(57)【要約】【課題】低コストで比較的簡単に、光ファイバー等の光学部材の端面に反射防止膜を成膜することができるようにする。【解決手段】成膜物質を溶解させたコート液中に光学部材（たとえば光ファイバー）を浸漬させて、光学部材の端面に反射防止膜を成膜する。コート液から光学部材を引き上げる際に、コート液の液面と光学部材の端面との成す角度や、引き上げ速度を可変にして、光学部材の端面に成膜される反射防止膜の膜厚や反射率を調整する。成膜物質は含フッ素化合物である。反射防止膜が浸漬により成膜されたものである。反射防止膜の膜厚が不均一になっている。【選択図】　図１
2004070033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜物質を溶解させたコート液中に光ファイバーを浸漬させて、
光ファイバーの端面に反射防止膜を成膜することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバーの反射防止膜成膜方法において、
コート液から光ファイバーを引き上げる際に、引き上げ速度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射防止する波長域を調整することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバーの反射防止膜成膜方法において、
コート液から光ファイバーを引き上げる際に、引き上げ速度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射率を調整することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の光ファイバーの反射防止膜成膜方法において、成膜物質は含フッ素化合物であることを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバーの反射防止膜成膜方法において、
コート液から光ファイバーを引き上げる際に、コート液の液面に対する光ファイバーの端面の角度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射防止する波長域を調整することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバーの反射防止膜成膜方法において、
コート液から光ファイバーを引き上げる際に、コート液の液面に対する光ファイバーの端面の角度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射率を調整することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【請求項７】
端面に反射防止膜を成膜した光ファイバーにおいて、反射防止膜が浸漬により成膜されたものであることを特徴とする光ファイバー。
【請求項８】
請求項７に記載の光ファイバーにおいて、
成膜物質は、含フッ素化合物であることを特徴とする光ファイバー。
【請求項９】
請求項７に記載の光ファイバーにおいて、
反射防止膜の膜厚が不均一になっていることを特徴とする光ファイバー。
【請求項１０】
請求項７に記載の光ファイバーにおいて、
反射防止膜の膜厚が均一になっていることを特徴とする光ファイバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバーの端面に反射防止膜（ＡＲコートともいう）を成膜する反射防止膜成膜方法と、その方法により製造された光ファイバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特開昭６０−６８３１９号公報、特開昭６３−３８９０５号公報、特開平１−３１２５０１号公報、特開平２−１９８０１号公報、特開平７−２９４７０６号公報、特公平７−１１９８４２号公報、特開２００１−３０５３０２号公報、特開２００２−１０７５０２号公報に示すように、浸漬法（浸漬コート法あるいはディップコート法ともいう）により光学レンズや眼鏡レンズ、ディスプレイ機器等のパネル等に反射防止膜を成膜する方法が広く知られている。
【０００３】
特に、特開平７−２９４７０６号公報に示されているように、反射防止膜を形成するフッ素樹脂薄膜の材料としては、溶剤に可溶性の透明フッ素樹脂が開発されており（例えば旭硝子株式会社製「サイトップ」）、フッ素系溶媒に溶解し、ディップコート等により薄膜形成が可能で、ディップコートの場合、フッ素樹脂溶液濃度と引き上げ速度を制御することで希望の膜厚が得られる。
【０００４】
一方、例えば特開昭５８−２２３６３９号公報、特開平７−１５７３３８号公報、特公平６−８５０１１号公報等に示すように、従来から、光ファイバーの端面をスパッタ処理や真空蒸着すること等により、反射防止膜を施す技術は広く知られていた。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した浸漬法により光ファイバー端面に反射防止膜を成膜する技術は知られておらず、また特開平７−２９４７０６号公報に示す浸漬法では、フッ素樹脂溶液濃度と引き上げ速度との具体的な相関関係が記載されておらず、熟練した作業者の勘と経験に頼らざるを得なかった。
【０００６】
