(57)【要約】【課題】合成樹脂製の基体表面に薄く少ない層数で形成されるとともに、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域に有効波長領域を有しかつ、青色レーザ光の波長帯域に１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域を有する反射防止膜を備えた光学部品を提供することを目的とする。【解決手段】各層の光学膜厚を最適化した反射防止膜５０を備えた光学部品１００は、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域に有効波長領域を有しかつ、青色レーザ光の波長帯域に１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域を備えることが可能となる。また、反射防止膜５０の各膜厚が薄いため成膜時の基体の温度上昇が少く、真空蒸着法を用いて合成樹脂製の基体に反射防止膜を良好に成膜することが可能となる。更に、反射防止膜の層数が少ないため、反射防止膜にクラックや剥離が生じることもない。【選択図】図１
2008191564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長λ０の光が照射された際に前記光の反射を低減する反射防止膜を備えた光学部品であって、
前記反射防止膜は、
第１の屈折率を有する第１の光学膜と、前記第１の屈折率よりも小さい第２の屈折率を有する第２の光学膜と、前記第２の屈折率よりも大きい第３の屈折率を有する第３の光学膜と、前記第３の屈折率よりも小さい第４の屈折率を有する第４の光学膜と、前記第４の屈折率よりも大きい第５の屈折率を有する第５の光学膜と、前記第５の屈折率よりも小さい第６の屈折率を有する第６の光学膜と、が順次積層された６層の積層構造を有すると共に、
前記第３の光学膜の光学膜厚Ｄ３が、０．１３λ０≦Ｄ３≦０．１５λ０の関係式を満たすことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記第１の光学膜の光学膜厚Ｄ１、前記第２の光学膜の光学膜厚Ｄ２、前記第４の光学膜の光学膜厚Ｄ４、前記第５の光学膜の光学膜厚Ｄ５、及び前記第６の光学膜の光学膜厚Ｄ６は、
０．０４５λ０≦Ｄ１≦０．０５５λ０
０．０７λ０  ≦Ｄ２≦０．０８λ０
０．０６５λ０≦Ｄ４≦０．０７５λ０
０．０９５λ０≦Ｄ５≦０．１０５λ０
０．２１５λ０≦Ｄ６≦０．２２５λ０、
の関係式をそれぞれ満たすことを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体表面に高屈折率の膜と低屈折率の膜とが交互に積層された反射防止膜を備えた光学部品に関し、特に合成樹脂製の基体表面に、波長３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの光と波長６５０ｎｍ〜８００ｎｍの光に対して良好な反射防止効果を有する反射防止膜を備えた光学部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化した情報信号の記録媒体として、記録容量、ランダムアクセス性、可搬性、価格等の面から、外部からレーザ光を照射することによって情報信号の記録再生等が行われる光記録媒体が産業用から民生用まで広く普及している。これら、光記録媒体としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の再生専用型、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の１回のみ記録が可能な追記型、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の何回でも記録が可能な書き換え型、更には大容量の光記録媒体としてＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等、様々なものが開発されている。
【０００３】
これら光記録媒体の記録再生等に用いるレーザ光の波長は光記録媒体によってある程度決まっており、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷには波長７８０ｎｍ程度の近赤外レーザ光が、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷには波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光が、更にＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等の大容量の光記録媒体には波長４０５ｎｍ近傍の青色レーザ光が用いられる。
