(57)【要約】【課題】広い帯域で高い反射率を有し且つ温湿度に対する高い耐久性を有する反射ミラー及び反射ミラーを備えた顕微鏡を提供する。【解決手段】反射ミラー１０は、基板１１上に形成されたＡｕ膜１２と、Ａｕ膜１２上に形成された誘電体多層膜１５とを備えている。誘電体多層膜１５は、可視域においてＡｕ膜１２よりも高い反射率を有するように設計される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたＡｕ膜と、
前記Ａｕ膜上に形成された誘電体多層膜であって、可視域において前記Ａｕ膜よりも高い反射率を有する誘電体多層膜と、を備える
ことを特徴とする反射ミラー。
【請求項２】
請求項１に記載の反射ミラーにおいて、
前記誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲で前記Ａｕ膜よりも高い反射率を有するように、高屈折率膜と、前記高屈折率膜の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率膜と、を交互に積層した誘電体多層膜である
ことを特徴とする反射ミラー。
【請求項３】
請求項２に記載の反射ミラーにおいて、
前記高屈折率膜は、ＴｉＯ２、又は、Ｔａ２Ｏ５からなり、
前記低屈折率膜は、ＳｉＯ２、又は、ＭｇＦ２からなる
ことを特徴とする反射ミラー。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の反射ミラーにおいて、
前記Ａｕ膜は、８０ｎｍ以上の膜厚を有する
ことを特徴とする反射ミラー。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射ミラーを備える
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項６】
請求項５に記載の顕微鏡において、
前記顕微鏡は、赤外顕微鏡、ラマン顕微鏡、又は、二光子励起顕微鏡である
ことを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射ミラー及びそれを備えた顕微鏡に関し、特に、広い帯域で高い反射率を有する反射ミラー及びそれを備えた顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡の分野では、従来から、アルミニウムミラーが反射ミラーとして使用されている。アルミニウムミラーは、可視域で高い反射率を有するが、赤外域では可視域に比べて低い反射率を有する。このため、多光子励起顕微鏡などが普及した近年では、可視域に加えて赤外域にも高い反射率を有するＡｇ（銀）膜が形成された反射ミラーも使用されている。Ａｇ膜が形成された反射ミラーについては、例えば、特許文献１、特許文献２などに記載されている。
【０００３】
Ａｇ膜が形成された反射ミラーは、赤外域を含む広い帯域で高い反射率を実現することができる一方で、温湿度に対する耐久性が低いことが知られている。このため、反射ミラーの性能を維持するために、Ａｇ膜上に保護膜が形成されるのが通常である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３４００４号公報
【特許文献２】特開平１１−１４９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Ａｇ膜が形成された反射ミラーの性能を十分に発揮させるためには、保護膜は、広帯域に渡って高い透過率を有することが望ましい。しかしながら、広帯域に渡って高い透過率を有する保護膜の設計は難しく、特に、そのような透過率特性の設計制限下で、温湿度に対して高い耐久性を有する保護膜を形成することは非常に難しい。
【０００６】
以上のような実情を踏まえ、本発明は、広い帯域で高い反射率を有し、且つ、温湿度に対する高い耐久性を有する反射ミラー及び反射ミラーを備えた顕微鏡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】
【０００７】
本発明の第１の態様は、基板上に形成されたＡｕ膜と、前記Ａｕ膜上に形成された誘電体多層膜であって、可視域において前記Ａｕ膜よりも高い反射率を有する誘電体多層膜と、を備える反射ミラーを提供する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の反射ミラーにおいて、前記誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲で前記Ａｕ膜よりも高い反射率を有するように、高屈折率膜と、前記高屈折率膜の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率膜と、を交互に積層した誘電体多層膜である反射ミラーを提供する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の反射ミラーにおいて、前記高屈折率膜は、ＴｉＯ２、又は、Ｔａ２Ｏ５からなり、前記低屈折率膜は、ＳｉＯ２、又は、ＭｇＦ２からなる反射ミラーを提供する。