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1、(10)申请公布号 CN 102918428 A(43)申请公布日 2013.02.06CN102918428A*CN102918428A*(21)申请号 201180026803.9(22)申请日 2011.08.302010-196543 2010.09.02 JPG02B 1/11(2006.01)B32B 7/02(2006.01)G02B 3/00(2006.01)G02B 21/16(2006.01)(71)申请人奥林巴斯株式会社地址日本东京都(72)发明人井藤佳人 丰原延好(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人李辉 于英慧(54) 发明名称反射防止膜、。
2、透镜、光学系统、物镜以及光学设备(57) 摘要提供对于紫外区域和可见区域这两个区域的光,光学上稳定,光的吸收较少,并且能够有效实现预定的反射防止的反射防止膜。具有在透明的基板上从空气侧向基板侧依次形成有第1层、第2层、第3层、第4层、第5层、第6层的6层以上的薄膜的结构,从空气侧起的第奇数个薄膜是低折射率膜,第偶数个薄膜是低折射率膜或折射率比低折射率膜大的中间折射率膜,在将中心波长0下的中间折射率膜和低折射率膜的折射率分别设为了NM、NL时,它们满足预定的式子,并且紫外区的波长1和可见区的波长2满足预定的式子。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.11.29(86)PCT。
3、申请的申请数据PCT/JP2011/069526 2011.08.30(87)PCT申请的公布数据WO2012/029744 JA 2012.03.08(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书13页 附图8页按照条约第19条修改的权利要求书2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 8 页按照条约第19条修改的权利要求书 2 页1/2页21.一种反射防止膜,其具有在透明的基板上从空气侧向所述基板侧依次形成有第1层、第2层、第3层、第4层、第5层、第6层的6层以上的薄膜的结构,从所述空气侧起的第奇数个薄膜是低折射率膜,第偶数个薄膜是。
4、低折射率膜或折射率比所述低折射率膜大的中间折射率膜,在将中心波长0下的所述中间折射率膜和所述低折射率膜的折射率分别设为了NM、NL时,同时满足下式(1)、(2)、(3),0500nm(1)1.45NM1.8 (2)NL1.45 (3)该反射防止膜的特征在于,在紫外区的波长1、和可见区的波长2处防止反射,同时满足下式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9),1355nm(4)400nm2700nm (5)R11.0% (6)R21.5% (7)K11.0% (8)K21.0% (9)此处,R1是波长1下的反射率,R2是波长2下的反射率,K1是波长1下的膜吸收率,K2是波长2下的膜吸收率,所。
5、述膜吸收率为100(100(所述基板的反射率+所述基板的透射率)(施加所述反射防止膜后的所述基板的反射率+施加所述反射防止膜后的所述基板的透射率)。2.根据权利要求1所述的反射防止膜,其特征在于,所述基板的折射率小于1.85。3.根据权利要求1所述的反射防止膜,其特征在于,所述基板的折射率为1.85以上。4.根据权利要求2所述的反射防止膜,其特征在于,所述反射防止膜同时满足下式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16),0.2290d10.2340 (10)0.2600d20.2680 (11)0.0450d30.0770 (12)0.0740d40.1180 (13。
6、)0.2110d50.2770 (14)0.0350d60.1500 (15)0.0390d70.2070 (16)此处,d1是所述第1层的光学膜厚,d2是所述第2层的光学膜厚,权 利 要 求 书CN 102918428 A2/2页3d3是所述第3层的光学膜厚,d4是所述第4层的光学膜厚,d5是所述第5层的光学膜厚,d6是所述第6层的光学膜厚,d7是所述第7层的光学膜厚,所述光学膜厚为折射率几何学厚度。5.根据权利要求3所述的反射防止膜,其特征在于,所述反射防止膜同时满足下式(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22),0.2330d10.2340 (17)0.2690d20.2。
