JP2002296414A - 光学素子、それを用いた液晶プロジェクター及びカメラ - Google Patents
光学素子、それを用いた液晶プロジェクター及びカメラInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 角度依存性が小さく、且つ、透過波長領域に
おけるリップルが小さい分光反射率特性を備えた光学素
子を得る。 【解決手段】 透明基板上に低屈折率層と高屈折率層と
を交互に１組以上積層して成る光学素子において、高屈
折率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚をｄH、低屈折
率層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄLとした時
に、以下の条件式、 ｎH≧２．２、 １．６≦ｎL≦１．８、 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２、 を満足するように構成する。
おけるリップルが小さい分光反射率特性を備えた光学素
子を得る。 【解決手段】 透明基板上に低屈折率層と高屈折率層と
を交互に１組以上積層して成る光学素子において、高屈
折率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚をｄH、低屈折
率層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄLとした時
に、以下の条件式、 ｎH≧２．２、 １．６≦ｎL≦１．８、 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２、 を満足するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、色分解あるいは色
合成に用いられる光学素子、それを用いた液晶プロジェ
クター及びカメラに関するものである。
合成に用いられる光学素子、それを用いた液晶プロジェ
クター及びカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶プロジェクターや、テレビカ
メラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラにおい
て、互い波長の異なる複数の光の色分解あるいは色合成
のために、ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリ
ズム等の光学素子が広く用いられている。
メラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラにおい
て、互い波長の異なる複数の光の色分解あるいは色合成
のために、ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリ
ズム等の光学素子が広く用いられている。
【０００３】図１１は、上記のような液晶プロジェクタ
ーの構成例を示す概略図である。図１１において、光源
１０から発した白色光は、レンズ１１を透過し、偏光変
換素子１２によってＳ偏光に変換される。偏光変換素子
１２を透過した光は、ダイクロイックミラー１３によっ
て、赤色光Ｒが反射され、青色光Ｂ及び緑色光Ｇが透過
されて色分解が行われる。ダイクロイックミラー１３で
反射された赤色光Ｒは、全反射ミラー１５、１６で反射
され、液晶パネル２０に入射して赤色に対応した画像信
号に応じて変調される。液晶パネル２０で変調された赤
色光Ｒは、クロスダイクロイックプリズム２２に入射す
る。
ーの構成例を示す概略図である。図１１において、光源
１０から発した白色光は、レンズ１１を透過し、偏光変
換素子１２によってＳ偏光に変換される。偏光変換素子
１２を透過した光は、ダイクロイックミラー１３によっ
て、赤色光Ｒが反射され、青色光Ｂ及び緑色光Ｇが透過
されて色分解が行われる。ダイクロイックミラー１３で
反射された赤色光Ｒは、全反射ミラー１５、１６で反射
され、液晶パネル２０に入射して赤色に対応した画像信
号に応じて変調される。液晶パネル２０で変調された赤
色光Ｒは、クロスダイクロイックプリズム２２に入射す
る。
【０００４】一方、ダイクロイックミラー１３を透過し
た光は、ダイクロイックミラー１４によって、青色光Ｂ
が反射され、緑色光Ｇが透過されて色分解が行われる。
つまり、ダイクロイックミラー１３、１４によって色分
解光学系が構成されている。ダイクロイックミラー１４
で反射された青色光Ｂは、全反射ミラー１７、１８で反
射され、液晶パネル２１に入射して青色に対応した画像
信号に応じて変調される。液晶パネル２１で変調された
青色光Ｂは、クロスダイクロイックプリズム２２に入射
する。
た光は、ダイクロイックミラー１４によって、青色光Ｂ
が反射され、緑色光Ｇが透過されて色分解が行われる。
つまり、ダイクロイックミラー１３、１４によって色分
解光学系が構成されている。ダイクロイックミラー１４
で反射された青色光Ｂは、全反射ミラー１７、１８で反
射され、液晶パネル２１に入射して青色に対応した画像
信号に応じて変調される。液晶パネル２１で変調された
青色光Ｂは、クロスダイクロイックプリズム２２に入射
する。
【０００５】また、ダイクロイックミラー１４を透過し
た緑色光Ｇは、液晶パネル１９に入射して緑色に対応し
た画像信号に応じて変調される。液晶パネル１９で変調
された緑色光Ｇは、クロスダイクロイックプリズム２２
に入射する。
た緑色光Ｇは、液晶パネル１９に入射して緑色に対応し
た画像信号に応じて変調される。液晶パネル１９で変調
された緑色光Ｇは、クロスダイクロイックプリズム２２
に入射する。
【０００６】クロスダイクロイックプリズム２２は、互
いに交差する２つの接合面２２ａ、２２ｂで複数のプリ
ズムが接合されて構成されている。それぞれの接合面２
２ａ及び２２ｂには、高い屈折率を有する誘電体から成
る高屈折率層と、この高屈折率層よりも低い屈折率を有
する誘電体から成る低屈折率層とを交互に積層すること
によって形成された誘電体多層膜（ダイクロイック膜）
がコーティングされている。
いに交差する２つの接合面２２ａ、２２ｂで複数のプリ
ズムが接合されて構成されている。それぞれの接合面２
２ａ及び２２ｂには、高い屈折率を有する誘電体から成
る高屈折率層と、この高屈折率層よりも低い屈折率を有
する誘電体から成る低屈折率層とを交互に積層すること
によって形成された誘電体多層膜（ダイクロイック膜）
がコーティングされている。
【０００７】クロスダイクロイックプリズム２２に入射
した赤色光Ｒ、青色光Ｂ、緑色光Ｇは、このクロスダイ
ウロイックプリズム２２で色合成され、投影レンズ２３
によってスクリーン２４に投影される。このようにし
て、スクリーン２４上にカラー画像が表示される。
した赤色光Ｒ、青色光Ｂ、緑色光Ｇは、このクロスダイ
ウロイックプリズム２２で色合成され、投影レンズ２３
によってスクリーン２４に投影される。このようにし
て、スクリーン２４上にカラー画像が表示される。
【０００８】クロスダイクロイックプリズム２２におい
て、赤色光Ｒは、接合面２２ａに設けられた赤反射ダイ
クロイック膜で反射され、接合面２２ｂに設けられた青
反射ダイクロイック膜を透過した光として取り出され
る。同じく、青色光Ｂは、接合面２２ｂに設けられた青
反射ダイクロイック膜で反射され、接合面２２ａに設け
られた赤反射ダイクロイック膜を透過した光として取り
出される。同じく、緑色光Ｇは、接合面２２ｂに設けら
れた青反射ダイクロイック膜及び接合面２２ａに設けら
れた赤反射ダイクロイック膜を共に透過した光として取
り出される。また、図１とは構成が異なるが、緑色光Ｇ
の光路中に偏光変換素子を設け、Ｐ偏光に変換してクロ
スダイクロイックプリズム２２に入射させる場合もあ
る。
