(57)【要約】【課題】  光の透過率を低下させることなく、従来と比較して耐久性を向上させる。【解決手段】  １３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光を透過させるレンズ５に備えられる反射防止膜６は、２つの高屈折率層６０，６２と、高屈折率層６０，６２よりも屈折率の低い２つの低屈折率層６３，６５と、高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５に対して異なる組成を有し、当該高屈折率層６０，６２または当該低屈折率層６３，６５に隣接する２つの補助層６１，６４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光を透過させる光学素子に備えられる反射防止膜において、
少なくとも１つの高屈折率層と、
前記高屈折率層よりも屈折率の低い、少なくとも１つの低屈折率層と、
前記高屈折率層または前記低屈折率層に対して異なる組成を有し、当該高屈折率層または当該低屈折率層に隣接する、少なくとも１つの補助層とを備えることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】
請求項１記載の反射防止膜において、
前記補助層は、２つの前記高屈折率層の間に介在することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３】
請求項２記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項４】
請求項２または３記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム及び酸化イットリウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項５】
請求項４記載の反射防止膜において、
前記高屈折率材料は、酸化セリウムを主成分として含有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項６】
請求項２〜５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは３０〜７０ｎｍであることを特徴とする反射防止膜。
【請求項７】
請求項２〜６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層の厚みは５〜３０ｎｍであることを特徴とする反射防止膜。
【請求項８】
請求項２〜７の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記高屈折率層よりも膜応力が小さいことを特徴とする反射防止膜。
【請求項９】
請求項２〜８の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記補助層、前記高屈折率層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項１０】
請求項１記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層に隣接し、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１１】
請求項１０記載の反射防止膜において、
前記補助層は、２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする反射防止膜。
【請求項１２】
請求項１１記載の反射防止膜において、
前記補助層を少なくとも２つ備え、
これら補助層は、別々に２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする反射防止膜。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の反射防止膜において、
前記補助層と、前記２つの低屈折率層とは、逆向きの膜応力を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項１４】
請求項１０〜１３の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層の厚みに対し、この補助層に隣接する前記低屈折率層の総厚み比は２〜４であることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１５】
請求項１０〜１４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８より大きい高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１６】
請求項１０〜１５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、２酸化ハフニウム、５酸化タンタル、２酸化チタン及び２酸化ジルコニウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１７】
請求項１０〜１６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは７０ｎｍ以下であることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１８】
請求項１０〜１７の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層よりも膜応力が大きいことを特徴とする反射防止膜。
【請求項１９】
請求項１０〜１８の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記低屈折率層、前記補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの低屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項２０】
請求項１記載の反射防止膜において、
少なくとも２つの前記補助層を備え、
一方の前記補助層は、２つの前記高屈折率層の間に介在し、
他方の前記補助層は、前記低屈折率層に隣接し、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２１】
請求項２０記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２２】
請求項２０または２１記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム及び酸化イットリウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２３】
請求項２２記載の反射防止膜において、
前記高屈折率材料は、酸化セリウムを主成分として含有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項２４】
請求項２０〜２３の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは３０〜７０ｎｍであることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２５】
請求項２０〜２４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記一方の補助層の厚みは５〜３０ｎｍであることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２６】
請求項２０〜２５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記一方の補助層は、前記高屈折率層よりも膜応力が小さいことを特徴とする反射防止膜。
【請求項２７】
請求項２０〜２６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層は、２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする反射防止膜。
【請求項２８】
請求項２７記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層を少なくとも２つ備え、
これら他方の補助層は、別々に２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする反射防止膜。
【請求項２９】