また、スパッタ処理や真空蒸着などには、大型な成膜装置が必要であり、製造コストが非常に掛かり、長い間、低コストで成膜できる方法およびその方法を用いた光ファイバーが望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は、低コストで初心者にも容易に成膜することができる光ファイバー端面の反射防止膜成膜方法と、その方法により製造された光ファイバーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための方法】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【０００９】
（１）成膜物質を溶解させたコート液中に光ファイバーを浸漬させて、光ファイバーの端面に反射防止膜を成膜することを特徴とする光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１０】
（２）コート液から光ファイバーを引き上げる際に、引き上げ速度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射防止する波長域を調整することを特徴とする、前述の光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１１】
（３）コート液から光ファイバーを引き上げる際に、引き上げ速度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射率を調整することを特徴とする、前述の光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１２】
（４）成膜物質は含フッ素化合物であることを特徴とする、前述の光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１３】
（５）コート液から光ファイバーを引き上げる際に、コート液の液面に対する光ファイバーの端面の角度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射防止する波長域を調整することを特徴とする、前述の光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１４】
（６）コート液から光ファイバーを引き上げる際に、コート液の液面に対する光ファイバーの端面の角度を変化させて、光ファイバーの端面に成膜される反射防止膜の反射率を調整することを特徴とする、前述の光ファイバーの反射防止膜成膜方法。
【００１５】
（７）端面に反射防止膜を成膜した光ファイバーにおいて、反射防止膜が浸漬により成膜されたものであることを特徴とする光ファイバー。
【００１６】
（８）成膜物質は含フッ素化合物であることを特徴とする、前述の光ファイバー。
【００１７】
（９）反射防止膜の膜厚が不均一になっていることを特徴とする、前述の光ファイバー。
【００１８】
（１０）反射防止膜の膜厚が均一になっていることを特徴とする、前述の光ファイバー。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、低コストで初心者にも容易に成膜することができる光ファイバー端面の反射防止膜成膜方法と、その方法により製造された光ファイバーを提供するものである。
【００２０】
本発明は、端面に反射防止膜を成膜した光ファイバーと、光ファイバーに対する反射防止膜の成膜方法を改良したものである。
【００２１】
光ファイバーの端面が、成膜物質を溶解させたコート液中に浸漬され、しかるのち、コート液から光ファイバーが引き上げられる。その引き上げの際の引き上げ速度を変化させて、膜厚や表面形状を所望のものにコントロールして、反射防止膜を成膜する。とくに、反射防止する波長域や反射率を所望のものに調整する。
【００２２】
成膜物質は、含フッ素化合物であることが好ましい。
【００２３】
また、光ファイバーの引き上げの際に、コート液の液面に対して、光ファイバーの端面を所定角度傾斜させて、所望の反射防止する波長域（あるいは所望の膜厚）と反射率を正確に確保するように、反射防止膜を成膜することが好ましい。
【００２４】
光ファイバーの端面に反射防止膜を浸漬法により成膜するのが最善である。とくに、成膜物質を溶解させた溶媒中に少なくとも光ファイバーの端面付近を浸漬させて、コート液から引き上げる。そのときの引き上げ速度を所定の値に変化させて、所望の反射防止する波長域（あるいは所望の膜厚）と反射率を正確に確保するように、反射防止膜を成膜することが好ましい。。
【００２５】
また、コート液の液面と光ファイバーの端面との角度傾斜について述べると、例えば、０度より大きい角度から９０度の角度が好ましい。
【００２６】
【実施例】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を説明する。
【００２７】
本発明による光ファイバーの典型例は、石英製やアクリル製等の光ファイバー１である。これらの光ファイバーは、例えば、レーザ治療装置、測量機、その他のファイバーアレイ、光導波路等に使用される。
【００２８】
図１の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光ファイバー１の端面２は、引き上げ装置（図示せず）により、容器５内のコート液３に所定時間浸漬された後、コート液３の液面４に対して、例えば、９０度（図１のＡ）、４５度（図１のＢ）、１０度（図１のＣ）の所定角度傾斜させた状態を維持しつつ、徐々に引き上げられる。
【００２９】
傾斜角度は、このような１０度、４５度あるいは９０度の角度に限定されず、０度より大きい角度から９０度の間の角度であってもよいし、その他の角度であってもよい。例えば、３０度であってもよい。
【００３０】