【０００４】
このような光記録媒体に情報信号を記録したり、記録された情報信号を再生する代表的な装置として、上記の波長のレーザ光源を備えた光ピックアップ装置が挙げられる。尚、青色レーザ光を用いた大容量の光記録媒体にも対応する光ピックアップ装置には、ＣＤ、ＤＶＤ等の光記録媒体にも対応するために、青色レーザ光のレーザ光源に加えて、近赤外レーザ光、赤色レーザ光のレーザ光源を備えているものが一般的である。そして、この光ピックアップ装置は、光記録媒体に応じて使用するレーザ光源を選択した後、共通の光学系を用いて、光記録媒体側にレーザ光を照射すると共に光記録媒体側からの反射光を受光し、光記録媒体への情報信号の記録、再生等を行うものが多い。
【０００５】
よって、光ピックアップ装置の光学系に用いられるレンズやホログラムキャップ、プリズム等の光学部品の基体表面には、使用するレーザ光の反射を低減するための反射防止膜が形成される。特に、上記のように３種のレーザ光源に対応する光学部品には、少なくとも青色レーザ光の波長領域と、赤色、近赤外レーザ光の波長領域に反射防止効果を有する反射防止膜を形成する必要がある。
【０００６】
また、光学部品の基体としては従来から無機ガラスが多く使用されてきたが、近年、軽量かつ安価で、更に成形性が高く量産性に優れたプラスチック等の合成樹脂を光学部品の基体として採用する傾向が強い。ただし、合成樹脂を光学部品の基体として用いる場合でも、無機ガラスのものと同様、反射防止膜を基体表面に形成する必要がある。
【０００７】
光学部品の基体表面に形成する反射防止膜は、基体自体の屈折率や目標とする反射率、反射を防止する光の波長帯域などによりその層構成は異なるが、基本的に高屈折率の物質の膜と低屈折率の物質の膜とを交互に複数層成膜して形成する。そして、反射率が所定値よりも低い領域（以後、有効波長領域と称する）を広帯域に亘って取得するためには、通常反射防止膜の層数を多くしなければならない。例えば、下記[特許文献１]に開示された発明では、反射防止膜の層数を１４層として有効波長領域を３５０ｎｍ前後〜７００ｎｍ以上にまで広帯域化し、前述した３種のレーザ光の波長に対応した反射防止膜を実現している。
【０００８】
しかしながら、反射防止膜の層数が多ければ、製造コストが増加することに加え、反射防止膜の反射分光特性のばらつきも増加するため好ましいものではない。また、合成樹脂製の基体に反射防止膜を形成する場合には、反射防止膜の層数が多いと、基体と反射防止膜との熱膨張率の差等により、反射防止膜にクラックが生じたり反射防止膜が剥離したりする場合がある。
【０００９】
このため、下記[特許文献２]に開示された発明では、有効波長領域を反射防止効果を必要とする波長帯域のみに限定することで、反射防止膜の層数を４〜７層に削減し、上記課題に対応している。
【００１０】
また、従来の無機ガラス製の基体では基体を２００℃〜３５０℃程度に加熱して成膜を行うことで、基体と反射防止膜との密着性及び耐久性の向上を図っていたが、合成樹脂製の基体をこのような温度にまで加熱すると熱変形を起こすなどして光学特性が大幅に劣化し、所望の反射分光特性を得ることができない。このため、合成樹脂製の基体に反射防止膜を成膜する際には基体との密着性及び耐久性を確保するために、基体を６０℃〜８０℃程度の低い温度に加熱した上で真空蒸着法にて成膜する手法や、下記[特許文献３]に開示された発明のように、基体を低温に維持しながら、合成樹脂に対して密着性に優れた珪素酸化物（ＳｉＯｘ）のアンダーコート層を基体に施した後に、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）膜を有する反射防止膜をクラスタイオンビーム蒸着法にて成膜する手法などがとられる。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１１１７０２号公報
【００１２】
【特許文献２】特開平６−１６０６０２号公報
【特許文献３】特開平７−６３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、[特許文献３]で用いられるクラスタイオンビーム蒸着法は一般的な成膜手法ではない他、基体表面に形成するアンダーコート層は成膜条件に対する安定性に乏しく量産に適した手法とはいえない。このため、量産性を考慮した場合、製造現場で広く一般的に使用されている真空蒸着法を用いて、基体を６０℃〜８０℃程度の低い温度に加熱して成膜する手法をとることが好ましい。
【００１４】
