JP2003294938A5 - - Google Patents

Description

図１２はダイクロイックミラーの分光透過率であり、図１２（ａ）は青反射ダイクロイックミラー、図１２（ｂ）は赤反射ダイクロイックミラーの分光透過率である。いずれのダイクロイックミラーもガラス基板上に低屈折率層の誘電体薄膜と高屈折率層の誘電体薄膜の交互周期層を積層させたものであり、低屈折率層として屈折率が１．４６のＳｉＯ _２ 、高屈折率層として屈折率が２．３のＮｂ _２ Ｏ _５ を用いている。青反射ダイクロイックミラーは青色光と緑色光を分離する波長帯の透過率５０％を示す波長（以下、半値波長と呼ぶ）が５０５ｎｍ付近であり、赤反射ダイクロイックミラーは赤色光と緑色光を分離する半値波長が５９５ｎｍ付近である。赤反射ダイクロイックミラーは半値波長付近の透過率曲線が直線的に立ち上がっているのに対し、青反射ダイクロイックミラーの半値波長付近の透過率曲線は透過率５０％付近で階段状となっていることがわかる。

【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明のダイクロイックミラーは、透明基板上に、低屈折率層と高屈折率層からなる第１の交互周期層と、中間屈折率層と前記高屈折率層からなる第２の交互周期層と、前記低屈折率層と前記高屈折率層からなる第３の交互周期層とをこの順に備え、前記中間屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層の屈折率より高く前記高屈折率層の屈折率より低く、前記中間屈折率層は前記低屈折率層の材料と前記高屈折率層の材料とを含むことを特徴とするものである。

また、本発明の投写型表示装置は、光源と、画像形成手段としてのライトバルブと、前記光源の放射光を前記ライトバルブ上に集光する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を赤，緑，青の３原色光に分解し且つ前記３原色光を合成する色分解合成光学系と、前記ライトバルブ上に形成された光学像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズとを具備し、前記色分解合成光学系は上記のダイクロイックミラーを少なくとも１つ用いていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の他のダイクロイックミラーは、透明基板上に、低屈折率層と高屈折率層からなる第１の交互周期層と、前記低屈折率層と中間屈折率層からなる第２の交互周期層と、前記低屈折率層と前記高屈折率層からなる第３の交互周期層とをこの順に備え、
前記中間屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層の屈折率より高く前記高屈折率層の屈折率より低く、
前記中間屈折率層は前記低屈折率層の材料と前記高屈折率層の材料とを含むことを特徴とするものである。

また、本発明の他の投写型表示装置は、光源と、画像形成手段としてのライトバルブと、前記光源の放射光を前記ライトバルブ上に集光する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を赤，緑，青の３原色光に分解し且つ前記３原色光を合成する色分解合成光学系と、前記ライトバルブ上に形成された光学像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズとを具備し、前記色分解合成光学系は上記のダイクロイックミラーを少なくとも１つ用いていることを特徴とするものである。

低屈折率層２の材質はＳｉＯ _２ で屈折率が１．４６、高屈折率層３の材質はＮｂ _２ Ｏ _５ で屈折率が２．３、中間屈折率層４の材質は低屈折率層２のＳｉＯ _２ と高屈折率層３のＮｂ _２ Ｏ _５ からなる混合層であり屈折率が１．７である。中間屈折率層はＳｉＯ _２ とＮｂ _２ Ｏ _５ とを同時に蒸着し、それぞれの成膜速度を制御して混合比をコントロールすることによって所望の屈折率を得る。成膜方法としてはＳｉ基板とＮｂ基板を蒸着ターゲットとした反応性スパッタリングを採用すれば屈折率の再現性が高い良好な中間屈折率層を形成できる。

高屈折率層として本実施の形態においてはＮｂ _２ Ｏ _５ を用いたが、他にＴａ _２ Ｏ _５ 、ＴｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ のいずれか、もしくはこれらの混合物を用いても良い。