7、890 (18)0.0720d30.0730 (19)0.1060d40.1270 (20)0.1460d50.2110 (21)0.2530d60.2780 (22)此处,d1是所述第1层的光学膜厚,d2是所述第2层的光学膜厚,d3是所述第3层的光学膜厚,d4是所述第4层的光学膜厚,d5是所述第5层的光学膜厚,d6是所述第6层的光学膜厚,d7是所述第7层的光学膜厚,所述光学膜厚为折射率几何学厚度。6.根据权利要求15中的任意一项所述的反射防止膜,其特征在于,所述中间折射率层的材料为Al2O3、SiO2、LaF3、NdF3、YF3、CeF3或包含这些化合物的混合物,所述低折射率层的材料为MgF。
8、2、BaF2、LiF、AlF3、NaF、CaF2或包含这些化合物的混合物。7.一种透镜,其特征在于,该透镜被施加了权利要求16中的任意一项所述的反射防止膜。8.一种光学系统,其特征在于,该光学系统具有权利要求7所述的透镜。9.一种物镜,其特征在于,该物镜具有权利要求8所述的光学系统。10.一种光学设备,其特征在于,该光学设备具有权利要求8所述的光学系统,使用所述光学系统进行观察并且会聚激光。权 利 要 求 书CN 102918428 A1/13页4反射防止膜、 透镜、 光学系统、 物镜以及光学设备技术领域0001 本发明涉及反射防止膜、使用了该反射防止膜的透镜、光学系统、物镜以及使用了该光学系。
9、统的光学设备。背景技术0002 作为以往的紫外光用的反射防止膜,提出了专利文献1记载的反射防止膜。该反射防止膜是如下的膜:在透明基板面上交替形成包含Al2O3膜的中间折射率层、和包含MgF2的低折射率层并设为4层7层,在波长248nm(KrF准分子激光波长)、和除此以外的波长(例如:HeNe激光波长633nm)这两个波长处防止反射。此外,在专利文献2中,提出了层叠7层的膜,该膜是在波长350nm至波长800nm的范围内具有0.6%以下的宽频带反射性的防止膜。0003 在使用激光进行处理的光学装置中,需要同时进行波长400nm700nm的可见区(根据需要为紫外区或红外区)内的观察,和进行处理的激。
10、光波长、例如YAG激光的第3高次谐波(振荡波长355nm)的照射(透射)。0004 此外,将以往提出的2波长反射防止膜设计为对准分子激光波长248nm和波长600nm700nm以1.5%以下防止反射。0005 现有技术文献0006 专利文献0007 专利文献1:日本特许第3232727号公报0008 专利文献2:日本特许第4190773号公报发明内容0009 发明所要解决的课题0010 但是,在不变更上述反射防止膜的膜结构、而应用到YAG激光的第3高次谐波(振荡波长355nm)来进行波长移动时,存在反射率在波长400nm600nm范围内变为3%以上,由此可见区内的观察变得困难的问题。0011 。
11、此外,以往的反射防止膜使用TiO2那样的折射率超过1.8的高折射率材料构成。一般而言,TiO2那样的高折射率材料在波长400nm以下的紫外区域范围内的膜吸收率高。因此在使用紫外区的激光、例如YAG激光的第3高次谐波(振荡波长355nm)的情况下,存在如下问题:反射防止膜由于光的吸收而损伤,膜结构发生变化,从而不能得到预定的分光特性、例如反射防止特性。0012 因此,本发明的目的在于能够通过适当设定反射防止膜的材质的折射率和膜结构,主要针对波长小于400nm的紫外区域、和波长400nm700nm的可见区域这两个区域的光,提供光学上稳定、光的吸收较少,并且能够有效地实现预定的反射防止的反射防止膜。。
12、本发明的目的还在于,提供例如适于进行激光处理的各种光学透镜的2波长反射防止膜作为这种反射防止膜。说 明 书CN 102918428 A2/13页50013 用于解决课题的手段0014 为了解决上述课题并达到目的,本发明的反射防止膜具有在透明的基板上从空气侧向基板侧依次形成有第1层、第2层、第3层、第4层、第5层、第6层的6层以上的薄膜的结构,从空气侧起的第奇数个薄膜是低折射率膜,第偶数个薄膜是低折射率膜或折射率比低折射率膜大的中间折射率膜,在将中心波长0下的中间折射率膜和低折射率膜的折射率分别设为NM、NL时,同时满足下式(1)、(2)、(3),0015 0500nm(1)0016 1.45N。
13、M1.8 (2)0017 NL1.45 (3)0018 该反射防止膜的特征在于,在紫外区的波长1、和可见区的波长2处防止反射,0019 同时满足下式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)。0020 1355nm(4)0021 400nm2700nm (5)0022 R11.0% (6)0023 R21.5% (7)0024 K11.0% (8)0025 K21.0% (9)0026 此处,0027 R1是波长1下的反射率,0028 R2是波长2下的反射率,0029 K1是波长1下的膜吸收率,0030 K2是波长2下的膜吸收率,0031 膜吸收率为100(100(基板的反射率+基板的透射。