ただし、如何に上記の真空蒸着法による成膜手法を用いたとしても、反射防止膜を構成する各層の厚みが厚く成膜に長時間を要すれば、蒸着源からの輻射熱によって基体の温度が上昇することは否めない。特に、高屈折物質は高い融点を有するものが多く蒸着源の温度も高温となるため、[特許文献２]に開示された発明のように屈折率の高い第４層、第６層の光学膜厚が０．４λ０〜１．１λ０と厚い場合、条件によっては合成樹脂製の基体がガラス転移点温度を超えるなどして光学特性が著しく劣化する場合があり、更なる改善が望まれる。
【００１５】
また、[特許文献２]に開示された発明は、波長２００ｎｍ〜３００ｎｍの紫外線領域と６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域に対応した反射防止膜であり、本発明で要求される青色レーザ光と近赤外レーザ光、赤色レーザ光の波長帯域に対応したものではない。
【００１６】
よって、合成樹脂製の基体に真空蒸着法を用いて形成が可能で、かつ上記の３種のレーザ光の波長帯域において優れた反射防止効果を有する反射防止膜を備えた光学部品の実現が望まれる。尚、反射防止膜の有効波長領域は広いほうが好ましく、特に青色レーザ光に対する有効波長領域の幅は１００ｎｍ以上が望ましい。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、合成樹脂製の基体表面に薄く少ない層数で形成されるとともに、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域に有効波長領域を有しかつ、青色レーザ光の波長帯域に１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域を有する反射防止膜を備えた光学部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、所定波長λ０の光が照射された際に前記光の反射を低減する反射防止膜を備えた光学部品であって、
前記反射防止膜５０は、
第１の屈折率を有する第１の光学膜（第１層１１）と、前記第１の屈折率よりも小さい第２の屈折率を有する第２の光学膜（第２層１２）と、前記第２の屈折率よりも大きい第３の屈折率を有する第３の光学膜（第３層１３）と、前記第３の屈折率よりも小さい第４の屈折率を有する第４の光学膜（第４層１４）と、前記第４の屈折率よりも大きい第５の屈折率を有する第５の光学膜（第５層１５）と、前記第５の屈折率よりも小さい第６の屈折率を有する第６の光学膜（第６層１６）と、が順次積層された６層の積層構造を有すると共に、
前記第３の光学膜（第３層１３）の光学膜厚Ｄ３が、０．１３λ０≦Ｄ３≦０．１５λ０の関係式を満たすことを特徴とする光学部品１００を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１９】
また、前記第１の光学膜（第１層１１）の光学膜厚Ｄ１、前記第２の光学膜（第２層１２）の光学膜厚Ｄ２、前記第４の光学膜（第４層１４）の光学膜厚Ｄ４、前記第５の光学膜（第５層１５）の光学膜厚Ｄ５、及び前記第６の光学膜（第６層１６）の光学膜厚Ｄ６は、
０．０４５λ０≦Ｄ１≦０．０５５λ０
０．０７λ０  ≦Ｄ２≦０．０８λ０
０．０６５λ０≦Ｄ４≦０．０７５λ０
０．０９５λ０≦Ｄ５≦０．１０５λ０
０．２１５λ０≦Ｄ６≦０．２２５λ０、
の関係式をそれぞれ満たすことを特徴とする上記の光学部品１００を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光学部品は、上記の構成により、
反射防止膜を構成する各層の厚みが薄いため成膜時間が短く、真空蒸着法を用いても蒸着源からの輻射熱による著しい基体の温度上昇は生じない。このため、真空蒸着法を用いて合成樹脂製の基体に良好な反射防止膜を成膜することが可能となり、優れた反射防止効果を有する光学部品を得ることができる。また、反射防止膜の層数が少ないため、光学部品に施した反射防止膜にクラックや剥離が生じることもない。
【００２１】
また上記の効果に加えて、反射防止膜を構成する各層の光学膜厚を最適化することで、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に有効波長領域を有しかつ、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯域に幅１００ｎｍ以上の有効波長領域を有する反射防止膜を備えた光学部品を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る光学部品の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る光学部品の模式断面図である。図２は、層数が４層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。