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至至第３の態様のいずれか１つに記載の反射ミラーにおいて、前記Ａｕ膜は、８０ｎｍ以上の膜厚を有する反射ミラーを提供する。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つに記載の反射ミラーを備える顕微鏡を提供する。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第５の態様に記載の顕微鏡において、前記顕微鏡は、赤外顕微鏡、ラマン顕微鏡、又は、二光子励起顕微鏡である顕微鏡を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、広い帯域で高い反射率を有し且つ温湿度に対する高い耐久性を有する反射ミラー及び反射ミラーを備えた顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射ミラーについて説明するための図である。
【図２】Ａｕ膜の厚さと分光反射率の関係を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る反射ミラーを備えた顕微鏡の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る反射ミラーに含まれる高屈折率層と低屈折率層の屈折率と吸収係数を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る反射ミラー、Ａｕ膜、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。
【図６】本発明の実施例２に係る反射ミラーに含まれる高屈折率層と低屈折率層の屈折率と吸収係数を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る反射ミラー、Ａｕ膜、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。
【図８】本発明の実施例３に係る反射ミラー、Ａｕ膜、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。
【図９】本発明の実施例４に係る反射ミラー、Ａｕ膜、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る反射ミラーに含まれる高屈折率層と低屈折率層の屈折率と吸収係数を示す図である。
【図１１】本発明の実施例５に係る反射ミラー、Ａｕ膜、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る反射ミラー１０について説明するための図である。反射ミラー１０は、可視域から赤外域までの広い帯域で高い反射率を有する反射ミラーであり、基板１１と、基板１１上に形成されたＡｕ（金）膜１２と、Ａｕ膜１２上に形成された誘電体多層膜１５と、を備えている。
【００１６】
なお、本明細書では、可視域とは、およそ４００ｎｍからおよそ７００ｎｍまでの波長域のことであり、赤外域とは、およそ７００ｎｍからおよそ２５００ｎｍまでの波長域のことである。また、紫外域とは、およそ４００ｎｍ未満の波長域のことである。
【００１７】
基板１１の材料（基材）は、特に限定されないが、例えば、株式会社オハラ社の光学ガラスＳ−ＢＳＬ７である。
【００１８】
Ａｕ膜１２は、Ａｕ（金）からなる薄膜であり、基板１１上に形成される。Ａｕは、従来の広帯域ミラーで使用されるＡｇ（銀）よりも温湿度に対して高い耐久性を有し、且つ、Ａｇと同様に赤外域で高い反射率を有している。Ａｕ膜１２は、基板１１との間に層を挟んで形成されてもよい。即ち、“基板１１上”とは、基板１１よりも上方に形成されていればよく、図１に示すような、基板１１上方に接触した態様で形成されるものに限られない。
【００１９】
図２は、Ａｕ膜１２の厚さと波長毎の反射率である分光反射率の関係を示した図である。図２には、厚さ２０ｎｍ、４０ｎｍ、８０ｎｍ、１２０ｎｍ、２００ｎｍのＡｕ膜の分光反射率が、それぞれ線Ｌ１、線Ｌ２、線Ｌ３、線Ｌ４、線Ｌ５で示されている。なお、この反射率は、入射角４５度における反射率である。以降、本明細書では、反射率は特に断らない限り４５度で入射したときの反射率を示すものとする。
【００２０】
Ａｕ膜１２は、図２に示すように、およそ８０ｎｍ程度までは厚くするほど反射率が改善されるが、８０ｎｍ以上では厚くしてもその反射率はほとんど変化しない。このため、反射ミラー１０が高い反射率を実現するためには、Ａｕ膜１２は、８０ｎｍ以上の厚さを有することが望ましく、３０ｎｍであればよい。また、Ａｕが高価な材料であることを踏まえると、Ａｕ膜１２は、８０ｎｍ以上で且つ８０ｎｍ程度の厚さで形成されることが望ましい。