14、率)(施加反射防止膜后的基板的反射率+施加反射防止膜后的基板的透射率)。0032 本发明的反射防止膜优选的是,基板的折射率小于1.85。0033 本发明的反射防止膜优选的是,基板的折射率为1.85以上。0034 本发明的反射防止膜优选的是,同时满足下式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)。0035 0.2290d10.2340 (10)0036 0.2600d20.2680 (11)0037 0.0450d30.0770 (12)0038 0.0740d40.1180 (13)0039 0.2110d50.2770 (14)0040 0.0350d60.1500。
15、 (15)0041 0.0390d70.2070 (16)0042 此处,0043 d1是第1层的光学膜厚,0044 d2是第2层的光学膜厚,说 明 书CN 102918428 A3/13页60045 d3是第3层的光学膜厚,0046 d4是第4层的光学膜厚,0047 d5是第5层的光学膜厚,0048 d6是第6层的光学膜厚,0049 d7是第7层的光学膜厚,0050 光学膜厚为折射率几何学厚度。0051 本发明的反射防止膜优选的是,同时满足下式(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)。0052 02330d102340 (17)0053 0.2690d20.2890 (18。
16、)0054 0.0720d30.0730 (19)0055 0.1060d40.1270 (20)0056 0.1460d50.2110 (21)0057 0.2530d60.2780 (22)0058 此处,0059 d1是第1层的光学膜厚,0060 d2是第2层的光学膜厚,0061 d3是第3层的光学膜厚,0062 d4是第4层的光学膜厚,0063 d5是第5层的光学膜厚,0064 d6是第6层的光学膜厚,0065 d7是第7层的光学膜厚,0066 光学膜厚为折射率几何学厚度。0067 本发明的反射防止膜优选的是,中间折射率层的材料是Al2O3、SiO2、LaF3、NdF3、YF3、CeF。
17、3或包含这些化合物的混合物,低折射率层的材料是MgF2、BaF2、LiF、AlF3、NaF、CaF2或包含这些化合物的混合物。0068 本发明的透镜的特征在于,被施加了上述任意一个反射防止膜。0069 本发明的光学系统的特征在于,具有上述透镜。0070 本发明的物镜的特征在于,具有上述光学系统。0071 本发明的光学设备的特征在于,具有上述光学系统,使用光学系统进行观察并且会聚激光。0072 发明的效果0073 本发明的反射防止膜起到如下效果:主要针对波长小于400nm的紫外区域和波长400nm700nm的可见区域这两个区域的光,在光学上稳定,光的吸收较少,并且能够有效地实现预定的反射防止。附。
18、图说明0074 图1是示出表1所示的实施例19的反射防止膜的分光反射率特性的曲线图。0075 图2是示出表1的实施例中的基材折射率的上下限的实施例1、9和从这些之间的实施例中选择出的实施例5的分光反射率特性的曲线图。说 明 书CN 102918428 A4/13页70076 图3是关于实施例1,针对波长绘制将基板的反射率和透射率进行相加后的值、以及将施加反射防止膜后的基板的反射率和透射率进行相加后的值的曲线图。0077 图4是关于实施例1,针对波长绘制膜吸收率后的曲线图。0078 图5是示出表2所示的实施例1012的分光反射率特性的曲线图。0079 图6是示出表3所示的实施例13、14的分光反。
19、射率特性的曲线图。0080 图7是示出表4所示的比较例的分光反射率特性的曲线图。0081 图8是示出第4实施方式的修补装置的结构的图。0082 图9是示出第5实施方式的显微镜的结构的图。具体实施方式0083 下面,根据附图来详细地说明本发明的反射防止膜的实施方式。另外,本发明不受以下实施方式的限定。0084 首先,在实施方式的说明之前,对本发明的作用/效果进行说明。0085 本发明的反射防止膜具有在透明的基板上从空气侧向基板侧依次形成有第1层、第2层、第3层、第4层、第5层、第6层的6层以上的薄膜的结构,从空气侧起的第奇数个薄膜是低折射率膜,第偶数个薄膜是低折射率膜或折射率比低折射率膜大的中间。
20、折射率膜,在将中心波长0下的中间折射率膜和低折射率膜的折射率分别设为NM、NL时,同时满足下式(1)、(2)、(3),0086 0500nm(1)0087 1.45NM1.8 (2)0088 NL1.45 (3)0089 该反射防止膜的特征在于,在紫外区的波长1、和可见区的波长2处防止反射,0090 同时满足下式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)。0091 1355nm(4)0092 400nm2700nm (5)0093 R11.0% (6)0094 R21.5% (7)0095 K11.0% (8)0096 K21.0% (9)0097 此处,0098 R1是波长1下的反射率,。
