(57)【要約】  【課題】  高温高圧の水蒸気に対して優れた耐久性を有するために高温高圧水蒸気滅菌処理可能であるとともに、優れた反射防止特性を有する反射防止膜を有する光学素子、及び係る光学素子を有する医療用光学機器を提供する。【解決手段】  基材表面に反射防止膜を有する光学素子であって、前記反射防止膜は二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高屈折率層と、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなる低屈折率層とを交互に有し、層数は７以上であり、入射媒質側の表面層は前記高屈折率層であって物理層厚１〜16 nmであり、０〜50°のいずれかの角度で入射する可視光に対する反射率が1.5％以下である光学素子、及び係る光学素子を有する医療用光学機器。【選択図】  図４
2005208519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に反射防止膜を有する光学素子であって、前記反射防止膜は二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高屈折率層と、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなる低屈折率層とを交互に計７層以上有し、入射媒質側の表面層は前記高屈折率層であって物理層厚１〜16 nmであり、０〜50°のいずれかの角度で入射する可視光に対する反射率が1.5％以下であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子において、前記表面層が反応性イオンビームスパッタ法により成膜されていることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学素子において、前記反射防止膜の各層が反応性イオンビームスパッタ法により成膜されていることを特徴とする光学素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子において、前記基材がランタン系ガラス又は合成石英ガラスからなることを特徴とする光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子において、前記高屈折率層は五酸化二タンタルからなり、前記低屈折率層は酸化ケイ素からなり、前記基材側から順に物理層厚３〜33 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚15〜61 nmの酸化ケイ素層、物理層厚34〜50 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚27〜49 nmの酸化ケイ素層、物理層厚24〜46 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚37〜63 nmの酸化ケイ素層、物理層厚31〜57 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚８〜30 nmの酸化ケイ素層、物理層厚44〜74 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚63〜87 nmの酸化ケイ素層、及び物理層厚１〜16 nmの五酸化二タンタル層を有することを特徴とする光学素子。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子において、前記高屈折率層は二酸化ハフニウムからなり、前記低屈折率層は酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなり、前記基材側から順に物理層厚30〜85 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚１〜99 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚１〜95 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚15〜36 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚32〜70 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚１〜57 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚21〜53 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚13〜57 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚５〜44 