【００２１】
誘電体多層膜１５は、高屈折率層１３と、高屈折率層１３の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層１４とを、交互に積層した光学薄膜の積層体であり、Ａｕ膜１２上に形成される。高屈折率層１３と低屈折率層１４は、屈折率の異なる材料からなる。高屈折率層１３は、例えば、ＴｉＯ２、又は、Ｔａ２Ｏ５からなる。低屈折率層１４は、例えば、ＳｉＯ２、又は、ＭｇＦ２からなる。交互に積層される高屈折率層１３と低屈折率層１４の厚さは、膜形成の容易さの観点から、大きく相違しないことが望ましい。誘電体多層膜１５は、Ａｕ膜１２との間に層を挟んで形成されてもよい。即ち、“Ａｕ膜１２上”とは、Ａｕ膜１２よりも上方に形成されていればよく、図１に示すような、Ａｕ膜１２上方に接触した態様で形成されるものに限られない。
【００２２】
Ａｕ及びＡｕ膜１２は、図２に示すように、赤外域で高い反射率を有する一方で、可視域において比較的低い反射率を有している。具体的には、８０ｎｍ以上の厚さのＡｕ膜１２は、入射角４５度の条件下で７００ｎｍ以上の帯域で９５％を越える特に高い反射率を有する一方で、６５０ｎｍ付近から徐々に反射率が低下し、６００ｎｍ付近ではおよそ９０％、４００ｎｍ付近ではおよそ４０％まで反射率が低下する。誘電体多層膜１５は、Ａｕ膜１２が比較的低い反射率を有する可視域の反射率を補うものであり、可視域においてＡｕ膜１２よりも高い反射率を有するように設計されたダイクロイックミラーである。なお、誘電体多層膜１５は、可視域全域にわたってＡｕ膜１２よりも高い反射率を有する必要はなく、可視域の少なくとも一部でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有していればよい。
【００２３】
誘電体多層膜１５は、例えば、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有するように設計されたダイクロイックミラーであることが望ましい。４００ｎｍから６００ｎｍは、可視域の中でも特にＡｕ膜１２の反射率が低いからである。
【００２４】
また、誘電体多層膜１５は、紫外域を含む３５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有するように設計されたダイクロイックミラーであることが更に望ましい。誘電体多層膜１５は、例えば、さらに具体的には、誘電体多層膜１５は、例えば６５０ｎｍ付近など、６００ｎｍから７００ｎｍまでの間に短波長反射、長波長透過の立ち上がり波長を有し、４００ｎｍ以下に長波長反射、短波長透過の立ち上がり波長を有してもよい。
【００２５】
以上のように構成された反射ミラー１０によれば、赤外域については主にＡｕ膜１２により、可視域（及び紫外域）については主に誘電体多層膜１５により高い反射率が実現されるため、可視域又は紫外域から赤外域までの広い帯域で高い反射率を実現することができる。また、誘電体多層膜１５は一般に温湿度に対する高い耐久性を有している。また、Ａｕ膜１２もＡｇ膜に比べて温湿度に対する高い耐久性を有している。このため、反射ミラー１０によれば、Ａｇ膜上に保護膜が形成された従来の広帯域ミラーよりも、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。従って、反射ミラー１０によれば、可視域又は紫外域から赤外域までの広い帯域での高い反射率と温湿度に対する高い耐久性とを両立することができる。
【００２６】
反射ミラー１０は、顕微鏡を含む光学装置の分野で広く利用され得るが、赤外光と可視光（又は紫外域）が併用される光学装置、例えば、赤外顕微鏡、ラマン顕微鏡、又は、二光子励起顕微鏡などの多光子励起顕微鏡での利用に特に好適である。以下、反射ミラー１０を備える顕微鏡の一例を示す。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態に係る反射ミラー１０を備えた顕微鏡１００の構成を示す図である。図３では、赤外光は実線で、可視光は一点鎖線で示されている。顕微鏡１００は、可視光を標本Ｓに照射して励起する１光子励起（ＳＰＥ）イメージングと赤外光を標本Ｓに照射して励起する二光子励起（ＭＰＥ）イメージングを行うことができるレーザ走査型の蛍光顕微鏡である。顕微鏡１００は、一光子励起顕微鏡でもあり、且つ、二光子励起顕微鏡である。
【００２８】
顕微鏡１００は、図３に示すように、対物レンズ１１０と、一光子励起用のレーザ１０１及び検出器１１１と、二光子励起用のレーザ１０２及び検出器１１２と、走査光学系１０７と、各種ミラー（ダイクロイックミラー１０３、ダイクロイックミラー１０４、ダイクロイックミラー１０５、金ミラー１０６、反射ミラー１０ａ、反射ミラー１０ｂ）を備えている。
【００２９】