低屈折率層４２の材質はＳｉＯ _２ で屈折率が１．４６、高屈折率層４３の材質はＮｂ _２ Ｏ _５ で屈折率が２．３、中間屈折率層４４の材質は低屈折率層４２のＳｉＯ _２ と高屈折率層４３のＮｂ _２ Ｏ _５ からなる混合層であり屈折率が１．９である。中間屈折率層はＳｉＯ _２ とＮｂ _２ Ｏ _５ とを同時に蒸着し、それぞれの成膜速度を制御して混合比をコントロールすることによって所望の屈折率を得る。成膜方法としてはＳｉ基板とＮｂ基板を蒸着ターゲットとした反応性スパッタリングを採用すれば屈折率の再現性が高い良好な中間屈折率層を形成できる。

高屈折率層として本実施の形態においてはＮｂ _２ Ｏ _５ を用いたが、他にＴｉＯ _２ を用いても良い。

Claims (12)

1. 透明基板上に、低屈折率層と高屈折率層からなる第１の交互周期層と、中間屈折率層と前記高屈折率層からなる第２の交互周期層と、前記低屈折率層と前記高屈折率層からなる第３の交互周期層とをこの順に備え、
   前記中間屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層の屈折率より高く前記高屈折率層の屈折率より低く、
   前記中間屈折率層は前記低屈折率層の材料と前記高屈折率層の材料とを含むことを特徴とするダイクロイックミラー。
2. 前記中間屈折率層の屈折率層の屈折率は１．６以上１．８以下である請求項１記載のダイクロイックミラー。
3. 前記第２の交互周期層の周期数は７以上１２以下であり、前記第１の交互周期層と前記第３の交互周期層の合計層数は７層以上１２層以下である請求項１記載のダイクロイックミラー。
4. 前記低屈折率層はＳｉＯ _２ であり、前記高屈折率層はＮｂ _２ Ｏ _５ 、Ｔａ _２ Ｏ _５ 、ＴｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ のいずれか、もしくはこれらの混合物からなることを特徴とする請求項１記載のダイクロイックミラー。
5. 光源と、画像形成手段としてのライトバルブと、前記光源の放射光を前記ライトバルブ上に集光する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を赤，緑，青の３原色光に分解し且つ前記３原色光を合成する色分解合成光学系と、前記ライトバルブ上に形成された光学像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズとを具備し、前記色分解合成光学系は請求項１記載のダイクロイックミラーを少なくとも１つ用いていることを特徴とする投写型表示装置。
6. 前記色分解合成光学系は青反射ダイクロイックミラー及び赤反射ダイクロイックミラーを有し、少なくとも一方のダイクロイックミラーに対する媒質側からの光の線入射角が３０゜以上であることを特徴とする請求項５記載の投写型表示装置。
7. 透明基板上に、低屈折率層と高屈折率層からなる第１の交互周期層と、前記低屈折率層と中間屈折率層からなる第２の交互周期層と、前記低屈折率層と前記高屈折率層からなる第３の交互周期層とをこの順に備え、
   前記中間屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層の屈折率より高く前記高屈折率層の屈折率より低く、
   前記中間屈折率層は前記低屈折率層の材料と前記高屈折率層の材料とを含むことを特徴とするダイクロイックミラー。
8. 前記中間屈折率層の屈折率層の屈折率は１．８以上２以下である請求項７記載のダイクロイックミラー。
9. 前記第２の交互周期層の周期数は７以上１２以下であり、前記第１の交互周期層と前記第３の交互周期層の合計層数は７層以上１２層以下である請求項７記載のダイクロイックミラー。
10. 前記低屈折率層はＳｉＯ _２ であり、前記高屈折率層はＮｂ _２ Ｏ _５ 、ＴｉＯ _２ のいずれかであることを特徴とする請求項７記載のダイクロイックミラー。
11. 光源と、画像形成手段としてのライトバルブと、前記光源の放射光を前記ライトバルブ上に集光する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を赤，緑，青の３原色光に分解し且つ前記３原色光を（明確に）（０００３）合成する色分解合成光学系と、前記ライトバルブ上に形成された光学像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズとを具備し、前記色分解合成光学系は請求項７記載のダイクロイックミラーを少なくとも１つ用いていることを特徴とする投写型表示装置。
12. 前記色分解合成光学系は青反射ダイクロイックミラー及び赤反射ダイクロイックミラーを有し、少なくとも一方のダイクロイックミラーに対する媒質側からの光の線入射角が３０゜以上であることを特徴とする請求項１１記載の投写型表示装置。