JP2003315534A - 光学多層膜の設計方法 - Google Patents
光学多層膜の設計方法Info
- Publication number
- JP2003315534A JP2003315534A JP2002123342A JP2002123342A JP2003315534A JP 2003315534 A JP2003315534 A JP 2003315534A JP 2002123342 A JP2002123342 A JP 2002123342A JP 2002123342 A JP2002123342 A JP 2002123342A JP 2003315534 A JP2003315534 A JP 2003315534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- multilayer film
- optical multilayer
- designing
- genetic algorithm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造誤差によって生じる特性変化の少ない光
学多層膜を設計可能な遺伝的アルゴリズムを用いた反射
防止膜などの光学多層膜の設計方法を提案すること。 【解決手段】 遺伝的アルゴリズムを用いて、基板にｎ
層の薄膜が積層された構造の光学多層膜を設計するに当
たり、薄膜の組み合わせからなる多数の多層膜の適応度
計算においては、遺伝子である薄膜Ｆの屈折率や膜厚の
変化の程度を示す感度を評価基準の一つとして加える。
従って、感度が低い、すなわち、製造誤差に起因する特
性変化が小さい光学多層膜を得ることができる。
学多層膜を設計可能な遺伝的アルゴリズムを用いた反射
防止膜などの光学多層膜の設計方法を提案すること。 【解決手段】 遺伝的アルゴリズムを用いて、基板にｎ
層の薄膜が積層された構造の光学多層膜を設計するに当
たり、薄膜の組み合わせからなる多数の多層膜の適応度
計算においては、遺伝子である薄膜Ｆの屈折率や膜厚の
変化の程度を示す感度を評価基準の一つとして加える。
従って、感度が低い、すなわち、製造誤差に起因する特
性変化が小さい光学多層膜を得ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遺伝的アルゴリズ
ムを用いた光学多層膜の設計方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】光学多層膜の設計に当たっては、膜厚お
よび屈折率の異なる多数の薄膜を組み合わせて、光の位
相や偏光状態、分光特性を制御する機能を実現する。光
学多層膜は、眼鏡やカメラレンズの反射防止膜から、オ
ーディオビジュアル機器、光通信装置、光学測定機器に
組み込まれる光波の変換素子まで幅広く応用されてい
る。特に、液晶プロジェクターに組み込まれるダイクロ
イックミラーや光通信に用いられる光学素子は、数十層
から１００層を超える薄膜を積層して構成される。 【０００３】従来、このような光学多層膜を設計する場
合、一旦、過去の設計事例や試行錯誤により光学多層膜
の目標特性を満たすと思われる薄膜の構成を求める。各
層の屈折率や膜厚を数理最適化手法で調整して各層の膜
厚と屈折率を定めて、目標の特性を満たす光学多層膜を
設計する。 【０００４】また、遺伝的アルゴリズムを用いて、光学
多層膜を設計する方法が特開２００１−１９５３８０公
報に開示されている。遺伝的アルゴリズムは、遺伝子を
ランダムに組み合せて個体を作成する。さらに、遺伝子
を交叉させたり、突然変異させたりして変化した個体も
作成する。こうして作成した多数の個体を適応度という
目標の達成度で評価し、優秀な個体を選別していくこと
で最適解を求める方法である。ここで、多数の個体を評
価するための適応度は、目標の特性と個体の特性の差か
ら求められる。 【０００５】光学多層膜の場合、１層の薄膜が１つの遺
伝子であり、それぞれ異なる膜厚と屈折率を備えてい
る。これらの薄膜をランダムに組み合せて積層した多層
膜が個体となる。各層の膜厚と屈折率は、構成された多
数の多層膜の中から選別された、目標とする特性を満た
す多層膜の構成から定めることができる。遺伝的アルゴ
リズムを用いた光学多層膜の設計では、従来の方法に比
較して、局所解に陥りにくかったり、設計に要する時間
が短縮されるなどの利点がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ここで、遺伝的アルゴ
リズムを用いて求められた各層の膜厚や屈折率が設計値
通りとなるように光学多層膜を製作できないと、設計通
りの特性の光学多層膜を得ることができない。このた
め、製作工程を工夫したり、製造装置の精度を高めるな
どの対策を講じて、設計値通りに精度良く各層を製作す
る必要がある。 【０００７】しかしながら、従来の遺伝的アルゴリズム
による光学多層膜の設計手法では、設計する際に考慮し
ているのが、光学多層膜に所望の特性を付与するための
薄膜の積層構造のみである。このため、製造誤差によっ
て生じる各層の膜厚変化や屈折率変化に起因して、光学
多層膜の特性が大きく変動しやすい膜構成を選択してし