請求項２７または２８記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層と、前記２つの低屈折率層とは、逆向きの膜応力を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３０】
請求項２０〜２９の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層の厚みに対し、この他方の補助層に隣接する前記低屈折率層の総厚み比は２〜４であることを特徴とする反射防止膜。
【請求項３１】
請求項２０〜３０の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層は、前記低屈折率層よりも膜応力が大きいことを特徴とする反射防止膜。
【請求項３２】
請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記低屈折率層及び前記他方の補助層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３３】
請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記他方の補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３４】
請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記低屈折率層、前記他方の補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層及び前記２つの低屈折率層はそれぞれ同一の組成を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３５】
請求項１〜３４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層と同一の材料によって、異なる組成で形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項３６】
請求項１〜３５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、高屈折率材料から形成され、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項３７】
請求項３６記載の反射防止膜において、
前記低屈折率材料は、２酸化シリコンを主成分として含有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項３８】
１３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光を透過させる光学素子本体と、
前記光学素子本体の光学面に形成された、請求項１〜３７の何れか一項に記載の反射防止膜とを備えることを特徴とする光学素子。
【請求項３９】
請求項３８記載の光学素子において、
前記光学素子本体の光学面には、回折構造が設けられていることを特徴とする光学素子。
【請求項４０】
請求項３８または３９記載の光学素子において、
前記光学素子本体はプラスチック製であることを特徴とする光学素子。
【請求項４１】
光信号を双方向に伝送する光ファイバの一端に近接して配設される発光素子及び受光素子と、
前記発光素子及び前記受光素子と、前記光ファイバとの間に配設される、請求項３８〜４０の何れか一項に記載の光学素子とを備えることを特徴とする光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止膜と、この反射防止膜を備える光学素子と、この光学素子を備える光送受信モジュールとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバを介して通信を行う装置として、１３００〜１６００ｎｍの２種類の波長λ1，λ2の光を用いて信号の送受信を行う光送受信モジュールがある。
【０００３】
このような光送受信モジュールは受光素子及び発光素子と、光ファイバの端面との間にレンズを備えており、このレンズの光学面には、波長に応じて光路を変化させる薄膜や回折構造が設けられている（例えば、特許文献１〜３参照）。これにより、光送受信モジュールの内部では、光ファイバの端面から出射される波長λ1の光が受光素子に入射するとともに、発光素子から出射される波長λ2の光が光ファイバの前記端面に入射するようになっている。
【０００４】
ところで、６５０ｎｍや７８０ｎｍ程度の低波長の光を透過させる光学素子には、透過率を向上させる観点から、反射防止膜が設けられている。
【特許文献１】特開２０００−１８０６７１号公報
【特許文献２】特開２００４−３７９２８号公報
【特許文献３】特開２００３−３４４７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、６５０ｎｍや７８０ｎｍ程度の低波長の光に対する公知の反射防止膜を単純に応用して１３００〜１６００ｎｍの何れかの波長の光に対する反射防止膜を設けると、透過率を向上させることはできるものの、対象とする光の波長が大きくなる分、公知の反射防止膜と比較して膜内の各層の厚みが大きくなってしまう。そのため、レンズの本体がプラスチック製である場合には、温度や湿度の変化によってレンズ本体の形状が変化すると、各層の内部応力による歪みが大きくなってクラックが生じてしまう。つまり、レンズの耐久性が低下してしまう。
【０００６】
本発明の課題は、光の透過率を低下させることなく、従来と比較して耐久性を向上させることができる反射防止膜と、この反射防止膜を備える光学素子と、この光学素子を備える光送受信モジュールとを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、１３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光を透過させる光学素子に備えられる反射防止膜において、
少なくとも１つの高屈折率層と、
前記高屈折率層よりも屈折率の低い、少なくとも１つの低屈折率層と、
前記高屈折率層または前記低屈折率層に対して異なる組成を有し、当該高屈折率層または当該低屈折率層に隣接する、少なくとも１つの補助層とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、少なくとも１つの高屈折率層及び低屈折率層を備えるので、１３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光の反射を防止し、透過率の低下を防止することができる。
【０００９】
また、高屈折率層または低屈折率層と異なる組成を有する補助層が高屈折率層または低屈折率層に隣接するので、補助層がない場合、つまり、６５０ｎｍや７８０ｎｍ程度の低波長の光に対する公知の反射防止膜を単純に１３００〜１６００ｎｍの波長域中の波長に応用して反射防止膜を形成する場合と比較して、当該高屈折率層または低屈折率層の厚みが補助層で分割されて小さくなる。従って、温度や湿度の変化によって前記光学素子の形状が変化する場合であっても、各層の内部応力による歪みが大きくならないため、クラックが生じない。つまり、レンズの耐久性を向上させることができる。
よって、光の透過率を低下させることなく、従来と比較して耐久性を向上させることができる。
【００１０】
なお、補助層の厚みは、隣接する低屈折率層または高屈折率層より大きくても良いし、小さくても良い。但し、反射防止膜の層厚みを小さくする観点からは、隣接する低屈折率層または高屈折率層よりも補助層の厚みは小さい方が好ましい。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の反射防止膜において、
前記補助層は、２つの前記高屈折率層の間に介在することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、補助層は２つの高屈折率層の間に介在するので、１つの高屈折率層が補助層によって２つに分割された状態となり、補助層がない場合と比較して、各高屈折率層の厚みが小さくなる。従って、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００１４】