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚36〜75 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚58〜93 nmの酸化ケイ素層、及び物理層厚１〜16 nmの二酸化ハフニウム層を有することを特徴とする光学素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子を有することを特徴とする医療用光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射防止膜を有する光学素子に関し、特に高圧高温水蒸気（オートクレーブ）処理に対する優れた耐久性と、可視光に対する優れた透過率を有し、医療用の光学機器に好適な光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野では診断的手段としてばかりでなく、治療的手段としても内視鏡を用いるようになってきており、内視鏡の使用頻度は増加してきている。内視鏡は体腔内に挿入するものであるので、感染症等を防止するために使用の前に十分に滅菌しておく必要がある。
【０００３】
従来、内視鏡の滅菌にはエチレンオキサイトガス等の滅菌剤を用いた化学的な方法がとられていた。しかしこれらの化学的な滅菌方法によると、ガスの安全対策や廃液の処理が生じるため、高コストであった。そこで最近は、煩雑な作業を伴わない高温高圧水蒸気（オートクレーブ）滅菌が主流になりつつある。高温高圧水蒸気滅菌によると、滅菌処理した後で直ぐ内視鏡を使用可能であるというメリットもある。米国企画ANSI/AAMI  ST37-1992によると、高温高圧水蒸気滅菌の条件は132℃における飽和水蒸気圧で10分となっている。
【０００４】
内視鏡は対物レンズやプリズム等の光学素子を有している。内視鏡のうち体腔内に挿入する部分はできるだけ小さいのが望ましいので、内視鏡挿入部に設けられる対物レンズ等もできるだけ小さいものが望ましい。このため光を効率よく透過することによって小さくても透過光量を確保できるように、対物レンズ等の表面には反射防止膜が形成される。
【０００５】
しかしながら、従来の反射防止膜を有する光学素子を上述の条件で高温高圧水蒸気処理すると、反射防止膜が劣化し、光学性能を維持できないという問題がある。例えば反射防止膜として汎用されているフッ化マグネシウムからなる単層反射防止膜は、高温高圧の水蒸気と反応して膜が完全に消失してしまう。また酸化ケイ素層を表面に有する反射防止膜の場合、高温高圧水蒸気処理すると水滴状の拭き取り不能な汚れが表面に残ってしまい、光学性能が低下する。
【０００６】
特開平5-34505号（特許文献１参照）には、「基板側の第１層および第３層にZrO2 ，Ta2O5 ，ZrO2 とTa2O5との混合物またはZrO2とTiO2との混合物を積層し、第２層にSiO2を積層したことを特徴とする耐薬反射防止膜」が記載されている。この耐薬反射防止膜はイオンビーム・アシスト蒸着（IAD）を使って成膜されたものであるので比較的大きな充填率（膜の密度）を有しており、表面がZrO2、Ta2O5又はZrO2とTa2O5の混合物からなるので、酸やアルカリ溶液等に対して耐久性を有すると記載されている。
【０００７】
特許文献１に記載の耐薬反射防止膜は、洗浄液や消毒液による消毒又は滅菌に対して耐性を有する。しかし高温高圧の水蒸気に対しては十分な耐久性を有しておらず、高温高圧水蒸気処理を繰り返し施すと反射防止性能が低下する。このように反射防止性能が低下するのは、イオンビーム・アシスト蒸着により成膜されたZrO2 及び／又はTa2O5からなる第３層（表面層）が十分に大きな密度を有していないために、高温高圧の水蒸気が第３層を透過してその内側にあるSiO2層に接触してしまうためであると考えられる。SiO2層はあまり大きな耐湿性を有していないので、高温高圧の水蒸気との接触によって劣化する。このように高温高圧の水蒸気に耐久性を有するには、反射防止膜は大きな密度を有することが必要であると考えられる。またこの耐薬反射防止膜は、可視光の長波長側では良好な反射防止効果を示すものの、短波長側では優れた反射防止効果を有するものでない。例えば波長400 nm程度の可視光に対する反射率は、４％以上である。
【０００８】