金ミラー１０６は、レーザ１０２からの赤外光のみが入射する位置に配置されたミラーである。金ミラー１０６は、赤外域に高い反射率を有しているため、レーザ１０２からの赤外光を効率よく反射することができる。
【００３０】
反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂは、上述した反射ミラー１０と同様のミラーであり、Ａｕ膜１２上に可視域でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有する誘電体多層膜１５が形成されたミラーである。反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂは、レーザ１０１からの可視光と、その可視光により励起された標本Ｓで発生した蛍光（可視光）と、レーザ１０２からの赤外光と、が入射する位置に配置されている。反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂは、可視域から赤外域までの広い帯域での高い反射率を有しているため、可視光（蛍光を含む）及び赤外光を効率よく反射することができる。
【００３１】
なお、反射ミラー１０ａは、ガルバノスキャナなどの走査手段を構成するミラーである。一方、反射ミラー１０ｂは、光路中に挿脱自在に配置されたミラーである。例えば図示しない透過照明手段などで照明された標本Ｓを、目視観察する場合には、反射ミラー１０ｂは光路外に取り外される。
【００３２】
以上のように構成された顕微鏡１００によれば、一光子励起イメージングと二光子励起イメージングのいずれにおいても、反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂで光を効率的に反射することができる。このため、明るい蛍光画像を取得することができる。特に、二光子励起イメージングでは、蛍光の発光効率が励起光の平均パワーの２乗に比例し、その結果、蛍光の発光効率の劣化も反射率の劣化分の２乗で効いてくる。このため、反射率の高い反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂは極めて有用である。さらに、反射ミラー１０ａ及び反射ミラー１０ｂは、Ａｇ膜が形成された従来の広帯域ミラーに比べて高い耐久性を有しているため、反射ミラーの交換頻度を低く抑えることができる。
以下、各実施例で、上述した反射ミラー１０の具体例について説明する。
【実施例１】
【００３３】
本実施例に係る反射ミラーは、図１で示すように、基板１１と、基板１１上に形成されたＡｕ膜１２と、Ａｕ膜１２上に形成されたダイクロイックミラーである誘電体多層膜１５と、を備えている。基板１１は、株式会社オハラ社の光学ガラスＳ−ＢＳＬ７である。Ａｕ膜１２の膜厚は、８０ｎｍである。
【００３４】
誘電体多層膜１５は、ＴｉＯ２からなる蒸着膜である高屈折率層１３と、ＳｉＯ２からなる蒸着膜である低屈折率層１４とを、交互に積層した光学薄膜の積層体である。ＴｉＯ２からなる蒸着膜とＳｉＯ２からなる蒸着膜の屈折率と吸収係数は、図４に示すとおりである。なお、ＳｉＯ２からなる蒸着膜の吸収係数は、１０−６以下であるため、図４では０と記載されている。
【００３５】
誘電体多層膜１５の膜構成は、設計波長λ０＝６００ｎｍとすると、基板１１側から空気側に向かって、以下のとおりである。ここで、Ｈは高屈折率層１３を、Ｌは低屈折率層１４を、Ｈ、Ｌの前の数値は設計波長λ０×１／４＝１として算出された各層の膜厚を示している。なお、小数点の前の０は省略して記載されている。
【００３６】
誘電体多層膜１５
.3933H .72682L .61295H .50916L .57695H .65639L .58225H .68394L .53476H .70861L .62952H .64346L .5804H .67874L .5537H .7128L .56974H .58891L .59547H .69449L .62499H .6801L .61114H .71838L .65609H .73035L .60771H .63278L .63942H .75466L .63918H .70997L .62651H .71922L .71487H .83822L .74725H .80055L .66412H .90132L .79718H .82424L .76094H .82899L .7995H .85687L .82086H .86419L .83028H .87225L .83317H .87523L .82739H .85338L .79906H .84531L .78325H .79256L .6926H 1.03062L .91033H 1.11103L .94956H 1.03235L .89546H 1.11273L 1.02124H 1.09312L .89429H 1.08402L .94595H 1.14538L .8992H 1.10017L .95718H 1.11426L .91803H 1.05893L .91007H 1.12409L 1.03133H 1.89058L