て、赤色光Ｒは、接合面２２ａに設けられた赤反射ダイ
クロイック膜で反射され、接合面２２ｂに設けられた青
反射ダイクロイック膜を透過した光として取り出され
る。同じく、青色光Ｂは、接合面２２ｂに設けられた青
反射ダイクロイック膜で反射され、接合面２２ａに設け
られた赤反射ダイクロイック膜を透過した光として取り
出される。同じく、緑色光Ｇは、接合面２２ｂに設けら
れた青反射ダイクロイック膜及び接合面２２ａに設けら
れた赤反射ダイクロイック膜を共に透過した光として取
り出される。また、図１とは構成が異なるが、緑色光Ｇ
の光路中に偏光変換素子を設け、Ｐ偏光に変換してクロ
スダイクロイックプリズム２２に入射させる場合もあ
る。
【０００９】上記クロスダイクロイックプリズム２２の
ような光学素子において、従来、設計波長をλとしたと
きに、光学膜厚がλ／４近傍の高屈折率層と低屈折率層
とを交互に積層した誘電体多層膜（ダイクロイック膜）
が広く用いられていた。このようなダイクロイック膜
は、高屈折率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚を
ｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄ
Lとした時に、高屈折率層の光学的膜厚、つまり屈折率
と膜厚との積（ｎH×ｄH）と、低屈折率層の光学的膜厚
（ｎL×ｄL）との比が、以下の条件式を満足するように
形成されていた。
ような光学素子において、従来、設計波長をλとしたと
きに、光学膜厚がλ／４近傍の高屈折率層と低屈折率層
とを交互に積層した誘電体多層膜（ダイクロイック膜）
が広く用いられていた。このようなダイクロイック膜
は、高屈折率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚を
ｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄ
Lとした時に、高屈折率層の光学的膜厚、つまり屈折率
と膜厚との積（ｎH×ｄH）と、低屈折率層の光学的膜厚
（ｎL×ｄL）との比が、以下の条件式を満足するように
形成されていた。
【００１０】 （ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦１・・・（１）
【００１１】しかしながら、上記のようなダイクロイッ
ク膜は、後述する図８のように分光反射率特性に大きな
角度依存性を有していた。このような反射率の角度依存
性は、図１１のような液晶プロジェクターに用いた場合
に画質の低下を招いていた。つまり、接合面２２ａ及び
２２ｂにそれぞれ入射する赤色光Ｒ及び青色光Ｂの中心
光線の入射角度は４５度であるが、これらの光は発散光
束あるいは収斂光束であることが一般的であり、周辺の
光線の入射角度は４５度に対してプラス側及びマイナス
側に角度範囲を持っている。したがって、図８のような
角度依存性の大きなダイクロイック膜を用いた場合、光
線の入射角度によって反射率が異なることになり、スク
リーン上に投影される画像に色ムラや輝度ムラが発生す
る問題があった。このような問題は、クロスダイクロイ
ックプリズム２２の接合面２２ａに設けられた赤反射ダ
イクロイック膜で特に顕著であった。
ク膜は、後述する図８のように分光反射率特性に大きな
角度依存性を有していた。このような反射率の角度依存
性は、図１１のような液晶プロジェクターに用いた場合
に画質の低下を招いていた。つまり、接合面２２ａ及び
２２ｂにそれぞれ入射する赤色光Ｒ及び青色光Ｂの中心
光線の入射角度は４５度であるが、これらの光は発散光
束あるいは収斂光束であることが一般的であり、周辺の
光線の入射角度は４５度に対してプラス側及びマイナス
側に角度範囲を持っている。したがって、図８のような
角度依存性の大きなダイクロイック膜を用いた場合、光
線の入射角度によって反射率が異なることになり、スク
リーン上に投影される画像に色ムラや輝度ムラが発生す
る問題があった。このような問題は、クロスダイクロイ
ックプリズム２２の接合面２２ａに設けられた赤反射ダ
イクロイック膜で特に顕著であった。
【００１２】一方、上記の分光反射率特性の角度依存性
を軽減した光学素子が、特開平１１−１０１９１３号公
報に記載されている。この光学素子は、透明基板上に、
屈折率が２．０以上の高屈折率層と屈折率が１．６以下
の低屈折率層を交互に積層した多層膜を形成して成る。
そして、この多層膜は、高屈折率層の屈折率をｎH、高
屈折率層の膜厚をｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈
折率層の膜厚をｄLとした時に、以下の条件式を満足す
るように形成されていた。
を軽減した光学素子が、特開平１１−１０１９１３号公
報に記載されている。この光学素子は、透明基板上に、
屈折率が２．０以上の高屈折率層と屈折率が１．６以下
の低屈折率層を交互に積層した多層膜を形成して成る。
そして、この多層膜は、高屈折率層の屈折率をｎH、高
屈折率層の膜厚をｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈
折率層の膜厚をｄLとした時に、以下の条件式を満足す
るように形成されていた。
【００１３】 （ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≧２・・・（２）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１１−１０１９１３号公報に記載された光学素子
は、反射率の角度依存性は改良されるものの、後述する
図４のように分光反射率特性において短波長領域におい
てリップルが生ずる。つまり、青色光に対する透過率は
却って低下することになる。また、このようなリップル
の発生は、フレアーによる画質の低下を招くといった問
題があった。
開平１１−１０１９１３号公報に記載された光学素子
は、反射率の角度依存性は改良されるものの、後述する
図４のように分光反射率特性において短波長領域におい
てリップルが生ずる。つまり、青色光に対する透過率は
却って低下することになる。また、このようなリップル
の発生は、フレアーによる画質の低下を招くといった問
題があった。
【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、角度依存性が小さく、且つ、透過波長領域にお
けるリップルが小さい分光反射率特性を備えた光学素子
を提供することにある。
解決し、角度依存性が小さく、且つ、透過波長領域にお
けるリップルが小さい分光反射率特性を備えた光学素子
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、透
明基板と、該透明基板上に低屈折率層と高屈折率層とを
交互に１組以上積層して成る多層膜とを備えた光学素子
において、前記高屈折率層の屈折率をｎH、高屈折率層
の膜厚をｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈折率層の
膜厚をｄLとした時に、以下の条件式、 ｎH≧２．２、 １．６≦ｎL≦１．８、 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２、 を満足するように構成することによって達成される。
明基板と、該透明基板上に低屈折率層と高屈折率層とを
交互に１組以上積層して成る多層膜とを備えた光学素子
において、前記高屈折率層の屈折率をｎH、高屈折率層
の膜厚をｄH、低屈折率層の屈折率をｎL、低屈折率層の
膜厚をｄLとした時に、以下の条件式、 ｎH≧２．２、 １．６≦ｎL≦１．８、 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２、 を満足するように構成することによって達成される。