特開平7-234302号（特許文献２参照）は、「光学ガラス基板上に形成される複数の層から成る反射防止膜であって、HfO2又はTa2O5から成る高屈折率材料層と、SiO2から成る低屈折率材料層とを有し、大気側最外層が上記高屈折率材料層であることを特徴とする耐湿性反射防止膜」を記載している。この耐湿性反射防止膜は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法及びイオンビーム・アシスト法によって作製できると記載されている。この反射防止膜の大気側表面は、耐湿性を有するHfO2又はTa2O5からなるので、反射防止膜が高湿度雰囲気に曝されて表面に水滴が生じても、水滴の蒸発後に残ったフローマークを簡単に拭き取ることができる。しかしこの耐湿性反射防止膜も高温高圧水蒸気に対しては十分な耐久性を有しておらず、高温高圧水蒸気処理を繰り返し施すと、反射防止性能が低下してしまう。また波長450 nm程度の可視光に対する反射率は４％以上であり、優れた反射防止効果を有するものではない。
【０００９】
特開平7-287101号（特許文献３参照）は、「光学ガラス基板上に、設計波長550 nmで光学膜厚234〜316 nmのSiO2 から成る第一層、光学膜厚43〜58 nmのHfO2 又はTa2O5から成る第二層、光学膜厚34〜46 nmのSiO2 から成る第三層、光学膜厚113〜153 nmのHfO2 又はTa2O5から成る第四層、光学膜厚115〜155 nmのSiO2 から成る第五層及び光学膜厚５〜15 nmのパーフルオロアルキルシラザンから成る第六層を順次形成して構成されたことを特徴とする耐湿反射防止膜」を開示している。この耐湿反射防止膜は、最外層として撥水性高分子であるパーフルオロアルキルシラザンから成る層を有しているので、優れた耐湿性を有している。しかし高温高圧の水蒸気に対しては、十分な耐久性を有するとはいえず、オートクレーブ滅菌処理を施すと反射防止性能が低下する。また波長400 nm程度の可視光に対する反射率は２％以上であり、優れた反射防止効果を有するものではない。
【００１０】
【特許文献１】特開平5-34505号公報
【特許文献２】特開平7-234302号公報
【特許文献３】特開平7-287101号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、高温高圧の水蒸気に対して優れた耐久性を有するために高温高圧水蒸気滅菌処理可能であるとともに、優れた反射防止特性を有する反射防止膜を有する光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、(a) 反射防止膜の入射媒質側表面層が二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高密度の層であると、高温高圧の水蒸気に対して優れた耐久性を有すること、及び(b) 高屈折率層と低屈折率層とを交互に有し、表面に高屈折率層を有する反射防止膜において、表面層の膜厚が小さく、高屈折率層及び低屈折率層の層数の合計が７層以上であると、広い波長範囲で優れた反射防止効果を示すことを発見し、本発明に想到した。
【００１３】
すなわち、本発明の光学素子は、基材表面に反射防止膜を有し、前記反射防止膜は二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高屈折率層と、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなる低屈折率層とを交互に計７層以上有し、入射媒質側の表面層は前記高屈折率層であって、物理層厚１〜16 nmであり、０〜50°のいずれかの角度で入射する可視光に対する反射率が1.5％以下であることを特徴とする。
【００１４】
反射防止膜の各層のうち、少なくとも表面層は反応性イオンビームスパッタ法により成膜されているのが好ましく、全ての層が反応性イオンビームスパッタ法により成膜されているのがより好ましい。前記基材はランタン系ガラス又は合成石英ガラスからなるのが好ましい。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様において、前記高屈折率層は五酸化二タンタルからなり、前記低屈折率層は酸化ケイ素からなり、前記反射防止膜は前記基材側から順に物理層厚３〜33 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚15〜61 nmの酸化ケイ素層、物理層厚34〜50 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚27〜49 nmの酸化ケイ素層、物理層厚24〜46 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚37〜63 nmの酸化ケイ素層、物理層厚31〜57 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚８〜30 nmの酸化ケイ素層、物理層厚44〜74 nmの五酸化二タンタル層、物理層厚63〜87 nmの酸化ケイ素層、及び物理層厚１〜16 nmの五酸化二タンタル層を有する。
【００１６】