図３は、層数が８層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。図４は、層数が６層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。図５は、実施例１における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。図６は、実施例２、３における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。図７は、実施例４における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【００２３】
図１の模式断面図に示す本発明に係る光学部品１００は、合成樹脂製の基体１０と反射防止膜５０とから構成されている。そして、反射防止膜５０は、基体１０の表面に、基体１０側から高屈折率の物質からなる第１層１１、低屈折率の物質からなる第２層１２、高屈折率の物質からなる第３層１３、低屈折率の物質からなる第４層１４、高屈折率の物質からなる第５層１５、低屈折率の物質からなる第６層１６が順次成膜されて構成されている。尚、反射防止膜５０を構成する第３層１３の光学膜厚Ｄ３は、λ０を設計波長としたときに、０．１３λ０≦Ｄ３≦０．１５λ０の範囲を満たすように設定される。また、反射防止膜５０を構成する第３層１３以外の各層の光学膜厚は、第１層１１の光学膜厚Ｄ１が０．０４５λ０≦Ｄ１≦０．０５５λ０の範囲を、第２層１２の光学膜厚Ｄ２が０．０７λ０≦Ｄ２≦０．０８λ０の範囲を、第４層１４の光学膜厚Ｄ４が０．０６５λ０≦Ｄ４≦０．０７５λ０の範囲を、第５層１５の光学膜厚Ｄ５が０．０９５λ０≦Ｄ５≦０．１０５λ０の範囲を、第６層１６の光学膜厚Ｄ６が０．２１５λ０≦Ｄ６≦０．２２５λ０の範囲をそれぞれ満たしている。
【００２４】
基体１０は、レンズ、プリズム、フィルタ等の光学部品として所定の形状に成形されたもので、その材料はシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、及びアクリル・スチレン系共重合樹脂、等の光透過性を有する合成樹脂が用いられる。
【００２５】
低屈折率の物質からなる第２層１２、第４層１４、第６層１６の材料としては、ＳｉＯ２（酸化珪素）、ＡｌＦ３（フッ化アルミニウム）、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）、ＢａＦ２（フッ化バリウム）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、ＳｒＦ２（フッ化ストロンチウム）、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）等の周知の低屈折材料及び、これらの混合物、化合物等の屈折率が１．５以下の物質を用いることができる。
【００２６】
高屈折率の物質からなる第１層１１、第３層１３、第５層１５の材料としては、ＴｉＯ（一酸化チタン）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）、ＨｆＯ２（酸化ハフニウム）、ＣｅＯ２（酸化セリウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、Ｃｒ２Ｏ３（酸化クロム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、等の周知の高屈折材料及び、これらの混合物、化合物等の屈折率が２．０以上の物質を用いることができる。
【００２７】
次に、合成樹脂製の基体１０に反射防止膜５０を形成する方法の一例をしめす。尚、以下に示す形成方法では基体１０の材料としてシクロオレフィンポリマを、高屈折率の物質としてＴａ２Ｏ５を、低屈折率の物質としてＳｉＯ２を用いた例を示すが、特にこれに限定されるものでは無い。
【００２８】
まず、所定の形状に成形されたシクロオレフィンポリマ製の基体１０を真空蒸着装置のチャンバ内の所定の位置に設置する。次に、チャンバ内の気体を排気してチャンバ内の真空度を５．０×１０−４Ｐａにまで減圧する。またチャンバ内に設置した基体１０の温度を８０℃に加熱する。次に、酸素ガスを導入しチャンバ内の真空度を６．５×１０−３Ｐａで維持する。
【００２９】
次に、加熱手段としての電子ビームをＴａ２Ｏ５（酸化タンタル）の蒸着源に照射して加熱蒸発させる。蒸発したＴａ２Ｏ５は、基体１０表面に付着、堆積し所定の膜厚のＴａ２Ｏ５膜を形成する。このＴａ２Ｏ５膜が反射防止膜５０の第１層１１となる。尚、ここでのＴａ２Ｏ５膜の屈折率は２．１０であり、Ｔａ２Ｏ５膜の成膜速度は０．４〜０．６ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００３０】