【００１７】上記本発明の光学素子において、例えば高
屈折率層はＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及びＴａ2Ｏ5から成る群
から選択された材料を主成分として形成され、低屈折率
層はＡｌ2Ｏ3及びＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から成
る群から選択された材料を主成分として形成される。ま
た、透明基板は、例えばガラスプリズムから成る。この
場合、更に、前記多層膜を挟んでもう１つのガラスプリ
ズムを貼り合わせるようにしても良い。
屈折率層はＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及びＴａ2Ｏ5から成る群
から選択された材料を主成分として形成され、低屈折率
層はＡｌ2Ｏ3及びＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から成
る群から選択された材料を主成分として形成される。ま
た、透明基板は、例えばガラスプリズムから成る。この
場合、更に、前記多層膜を挟んでもう１つのガラスプリ
ズムを貼り合わせるようにしても良い。
【００１８】一方、本発明の液晶プロジェクターは、光
源と、該光源から発した光を互いに波長の異なる複数の
光に色分解する色分解光学系と、前記色分解された複数
の光のおのおのの光路中に配置された複数の液晶パネル
と、前記各々の液晶パネルで変調された複数の光を合成
する前述のように構成された光学素子と、該光学素子で
合成された合成光をスクリーン上に投影する投影レンズ
とを備えて成る。
源と、該光源から発した光を互いに波長の異なる複数の
光に色分解する色分解光学系と、前記色分解された複数
の光のおのおのの光路中に配置された複数の液晶パネル
と、前記各々の液晶パネルで変調された複数の光を合成
する前述のように構成された光学素子と、該光学素子で
合成された合成光をスクリーン上に投影する投影レンズ
とを備えて成る。
【００１９】また、本発明のカメラは、画像を示す光を
取り込む対物レンズと、該対物レンズによって取り込ま
れた光を互いに波長の異なる複数の光に色分解する前述
のように構成された光学素子と、該光学素子で色分解さ
れた複数の光をそれぞれ検出し、画像信号を出力する複
数の撮像素子と、該撮像素子から出力された画像信号を
処理する信号処理回路とを備えて成る。
取り込む対物レンズと、該対物レンズによって取り込ま
れた光を互いに波長の異なる複数の光に色分解する前述
のように構成された光学素子と、該光学素子で色分解さ
れた複数の光をそれぞれ検出し、画像信号を出力する複
数の撮像素子と、該撮像素子から出力された画像信号を
処理する信号処理回路とを備えて成る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明の一実施態様の光学素子を
示す概略断面図である。図１の光学素子は、透明基板と
してのプリズム５１上に、低屈折率層５３と高屈折率層
５４とを交互に積層した誘電体多層膜５５を形成して成
る。多層膜５５上には接着層５６を介してもう１つのプ
リズム５２が貼り合わされている。
示す概略断面図である。図１の光学素子は、透明基板と
してのプリズム５１上に、低屈折率層５３と高屈折率層
５４とを交互に積層した誘電体多層膜５５を形成して成
る。多層膜５５上には接着層５６を介してもう１つのプ
リズム５２が貼り合わされている。
【００２２】本発明者は、先に説明した従来技術を鋭意
検討した結果、分光反射率特性の角度依存性を小さくす
るためには、高屈折率層の屈折率は用いることのできる
材料から制限されることから、低屈折率層の屈折率の範
囲が重要であることを見出した。このため、本発明の光
学素子において、高屈折率層５４は２．２以上の屈折率
を有し、低屈折率層５３は１．６以上、１．８以下の屈
折率を有する。このような屈折率の関係を、高屈折率層
の屈折率をｎH、低屈折率層の屈折率をｎLと表すと下記
のようになる。
検討した結果、分光反射率特性の角度依存性を小さくす
るためには、高屈折率層の屈折率は用いることのできる
材料から制限されることから、低屈折率層の屈折率の範
囲が重要であることを見出した。このため、本発明の光
学素子において、高屈折率層５４は２．２以上の屈折率
を有し、低屈折率層５３は１．６以上、１．８以下の屈
折率を有する。このような屈折率の関係を、高屈折率層
の屈折率をｎH、低屈折率層の屈折率をｎLと表すと下記
のようになる。
【００２３】ｎH≧２．２・・・（３） １．６≦ｎL≦１．８・・・（４）
【００２４】一方、本発明者は、分光反射率特性にリッ
プルを小さくする、即ち透過波長域における透過率を低
下させないためには、最適な光学膜厚比があることを見
出した。このため、本発明の光学素子において、高屈折
率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚をｄH、低屈折率
層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄLとした時に、
高屈折率層の光学膜厚、つまり屈折率と膜厚との積（ｎ
H×ｄH）と、低屈折率層の光学的膜厚（ｎL×ｄL）との
比が、以下の条件式を満足するように形成される。
プルを小さくする、即ち透過波長域における透過率を低
下させないためには、最適な光学膜厚比があることを見
出した。このため、本発明の光学素子において、高屈折
率層の屈折率をｎH、高屈折率層の膜厚をｄH、低屈折率
層の屈折率をｎL、低屈折率層の膜厚をｄLとした時に、
高屈折率層の光学膜厚、つまり屈折率と膜厚との積（ｎ
H×ｄH）と、低屈折率層の光学的膜厚（ｎL×ｄL）との
比が、以下の条件式を満足するように形成される。
【００２５】 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２・・・（５）
【００２６】本発明の光学素子において、高屈折率層は
例えばＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及びＴａ2Ｏ5から成る群から
選択された材料を主成分として形成される。また、低屈
折率層は例えばＡｌ2Ｏ3及びＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2との混
合物から成る群から選択された材料を主成分として形成
される。
例えばＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及びＴａ2Ｏ5から成る群から
選択された材料を主成分として形成される。また、低屈
折率層は例えばＡｌ2Ｏ3及びＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2との混
合物から成る群から選択された材料を主成分として形成
される。
【００２７】上記のような角度依存性に対する各層の屈
折率及び光学膜厚の比の影響を図２を用いて説明する。
図２において、横軸は高屈折率層と低屈折率層との光学
膜厚の比（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）を示す。一方、縦
軸は多層膜にＳ偏光が４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
示す。
折率及び光学膜厚の比の影響を図２を用いて説明する。
図２において、横軸は高屈折率層と低屈折率層との光学
膜厚の比（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）を示す。一方、縦
軸は多層膜にＳ偏光が４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