本発明の好ましい別の実施態様において、前記高屈折率層は二酸化ハフニウムからなり、前記低屈折率層は酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなり、前記反射防止膜は前記基材側から順に物理層厚30〜85 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚１〜99 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚１〜95 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚15〜36 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚32〜70 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚１〜57 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚21〜53 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚13〜57 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚５〜44 nmの酸化アルミニウム層、物理層厚36〜75 nmの二酸化ハフニウム層、物理層厚58〜93 nmの酸化ケイ素層、及び物理層厚１〜16 nmの高屈折率層を有する。
【００１７】
本発明の医療用光学機器は、本発明の光学素子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学素子は、入射媒質側表面層が二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる層であり、かつ表面層の膜厚が１〜16 nmと小さい。また高屈折率層及び低屈折率層の層数の合計は７層以上である。このため高温高圧の水蒸気に対して優れた耐久性を有する上、広い波長範囲で優れた反射防止特性を示す。高温高圧の水蒸気に耐久性を示す反射防止膜を有する光学素子は、高温高圧水蒸気（オートクレーブ）滅菌可能であるので、内視鏡用対物レンズ等の光学素子に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
[1] 光学素子
本発明の光学素子は、基材と、基材の少なくとも一面に形成された反射防止膜とからなる。
(1) 基材
基材としては平板、レンズ、プリズム、グレーティング、及びこれらの複合体が挙げられる。基材はランタン系ガラス又は合成石英ガラスからなるのが好ましい。ランタン系ガラス又は合成石英ガラスからなる基材は、高温高圧の水蒸気に対して耐久性を有するので、高温高圧水蒸気による滅菌が可能である。
【００２０】
(2) 反射防止膜
基材表面に二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高屈折率層と、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなる低屈折率層とが交互に積層される。異なる屈折率の層が積層していると、各層の接合界面で入射光の屈折が起こる。このため異なる屈折率の層を交互に積層することにより、優れた反射防止特性を有する反射防止膜を形成することができる。
【００２１】
高屈折率層と低屈折率層との層数の合計は７以上である。層数が７未満であると、優れた反射防止効果を示す波長領域が狭すぎる。７層以上の層を有する反射防止膜は、広い波長領域で優れた反射防止効果を示す。具体的には、０〜50°のいずれかの角度で光学素子に入射し、400〜700 nmの波長を有する光に対する反射率が1.5％以下である。好ましい光学素子は、入射角５°以上の可視光に対して反射率1.5％以下である。このように可視光領域の広い範囲で低い反射率を有すると、効率的に可視光を透過させることができる。
【００２２】
入射媒質側の表面層は高屈折率層である。二酸化ハフニウム又は五酸化二タンタルからなる高屈折率層が表面に高密度に形成していると、反射防止膜は高圧高温の水蒸気に対して優れた耐久性を示す。表面層の物理層厚は１〜16 nmである。物理層厚が１nm未満であると、十分な耐久性を有する反射防止膜を得られない。物理層厚が16 nm超であると、反射防止効果が小さ過ぎる。
【００２３】
反射防止膜の構成の好ましい一例を表１に示す。この反射防止膜は五酸化二タンタルからなる高屈折率層と、酸化ケイ素からなる低屈折率層とを有し、11層構成である。便宜上、基材側から順に第１層、第２層・・・・第11層とする。
【００２４】
【表１】
2005208519.tif 000003
【００２５】
反射防止膜の構成の好ましい別の例を表２に示す。この例に示す反射防止膜は二酸化ハフニウムからなる高屈折率層と、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素からなる低屈折率層とを有し、12層構成である。便宜上、基材側から順に第１層、第２層・・・・第12層とする。