尚、蒸着源の加熱方法は、蒸着源を局所的に加熱可能な上記の電子ビーム法を用いることが好ましいが、蒸着源からの輻射熱による基体１０の温度上昇をガラス転移点以下に抑制可能であれば、その他の例えば抵抗加熱による加熱法を用いても良い。
【００３１】
次に、酸素ガスの導入を停止した後、再度、チャンバ内の気体を排気して真空度を５．０×１０−４Ｐａにまで減圧する。次に、電子ビームをＳｉＯ２の蒸着源に照射して加熱蒸発させる。蒸発したＳｉＯ２は基体１０表面の第１層１１上に付着、堆積し所定の膜厚のＳｉＯ２膜を形成する。このＳｉＯ２膜が反射防止膜５０の第２層１２となる。尚、ここでのＳｉＯ２膜の屈折率は１．４６であり、ＳｉＯ２膜の成膜速度は０．９〜１．１ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００３２】
次に、チャンバ内を第１層１１成膜時と同条件として、第２層１２上に第３層１３としてのＴａ２Ｏ５膜を所定の膜厚で形成する。次に、チャンバ内を第２層１２成膜時と同条件として、第３層１３上に第４層１４としてのＳｉＯ２膜を所定の膜厚で形成する。
【００３３】
そして、再度、チャンバ内を第１層１１成膜時と同条件として、第４層１４上に第５層１５としてのＴａ２Ｏ５膜を所定の膜厚で形成する。最後に、チャンバ内を第２層１２成膜時と同条件として、第５層１５上に第６層１６としてのＳｉＯ２膜を所定の膜厚で形成する。これにより、合成樹脂製の基体１０表面に６層からなる反射防止膜５０が形成された光学部品１００が作製される。
【００３４】
ここで、上記の手順に則って、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）製のフロントモニタレンズ用の基体１０上に、反射防止膜を表１に示す層構成で形成し、比較例１〜５及び実施例１とした。尚、比較例１、２の反射防止膜の層数は４層、比較例３、４の反射防止膜の層数は８層、比較例５、及び実施例１の反射防止膜の層数は６層でそれぞれ構成されている。そして、比較例１〜５及び実施例１の各反射防止膜の反射分光特性を分光光度計により測定した。その結果を図２〜図５に示す。尚、ここでは反射率が１％以下の波長領域を有効波長領域とした。
【００３５】
【表１】
2008191564.tif 000003
図２（ａ）に示す反射防止膜の層数が４層の比較例１の反射分光特性から、比較例１の反射防止膜の有効波長領域は３８５ｎｍ〜４２５ｎｍ及び、６４０ｎｍ〜８００ｎｍであり、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲は満たしているものの、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲を満たしていない。このため、青色レーザ光の波長帯域における有効波長領域の広帯域化を図る必要がある。有効波長領域の広帯域化を図るためには、高屈折率層の膜厚を薄くすることが有効であると考えられる。
【００３６】
そこで、比較例１の特に第１層と第３層の膜厚を薄くした比較例２の反射分光特性を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示す比較例２の反射分光特性から、比較例２の反射防止膜の有効波長領域は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍであり、比較例１の青色レーザ光の有効波長領域から更に範囲が狭くなる結果となった。また、比較例２の反射防止膜では赤色、近赤外レーザ光の波長帯域における有効波長領域が得られない結果となった。このことから、反射防止膜の層数が４層では、前記の３種のレーザ波長に対応した所望の有効波長領域を得ることは困難であると考えられる。
【００３７】
次に、図３（ａ）に示す反射防止膜の層数が８層の比較例３の反射分光特性から、比較例３の反射防止膜の有効波長領域は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍ及び、６４０ｎｍ〜８４０ｎｍであり、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲は満たしているものの、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲を満たしていない。このため、青色レーザ光の波長帯域における有効波長領域の広帯域化を図る必要がある。
【００３８】