ここで、高屈折率材料とは、波長１４５０ｎｍの光に対して屈折率が１．５５以上の材料のことである。この高屈折率材料は、化合物でも良いし、混合物でも良い。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から高屈折率層が形成され、高屈折率層の厚みが大きくなる場合であっても、請求項２記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム及び酸化イットリウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、請求項２または３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
なお、主成分として含有するとは、主成分と副成分とを含有する場合の他、主成分のみを含有する場合を含む。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の反射防止膜において、
前記高屈折率材料は、酸化セリウムを主成分として含有することを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは３０〜７０ｎｍであることを特徴とする。
請求項６記載の発明によれば、高屈折率層の厚みが３０〜７０ｎｍと小さいので、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層の厚みは５〜３０ｎｍであることを特徴とする。
【００２０】
ここで、一般的に、反射防止膜の各層を均一な厚みで成膜するためには、各層の厚みは５ｎｍ以上である必要がある。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、補助層の厚みが３０ｎｍ以下であるので、厚みが３０ｎｍより大きい場合と比較して、光の透過率の低下を防止することができる。
また、補助層の厚みが５ｎｍ以上であるので、厚みが５ｎｍ未満である場合と比較して、補助層の厚みを均一とすることができる。
なお、反射防止膜の量産性の観点からは、補助層の厚みは１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記高屈折率層よりも膜応力が小さいことを特徴とする。
【００２３】
ここで、膜応力は引張側で正の値、圧縮側で負の値をとるものとする。また、膜応力が異なるとは、例えば、ガラス基板上に成膜した時の膜応力が互いの層で１０ＭＰａだけ異なることをいう。
【００２４】
請求項８記載の発明によれば、請求項２〜７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。なお、高屈折率層の膜応力が正の場合には、補助層の膜応力は負であることが好ましい。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項２〜８の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記補助層、前記高屈折率層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする。
請求項９記載の発明によれば、請求項２〜８の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層に隣接し、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０記載の発明によれば、補助層は低屈折率層に隣接し、低屈折率層及び補助層は低屈折率材料から形成されるので、隣接する補助層と低屈折率層とは、同様の反射率特性を有する。従って、補助層がない場合と比較して、低屈折率層の反射防止機能が補助層に一部分担される分、低屈折率層の厚みが小さくなる。従って、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００２８】
ここで、低屈折率材料とは、波長１４５０ｎｍの光に対して屈折率が１．５５未満の材料のことである。この低屈折率材料は、化合物でも良いし、混合物でも良い。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の反射防止膜において、
前記補助層は、２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする。
【００３０】
請求項１１記載の発明によれば、補助層は２つの低屈折率層の間に介在するので、１つの低屈折率層が補助層によって２つに分割された状態となり、補助層がない場合と比較して、各低屈折率層の厚みが小さくなる。従って、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の反射防止膜において、
前記補助層を少なくとも２つ備え、
これら補助層は、別々に２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする。
【００３２】
ここで、２つの補助層が別々に２つの低屈折率層の間に介在するとは、一方の補助層を介在させる１対の低屈折率層と、他方の補助層を介在させる１対の低屈折率層とが異なることをいい、１対の低屈折率層が異なるとは、対をなす２つの低屈折率層のうち、少なくとも一方が異なることをいう。
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、請求項１１または１２記載の反射防止膜において、
前記補助層と、前記２つの低屈折率層とは、逆向きの膜応力を有することを特徴とする。
【００３４】
ここで、膜応力の向きとしては、圧縮側の向きと引張側の向きとがある。また、膜応力が逆向きであるとは、一方の膜応力が圧縮側の向きであり、他方の膜応力が引張側の向きであることをいう。
また、反射防止膜中の層の厚みが大きいと、この層に生じる膜応力の影響によって隣接層が引っ張られ、反射防止膜中に剥離が生じてしまう場合がある。
【００３５】
請求項１３記載の発明によれば、２つの低屈折率層と、これら低屈折率層の間に介在する補助層とが逆向きの膜応力を有するので、この補助層を挟んだ２つの低屈折率層に生じる膜応力が、補助層に生じる膜応力よって緩和される。従って、低屈折率層に生じる膜応力によって隣接層が引っ張られる場合に、その度合いを低減することができる。よって、２つの低屈折率層の総厚が大きい場合であっても、反射防止膜中に剥離が生じるのを防止することができる。
【００３６】
請求項１４記載の発明は、請求項１０〜１３の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層の厚みに対し、この補助層に隣接する前記低屈折率層の総厚み比は２〜４であることを特徴とする。
【００３７】
請求項１４記載の発明によれば、補助層の厚みに対し、この補助層に隣接する低屈折率層の総厚み比は２〜４であるので、厚み比が２未満である場合や、４より大きい場合と比較して、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００３８】
請求項１５記載の発明は、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８より大きい高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
請求項１５記載の発明によれば、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
請求項１６記載の発明は、請求項１０〜１５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、２酸化ハフニウム、５酸化タンタル、２酸化チタン及び２酸化ジルコニウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００４０】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１０〜１５の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
請求項１７記載の発明は、請求項１０〜１６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは７０ｎｍ以下であることを特徴とする。
請求項１７記載の発明によれば、高屈折率層の厚みが７０ｎｍ以下と小さいので、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００４２】
請求項１８記載の発明は、請求項１０〜１７の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層よりも膜応力が大きいことを特徴とする。