【００２６】
【表２】
2005208519.tif 000004
【００２７】
[2] 反射防止膜の成膜方法
反射防止膜は反応性イオンビームスパッタ法により成膜されているのが好ましい。反応性イオンビームスパッタ法によると、各層を高純度に形成することができる。また高い充填密度を有し、高温高圧の水蒸気に対して優れた耐久性を示す反射防止膜が得られる。本明細書中、反応性イオンビームスパッタ法は、イオンビームを金属ターゲットに衝突させ、弾き出した金属ターゲット原子及び／又は分子を酸素と反応させて金属酸化物の層を基材上に形成する方法をいう。
【００２８】
一般に多層反射防止膜を成膜する場合、各層を同じ成膜方法によって形成するのが低コストであるが、異なる方法によっても差し支えない。異なる方法による場合、少なくとも表面の高屈折率層を反応性イオンビームスパッタ法により形成するのが好ましい。表面の高屈折率層が反応性イオンビームスパッタ法により形成されていると、高温高圧の水蒸気がその内側に形成された低屈折率層に接触し難い。このため光学素子に高温高圧水蒸気滅菌処理を繰り返し施しても、反射防止膜が劣化し易い。
【００２９】
図１に、基材Sに反射防止被膜を成膜するための装置の概要を示す。図１に示すように、スパッタリング装置100はスパッタ室１と、スパッタ室１の開口部に取り付けられたイオン源２とからなる。スパッタ室１内には基材ホルダ11と、基材ホルダ11の支持台110に対して傾斜するように設けられたターゲットホルダ123を有するターゲット部材12が設けられている。またスパッタ室１は排気口13と、酸素導入口14とを具備している。ターゲット部材12は支柱121と、支柱121の上端に接続部122を介して取り付けられたターゲットホルダ123，124，125とを有する。ターゲットホルダ123，124，125にはそれぞれターゲットT1，T2，T3を載置するようになっている。支柱121は回転するようになっており、支柱121を120°回転すると、第二のターゲットホルダ124が基材Sに対面する。支柱121をその位置からさらに120°回転すると、第三のターゲットホルダ125が基材Sに対面する。接続部122により基材ホルダ11に対するターゲットホルダ123，124，125の傾斜角度を調整できるようになっている。
【００３０】
イオン源２は不活性ガスの導入口21を有している。イオン源２とスパッタ室１との接続面には、引出し電極22が設けられている。導入口21から導入された不活性ガスはイオン源２内でイオン化された後、引出し電極22によりイオンビームとしてターゲットT1、ターゲットT2又はターゲットT3に照射されるようになっている。
【００３１】
図１に示す装置により反射防止膜を成膜するには、まずターゲットホルダ123，124（又はターゲットホルダ123，124，125）にターゲットT1，T2（又はターゲットT1，T2，T3）を載置する。例えば上記表１に示す構成の反射防止膜を成膜する場合、ターゲットホルダ123，124にタンタル（V）金属ターゲットと、金属ケイ素ターゲットをそれぞれ載置する。第一層は五酸化二タンタル層であるので、タンタル（V）金属ターゲットが基材Sに対面するように、ターゲット部材12をセットしておく。基材ホルダ11には、基材Sを載置する。上記表２に示す構成の反射防止膜を成膜する場合は、ターゲットホルダ123，124，125にハフニウム（IV）金属ターゲット、アルミニウム金属ターゲット及び金属ケイ素ターゲットをそれぞれ載置し、アルミニウム金属ターゲットを基材Sに対面させておけば良い。
【００３２】
排気口13に接続された真空ポンプ（図示せず）によりスパッタ室１内を1.0×10-8〜1.0×10-5 Torrに減圧した後、酸素導入口14から酸素ガスを導入し、スパッタ室１内の酸素圧を1.0×10-4〜1.0×10-3 Torrにする。
【００３３】
スパッタリング前に基材Sを10〜300℃にしておくのが好ましい。基材Sの温度をこの範囲にしておくことにより、アモルファス構造を有する緻密な膜を効率よく形成することができる。基材とターゲットとの間にシャッタを設け、シャッタを閉じた状態で基材Sを10〜300℃にした後でシャッタを開けるのが好ましい。
【００３４】
導入口21からアルゴンガス等の不活性ガスを導入し、イオン源２内の不活性ガス圧を5.0×10-5〜1.5×10-4 Torrにする。次いで、ターゲットT1へのイオン照射が１〜10 mA / cm3となるようにイオン源２を作動させる。イオン源２内で生成したイオンは、ターゲットに照射される。イオンビームの衝突によって弾き出されたターゲットT1の粒子は、スパッタ室１内の酸素と反応して酸化物となり、基材S上に堆積する。これにより基材S上にターゲットT1の酸化物からなる層が形成する。基材上に形成される各層の物理層厚はスパッタリング時間、不活性ガスの供給速度、イオン電流密度等により制御することができる。例えば厚さ100〜200 nmの五酸化二タンタル層を形成するには、ターゲットT1へのイオン電流密度を１〜10 mA / cm3とし、スパッタリング時間を10〜20分とすれば良い。