示す。
【００２８】図２において、データ１は、高屈折率層を
屈折率２．４のＴｉＯ2から形成し、低屈折率層をＡｌ2
Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から形成した光学素子のデータ
を示すものである。この混合物は１．７０の屈折率を有
する。データ２は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ
2から形成し、低屈折率層を屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3
から形成した光学素子のデータを示すものである。デー
タ３は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ2から形成
し、低屈折率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成し
た光学素子のデータを示すものである。データ４は、高
屈折率層を屈折率２．１のＺｒＯ2から形成し、低屈折
率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成した光学素子
のデータを示すものである。
屈折率２．４のＴｉＯ2から形成し、低屈折率層をＡｌ2
Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から形成した光学素子のデータ
を示すものである。この混合物は１．７０の屈折率を有
する。データ２は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ
2から形成し、低屈折率層を屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3
から形成した光学素子のデータを示すものである。デー
タ３は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ2から形成
し、低屈折率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成し
た光学素子のデータを示すものである。データ４は、高
屈折率層を屈折率２．１のＺｒＯ2から形成し、低屈折
率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成した光学素子
のデータを示すものである。
【００２９】図２から明らかなように、先に示した
（４）式及び（５）式の条件を満たすデータ１及び２の
光学素子は、データ３及び４の光学素子に比べて、角度
依存性が飛躍的に改善されている。また、同一の角度依
存性を持つ場合にも、データ１及び２の光学素子は、デ
ータ３の光学素子に比べて、光学膜厚比が小さくて済む
ことがわかる。
（４）式及び（５）式の条件を満たすデータ１及び２の
光学素子は、データ３及び４の光学素子に比べて、角度
依存性が飛躍的に改善されている。また、同一の角度依
存性を持つ場合にも、データ１及び２の光学素子は、デ
ータ３の光学素子に比べて、光学膜厚比が小さくて済む
ことがわかる。
【００３０】図３は、透過波長域の光の透過率に対する
各層の屈折率及び光学膜厚の比の影響を説明するための
グラフである。図４において、横軸は高屈折率層と低屈
折率層との光学膜厚の比（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）を
示す。一方、縦軸は多層膜にＳ偏光が入射した場合の光
学特性の目標値からのズレ量を二乗平均（ＲＭＳ）値で
示したものである。このＲＭＳ値が小さいほど透過率特
性が良いことを示している。
各層の屈折率及び光学膜厚の比の影響を説明するための
グラフである。図４において、横軸は高屈折率層と低屈
折率層との光学膜厚の比（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）を
示す。一方、縦軸は多層膜にＳ偏光が入射した場合の光
学特性の目標値からのズレ量を二乗平均（ＲＭＳ）値で
示したものである。このＲＭＳ値が小さいほど透過率特
性が良いことを示している。
【００３１】図３において、データ１は、高屈折率層を
屈折率２．４のＴｉＯ2から形成し、低屈折率層をＡｌ2
Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から形成した光学素子のデータ
を示すものである。この混合物は１．７０の屈折率を有
する。データ２は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ
2から形成し、低屈折率層を屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3
から形成した光学素子のデータを示すものである。デー
タ３は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ2から形成
し、低屈折率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成し
た光学素子のデータを示すものである。データ４は、高
屈折率層を屈折率２．１のＺｒＯ2から形成し、低屈折
率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成した光学素子
のデータを示すものである。これらの光学素子の構成は
基本的に図２のデータ１〜４と同様である。ただし、各
光学素子ともＲＭＳ値が最小になるように一部の層の膜
厚を調整している。
屈折率２．４のＴｉＯ2から形成し、低屈折率層をＡｌ2
Ｏ3とＴｉＯ2との混合物から形成した光学素子のデータ
を示すものである。この混合物は１．７０の屈折率を有
する。データ２は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ
2から形成し、低屈折率層を屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3
から形成した光学素子のデータを示すものである。デー
タ３は、高屈折率層を屈折率２．３のＴｉＯ2から形成
し、低屈折率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成し
た光学素子のデータを示すものである。データ４は、高
屈折率層を屈折率２．１のＺｒＯ2から形成し、低屈折
率層を屈折率１．４５のＳｉＯ2から形成した光学素子
のデータを示すものである。これらの光学素子の構成は
基本的に図２のデータ１〜４と同様である。ただし、各
光学素子ともＲＭＳ値が最小になるように一部の層の膜
厚を調整している。
【００３２】また、図３において、曲線１はデータ４に
多項式で示される曲線をフィティングしたものである。
また、曲線２はデータ３に多項式で示される曲線をフィ
ティングしたものである。
多項式で示される曲線をフィティングしたものである。
また、曲線２はデータ３に多項式で示される曲線をフィ
ティングしたものである。
【００３３】図３からそれぞれの光学素子において、光
学膜厚比の増加とともにＲＭＳ値が増大し、透過率特性
が悪くなることがわかる。つまり、光学膜厚比を大きく
するだけでは、角度依存性の改善と透過率特性の改善は
両立しない。また、先に示した（４）式及び（５）式の
条件を満たすデータ１及び２の光学素子は、大きなＲＭ
Ｓ値を示す。しかしながら、データ１及び２の光学素子
の方が、同一の透過率特性を得るために、光学膜厚比が
小さくて済むことがわかる。したがって、本発明の光学
素子は、現実的な膜厚条件と屈折率条件のもとで良好な
特性が得られる。
学膜厚比の増加とともにＲＭＳ値が増大し、透過率特性
が悪くなることがわかる。つまり、光学膜厚比を大きく