請求項１８記載の発明によれば、請求項１０〜１７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
請求項１９記載の反射防止膜は、請求項１０〜１８の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記低屈折率層、前記補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの低屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする。
請求項１９記載の発明によれば、請求項１０〜１８の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
請求項２０記載の反射防止膜は、請求項１記載の反射防止膜において、
少なくとも２つの前記補助層を備え、
一方の前記補助層は、２つの前記高屈折率層の間に介在し、
他方の前記補助層は、前記低屈折率層に隣接し、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００４５】
請求項２０記載の発明によれば、一方の補助層は２つの高屈折率層の間に介在するので、１つの高屈折率層が当該補助層によって２つに分割された状態となり、この補助層がない場合と比較して、各高屈折率層の厚みが小さくなる。従って、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
また、他方の補助層は低屈折率層に隣接し、低屈折率層及び当該補助層は低屈折率材料から形成されるので、隣接する前記他方の補助層と低屈折率層とは、同様の反射率特性を有する。従って、他方の補助層がない場合と比較して、低屈折率層の反射防止機能が当該補助層に一部分担される分、低屈折率層の厚みが小さくなる。従って、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００４６】
請求項２１記載の反射防止膜は、請求項２０記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００４７】
請求項２１記載の発明によれば、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下の高屈折率材料から高屈折率層が形成され、高屈折率層の厚みが大きくなる場合であっても、請求項２０記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
請求項２２記載の反射防止膜は、請求項２０または２１記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム及び酸化イットリウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する高屈折率材料から形成されることを特徴とする。
請求項２２記載の発明によれば、請求項２０または２１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
請求項２３記載の反射防止膜は、請求項２２記載の反射防止膜において、
前記高屈折率材料は、酸化セリウムを主成分として含有することを特徴とする。
請求項２３記載の発明によれば、請求項２２記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
請求項２４記載の反射防止膜は、請求項２０〜２３の何れか一項に記載の反射防止膜において、
各高屈折率層の厚みは３０〜７０ｎｍであることを特徴とする。
請求項２４記載の発明によれば、高屈折率層の厚みが３０〜７０ｎｍと小さいので、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００５１】
請求項２５記載の反射防止膜は、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記一方の補助層の厚みは５〜３０ｎｍであることを特徴とする。
【００５２】
請求項２５記載の発明によれば、一方の補助層の厚みが３０ｎｍ以下であるので、厚みが３０ｎｍより大きい場合と比較して、光の透過率の低下を防止することができる。
また、一方の補助層の厚みが５ｎｍ以上であるので、厚みが５ｎｍ未満である場合と比較して、当該補助層の厚みを均一とすることができる。
【００５３】
請求項２６記載の反射防止膜は、請求項２０〜２５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記一方の補助層は、前記高屈折率層よりも膜応力が小さいことを特徴とする。
請求項２６記載の発明によれば、請求項２０〜２５の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
請求項２７記載の反射防止膜は、請求項２０〜２６の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層は、２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする。
【００５５】
請求項２７記載の発明によれば、他方の補助層は２つの低屈折率層の間に介在するので、１つの低屈折率層が当該補助層によって２つに分割された状態となり、この補助層がない場合と比較して、各低屈折率層の厚みが小さくなる。従って、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００５６】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層を少なくとも２つ備え、
これら他方の補助層は、別々に２つの前記低屈折率層の間に介在することを特徴とする。
請求項２８記載の発明によれば、請求項２７記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
請求項２９記載の発明は、請求項２７または２８記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層と、前記２つの低屈折率層とは、逆向きの膜応力を有することを特徴とする。
【００５８】
請求項２９記載の発明によれば、２つの低屈折率層と、これら低屈折率層の間に介在する補助層とが逆向きの膜応力を有するので、この補助層を挟んだ２つの低屈折率層に生じる膜応力が、補助層に生じる膜応力よって緩和される。従って、低屈折率層に生じる膜応力によって隣接層が引っ張られる場合に、その度合いを低減することができる。よって、２つの低屈折率層の総厚が大きい場合であっても、反射防止膜中に剥離が生じるのを防止することができる。
【００５９】
請求項３０記載の反射防止膜は、請求項２０〜２９の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層の厚みに対し、この他方の補助層に隣接する前記低屈折率層の総厚み比は２〜４であることを特徴とする。
【００６０】
請求項３０記載の発明によれば、他方の補助層の厚みに対し、この補助層に隣接する低屈折率層の総厚み比は２〜４であるので、厚み比が２未満である場合や、４より大きい場合と比較して、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００６１】
請求項３１記載の反射防止膜は、請求項２０〜３０の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記他方の補助層は、前記低屈折率層よりも膜応力が大きいことを特徴とする。
請求項３１記載の発明によれば、請求項２０〜３０の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
請求項３２記載の発明は、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記低屈折率層及び前記他方の補助層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする。
請求項３２記載の発明によれば、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
請求項３３記載の発明は、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記他方の補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層は同一の組成を有することを特徴とする。