【００３５】
ターゲットT1の酸化物からなる層が所望の厚さに形成した後、イオンビームの供給を停止し、支柱121を回転させてターゲットT2を基材Sに対面させる。イオン源２を再び作動させると、ターゲットT2にイオンビームが照射され、ターゲットT1の酸化物からなる層上にターゲットT2の酸化物からなる層が形成する。このようにターゲットT1のスパッタリングと、ターゲットT2のスパッタリングとを繰り返すことにより、ターゲットT1及びターゲットT2を交互に積層することができる。
【００３６】
[3] 医療用光学機器
本発明の光学素子は、高温高圧の水蒸気に対する耐久性と、優れた反射防止特性とを兼ね備えている。このため滅菌処理を必要とする医療用の光学機器に好適である。医療用光学機器としては、可とう性内視鏡、硬性内視鏡、カプセル内視鏡、レーザー治療装置が挙げられる。
【００３７】
図２及び３は、本発明の光学素子を有する内視鏡の一例を概略的に示す。図２に示すように、内視鏡挿入部300は外筒31と、外筒31の軸方向に延在する照明光学系A及び観察光学系Bとを具備する。照明光学系Aはライトガイドファイバーバンドル（以下、ライトガイドと略す）33により照明装置50に接続されている。観察光学系Bはイメージガイドファイバーバンドル（以下、イメージガイドと略す）36により接眼光学系Ｃに接続されている。
【００３８】
図３は、先端部Pの拡大断面を示す。外筒31内の軸方向に境界部32が設けられており、境界部32の両側は断面円形の独立した二つの収容空間a，bとなっている。一方の空間（図では上方の空間）bには観察光学系Bが収容されており、他方の空間（図では下方の空間）aに照明光学系Aが収容されている。
【００３９】
体腔内を照らすために、ライトガイド33により照明光が照明装置50から内視鏡先端部Pに導かれる。ライトガイド33の先端部には筒状の口金34が嵌められており、口金34は外筒31の収容空間a内に固定されている。位置決めのため、口金34は必要に応じて接着剤やろう等によって外筒31の内面に接着される。外筒31の先端側の口金34の端面は、カバーガラス35によって覆われている。カバーガラス35は、外筒31内の照明光学系Aを配置した内部空間aを密閉する機能の他、ライトガイド33からの照明光を良好に透過させる機能を有する。外筒31内に水蒸気等が入り込まないように、カバーガラス35と外筒31との間はシールされている。カバーガラス35は高温高圧水蒸気に耐久性を有するガラス（例えば合成石英ガラス）からなるのが好ましい。
【００４０】
観察光学系Bのイメージガイド36の先端部には筒状の口金37が嵌められており、口金37はレンズ枠38内に固定されている。レンズ枠38は収容空間b内に固定されており、レンズ枠38の内側には、対物レンズ40，41，42が所定の間隔に保持されている。図２及び３に示す例では、観察光学系Bは３つの対物レンズを有するが、本発明の医療用光学機器の有する光学素子数はこれに限定されない。また複数の光学素子を有する機器の場合、本発明の光学素子を少なくとも一つ有していれば良い。
【００４１】
レンズ枠38の先端は、外筒31の先端と面一になるように設定されている。対物レンズ42の表面には、反射防止膜が成膜されている。外筒31内に水蒸気等が入り込まないように、対物レンズ42とレンズ枠38との間、及びレンズ枠38と外筒31との間はシールされている。滅菌処理時に高温高圧の水蒸気等に接触する対物レンズ42が優れた耐久性を有しており、外筒31内には水蒸気が入り込まないようになっているので、本発明の医療用光学機器は高温高圧水蒸気滅菌可能である。
【実施例】
【００４２】
本発明を以下の実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００４３】
実施例１
図１に示す装置の基材ホルダ11に、ランタン系ガラスであるS-LAH58（株式会社オハラ光学製、nd = 1.883、νd = 40.8）からなる平板Sを載置した。ターゲットホルダ123にタンタル（V）金属（純度99.99％）ターゲット、ターゲットホルダ124にケイ素（純度99.99％）ターゲットを載置した。タンタル（V）金属ターゲットを平板Sに対面させてアルゴンを導入口21から導入し、スパッタ質１内にイオン電流密度2.0 mA / cm3で供給することにより、Ta2O5からなる層を形成した。アルゴンの供給は、Ta2O5層の物理層厚22.1 nmになるまで行った。次にケイ素ターゲットを平板Sに対面させてアルゴンイオンを電流密度約2.0 mA / cm3で供給し、物理層厚25 nmとなるようにSiO2層を形成した。
【００４４】