するだけでは、角度依存性の改善と透過率特性の改善は
両立しない。また、先に示した（４）式及び（５）式の
条件を満たすデータ１及び２の光学素子は、大きなＲＭ
Ｓ値を示す。しかしながら、データ１及び２の光学素子
の方が、同一の透過率特性を得るために、光学膜厚比が
小さくて済むことがわかる。したがって、本発明の光学
素子は、現実的な膜厚条件と屈折率条件のもとで良好な
特性が得られる。
【００３４】以下に本発明のより具体的な実施例及び比
較例を示す。
較例を示す。
【００３５】〔実施例１〕下記のようにして、図１に示
す光学素子を作製した。プリズム５１上に、真空蒸着に
よって、屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3から成る低屈折率層
５３と、屈折率２．３のＴｉＯ2から成る高屈折率層５
４とを交互に１９層積層し、誘電体多層膜５５を形成し
た。プリズム５１の材料としては、株式会社オハラ製の
硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この誘電体多層膜５
５上には、接着層５６によってもう１つのプリズム５２
を接着した。この光学素子の構成を表１に示す。
す光学素子を作製した。プリズム５１上に、真空蒸着に
よって、屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3から成る低屈折率層
５３と、屈折率２．３のＴｉＯ2から成る高屈折率層５
４とを交互に１９層積層し、誘電体多層膜５５を形成し
た。プリズム５１の材料としては、株式会社オハラ製の
硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この誘電体多層膜５
５上には、接着層５６によってもう１つのプリズム５２
を接着した。この光学素子の構成を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】上記実施例１の光学素子は、主たる構成に
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
１．７０である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図４に示す。図４において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
１．７０である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図４に示す。図４において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
【００３８】また、実施例１の光学素子において、先に
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ５０ｎｍであった。また、実施例１の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと２．７２であっ
た。このように、実施例１の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性が小さいものであった。また、分光反射率
特性におけるリップルが小さく、つまり透過波長域にお
ける透過率の低下も少なく、良好な光学特性を示すもの
であった。
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ５０ｎｍであった。また、実施例１の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと２．７２であっ
た。このように、実施例１の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性が小さいものであった。また、分光反射率
特性におけるリップルが小さく、つまり透過波長域にお
ける透過率の低下も少なく、良好な光学特性を示すもの
であった。
【００３９】〔比較例１〕下記のようにして、図５に示
す光学素子を作製した。ここで、図５は本発明の比較例
１の光学素子を示す概略断面図である。プリズム４１上
に、真空蒸着によって、屈折率２．３のＴｉＯ2から成
る高屈折率層４４と屈折率１．４５のＳｉＯ2から成る
低屈折率層４３と、を交互に２２層積層し、誘電体多層
膜４５を形成した。プリズム４１の材料としては、株式
会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この
誘電体多層膜４５上には、接着層４６によってもう１つ
のプリズム４２を接着した。この光学素子の構成を表２
に示す。
す光学素子を作製した。ここで、図５は本発明の比較例
１の光学素子を示す概略断面図である。プリズム４１上
に、真空蒸着によって、屈折率２．３のＴｉＯ2から成
る高屈折率層４４と屈折率１．４５のＳｉＯ2から成る
低屈折率層４３と、を交互に２２層積層し、誘電体多層
膜４５を形成した。プリズム４１の材料としては、株式
会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この
誘電体多層膜４５上には、接着層４６によってもう１つ
のプリズム４２を接着した。この光学素子の構成を表２
に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】上記比較例１の光学素子は、主たる構成に
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
４．４４である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図６に示す。図６において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
４．４４である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図６に示す。図６において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
【００４２】また、比較例１の光学素子において、先に
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ４４ｎｍであった。また、比較例１の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと５．８２であっ
た。このように、比較例１の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性は小さいものの、リップルが大きく、つま
り透過波長域における透過率の低く、実用には適さない
ものであった。また、ＴｉＯ2膜は、成膜速度を早くす
ると吸収が大きな層となる問題があって、成膜速度を早
くすることができない。そのため、比較例１の光学素子
は、実施例１等と比較して高屈折率層（ＴｉＯ2膜）の
膜厚が厚くなった分、生産性が低下した。
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ４４ｎｍであった。また、比較例１の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと５．８２であっ
た。このように、比較例１の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性は小さいものの、リップルが大きく、つま
り透過波長域における透過率の低く、実用には適さない
ものであった。また、ＴｉＯ2膜は、成膜速度を早くす
ると吸収が大きな層となる問題があって、成膜速度を早
くすることができない。そのため、比較例１の光学素子
は、実施例１等と比較して高屈折率層（ＴｉＯ2膜）の