請求項３３記載の発明によれば、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
請求項３４記載の発明は、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記光学素子の光学素子本体の側から前記高屈折率層、前記一方の補助層、前記高屈折率層、前記低屈折率層、前記他方の補助層及び前記低屈折率層をこの順に備え、
前記２つの高屈折率層及び前記２つの低屈折率層はそれぞれ同一の組成を有することを特徴とする。
請求項３４記載の発明によれば、請求項２０〜３１の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
請求項３５記載の発明は、請求項１〜３４の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記補助層は、前記低屈折率層と同一の材料によって、異なる組成で形成されることを特徴とする。
請求項３５記載の発明によれば、請求項１〜３４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
請求項３６記載の発明は、請求項１〜３５の何れか一項に記載の反射防止膜において、
前記高屈折率層は、高屈折率材料から形成され、
前記低屈折率層及び前記補助層は、低屈折率材料から形成されることを特徴とする。
【００６７】
請求項３６記載の発明によれば、請求項１〜３５の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
なお、高屈折率材料としては、酸化アルミニウムや酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム酸化イットリウム、２酸化ハフニウム、５酸化タンタル、２酸化チタン、２酸化ジルコニウムなどを主成分として含有する化合物及び混合物がある。また、低屈折率材料としては、２酸化シリコンを主成分として含有する化合物及び混合物がある。
【００６８】
請求項３７記載の発明は、請求項３６記載の反射防止膜において、
前記低屈折率材料は、２酸化シリコンを主成分として含有することを特徴とする。
請求項３７記載の発明によれば、請求項３６記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
請求項３８記載の発明は、光学素子において、
１３００〜１６００ｎｍの波長域中、少なくとも２波長の光を透過させる光学素子本体と、
前記光学素子本体の光学面に形成された、請求項１〜３７の何れか一項に記載の反射防止膜とを備えることを特徴とする。
【００７０】
請求項３８記載の発明によれば、請求項１〜３７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
請求項３９記載の発明は、請求項３８記載の光学素子において、
前記光学素子本体の光学面には、回折構造が設けられていることを特徴とする。
請求項３９記載の発明によれば、光学面に回折構造が設けられているので、複数波長の光を用いた信号の通信を正確に行うことができる。また、波長分離型の多層膜が設けられている場合と比較して、光学素子を低廉化することができる。
【００７２】
請求項４０記載の発明は、請求項３８または３９記載の光学素子において、
前記光学素子本体はプラスチック製であることを特徴とする。
請求項４０記載の発明によれば、光学素子本体がプラスチック製であり、熱によって膨潤や収縮しやすい場合であっても、請求項３８または３９記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
請求項４１記載の発明は、光送受信モジュールにおいて、
光信号を双方向に伝送する光ファイバの一端に近接して配設される発光素子及び受光素子と、
前記発光素子及び前記受光素子と、前記光ファイバとの間に配設される、請求項３８〜４０の何れか一項に記載の光学素子とを備えることを特徴とする。
【００７４】
請求項４１記載の発明によれば、請求項３８〜４０の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００７５】
請求項１記載の発明によれば、光の透過率を低下させることなく、従来と比較して耐久性を向上させることができる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
請求項３記載の発明によれば、高屈折率層の厚みが大きくなる場合であっても、請求項２記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
請求項４，５記載の発明によれば、請求項２または３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
請求項６記載の発明によれば、請求項２〜５の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００７８】
請求項７記載の発明によれば、請求項２〜６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、光の透過率の低下を防止することができる。また、補助層の厚みを均一とすることができる。
請求項８，９記載の発明によれば、請求項２〜７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項１０記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００７９】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１１または１２記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、２つの低屈折率層の総厚が大きい場合であっても、反射防止膜中に剥離が生じるのを防止することができる。
【００８１】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１０〜１３の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、厚み比が２未満である場合や、４より大きい場合と比較して、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００８２】
請求項１５，１６記載の発明によれば、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１０〜１６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００８４】
請求項１８，１９記載の発明によれば、請求項１０〜１７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。また、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００８６】
請求項２１記載の発明によれば、高屈折率層の厚みが大きくなる場合であっても、請求項２０記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項２２，２３記載の発明によれば、請求項２０または２１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
請求項２４記載の発明によれば、請求項２０〜２３の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、高屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
【００８８】
請求項２５記載の発明によれば、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、光の透過率の低下を防止することができる。また、補助層の厚みを均一とすることができる。
請求項２６記載の発明によれば、請求項２０〜２５の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
請求項２７記載の発明によれば、請求項２０〜２６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
請求項２８記載の発明によれば、請求項２７記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