【００３７】
図５は、本実施例に係る反射ミラー、Ａｕ膜１２、及び、誘電体多層膜１５の分光反射率を示した図である。反射率は、いずれも入射角４５度における反射率である。誘電体多層膜１５（ＤＭ単体）の分光反射率を示す線Ｌ１１と、Ａｕ膜１２の分光反射率を示す線Ｌ１３とを比較すると、明らかなように、誘電体多層膜１５は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。
【００３８】
本実施例に係る反射ミラーによれば、図５の線Ｌ１２に示されるように、可視域から赤外域までの広い範囲で高い反射率を実現しつつ、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。
【実施例２】
【００３９】
本実施例に係る反射ミラーは、誘電体多層膜の膜構成が誘電体多層膜１５の膜構成とは異なる点が、実施例１に係る反射ミラーとは異なっている。その他の点は、実施例１に係る反射ミラーと同様である。
【００４０】
本実施例に係る誘電体多層膜は、Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ（Ion assisted deposition）膜である高屈折率層と、ＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜である低屈折率層とを、交互に積層した光学薄膜の積層体である。Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ膜とＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜の屈折率と吸収係数は、図６に示すとおりである。なお、ＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜の吸収係数は、１０−６以下であるため、図６では０と記載されている。
【００４１】
本実施例に係る誘電体多層膜の膜構成は、設計波長λ０＝６００ｎｍとすると、基板１１側から空気側に向かって、以下のとおりである。ここで、Ｈは高屈折率層を、Ｌは低屈折率層を、Ｈ、Ｌの前の数値は設計波長λ０×１／４＝１として算出された各層の膜厚を示している。なお、小数点の前の０は省略して記載されている。また、（）の後ろの数値は（）内の構成の繰り返し回数を示している。
【００４２】
誘電体多層膜
(.5775H .6825L)8 (.6825H .7665L)8 (.861H .8925L)8 (1.05H 1.05L)8 1.05H 1.785L
【００４３】
図７は、本実施例に係る反射ミラー、Ａｕ膜１２、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。反射率は、いずれも入射角４５度における反射率である。誘電体多層膜（ＤＭ単体）の分光反射率を示す線Ｌ２１と、Ａｕ膜１２の分光反射率を示す線Ｌ２３とを比較すると明らかなように、誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。さらに、３５０ｎｍから６００ｎｍの範囲でもＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。
【００４４】
本実施例に係る反射ミラーによれば、実施例１と同様に、図７の線Ｌ２２に示されるように、可視域から赤外域までの広い範囲で高い反射率を実現しつつ、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。さらに、紫外域においても高い反射率を実現することができる。このため、３光子励起を行う多光子励起顕微鏡などにも利用することができる。
【実施例３】
【００４５】
本実施例に係る反射ミラーは、誘電体多層膜の膜構成が誘電体多層膜１５の膜構成とは異なる点が、実施例１に係る反射ミラーとは異なっている。その他の点は、実施例１に係る反射ミラーと同様である。
【００４６】
本実施例に係る誘電体多層膜は、実施例２に係る誘電体多層膜と同様に、Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ（Ion assisted deposition）膜である高屈折率層と、ＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜である低屈折率層とを、交互に積層した光学薄膜の積層体である。Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ膜とＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜の屈折率と吸収係数は、図６に示すとおりである。
【００４７】