膜厚が厚くなった分、生産性が低下した。
【００４３】〔比較例２〕下記のようにして、図７に示
す光学素子を作製した。ここで、図７は本発明の比較例
２の光学素子を示す概略断面図である。プリズム３１上
に、真空蒸着によって、屈折率２．３のＴｉＯ2から成
る高屈折率層３４と屈折率１．４５のＳｉＯ2から成る
低屈折率層３３と、を交互に１２層積層し、誘電体多層
膜３５を形成した。プリズム３１の材料としては、株式
会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この
誘電体多層膜３５上には、接着層３６によってもう１つ
のプリズム３２を接着した。この光学素子の構成を表３
に示す。
す光学素子を作製した。ここで、図７は本発明の比較例
２の光学素子を示す概略断面図である。プリズム３１上
に、真空蒸着によって、屈折率２．３のＴｉＯ2から成
る高屈折率層３４と屈折率１．４５のＳｉＯ2から成る
低屈折率層３３と、を交互に１２層積層し、誘電体多層
膜３５を形成した。プリズム３１の材料としては、株式
会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガラスを用いた。この
誘電体多層膜３５上には、接着層３６によってもう１つ
のプリズム３２を接着した。この光学素子の構成を表３
に示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】上記比較例２の光学素子は、主たる構成に
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
０．９５である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図８に示す。図８において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
０．９５である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図８に示す。図８において、横軸
は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。各曲
線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０度の
場合の反射率特性である。
【００４６】また、比較例２の光学素子において、先に
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ８４ｎｍであった。また、比較例２の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと０．６９であっ
た。このように、比較例２の光学素子はリップルは小さ
いものの、分光反射率特性の角度依存性が大きく、実用
には適さないものであった。
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ８４ｎｍであった。また、比較例２の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと０．６９であっ
た。このように、比較例２の光学素子はリップルは小さ
いものの、分光反射率特性の角度依存性が大きく、実用
には適さないものであった。
【００４７】〔実施例２〕下記のようにして、図９に示
す光学素子を作製した。ここで、図９は本発明の実施例
２の光学素子を示す概略断面図である。プリズム６１上
に、真空蒸着によって、屈折率１．７０のＡｌ2Ｏ3とＴ
ｉＯ2の混合物から成る低屈折率層６３と、屈折率２．
４のＴｉＯ2から成る高屈折率層６４とを交互に２１層
積層し、誘電体多層膜６５を形成した。プリズム６１の
材料としては、株式会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガ
ラスを用いた。この誘電体多層膜６５上には、接着層６
６によってもう１つのプリズム６２を接着した。この光
学素子の構成を表４に示す。
す光学素子を作製した。ここで、図９は本発明の実施例
２の光学素子を示す概略断面図である。プリズム６１上
に、真空蒸着によって、屈折率１．７０のＡｌ2Ｏ3とＴ
ｉＯ2の混合物から成る低屈折率層６３と、屈折率２．
４のＴｉＯ2から成る高屈折率層６４とを交互に２１層
積層し、誘電体多層膜６５を形成した。プリズム６１の
材料としては、株式会社オハラ製の硝材名ＢＳＬ７のガ
ラスを用いた。この誘電体多層膜６５上には、接着層６
６によってもう１つのプリズム６２を接着した。この光
学素子の構成を表４に示す。
【００４８】
【表４】
【００４９】上記実施例２の光学素子は、主たる構成に
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
１．７０である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図１０に示す。図１０において、
横軸は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。
各曲線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０
度の場合の反射率特性である。
おける高屈折率層と低屈折率層との光学膜厚の比は、
１．７０である。この光学素子にＳ偏光を入射させたと
きの分光反射率特性を図１０に示す。図１０において、
横軸は入射光の波長を、縦軸は反射率をそれぞれ示す。
各曲線は、光の入射角がそれぞれ４０度、４５度、５０
度の場合の反射率特性である。
【００５０】また、実施例２の光学素子において、先に
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ４４ｎｍであった。また、実施例２の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと３．８１であっ
た。このように、実施例２の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性が小さいものであった。また、分光反射率
特性におけるリップルが小さく、つまり透過波長域にお
ける透過率の低下も少なく、良好な光学特性を示すもの
であった。
図２で説明したような４０度の角度で入射したときの半
値波長と５０度で入射したときの半値波長との差Δλを
測定したところ４４ｎｍであった。また、実施例２の光
学素子において、図３で説明したように、光学特性の目
標値からのズレ量をＲＭＳ値で表すと３．８１であっ
た。このように、実施例２の光学素子は分光反射率特性
の角度依存性が小さいものであった。また、分光反射率
特性におけるリップルが小さく、つまり透過波長域にお
ける透過率の低下も少なく、良好な光学特性を示すもの
であった。
【００５１】以上説明した光学素子を用いて、先に図１
１で説明した構成の液晶プロジェクターを作製した。図
１１において、クロスダイクロイックプリズム２２とし
て、実施例１又は実施例２の光学素子を用いた。つま
り、クロスダイクロイックプリズム２２は、接合面２２
ａで接合されるガラスプリズムの一方に、実施例１又は
実施例２に示した誘電体多層膜を形成し、もう１つのプ
リズムと接合したものである。その他の構成に関しては
図１１で説明したものと同一なので、詳細な説明は省略
する。
１で説明した構成の液晶プロジェクターを作製した。図
１１において、クロスダイクロイックプリズム２２とし
て、実施例１又は実施例２の光学素子を用いた。つま
り、クロスダイクロイックプリズム２２は、接合面２２
ａで接合されるガラスプリズムの一方に、実施例１又は
実施例２に示した誘電体多層膜を形成し、もう１つのプ
リズムと接合したものである。その他の構成に関しては