請求項２９記載の発明によれば、請求項２７または２８記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、２つの低屈折率層の総厚が大きい場合であっても、反射防止膜中に剥離が生じるのを防止することができる。
【００９１】
請求項３０記載の発明によれば、請求項２０〜２９の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、厚み比が２未満である場合や、４より大きい場合と比較して、低屈折率層にクラックが生じるのを確実に防止することができる。
請求項３１〜３４記載の発明によれば、請求項２０〜３０の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
請求項３５〜３８記載の発明によれば、請求項１〜３４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項３９記載の発明によれば、請求項３８記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、複数波長の光を用いた信号の通信を正確に行うことができる。
【００９３】
請求項４０記載の発明によれば、請求項３８または３９記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項４１記載の発明によれば、請求項３８〜４０の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る光送受信モジュール１の概略構成を示す図である。
【００９５】
この図に示すように、光送受信モジュール１は円筒状のケース１０を備えており、このケース１０の内部には、互いに対向した状態で光ファイバ保持体（以下、保持体とする）２及び基板３が配設されている。
【００９６】
保持体２は、中空円筒状の部材であり、光ファイバ４の一端部４ａを内部に保持している。
光ファイバ４の一端部４ａの端面４ｂは基板３に対向しており、他端部（図示せず）は光通信システム（図示せず）に接続されている。これにより、光ファイバ４は、前記光通信システムを介して他の光送受信モジュールとの間で光信号を伝播可能となっている。
【００９７】
基板３は、本発明における受光素子３０及び発光素子３１を保持体２の側に備えている。
本実施の形態においては、受光素子３０としてフォトダイオードが用いられ、発光素子３１として半導体レーザが用いられている。発光素子３１の光出射面にはガラス製のレンズ３２が対向しており、これら発光素子３１とレンズ３２とは、一体的に組み付けられて発光素子ユニット３３を構成している。
【００９８】
これら受光素子３０及び発光素子３１は、コネクタ３４を介して外部の端末機器（図示せず）との間で電気信号を伝達可能となっている。なお、受光素子３０，発光素子３１の使用波長λ1，λ2はそれぞれ１３００〜１６００ｎｍの波長域内であり、本実施の形態においては、λ1＝１４９０ｎｍ、λ2＝１３１０ｎｍとなっている。
以上の保持体２及び基板３の間には、本発明に係る光学素子としてのレンズ５が配設されている。
【００９９】
レンズ５は、プラスチック製のレンズ本体５０を備えている。レンズ本体５０は、本発明における光学素子本体であり、保持体２の側、つまり図１中右側に光学面５０ａを、基板３の側に光学面５０ｂを備えている。
【０１００】
光学面５０ａは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、回折構造５０ｃを有している。回折構造５０ｃは、複数の階段格子５０ｄ，…によって形成されている。これら階段格子５０ｄ，…は、光学面５０ａにおいて水平方向に延在するとともに、垂直方向に周期的に繰り返すように配設されている。なお、本実施の形態においては、各階段格子５０ｄ，…の段数は４となっている。また、例えば１つの階段格子５０ｄは、図２（ｂ）に示すように、全体の高さＨが１５μｍ、全体の幅Ｗが３８μｍとなっている。また、本実施の形態においては、階段格子５０ｄ，…は、光学面５０ａの基準面から突出した状態に形成されているが、凹んだ状態に形成されていることとしても良い。
【０１０１】
ここで、レンズ本体５０に用いられるプラスチックとしては、以下の化学式（１）で示される環状オレフィン系共重合体が好ましい。共重合のタイプとしては、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互共重合など、公知の様々な共重合タイプを適用することができるが、好ましくはランダムコポリマーである。
【０１０２】
【化１】
2006227568.tif 000003
【０１０３】
但し、上記の化学式（１）中、「Ｒ１」は炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２の炭化水素基群から選ばれる少なくとも１種の二価の基であり、さらに好ましくは、以下の化学式（２）で表される二価の基である。なお、「Ｒ１」の構造は１種のみを用いても、２種以上を併用しても構わない。また、化学式（２）中、ｐは０〜２の整数であり、好ましくは０または１である。
【０１０４】
【化２】
2006227568.tif 000004
【０１０５】
また、「Ｒ２」は、水素および炭素数１〜５の炭化水素基群から選ばれる少なくとも１種の一価の基である。このような「Ｒ２」としては、例えば水素、メチル基、エチル基、n-プロピル基、I-プロビル基、n-ブチル基、２-メチルプロビル基などが挙げられるが、
好ましくは水素及び／またはメチル基であり、最も好ましくは水素である。
【０１０６】
また、「ｘ」および「ｙ」は共重合比を示し、ｘ／ｙが５／９５以上、９５／５以下となる実数である。
このようなプラスチックとして、本実施の形態においては、三井化学株式会社製のプラスチック「ＡＰＥＬ」（製品名）が用いられている。
【０１０７】
以上のレンズ本体５０の光学面５０ｂには、反射防止膜６が設けられている。
この反射防止膜６は、図３に示すように、レンズ本体５０に近い側から、高屈折率層６０、補助層６１、高屈折率層６２、低屈折率層６３、補助層６４、低屈折率層６５の順に６つの層を備えている。
【０１０８】
高屈折率層６０，６２は高屈折率材料によって３０〜７０ｎｍの厚みで形成されており、この高屈折率材料の屈折率は波長１４５０ｎｍの光に対して１．８以下となっている。高屈折率材料としては、酸化アルミニウムや酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化プラセオジウム、酸化スカンジウム、１酸化シリコン、酸化トリウム、酸化イットリウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有する化合物及び混合物があり、本実施の形態においては、酸化セリウムを主成分として含有する化合物が用いられている。
【０１０９】
低屈折率層６３，６５は、補助層６４に対する総厚み比、つまり低屈折率層６３の厚みと低屈折率層６５の厚みとの総和の比が２〜４となるよう、低屈折率材料によって形成されている。低屈折率材料の屈折率は高屈折率材料よりも小さくなっており、これにより低屈折率層６３，６５は高屈折率層６０，６２よりも低屈折率となっている。本実施の形態における低屈折率層６３，６５の低屈折率材料としては、２酸化シリコンを主成分として含有する化合物または混合物が用いられている。なお、反射防止膜６の最も表面側に位置する低屈折率層６５の厚みは、１４５ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１１０】
補助層６１，６４は、高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５に対して組成が異なることにより、異なる膜応力を有している。より詳細には、補助層６１の膜応力は高屈折率層６０，６２よりも小さくなっており、補助層６４の膜応力は低屈折率層６３，６５よりも大きくなっている。なお、膜応力は引張側で正の値、圧縮側で負の値をとるものとする。
【０１１１】
これら補助層６１，６４は、２酸化シリコン等を主成分として含有する化合物または混合物の低屈折率材料により、５〜３０ｎｍの厚みで形成されている。なお、これら補助層６１，６４は、酸化セリウムを主成分として含有する化合物または混合物などの高屈折率材料によって形成されることとしても良い。
【０１１２】