そこで、比較例３の膜厚を全体的に薄くした比較例４の反射分光特性を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示す比較例４の反射分光特性から、比較例４の反射防止膜の有効波長領域は３９０ｎｍ〜４２５ｎｍ及び、６４５ｎｍ〜７９５ｎｍであり、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍ及び、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲をともに満たしていない。このことから、反射防止膜の層数が８層では、前記の３種のレーザ波長に対応した所望の有効波長領域を得ることは困難であると考えられる。また、これ以上の多層化は反射防止膜のクラックや剥離の発生原因となる。更に、比較例３、比較例４の反射防止膜は高屈折率層の膜厚が厚いため、成膜時に基体１０の温度が上昇し、一部のサンプルに分光反射特性の大幅な劣化が認められた。
【００３９】
次に、図４に示す反射防止膜の層数が６層の比較例５の反射分光特性から、比較例５の反射防止膜の有効波長領域は４００ｎｍ〜４２５ｎｍ及び、５９０ｎｍ〜８００ｎｍ以上であり、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲は満たしているものの、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲を満たしていない。このため、青色レーザ光の波長帯域における有効波長領域の広帯域化を図る必要がある。
【００４０】
そこで、比較例５を構成する反射防止膜の主に第３層１３の光学膜厚Ｄ３を薄くして実施例１を作製した。
【実施例１】
【００４１】
実施例１を構成する反射防止膜５０の各層の光学膜厚は表１に示すように、設計波長λ０を６４５ｎｍとして、第１層１１の光学膜厚Ｄ１＝０．０５λ０、第２層１２の光学膜厚Ｄ２＝０．０７５λ０、第３層１３の光学膜厚Ｄ３＝０．１３５λ０、第４層１４の光学膜厚Ｄ４＝０．０７λ０、第５層１５の光学膜厚Ｄ５＝０．１０λ０、第６層１６の光学膜厚Ｄ６＝０．２２λ０である。
【００４２】
図５に示す実施例１の反射分光特性から、実施例１の反射防止膜５０の有効波長領域は３５３ｎｍ〜４６５ｎｍ及び、６４０ｎｍ〜８００ｎｍであり、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲及び、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲を共に満たしている。また、青色レーザ光の有効波長領域の幅は１１０ｎｍであり、よって、実施例１の反射防止膜５０は、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯域を含んだ１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域と、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域を含んだ有効波長領域とを備えており、上記の３種のレーザ光に対して優れた反射防止効果を得ることができる。
【００４３】
次に、実施例１における第３層１３の光学膜厚の範囲を調べるために、以下に示す実施例２、実施例３の反射防止膜５０を作製し、その反射分光特性を分光光度計により測定した。
【実施例２】
【００４４】
第３層１３の光学膜厚Ｄ３をＤ３＝０．１３λ０とした以外は実施例１と同様にして、基体１０表面に反射防止膜５０を形成し、実施例２とした。
【実施例３】
【００４５】
第３層１３の光学膜厚Ｄ３をＤ３＝０．１５λ０とした以外は実施例１と同様にして、基体１０表面に反射防止膜５０を形成し、実施例３とした。
【００４６】
図６に、実施例２及び、実施例３の反射分光特性を示す。図２中の実線Ａで示す実施例２の反射分光特性から、実施例２の青色レーザ光の波長帯域における有効波長領域は３７０ｎｍ〜４９０ｎｍであり、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍを含むとともにその有効波長領域の幅は１２０ｎｍと良好な値を有している。
【００４７】
ただし、実施例２の赤色、近赤外レーザ光の波長帯域における有効波長領域は６５０ｎｍ〜８００ｎｍであり、図２中の破線Ｂで示す実施例３の有効波長領域である６５０ｎｍ〜８０５ｎｍと比較して若干狭くなっている。実施例３の光学膜厚Ｄ３は実施例２のものよりも厚いため、第３層１３の光学膜厚Ｄ３を実施例２の値である０．１３λ０よりも薄くすると、赤色、近赤外レーザ光の有効波長領域の高波長側が８００ｎｍを下回ると推測される。このことから、第３層１３の光学膜厚Ｄ３の下限値は０．１３λ０とした。
【００４８】