図１１で説明したものと同一なので、詳細な説明は省略
する。
【００５２】本例においては、クロスダイクロイックプ
リズム２２の接合面２２ａに本発明を適用した場合を示
したが、クロスダイクロイックプリズム２２の接合面２
２ｂ、ダイクロイックミラー１３あるいはダイクロイッ
クミラー１４に本発明を適用することもできる。
リズム２２の接合面２２ａに本発明を適用した場合を示
したが、クロスダイクロイックプリズム２２の接合面２
２ｂ、ダイクロイックミラー１３あるいはダイクロイッ
クミラー１４に本発明を適用することもできる。
【００５３】図１２は、本発明の光学素子を用いたカメ
ラの構成例を示す概略図である。本例のカメラ７０は、
テレビカメラ、ビデオカメラあるいはデジタルカメラ等
として用いられるものである。本例では、色分解プリズ
ム７２として本発明の光学素子を用いている。色分解プ
リズム７２は、各々ガラスを材料として作製された第１
プリズム７３、第２プリズム７４及び第３プリズム７５
から構成されている。
ラの構成例を示す概略図である。本例のカメラ７０は、
テレビカメラ、ビデオカメラあるいはデジタルカメラ等
として用いられるものである。本例では、色分解プリズ
ム７２として本発明の光学素子を用いている。色分解プ
リズム７２は、各々ガラスを材料として作製された第１
プリズム７３、第２プリズム７４及び第３プリズム７５
から構成されている。
【００５４】図１２において、対物レンズ７１によって
カメラ７０内に取り込まれた光は、色分解プリズム７２
を構成する第１プリズム７３の入射面７３ａに入射す
る。入射面７３ａに入射した光は、第１プリズム７３の
透過面７３ｂに設けられた青反射ダイクロイック膜によ
って青色光Ｂのみが反射され、残りは透過する。透過面
７３ｂで反射された青色光Ｂは、入射面７３ａで全反射
し、第１プリズム７３より射出して、固体撮像素子７６
によって検出される。固体撮像素子７６は、青色光Ｂに
よって形成される画像に対応した画像信号を出力する。
カメラ７０内に取り込まれた光は、色分解プリズム７２
を構成する第１プリズム７３の入射面７３ａに入射す
る。入射面７３ａに入射した光は、第１プリズム７３の
透過面７３ｂに設けられた青反射ダイクロイック膜によ
って青色光Ｂのみが反射され、残りは透過する。透過面
７３ｂで反射された青色光Ｂは、入射面７３ａで全反射
し、第１プリズム７３より射出して、固体撮像素子７６
によって検出される。固体撮像素子７６は、青色光Ｂに
よって形成される画像に対応した画像信号を出力する。
【００５５】第１プリズム７３の透過面７３ｂを透過し
た光は、第１及び第２プリズム間の間隙を通って第２プ
リズム７４の入射面７４ａより入射する。入射面７４ａ
より入射した光は、第２プリズム７４の透過面７４ｂに
設けられた赤反射ダイクロイック膜によって赤色光Ｒの
みが反射され、残った緑色光Ｇは透過する。反射された
赤色光Ｒは、入射面７４ａで全反射し、第２プリズム７
４より射出して、固体撮像素子７７によって検出され
る。固体撮像素子７７は、赤色光Ｒによって形成される
画像に対応した画像信号を出力する。
た光は、第１及び第２プリズム間の間隙を通って第２プ
リズム７４の入射面７４ａより入射する。入射面７４ａ
より入射した光は、第２プリズム７４の透過面７４ｂに
設けられた赤反射ダイクロイック膜によって赤色光Ｒの
みが反射され、残った緑色光Ｇは透過する。反射された
赤色光Ｒは、入射面７４ａで全反射し、第２プリズム７
４より射出して、固体撮像素子７７によって検出され
る。固体撮像素子７７は、赤色光Ｒによって形成される
画像に対応した画像信号を出力する。
【００５６】第２プリズム７４の透過面７４ｂを透過し
た緑色光Ｇは、第３プリズム７５を通過した後、第３プ
リズム７５より射出して、固体撮像素子７８によって検
出される。固体撮像素子７８は、緑色光Ｇによって形成
される画像に対応した画像信号を出力する。
た緑色光Ｇは、第３プリズム７５を通過した後、第３プ
リズム７５より射出して、固体撮像素子７８によって検
出される。固体撮像素子７８は、緑色光Ｇによって形成
される画像に対応した画像信号を出力する。
【００５７】固体撮像素子７６、７７及び７８から出力
された画像信号は、信号処理回路７９に入力され、信号
処理が行われてカラー画像が撮影される。固体撮像素子
７６〜７８としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等
が用いられる。
された画像信号は、信号処理回路７９に入力され、信号
処理が行われてカラー画像が撮影される。固体撮像素子
７６〜７８としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等
が用いられる。
【００５８】本例においては、第２プリズム７４の透過
面７４ｂに本発明が適用されている。つまり、第２プリ
ズム７４上に、実施例１または実施例２で説明したよう
な誘電体多層膜が形成され、第３プリズム７５と貼り合
わされ、更に第１プリズム７３と組み合わされて色分解
プリズム７２が構成されている。
面７４ｂに本発明が適用されている。つまり、第２プリ
ズム７４上に、実施例１または実施例２で説明したよう
な誘電体多層膜が形成され、第３プリズム７５と貼り合
わされ、更に第１プリズム７３と組み合わされて色分解
プリズム７２が構成されている。
【００５９】本発明は以上説明した実施例の他にも種々
の応用が可能である。例えば、透明基板としてはプリズ
ムに限らず、ガラス平板等を用いても構わない。このよ
うに本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない限りにおい
て適用可能な全ての応用例を包含するものである。
の応用が可能である。例えば、透明基板としてはプリズ
ムに限らず、ガラス平板等を用いても構わない。このよ
うに本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない限りにおい
て適用可能な全ての応用例を包含するものである。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
角度依存性が小さく、且つ、透過波長領域におけるリッ
プルが小さい分光反射率特性を備えた光学素子が得られ
るものである。
角度依存性が小さく、且つ、透過波長領域におけるリッ
プルが小さい分光反射率特性を備えた光学素子が得られ
るものである。
【図１】本発明の実施例１の光学素子を示す概略断面図
である。
である。
【図２】光学素子の反射率特性の角度依存性に対する多
層膜の屈折率及び光学的膜厚の比の影響を説明するため
のグラフである。
層膜の屈折率及び光学的膜厚の比の影響を説明するため
のグラフである。
【図３】光学素子の透過波長域の光の透過率に対する多
層膜の屈折率及び光学的膜厚の比の影響を説明するため
のグラフである。
層膜の屈折率及び光学的膜厚の比の影響を説明するため
のグラフである。
【図４】実施例１の光学素子の分光反射率特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】本発明の比較例１の光学素子を示す概略断面図
である。
である。
【図６】比較例１の光学素子の分光反射率特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】本発明の比較例２の光学素子を示す概略断面図
である。
である。
【図８】比較例２の光学素子の分光反射率特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】本発明の実施例２の光学素子を示す概略断面図
である。
である。
【図１０】実施例２の光学素子の分光反射率特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図１１】本発明の適用が可能な液晶プロジェクターの