このような補助層６１，６４は、例えば真空蒸着法によって成膜する際に酸素などのガス供給量や蒸着速度、加熱温度を調整することによって形成することができる。例えば、低屈折率層６３，６５と同じ主成分の材料を用いて低屈折率層６３，６５よりも大きい膜応力の補助層６４を形成する場合には、酸素供給量を多くしたり、蒸着速度を遅くしたり、加熱温度を低くしたりする。但し、低屈折率層６３，６５とは異なる主成分の材料を用いることによって補助層６４の膜応力を低屈折率層６３，６５よりも大きくすることとしても良い。また、高屈折率層６０，６２よりも小さい膜応力の補助層６１を形成する場合には、高屈折率層６０，６２とは異なる主成分の材料を用いたり、酸素供給量を多くしたり、蒸着速度を遅くしたり、加熱温度を低くしたりする。
なお、補助層６１，６４の成膜方法は真空蒸着法に限らず、イオンアシスト蒸着法やイオンプレーティング法などでも良い。
【０１１３】
続いて、上記光送受信モジュール１の受信動作について説明する。
まず、光ファイバ４の前記端面４ｂから波長λ1の光が出射されると、レンズ５の光学
面５０ａがこの光を屈折させて受光素子３０に案内する。
【０１１４】
このとき、レンズ５の光学面５０ｂには、高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５を備える反射防止膜６が設けられているので、波長λ1の光の反射が防止される。
【０１１５】
一方、高屈折率層６０，６２または低屈折率層６３，６５と異なる膜応力を有する補助層６１，６４が高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５に隣接するので、補助層６１，６４がない場合、つまり、６５０ｎｍや７８０ｎｍ程度の低波長の光に対する公知の反射防止膜を単純に１３００〜１６００ｎｍの波長に応用して反射防止膜（以下、２層シフト膜とする）を形成する場合と比較して、高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５の厚みが小さくなる。また、補助層６１，６４は高屈折率層６０，６２または低屈折率層６３，６５の間に介在するので、１つの高屈折率層，低屈折率層が補助層６１，６４によってそれぞれ２つに分割された状態となり、補助層６１，６４がない場合と比較して、各高屈折率層６０，６２及び各低屈折率層６３，６５の厚みがいっそう小さくなり、特に高屈折率層６０，６２については、厚みが３０〜７０ｎｍと小さくなる。また、互いに隣接する補助層６４及び低屈折率層６３，６５が低屈折率材料から形成されているので、補助層６４と低屈折率層６３，６５とは同様の反射率特性を有することとなり、その結果、補助層６４がない場合と比較して、低屈折率層６３，６５の反射防止機能が補助層６４に一部分担される分、低屈折率層６３，６５の厚みがいっそう小さくなる。以上より、温度や湿度の変化によってレンズ５の形状が変化する場合であっても、高屈折率層６０，６２及び低屈折率層６３，６５の内部応力による歪みが大きくならないため、クラックの発生が防止される。また、補助層６４の厚みに対し、この補助層６４に隣接する低屈折率層６３，６５の総厚み比は２〜４であるので、厚み比が２未満である場合や、４より大きい場合と比較して、低屈折率層６３，６５にクラックが生じるのが確実に防止される。
【０１１６】
そして、受光量に応じた電気信号を受光素子３０がコネクタ３４を介して外部の前記端末機器に送信することにより、受信動作が完了する。
【０１１７】
続いて、上記光送受信モジュール１の送信動作について説明する。
まず、コネクタ３４を介して外部の前記端末機器から電気信号が送信され、発光素子ユニット３３から波長λ2の光が出射されると、レンズ５がこの光を屈折させて光ファイバ４の端面４ｂに案内する。このとき、上記と同様にして、波長λ2の光の反射が防止される。
【０１１８】
そして、光ファイバ４が前記光通信システムを介して入射光を前記他の光送信モジュールに送信することにより、送信動作が完了する。
【０１１９】
以上の光送受信モジュール１によれば、波長λ1，λ2の光の反射を防止することができるため、透過率の低下を防止する結果、信号にエラーが生じるのを防止することができる。また、レンズ５の形状が変化する場合であってもクラックの発生を防止することができるため、反射防止膜６を設けることによるレンズ５の耐久性の低下を防止することができる。よって、光の透過率を低下させることなく、従来の前記２層シフト膜と比較して耐久性を向上させることができる。
【０１２０】
また、光学面５０ａには回折構造５０ｃが設けられているので、波長λ1，λ2の光を用いた信号の通信を正確に行うことができる。
【０１２１】
なお、上記実施の形態においては、反射防止膜６を６層構成のものとして説明したが、補助層６１が２つの高屈折率層の間に介在するか、或いは補助層６４が低屈折率層に隣接する限りにおいて、例えば４層構成など、他の層数構成のものとしても良い。また、反射防止膜６は補助層６１，６４を備えることとして説明したが、これら補助層６１，６４の何れか一方のみを備えることとしても良い。ここで、補助層６４のみを備える場合には、高屈折率層は、波長１４５０ｎｍの光に対して１．８より大きい高屈折率材料によって７０ｎｍ以下の厚みに形成されることが好ましい。このような高屈折率材料としては、例えば２酸化ハフニウムや５酸化タンタル、２酸化チタン、２酸化ジルコニウムのうち、少なくとも何れか１つを主成分として含有するものを用いることができ、好ましくは酸化タンタルと酸化チタンとの混合物である「ＯＡ６００」（製品名、オプトロン株式会社製）を用いることができる。
【０１２２】
また、反射防止膜６には低屈折率層の間に介在する補助層が１つのみ備えられることとして説明したが、２つの低屈折率層の間に別々に介在する２つ以上の補助層が備えられることとしても良い。
【０１２３】
また、２つの低屈折率層６３，６５の間に介在する補助層６４の膜応力は低屈折率層６３，６５よりも大きいこととして説明したが、更に、低屈折率層６３，６５の膜応力が圧縮側（負の値）である場合には、補助層６４の膜応力は引張側（正の値）、つまり低屈折率層６３，６５と逆向きであることとしても良い。この場合には、補助層６４を挟んだ２つの低屈折率層６３，６５に生じる膜応力が、補助層６４に生じる膜応力よって緩和されるため、低屈折率層６３，６５に生じる膜応力によって高屈折率層６２等の隣接層が引っ張られる場合に、その度合いを低減することができる。従って、２つの低屈折率層６３，６５の総厚が大きい場合であっても、反射防止膜６中に剥離が生じるのを防止することができる。
【０１２４】
また、レンズ本体５０に用いられるプラスチックとして、上記化学式（１）で示されるものを用いることとして説明したが、例えば特開２００３−３２１５１８号公報に開示のものを用いることとしても良い。
【０１２５】
また、反射防止膜６は光学面５０ｂに設けられることとして説明したが、光学面５０ａに設けられることとしても良いし、光学面５０ａ，５０ｂの両方に設けられることとしても良い。
また、本発明に係る光学素子をレンズ５として説明したが、例えばビームスプリッタ等、他の光学素子としても良い。
【実施例１】
【０１２６】
以下に、実施例および比較例を挙げることにより、本発明をさらに具体的に説明する。
＜光学素子の構成＞
上記実施の形態におけるレンズの実施例１〜１３として、以下の表１〜表１３に示す層構成の反射防止膜をレンズ本体５０の光学面５０ｂ上に設けたものを形成した。また、比較例１，２の光学素子として、以下の表１４，表１５に示す層構成の反射防止膜をレンズ本体５０の光学面５０ｂ上に設けたものを形成した。なお、実施例１〜９では第「３」層が補助層であり、実施例１０では第「２」層及び第「５」層が補助層であり、実施例１１では第「２」層が補助層であり、実施例１２では第「２」層及び第「４」層が補助層であり、実施例１３では第「１」層及び第「４」層が補助層である。また、表１４に示す反射防止膜は、前記２層シフト膜である。
【０１２７】
【表１】
2006227568.tif 000005
【０１２８】
【表２】
2006227568.tif 000006
【０１２９】
【表３】
2006227568.tif 000007
【０１３０】
【表４】
2006227568.tif 000008
【０１３１】
【表５】
2006227568.tif 000009
【０１３２】
【表６】
2006227568.tif 000010
【０１３３】
【表７】
2006227568.tif 000011
【０１３４】
【表８】
2006227568.tif 000012
【０１３５】
【表９】
2006227568.tif 000013
【０１３６】
【表１０】
2006227568.tif 000014
【０１３７】
【表１１】
2006227568.tif 000015
【０１３８】
【表１２】
2006227568.tif 000016
【０１３９】