これによって、図２に示すように、光ファイバー端面において成膜する反射防止膜の膜厚を薄い厚み部分から厚い厚み部分へグラデーションのように成膜させることもできる。
【００３１】
コート液３は、好ましくは、旭硝子株式会社製の可溶性フッ素樹脂等のフッ素系化合物の原液１〜１０％に対して、沸点１００℃ｌの有機性の溶剤９０〜９９％の混合した溶媒である（希釈剤も含む）。
【００３２】
なお、コート液の濃度、組成等は上述した実施例に限定されず、いかなる濃度、組成等であってもよい。
【００３３】
コート液の原液は、含フッ素化合物のうちの加熱硬化型のフッ素系化合物であるサイトップ（商品名、旭硝子製）以外に、アウジモント製やデュポンフロロケミカル製のフッ素樹脂等も用いることができる。
【００３４】
また、紫外線硬化型のフッ素アクリル樹脂、紫外線硬化型のフッ素エポキシ樹脂、加熱硬化型でゾルゲル型のフッ化珪素化合物、ゾルゲル材料である含フッ素化合物も用いることができる。
【００３５】
さらに、含フッ素化合物のうちでシリコン系化合物の具体的な代表例として、
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＭｅ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３、
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３、
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＭｅＣｌ２、
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＭｅ（ＯＭｅ）２
などのフルオロアルキルシランも用いこることができる。
【００３６】
コート液３からの光ファイバー１の端面２を引き上げるときの好適な引き上げ速度は、数ｍｍ／分〜２００ｍｍ／分程度である。特に、２０．０ｍｍ／分の引き上げ速度で、光ファイバー１の端面２に形成される反射防止膜（ＡＲコート）が０．１μｍの膜厚を有するようにするのが好ましい。また、４．０ｍｍ／分の引き上げ速度で、反射防止膜が０．１μｍ以下の厚さを有するようにするのが好ましい。
【００３７】
図３は、引き上げ速度を変化させたときに、形成された反射防止膜の、４００ｎｍから８００ｎｍまでの光の波長域に対する反射率の変化を詳細に示す。なお、この実験では、石英の光ファイバーと同質の、屈折率１．５０のモニターガラス基板を用いた。
【００３８】
図３からも明らかなように、引き上げ速度が２０．０ｍｍ／分から１０．０ｍｍ／分に変化すると、反射防止する波長域が７６０ｎｍ近辺で最小の反射率（最大の透過率）を示す関係から、５３０ｎｍ近辺で最小の反射率（最大の透過率）を示す関係で推移する。
【００３９】
引き上げ速度をよりゆっくりした遅い速度にすると、反射率を変化させ、反射防止可能な波長域を短波長帯域に変化させることができる。
【００４０】
たとえば、石英のバンドルファイバーの場合、反射防止膜（ＡＲコート）を成膜していない場合の反射率は、両面反射で７％であるが、反射防止膜（ＡＲコート）を成膜すると、両面反射でかつ最小反射率に抑えることができる。
【００４１】
コート液と膜厚との関係について述べると、図４に示すように、引き上げ速度が２０．０ｍｍ／分、６０．０ｍｍ／分の場合、コート液の濃度が大きいほど、膜厚が大きくなり、ほぼ比例関係にある。
【００４２】
また、コート液の濃度を変えることによっても、反射防止する波長帯域を変化させることができる。
【００４３】
なお、上記実施例では、フッ素系無機珪素化合物の単層反射防止膜の成膜方法の場合について記載したが、高屈折率物質を併せて積層した多層反射防止膜の成膜方法であれば、反射率を最小で０にすることもできる。
【００４４】
以上のように、浸漬法による物理的吸着により、１本の光ファイバーの端面に反射防止膜（ＡＲコート）を成膜する実施例を説明したが、本発明は、この方法に限定されず、多数の光ファイバーを多量処理する方法を採用してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、コート液の液面に対して、光ファイバーの端面を所定の角度傾斜させて所定の速度で引き上げることができるので、簡易かつ低コストで、光ファイバーの端面に所望の膜厚と反射率を有する反射防止膜を形成することができる。しかも、本発明は、膜厚や反射率等を正確に制御することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明方法を実施するときの、光ファイバー端面とコート液面との種々の角度関係を示す説明図。
【図２】本発明方法により光ファイバー端面に成膜された反射防止膜を示す。
【図３】引き上げ速度を変化させたときの、反射防止膜の反射率の変化を示す。
【図４】コート液と膜厚の関係を示す。
【符号の説明】
１　光ファイバー
２　光ファイバー端面
３　コート液
４　液面
５　容器
【図１】
2004070033.tif 000003
【図２】
2004070033.tif 000004
【図３】
2004070033.tif 000005
【図４】
2004070033.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月20日(2003.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004070033.tif 000007
【図２】
2004070033.tif 000008
【図３】
2004070033.tif 000009
【図４】
2004070033.tif 000010