また、図２中の破線Ｂで示す実施例３の反射分光特性から、実施例３の青色レーザ光の有効波長領域は３６０ｎｍ〜４６０ｎｍであり、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍを含むもののその有効波長領域の幅は１００ｎｍであり、実施例２の有効波長領域のものと比較して狭くなっている。実施例２の光学膜厚Ｄ３は実施例３のものよりも薄いため、青色レーザ光の有効波長領域の幅を１００ｎｍ以上とするならば、第３層１３の光学膜厚Ｄ３の上限値は、実施例３の値である０．１５λ０、好ましくは０．１４λ０となる。
【実施例４】
【００４９】
高屈折率物質である第１層１１、第３層１３、第６層１６、に屈折率２．３５のＴｉＯ２膜を用い、設計波長λ０を６６０ｎｍ、第２層１２の光学膜厚Ｄ２をＤ２＝０．０８λ０とした以外は、実施例１と同様にして基体１０表面に反射防止膜５０を形成した。
【００５０】
図７に示す実施例４の反射防止膜５０の有効波長領域は３７５ｎｍ〜５００ｎｍ及び、６５０ｎｍ〜８０５ｎｍであり、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲及び、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の双方を満たしている。また、青色レーザ光の有効波長領域の幅は１２５ｎｍであり、よって、反射防止膜５０は高屈折率層の材料を変えたとしても、実施例１〜３と同様、青色レーザ光の波長帯域である３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯域を含んだ１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域と、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域である６５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域を含んだ有効波長領域とを備えていることがわかる。
【００５１】
以上のことから、反射防止膜５０を構成する各層の光学膜厚、特に第３層１３の光学膜厚Ｄ３を最適化した反射防止膜５０は、６層という少ない層数で青色レーザ光の波長帯域に１００ｎｍ以上の幅の有効波長領域と、赤色、近赤外レーザ光の波長帯域に有効波長領域とを備えることができる。よって、反射防止膜５０を基体１０に形成した本発明に係る光学部品１００は、青色レーザ光、赤色レーザ光、近赤外レーザ光に対して優れた反射防止効果を発揮することが可能となる。
【００５２】
また、本発明に係る光学部品１００に施される反射防止膜５０を構成する各層の厚みは、高屈折率層で最大０．１５λ０、低屈折率層で最大０．２２５λ０と薄いため成膜時間が短く、真空蒸着法を用いても蒸着源からの輻射熱による基体の温度上昇が少ない。このため、一般的な真空蒸着法を用いて、安価な合成樹脂製の基体に反射防止膜を良好に成膜することが可能となる。更に、反射防止膜の層数が少ないため、反射防止膜にクラックや剥離が生じることもない。
【００５３】
尚、反射防止膜５０を構成する高屈折率の層、低屈折率の層は、例えば第１層１１、第６層１６にＴｉＯ２膜を用い、第３層１３にＴａ２Ｏ５膜を用いるなど、所定の屈折率を有している異なる物質の層を組み合わせて、反射防止膜５０の反射分光特性の設計の幅を拡げても良い。また、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る光学部品の模式断面図である。
【図２】層数が４層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【図３】層数が８層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【図４】層数が６層である比較例における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【図５】実施例１における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【図６】実施例２、３における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【図７】実施例４における反射防止膜の反射分光特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１０    基体
１１    第１層
１２    第２層
１３    第３層
１４    第４層
１５    第５層
１６    第６層
５０    反射防止膜
１００    光学部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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