【表１３】
2006227568.tif 000017
【０１４０】
【表１４】
2006227568.tif 000018
【０１４１】
【表１５】
2006227568.tif 000019
【０１４２】
＜反射率特性の評価＞
上記のように形成された実施例１〜１３，比較例１，２のレンズの反射率特性を測定したところ、図４〜図１８のような結果が得られた。これにより、何れのレンズにおいても、１３００〜１６００ｎｍの波長域の光に対して良好な透過率を得られることが分かった。
【０１４３】
＜耐久性の評価＞
また、実施例１〜１３，比較例１，２のレンズを８５℃，９５℃，１００℃の高温条件下に２０００時間曝した場合や、８５℃８５％の高温高湿条件下に２０００時間曝した場合、ヒートサイクル条件下に曝した場合のクラックの有無を調べたところ、図１９のような結果が得られた。これにより、実施例１〜１３のレンズでは、比較例１，２のレンズと比較して耐久性が高いことが分かった。ここで、ヒートサイクル条件としては、−４０℃に１時間、室温に５分、８５℃に１時間を、この順に８００サイクル繰り返す条件を用いた。なお、図１９中、「○」はクラックが発生していないことを示し、「○△」は極軽微で実用上問題のないクラックしか発生していないことを示し、「クラック」は実用上問題のあるクラックが発生したことをを示す。
【０１４４】
＜総合評価＞
以上から、実施例１〜１３のレンズは、光の透過率を低下させることなく、従来の前記２層シフト膜と比較して耐久性を向上させることができ、光送受信モジュール１のレンズとして用いるのに適していることが分かった。
一方、比較例１，２のレンズは、耐久性が低下しており、光送受信モジュール１のレンズとして用いるのには不適であることが分かった。
【実施例２】
【０１４５】
以下に、実施例を挙げることにより、本発明をさらに具体的に説明する。
＜光学素子の構成＞
上記実施の形態におけるレンズの実施例１４〜１６として、以下の表１６〜表１８に示す層構成の反射防止膜をレンズ本体５０の光学面５０ｂ上に設けたものを形成した。なお、実施例１４では第「２」層が補助層であり、実施例１５では第「２」層及び第「５」層が補助層であり、実施例１６では第「２」層，第「４」層及び第「７」層が補助層である。
【０１４６】
【表１６】
2006227568.tif 000020
【０１４７】
【表１７】
2006227568.tif 000021
【０１４８】
【表１８】
2006227568.tif 000022
【０１４９】
＜反射率特性の評価＞
上記のように形成された実施例１４〜１６のレンズの反射率特性を測定したところ、図２０〜図２２のような結果が得られた。これにより、何れのレンズにおいても、１３００〜１６００ｎｍの波長域の光に対して良好な透過率を得られることが分かった。
【０１５０】
＜耐久性の評価（１）＞
また、前記実施例１１と、実施例１４〜１６とのレンズを１００℃の高温条件下に２０００時間曝した場合のクラックの有無を調べたところ、図２３のような結果が得られた。これにより、実施例１１，１４〜１６のレンズでは、実用上問題のあるクラックの発生がなく、耐久性が高いことが分かった。なお、図２３中、「○」はクラックが発生していないことを示し、「○△」は極軽微で実用上問題のないクラックしか発生していないことを示す。
【０１５１】
＜耐久性の評価（２）＞
また、前記実施例１１と、実施例１４〜１６とのレンズを１分間煮沸した後、１分間水道水で冷却した場合に反射防止膜中に膜剥がれが生じたか否かを調べたところ、図２３のような結果が得られた。これにより、実施例１１，１４〜１６のレンズでは、実用上問題のある膜剥がれがなく、耐久性が高いことが分かった。また、特に実施例１４〜１６のレンズでは、実施例１１のレンズと比較して、より耐久性が高いことが分かった。なお、図２３中、「○」は膜剥がれが発生していないことを示し、「○△」は極微小で実用上問題のない膜剥がれしか発生していないことを示す。
【０１５２】
＜総合評価＞
以上から、実施例１１，１４〜１６のレンズは、光の透過率を低下させることなく、従来の前記２層シフト膜と比較して耐久性をいっそう向上させることができ、光送受信モジュール１のレンズとして用いるのに適していることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明に係る光送受信モジュールの概略構成図である。
【図２】（ａ）は回折構造の設けられた光学面の正面図であり、（ｂ）は図１の矢印Ｘ方向における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明に係る反射防止膜を示す断面図である。
【図４】実施例１のレンズの反射率特性を示す図である。
【図５】実施例２のレンズの反射率特性を示す図である。
【図６】実施例３のレンズの反射率特性を示す図である。
【図７】実施例４のレンズの反射率特性を示す図である。
【図８】実施例５のレンズの反射率特性を示す図である。
【図９】実施例６のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１０】実施例７のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１１】実施例８のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１２】実施例９のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１３】実施例１０のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１４】実施例１１のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１５】実施例１２のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１６】実施例１３のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１７】比較例１のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１８】比較例２のレンズの反射率特性を示す図である。
【図１９】実施例１〜１３及び比較例１，２のレンズの耐久性を示す図である。
【図２０】実施例１４のレンズの反射率特性を示す図である。
【図２１】実施例１５のレンズの反射率特性を示す図である。
【図２２】実施例１６のレンズの反射率特性を示す図である。
【図２３】実施例１１，１４〜１６のレンズの耐久性を示す図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１          光送受信モジュール
４          光ファイバ
４ａ        光ファイバの一端
５          レンズ（光学素子）
６          反射防止膜
３０        受光素子
３１        発光素子
５０        レンズ本体（光学素子本体）
５０ｃ      回折構造
６０，６２  高屈折率層
６３，６５  低屈折率層
６１，６４  補助層
【図１】
2006227568.tif 000023
【図２】
2006227568.tif 000024
【図３】
2006227568.tif 000025
【図４】
2006227568.tif 000026
【図５】
2006227568.tif 000027
【図６】
2006227568.tif 000028
【図７】
2006227568.tif 000029
【図８】
2006227568.tif 000030
【図９】
2006227568.tif 000031
【図１０】
2006227568.tif 000032
【図１１】
2006227568.tif 000033
【図１２】
2006227568.tif 000034
【図１３】
2006227568.tif 000035
【図１４】
2006227568.tif 000036
【図１５】
2006227568.tif 000037
【図１６】
2006227568.tif 000038
【図１７】
2006227568.tif 000039
【図１８】
2006227568.tif 000040
【図１９】
2006227568.tif 000041
【図２０】
2006227568.tif 000042
【図２１】
2006227568.tif 000043
【図２２】
2006227568.tif 000044
【図２３】
2006227568.tif 000045