.83%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.23%，平均為0.87%。(實(shí)施例8)如圖14、圖15所示，實(shí)施例8的反射防止膜在折射率為1.54 1.64范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖14所示，在形成在折射率為1.60的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.11%，平均為0.82%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.23%，平均為1.01%。并且，在形成在折射率為1.54的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.22%，平均為0.81%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.63%，平均為1.10% O進(jìn)而，在形成在折射率為1.64的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.15%，平均為0.87%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.39%，平均為0.99%O(實(shí)施例9)如圖14、圖16所示，實(shí)施例9的反射防止膜在折射率為1.65 1.80范圍內(nèi)的任意基板上，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率為2.0%以下。具體而言，如圖14所示，在形成在折射率為1.70的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.01%，平均為0.75%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.12%，平均為1.0.91%。并且，在形成在折射率為1.65的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.11%，平均為0.74%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.52%，平均為0.99%ο進(jìn)而，在形成在·折射率為1.80的基板上的情況下，在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.28%，平均為0.87%，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.49%，平均為0.88%ο(實(shí)施例10 13)圖17是示出實(shí)施例10的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖18是示出實(shí)施例10的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖19是示出實(shí)施例10、實(shí)施例11、實(shí)施例12和實(shí)施例13的反射防止膜的平均反射率和最大反射率的表。圖20是示出實(shí)施例11的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖21是示出實(shí)施例11的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖22是示出實(shí)施例12的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖23是示出實(shí)施例12的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。圖24是示出實(shí)施例13的反射防止膜的層結(jié)構(gòu)的表。圖25是示出實(shí)施例13的反射防止膜的反射率特性的曲線圖。在圖17、圖20、圖22和圖24中示出各層的光學(xué)膜厚。在圖19中,針對(duì)實(shí)施例10 13示出平均反射率和最大反射率。這里，在層疊體的各層中，折射率nH、nL與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式。該光學(xué)膜厚是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)550nm中的設(shè)為設(shè)計(jì)波長(zhǎng)/4=1.00的值。第I 層 0.ll〈nHd〈0.25第2 層 0.33〈nLd〈0.72第3 層 0.33〈nHd〈0.60第4 層 0.23〈nLd〈0.54第5 層 0.63〈nHd〈0.88第6 層 0.08〈nLd〈0.22第7 層 1.23<nHd<2.29第8 層 0.06〈nLd〈0.15第9 層 0.59〈nHd〈0.94第10 層 0.34<nLd<0.44第11 層 0.23〈nHd〈0.42第12 層 1.15〈nLd〈l.27(實(shí)施例10)
如圖17所示，實(shí)施例10的反射防止膜是在折射率為1.49的基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5 (折射率nH=2.22)和作為低折射率物質(zhì)的SiO2 (折射率nL=l.45)和MgF2 (折射率nL=l.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的SiO2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2配置在第12層(最表層)。如圖18、圖19所示，實(shí)施例10的反射防止膜示出如下的分光特性:在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.26%，平均為0.93%，成為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為0.97%，平均為0.75%，成為2.0%以下。(實(shí)施例11)如圖20所示，實(shí)施例11的反射防止膜是在折射率為1.57的基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的HfO2 (折射率nH=l.99)和作為低折射率物質(zhì)的SiO2 (折射率nL=l.45)和MgF2 (折射率nL=1.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的HfO2從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的SiO2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8和第10層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2配置在第12層(最表層)。