本実施例に係る誘電体多層膜の膜構成は、設計波長λ０＝６００ｎｍとすると、基板１１側から空気側に向かって、以下のとおりである。ここで、Ｈは高屈折率層を、Ｌは低屈折率層を、Ｈ、Ｌの前の数値は設計波長λ０×１／４＝１として算出された各層の膜厚を示している。なお、小数点の前の０は省略して記載されている。また、（）の後ろの数値は（）内の構成の繰り返し回数を示している。
【００４８】
誘電体多層膜
(.68H .76L)8 (.86H .89L)8 (1.05H 1.1L)8 1.05H 1.785L
【００４９】
図８は、本実施例に係る反射ミラー、Ａｕ膜１２、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。反射率は、いずれも入射角４５度における反射率である。誘電体多層膜（ＤＭ単体）の分光反射率を示す線Ｌ３１と、Ａｕ膜１２の分光反射率を示す線Ｌ３３とを比較すると明らかなように、誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。さらに、３５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲でもＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。
【００５０】
本実施例に係る反射ミラーによれば、実施例１と同様に、図８の線Ｌ３２に示されるように、可視域から赤外域までの広い範囲で高い反射率を実現しつつ、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。さらに、紫外域においても高い反射率を実現することができる。このため、３光子励起を行う多光子励起顕微鏡などにも利用することができる。
【実施例４】
【００５１】
本実施例に係る反射ミラーは、誘電体多層膜の膜構成が誘電体多層膜１５の膜構成とは異なる点が、実施例１に係る反射ミラーとは異なっている。その他の点は、実施例１に係る反射ミラーと同様である。
【００５２】
本実施例に係る誘電体多層膜は、実施例２及び実施例３に係る誘電体多層膜と同様に、Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ（Ion assisted deposition）膜である高屈折率層と、ＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜である低屈折率層とを、交互に積層した光学薄膜の積層体である。Ｔａ２Ｏ５からなるＩＡＤ膜とＳｉＯ２からなるＩＡＤ膜の屈折率と吸収係数は、図６に示すとおりである。
【００５３】
本実施例に係る誘電体多層膜の膜構成は、設計波長λ０＝６００ｎｍとすると、基板１１側から空気側に向かって、以下のとおりである。ここで、Ｈは高屈折率層を、Ｌは低屈折率層を、Ｈ、Ｌの前の数値は設計波長λ０×１／４＝１として算出された各層の膜厚を示している。なお、小数点の前の０は省略して記載されている。
【００５４】
誘電体多層膜
.5896H .79954L .67841H .5902L .61871H .7864L .7018H .81667L .6655H .70363L .67981H .81294L .64345H .63555L .65188H .87178L .83445H .96228L .85763H .78846L .84448H .85255L .82139H .98332L .91949H 1.01704L .89139H .77987L .71475H .82288L .94151H 1.02223L .92208H 1.09584L 1.05267H 1.08257L 1.03665H 1.16557L 1.0454H 1.06684L 1.05624H 1.16198L 1.07658H 1.0496L 1.01611H 1.0963L 1.06231H 1.07625L 1.06196H 2.05828L
【００５５】
図９は、本実施例に係る反射ミラー、Ａｕ膜１２、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。反射率は、いずれも入射角４５度における反射率である。誘電体多層膜（ＤＭ単体）の分光反射率を示す線Ｌ４１と、Ａｕ膜１２の分光反射率を示す線Ｌ４３とを比較すると明らかなように、誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。さらに、３５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲でもＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。
【００５６】
