JP4648813B2 - 赤外カットコート膜、赤外カットコート膜を有する光学素子及び係る光学素子を有する内視鏡装置 - Google Patents
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Description
赤外カットコート膜は、赤外光波長領域に吸収を有する赤外光吸収層を有する。本明細書中、「赤外光波長領域に吸収を有する」とは、いわゆる赤外光のうち800〜2000 nmの範囲で0〜5%の透過率を示すことを言う。波長850〜2000 nmの光をカットしうる広帯域赤外カットコート膜は、内視鏡の照明光学系に好適である。
図1は、赤外カットコート膜を有する光学素子の一例を示す。図1に示す光学素子10は基材1と、基材1の表面11に形成された赤外カットコート膜2とからなる。図1に示す例では基材1はレンズであるが、本発明の光学素子10の基材1はレンズに限定されず、平板、プリズム、回折格子、偏光素子、吸収型フィルター等でも良い。
図2は、内視鏡装置の照明光学系の一例を概略的に示す。キセノンランプ31及び反射鏡32からなる光源3の光軸上に集光レンズ10と、ライトガイド4とが光路上にこの順に設けられている。キセノンランプ31から発せられた光は集光レンズ10に直接届くとともに、反射鏡32によって反射されて集光レンズ10に入射する。集光レンズ10の有効径は、光源3の光径以上であるのが好ましく、光源3の光径に等しいのがより好ましい。集光レンズ10の有効径が光源3の光径より小さいと、可視光を有効に集光できない上、カットされない赤外光が多く、ライトガイド4等が過熱され易過ぎる。
50 mm×50 mm、厚さ1mmのパイレックス(登録商標)ガラス(熱膨張係数36×10-7℃-1、屈折率1.474)に、イオンビームアシスト法により、表1に示す赤外カットコート膜を成膜した。その際、Ta2O5(屈折率2.26)層やSiO2(屈折率1.48)層は、純度99.9%以上の材料を用いて形成した。ガリウムを添加した酸化亜鉛の層(ZnO+Ga、屈折率1.92)の材料には、純度99.9%の酸化亜鉛と、純度99.9%の酸化ガリウムとを予めガリウムの含有量が2.7質量%になるように混合したものを用いた。イオンアシストには、コモンウェルス社製MARK-IIイオンソースを使用し、イオン化ガスをアルゴン、加速電圧100 V、イオン電流2Aとした。真空槽には反応ガスとしてO2を導入し、真空度を5×10-2Paとした。
50 mm×50 mm、厚さ1mmの赤外線吸収基板(HA15、熱膨張係数67×10-7℃-1、屈折率1.524、HOYA株式会社製)に、イオンビームアシスト法により、表2に示す光学膜を成膜した。Ta2O5及びSiO2は、実施例1と同じものを用い、イオンビームアシストの条件も実施例1と同じにした。
基板上に形成する光学膜の構成を表3の通りとした以外実施例1と同様にして、光学素子を作製した。
2・・・赤外カットコート膜
21・・・赤外光吸収層
22・・・非吸収層
3・・・光源
31・・・キセノンランプ
32・・・反射鏡
4・・・ライトガイド
Lv・・・可視光
Li・・・赤外光
Claims (4)
- 可視光を透過する層が積層されてなる赤外カットコート膜であって、前記赤外カットコート膜の少なくとも一部が赤外光波長領域に吸収を有する赤外光吸収層と赤外光を吸収しない非吸収層とが交互に積層されており、前記赤外光吸収層は主成分として酸化亜鉛を含有し、副成分としてガリウムを含有し、前記副成分の含有量が0.1〜20質量%であり、800〜2000 nmの赤外光波長領域で0〜5%の透過率を有することを特徴とする赤外カットコート膜。
- 請求項1に記載の赤外カットコート膜を基材の表面に形成してなる光学素子。
- 請求項2に記載の光学素子において、前記基材の熱膨張係数は1×10 -7 〜50×10 -7 ℃ -1 であることを特徴とする光学素子。
- 請求項2又は3に記載の光学素子を有する内視鏡装置。
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