如圖19、圖21所示，實(shí)施例11的反射防止膜示出如下的分光特性:在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.39%，平均為0.93%，成為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為1.16%，平均為0.79%，成為2.0%以下。(實(shí)施例12)如圖22所示，實(shí)施例12的反射防止膜是在折射率為1.57的基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的TiO2浙射率nH=2.32)和作為低折射率物質(zhì)的MgF2浙射率nL=l.38)而得到的12層的層疊體。作為高折射率物質(zhì)的TiO2從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低 折射率物質(zhì)的MgF2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第12層(最表層)。如圖19、圖23所示，實(shí)施例12的反射防止膜示出如下的分光特性:在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.30%，平均為0.93%，成為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為0.93%，平均為0.74%，成為2.0%以下。(實(shí)施例13)在上述實(shí)施例中，以提高與光學(xué)部件表面之間的緊密貼合度、提高施加了反射防止膜的光學(xué)部件最表層的疏水性、防霧性、耐久性等為目的，也可以在光學(xué)部件與第I層之間和/或第12層的更外側(cè)，在不會(huì)對(duì)光學(xué)特性造成較大影響的范圍內(nèi)賦予其他層。作為這種例子，實(shí)施例13的反射防止膜在具有與實(shí)施例10相同的層材料的層疊體中，在第12層的外側(cè)進(jìn)行Si02的外層涂敷。S卩，如圖24所示，實(shí)施例13的反射防止膜，在折射率為1.49的基板上交替層疊作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5浙射率nH=2.22)和作為低折射率物質(zhì)的SiO2浙射率nL=l.45)和MgF2 (折射率nL=1.38)而得到的12層的層疊體的最表層上，層疊有SiO2作為第13層。這里，作為高折射率物質(zhì)的Ta2O5從基板側(cè)起依次配置在第1、第3、第5、第7、第9和第11層，作為低折射率物質(zhì)的SiO2從基板側(cè)起依次配置在第2、第4、第6、第8、第10和第13層，作為低折射率物質(zhì)的MgF2配置在第12層。如圖19、圖25所示，實(shí)施例13的反射防止膜示出如下的分光特性:在波長(zhǎng)范圍400nm 680nm內(nèi)反射率最大為1.26%，平均為0.93%，成為1.5%以下，在波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm內(nèi)反射率最大為0.97%，平均為0.75%，成為2.0%以下。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的反射防止膜在物鏡需要從可見光到近紅外域的波長(zhǎng)范圍的反射防止膜的多光子顯微鏡中是有用的。標(biāo)號(hào)說明101:激光光源；102:多層膜濾波器；10`3:觀察臺(tái)；110:光學(xué)系統(tǒng)；S:觀察對(duì)象。
權(quán)利要求
1.一種反射防止膜，其特征在于， 所述反射防止膜具有交替層疊折射率nH為1.95 2.32的高折射率物質(zhì)和折射率nL為1.35 1.46的低折射率物質(zhì)而得到的12層的層疊體， 波長(zhǎng)范圍400nm 680nm的反射率為1.5%以下，并且，波長(zhǎng)范圍680nm 1350nm的反射率為2.0%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射防止膜，其特征在于， 從形成所述層疊體的基板側(cè)起依次是，第1、第3、第5、第7、第9和第11層為高折射率層，第2、第4、第6、第8、第10和第12層為低折射率層， 在所述層疊體的各層中，折射率與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足以下各式:第 I 層 0.1K nHcK0.25第 2 層 0.33<nLd<0.72第 3 層 0.33<nHd<0.60第 4 層 0.23<nLd<0.54第 5 層 0.63<nHd<0.88第 6 層 0.08<nLd<0.22第 7 層 1.23<nHd<2.29第 8 層 0.06<nLd<0.15第 9 層 0.59<nHd<0.94第 10 層 0.34〈nLd〈0.44第 11層 0.23〈nHd〈0.42第 12 層 1.15〈nLd〈l.27。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射防止膜，其特征在于， 所述高折射率物質(zhì)是Ti02、Nb205、Ta205、Hf02、或它們與La、Zr的混合物，所述低折射率物質(zhì)是SiO2、MgF2、或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)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的范圍內(nèi)。
5.一種光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)具有2張以上形成有權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的反射防止膜的所述基板。
6.一種光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)設(shè)備具有權(quán)利要求5所述的光學(xué)系統(tǒng)。
全文摘要
提供具有可見光～近紅外域的波段的反射防止膜。具有交替層疊折射率nH為1.95～2.32的高折射率物質(zhì)和折射率nL為1.35～1.46的低折射率物質(zhì)而得到的12層的層疊體，波長(zhǎng)范圍400nm～680nm的反射率為1.5%以下，并且，波長(zhǎng)范圍680nm～1350nm的反射率為2.0%以下。從形成該層疊體的基板側(cè)起，第1、第3、第5、第7、第9和第11層為高折射率層，第2、第4、第6、第8、第10和第12層為低折射率層，在層疊體的各層中，折射率與物理膜厚d之積即光學(xué)膜厚滿足規(guī)定式。
文檔編號(hào)G02B1/11GK103250075SQ201280004020
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者小山匡考 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社