構成例を示す概略図である。
構成例を示す概略図である。
【図１２】本発明の適用が可能なカメラの構成例を示す
概略図である。
概略図である。
１０ 光源 １１ レンズ １２ 偏光変換素子 １３、１４ ダイクロイックミラー １５、１６、１７、１８ 全反射ミラー １９、２０、２１ 液晶パネル ２２ クロスダイクロイックプリズム ２２ａ、２２ｂ 接合面 ２３ 投影レンズ ２４ スクリーン ３１、４１、５１、６１ プリズム ３２、４２、５２、６２ もう１つのプリズム ３３、４３、５３、６３ 低屈折率層 ３４、４４、５４、６４ 高屈折率層 ３５、４５、５５、６５ 誘電体多層膜 ３６、４６、５６、６６ 接着層 ７０ カメラ ７１ 対物レンズ ７２ 色分解プリズム ７３ 第１プリズム ７３ａ 入射面 ７３ｂ 透過面 ７４ 第２プリズム ７４ａ 入射面 ７４ｂ 透過面 ７５ 第３プリズム ７６、７７、７８ 固体撮像素子 ７９ 信号処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５Ｃ０２４ 1/1335 1/13357 ５Ｃ０６０ 1/13357 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｅ Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｖ Ｈ０４Ｎ 5/335 9/31 Ｚ 9/31 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ Ｆターム(参考） 2H042 CA06 CA08 CA10 CA12 CA14 CA17 2H048 GA07 GA09 GA12 GA23 GA36 GA52 GA55 GA60 GA61 2H088 EA12 HA13 HA23 HA24 KA30 MA07 2H091 FA05X FA21X FA26X FA41Z FB02 FC02 KA01 KA10 2K009 BB02 CC03 DD03 EE00 5C024 AX01 EX41 EX42 EX47 EX52 5C060 DA03 HC09 HC21 HC26 JA18 JB06
Claims (6)
- 【請求項１】 透明基板と、該透明基板上に低屈折率層
と高屈折率層とを交互に１組以上積層して成る多層膜と
を備えた光学素子において、前記高屈折率層の屈折率を
ｎH、高屈折率層の膜厚をｄH、低屈折率層の屈折率をｎ
L、低屈折率層の膜厚をｄLとした時に、以下の条件式、 ｎH≧２．２、 １．６≦ｎL≦１．８、 １≦（ｎH×ｄH）／（ｎL×ｄL）≦２、 を満足することを特徴とする光学素子。 - 【請求項２】 前記高屈折率層はＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及
びＴａ2Ｏ5から成る群から選択された材料を主成分とし
て形成され、前記低屈折率層はＡｌ2Ｏ3及びＡｌ2Ｏ3と
ＴｉＯ2との混合物から成る群から選択された材料を主
成分として形成された請求項１記載の光学素子。 - 【請求項３】 前記透明基板は、ガラスプリズムから成
る請求項１又は２に記載の光学素子。 - 【請求項４】 更に、前記多層膜を挟んで前記ガラスプ
リズムと貼り合わされたもう１つのガラスプリズムを備
えた請求項３記載の光学素子。 - 【請求項５】 光源と、該光源から発した光を互いに波
長の異なる複数の光に色分解する色分解光学系と、前記
色分解された複数の光のおのおのの光路中に配置された
複数の液晶パネルと、前記各々の液晶パネルで変調され
た複数の光を合成する請求項１乃至４のいずれか一項に
記載の光学素子と、該光学素子で合成された合成光をス
クリーン上に投影する投影レンズとを備えた液晶プロジ
ェクター。 - 【請求項６】 画像を示す光を取り込む対物レンズと、
該対物レンズによって取り込まれた光を互いに波長の異
なる複数の光に色分解する請求項１乃至４のいずれか一
項に記載の光学素子と、該光学素子で色分解された複数
の光をそれぞれ検出し、画像信号を出力する複数の撮像
素子と、該撮像素子から出力された画像信号を処理する
信号処理回路とを備えたカメラ。
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| JP2002296414A true JP2002296414A (ja) | 2002-10-09 |
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Family
ID=26608272
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|---|---|---|---|
| JP2001322080A Expired - Fee Related JP3679746B2 (ja) | 2001-01-25 | 2001-10-19 | 光学素子、それを用いた液晶プロジェクター及びカメラ |
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| JP (1) | JP3679746B2 (ja) |
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| WO2013015303A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 旭硝子株式会社 | 光学部材 |
| WO2016035710A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | コニカミノルタ株式会社 | プリズムユニット及びプロジェクター |
| JP2016114699A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | キヤノン電子株式会社 | 光学フィルタ及び撮像装置 |
| JP2017134199A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | 光学素子及びそれを有するファインダー光学系 |
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| DE3137442A1 (de) * | 1981-09-21 | 1983-03-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Optischer polarisator |
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-
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- 2001-10-19 JP JP2001322080A patent/JP3679746B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-12 US US10/012,388 patent/US20020135706A1/en not_active Abandoned
-
2002
- 2002-01-03 EP EP02000308A patent/EP1227358A3/en not_active Withdrawn
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|---|---|
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| US20020135706A1 (en) | 2002-09-26 |
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