本実施例に係る反射ミラーによれば、実施例１と同様に、図９の線Ｌ４２に示されるように、可視域から赤外域までの広い範囲で高い反射率を実現しつつ、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。さらに、紫外域においても高い反射率を実現することができる。このため、３光子励起を行う多光子励起顕微鏡などにも利用することができる。
【実施例５】
【００５７】
本実施例に係る反射ミラーは、誘電体多層膜の膜構成が誘電体多層膜１５の膜構成とは異なる点が、実施例１に係る反射ミラーとは異なっている。その他の点は、実施例１に係る反射ミラーと同様である。
【００５８】
本実施例に係る誘電体多層膜は、ＴｉＯ２からなる蒸着膜である高屈折率層と、ＭｇＦ２からなる蒸着膜である低屈折率層とを、交互に積層した光学薄膜の積層体である。ＴｉＯ２からなる蒸着膜とＭｇＦ２からなる蒸着膜の屈折率と吸収係数は、図１０に示すとおりである。なお、ＭｇＦ２からなる蒸着膜の吸収係数は、１０−６以下であるため、図１０では０と記載されている。
【００５９】
本実施例に係る誘電体多層膜の膜構成は、設計波長λ０＝６００ｎｍとすると、基板１１側から空気側に向かって、以下のとおりである。ここで、Ｈは高屈折率層を、Ｌは低屈折率層を、Ｈ、Ｌの前の数値は設計波長λ０×１／４＝１として算出された各層の膜厚を示している。なお、小数点の前の０は省略して記載されている。また、（）の後ろの数値は（）内の構成の繰り返し回数を示している。
【００６０】
誘電体多層膜
(.68H .76L)8 (.86H .89L)8 (1.05H 1.1L)8 1.05H 1.785L
【００６１】
図１１は、本実施例に係る反射ミラー、Ａｕ膜１２、及び、誘電体多層膜の分光反射率を示した図である。反射率は、いずれも入射角４５度における反射率である。誘電体多層膜（ＤＭ単体）の分光反射率を示す線Ｌ５１と、Ａｕ膜１２の分光反射率を示す線Ｌ５３とを比較すると明らかなように、誘電体多層膜は、少なくとも４００ｎｍから６００ｎｍの範囲でＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。さらに、４００ｎｍから６５０ｎｍの範囲でもＡｕ膜１２よりも高い反射率を有している。
【００６２】
本実施例に係る反射ミラーによれば、実施例１と同様に、図１１の線Ｌ５２に示されるように、可視域から赤外域までの広い範囲で高い反射率を実現しつつ、温湿度に対する高い耐久性を実現することができる。
【００６３】
上述した各実施例は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。反射ミラー及び顕微鏡は、特許請求の範囲により規定される本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。この明細書で説明される個別の実施例の文脈におけるいくつかの特徴を組み合わせて単一の実施例としてもよい。
【００６４】
例えば、図３では、反射ミラーは、１光子励起イメージングの照明光路兼検出光路中に配置されているが、可視光と赤外光が入射する位置に配置されればよく、例えば、２光子励起イメージングの照明光路兼検出光路中に配置されてもよい。また、図３では、二光子励起顕微鏡が例示されているが、反射ミラーはラマン顕微鏡や赤外顕微鏡に用いられてもよく、これらの顕微鏡の照明光路と検出光路の少なくとも一方に配置されてもよい。
【００６５】
なお、反射ミラーは、４００ｎｍから１５００ｎｍの帯域で９０％以上の平均反射率を有することが望ましく、３５０ｎｍから２０００ｎｍの帯域で９０％以上の平均反射率を有することが更に望ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１０ａ、１０ｂ      反射ミラー
１１                      基板
１２                      Ａｕ膜
１３                      高屈折率層
１４                      低屈折率層
１５                      誘電体多層膜
１００                    顕微鏡
１０１、１０２            レーザ
１０３、１０４、１０５    ダイクロイックミラー
１０６                    金ミラー
１０７                    走査光学系
１１０                    対物レンズ
１１１、１１２            検出器
Ｓ                        標本
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１０】
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【図２】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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