21、0099 R2是波长2下的反射率,0100 K1是波长1下的膜吸收率,0101 K2是波长2下的膜吸收率,0102 膜吸收率为100(100(基板的反射率+基板的透射率)(施加反射防止膜后的基板的反射率+施加反射防止膜后的基板的透射率)。0103 另外,针对基板的反射率和施加反射防止膜后的基板的反射率应用上式(6)、(7)。0104 在上式(6)(9)中的任意一个以上超过了上限值的情况下,在光学上变得不稳说 明 书CN 102918428 A5/13页8定,光的吸收变多,从而难以有效实现预定的反射防止。0105 本发明的反射防止膜优选的是,同时满足下式(10)、(11)、(12)、(13)、(。
22、14)、(15)、(16)。0106 0.2290d10.2340 (10)0107 0.2600d20.2680 (11)0108 0.0450d30.0770 (12)0109 0.0740d40.1180 (13)0110 0.2110d50.2770 (14)0111 0.0350d60.1500 (15)0112 0.0390d70.2070 (16)0113 此处,0114 d1是第1层的光学膜厚,0115 d2是第2层的光学膜厚,0116 d3是第3层的光学膜厚,0117 d4是第4层的光学膜厚,0118 d5是第5层的光学膜厚,0119 d6是第6层的光学膜厚,0120 d7是。
23、第7层的光学膜厚,0121 光学膜厚为折射率几何学厚度。0122 在不满足上式(10)(16)中的任意一个以上的情况下,在光学上变得不稳定,光的吸收变多,从而难以有效实现预定的反射防止。0123 本发明的反射防止膜优选的是,同时满足下式(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)。0124 0.2330d10.2340 (17)0125 0.2690d20.2890 (18)0126 0.0720d30.0730 (19)0127 0.1060d40.1270 (20)0128 0.1460d50.2110 (21)0129 0.2530d60.2780 (22)0130 此处,。
24、0131 d1是第1层的光学膜厚,0132 d2是第2层的光学膜厚,0133 d3是第3层的光学膜厚,0134 d4是第4层的光学膜厚,0135 d5是第5层的光学膜厚,0136 d6是第6层的光学膜厚,0137 d7是第7层的光学膜厚,0138 光学膜厚为折射率几何学厚度。0139 在不满足上式(17)(22)中的任意一个以上的情况下,在光学上变得不稳定,光的吸收变多,从而难以有效实现预定的反射防止。说 明 书CN 102918428 A6/13页90140 表1是示出第1实施方式的7层结构的反射防止膜的结构的表。表2是示出第2实施方式的7层结构的反射防止膜的结构的表。表3是示出第3实施方式。
25、的6层结构的反射防止膜的结构的表。表4是示出作为比较例的6层结构的反射防止膜的结构的表。在表14中,按照相对于基板的层叠顺序示出了各层的材料和光学膜厚。光学膜厚是对各表记载的数值乘以各实施方式的设计波长0后的数值。此外,表和附图中的基板材料名称除了记载了具体的物质名称的名称以外,均为小原株式会社的商标。0141 表10142 0143 表20144 0145 表3说 明 书CN 102918428 A7/13页100146 0147 表40148 0149 图1是示出表1所示的实施例19的反射防止膜的分光反射率特性的曲线图。图2是示出表1的实施例中的基材折射率的上下限的实施例1、9和从这些之间。
26、的实施例中选择出的实施例5的分光反射率特性的曲线图。图3是关于实施例1,针对波长绘制将基板的反射率和透射率进行相加后的值、以及将施加反射防止膜后的基板的反射率和透射率进行相加后的值的曲线图。图4是关于实施例1,针对波长绘制膜吸收率后的曲线图。图5是示出表2所示的实施例1012的分光反射率特性的曲线图。图6是示出表3所示的实施例13、14的分光反射率特性的曲线图。图7是示出表4所示的比较例的分光反射率特性的曲线图。0150 此处,图1、图2、图5图7是示出取横轴为波长(单位nm)、纵轴为反射率(单位%)的2波长反射防止膜的分光反射率特性的图。此外,图4所示的膜吸收率使用图3所示的基板的反射率+基板的透射率(实线)、和施加反射防止膜后的基板的反射率+施加反射防止膜后的基板的透射率(虚线),根据“100(100(基板的反射率+基板的透射率)(施加反射防止膜后的基板的反射率+施加反射防止膜后的基板的透射率)”计算。另外,在图3、图4中,不仅针对355nm和400700nm,为了参考,还针对300750nm之间的所有范围,示出了反射率+透射率以及膜吸收率。0151 (第1实施方式)说 明 书CN 102918428 A10。