このようにタンタル（V）金属ターゲット及びケイ素ターゲットを交互に用い、反応性イオンビームスパッタ法により、表３に示す構成の多層反射防止膜を平板Sの表面に形成した。各Ta2O5層は屈折率2.25であり、各SiO2層は屈折率1.49であった。
【表３】
2005208519.tif 000005
【００４５】
実施例２
ハフニウム（IV）金属（純度99.99％）ターゲット、ケイ素（純度99.99％）ターゲット及びアルミニウム金属（純度99.99％）ターゲットを用い、合成石英ガラスであるSuprasil-P30（信越石英株式会社製、nd = 1.458、νd = 67.7）からなる平板Sの表面に表４に示す各層を形成した以外実施例１と同様にして、多層反射防止膜を成膜した。各HfO2層は屈折率2.15であり、各Al2O3層は屈折率1.68であった。
【００４６】
【表４】
2005208519.tif 000006
【００４７】
比較例１
ランタン系ガラスであるS-LAH58（株式会社オハラ光学製、nd = 1.883、νd = 40.8）からなる平板の表面に、表５に示す構成の三層膜をイオンビーム・アシスト法により形成した。
【００４８】
【表５】
2005208519.tif 000007
【００４９】
比較例２
合成石英ガラスであるSuprasil-P30（信越石英株式会社製、nd = 1.458、νd = 67.7）からなる平板の表面に、表６に示す構成の五層膜を真空蒸着法により形成した。
【表６】
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【００５０】
比較例３
合成石英ガラスであるSuprasil-P30（信越石英株式会社製、nd = 1.458、νd = 67.7）からなる平板の表面に、表７に示す構成の六層膜を形成した。なおSiO2層、HfO2層及びパーフルオロメチルシラザン（信越化学工業株式会社製、屈折率約1.4）層は、いずれも真空蒸着法で形成した。
【００５１】
【表７】
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【００５２】
実施例１及び２、並びに比較例１〜３の光学素子に、入射角５°になるように波長350〜750 nmの平行光を照射し、分光反射率を測定した。結果を図４及び５に示す。図４及び５から実施例の光学素子は、波長400〜700 nmの光に対して反射率1.5％未満であることが分かった。
【００５３】
132℃における飽和水蒸気圧中で10分間保持する処理を、実施例及び比較例の各光学素子に200回施した。その後、ジエチルエーテルとメチルアルコールとからなる混合溶剤（体積比７：３）を染み込ませたクリーニングペーパーで各光学素子の表面に付着した水滴を拭き取った。拭き取り後の表面を観察した結果を表８に示す。表８中、○は表面に水滴状フローマークが残らず、きれいに拭き取れたことを示し、×は表面に水滴状フローマークが残ったことを示す。実施例の光学素子表面の外観は、高温高圧水蒸気滅菌処理前とほとんど変わらなかった。このことから、実施例の光学素子は高温高圧水蒸気に対する優れた耐久性を有することが分かった。
【００５４】
【表８】
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【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の光学素子の反射防止膜を成膜する装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の医療用光学機器の一例を示す概略断面図である。
【図３】医療用光学機器の先端部を示す拡大断面図である。
【図４】実施例１及び２の光学素子の分光反射率を示すグラフである。
【図５】比較例１〜３の光学素子の分光反射率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
100・・・スパッタリング装置
１・・・スパッタ室
11・・・基材ホルダ
110・・・支持面
12・・・ターゲット部材
120・・・支柱
122・・・接続部
123、124・・・ターゲットホルダ
２・・・イオン源
21・・・不活性ガス導入口
22・・・引出し電極
S・・・基材
T1、T2・・・ターゲット
300・・・内視鏡挿入部
31・・・外筒
32・・・境界部
33・・・ライトガイド
34、37・・・口金
35・・・カバーガラス
36・・・イメージガイド
38・・・レンズ枠
40、41、42・・・対物レンズ
50・・・照明装置
a、b・・・収容空間
A・・・照明光学系
B・・・観察光学系
C・・・接眼光学系
P・・・先端部
【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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