まうことが多い。 【０００８】このような訳で、従来の遺伝的アルゴリズ
ムにより設計された光学多層膜の製造に当たっては、設
計どおりの膜を得るために多大な労力を必要とし、また
不良品が多く発生するので製造コストも高いという問題
点がある。 【０００９】本発明の課題は、製造誤差に起因する特性
変化の少ない多層膜を設計可能な遺伝的アルゴリズムを
用いた光学多層膜の設計方法を提案することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、薄膜を積層した光学多層膜を遺伝的ア
ルゴリズムにより設計する光学多層膜の設計方法におい
て、屈折率および膜厚の組み合わせが異なる薄膜をラン
ダムに組み合わせて生成された初期集団としての多数種
類の多層膜について適応度を計算するに当たり、各多層
膜の特性に加え、多層膜を構成している各薄膜の屈折率
および膜厚の変化に起因する当該多層膜の特性変化の大
きさの程度を示す感度を評価基準として用いることを特
徴としている。 【００１１】本発明の光学多層膜の設計方法では、遺伝
的アルゴリズムを用いた設計において、感度を含めてい
る。この感度を小さくすることにより、製造誤差による
特性の変化を抑えることができる。従って、光学多層膜
の製作が容易となり、また、不良発生の確率が低く抑え
られるので、光学多層膜の製作コストを低減できる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の光学多層膜の設計方法を反射防止膜の設計に適用した
例を説明する。 【００１３】（反射防止膜の概略構成）まず、図１を参
照して、本例の設計方法により製造された反射防止膜の
概略構成を説明する。この図に示すように、本例の反射
防止膜１は、カメラレンズなど光応用機器の光学部品で
ある基板２の表面２１に真空蒸着などの方法で順番に積
層されるｎ層の薄膜Ｆ（Ｆ（１）、Ｆ（２）・・・Ｆ
（ｊ）・・・Ｆ（ｎ））で構成されている。 【００１４】このような反射防止膜１は、基板２の表面
２１に入射角θで入射する入射光３に対する反射率を最
小にし、透過率を最大にするものである。このため、基
板２がカメラレンズの場合には、入射光３の一部が反射
や散乱の影響により結像に不要な光となってフィルム面
に到達することがない。この結果、写真像のコントラス
トの低下、写真の色彩に濁りを生じさせるフレア、フィ
ルム面上に別の像が生じてしまうゴーストを防止するこ
とができる。また、特に、カメラレンズにおいては、カ
ラーバランス、レンズ表面の保護も目的としている。 【００１５】（反射防止膜の設計方法）次に、本例の反
射防止膜１を遺伝的アルゴリズムを用いて設計する方法
を説明する。反射防止膜１を個体とすると、薄膜Ｆの各
層が遺伝子に該当する。 【００１６】ここで、本例では、特性と感度から適応度
を求める。この感度は、膜厚や屈折率の変化に伴う特性
変化の大きさの程度を示す指標である。感度が低い薄膜
は、製造誤差によって生じる特性変動が少ないので、製
造し易いことを意味している。 【００１７】感度は、エネルギー反射率または透過率を
設計変数で偏微分することで得られる。設計変数は、各
層の膜厚ｄと、屈折率Ｎまたは入射光３の入射角θと、
入射光３の波長λである。 【００１８】多層膜の機能は、エネルギー反射率の分光
特性で表されることが多いので、ここでは主に、屈折率
または膜厚に対する分光反射率の感度について考える。
エネルギー反射率Ｒは、多層膜の特性マトリックスＭか
ら計算される。図１に示すようなｎ層の反射防止膜１の
場合、ｊ層目の特性マトリックスＭｊは以下の式
（１）、（２）、（３）で定義される。 【００１９】 【数１】 【００２０】 【数２】 【００２１】 【数３】 【００２２】ここで、θｊはｊ層目への光の入射角、ｐ
ｊはｊ層目の実効屈折率である。多層膜全体の特性マト
リックスＭは、次式（４）のようになる。 【００２３】 【数４】 【００２４】全体の特性マトリックスの各成分より、振
幅反射率ｒ、エネルギー反射率Ｒは次式（５）を用いて
計算できる。 【００２５】 【数５】 【００２６】ただし、ｐｓとｐｅは基板２の材料と入射
媒質の実効屈折率である。ｊ層目のい設計パラメータを
Ｘｊとすると、反射率Ｒの感度は次式（６）のように表
せる。 【００２７】 【数６】 【００２８】以上より、特性マトリックスの偏微分から
エネルギー反射率の感度が求められる。ｊ層目の特性マ
トリックスの偏微分は次式（７）のように表せる。 【００２９】 【数７】 【００３０】次に、目標の特性を有する多層膜１を遺伝
的アルゴリズムにより設計する手順を説明する。図２
は、図１に示す反射防止膜１を遺伝的アルゴリズムによ
り設計する手順を示すフローチャートである。 【００３１】まず、反射防止膜１における設計目標の反
射率分布を設定し、予め、屈折率と膜厚の値が登録され
たデータベースを用意し、このデータベースから、屈折
率と膜厚の値の組み合わせが異なる多層膜を作り初期集
団の生成を行う（手順ＳＴ１）。層がないものも１つの
遺伝子として用意しておく。 【００３２】次に、初期集団として生成された複数の多
層膜について、それぞれの適応度を求める適応度計算を
行う（手順ＳＴ２）。適応度は、目標の特性と個体の特
性の差を表す指標である。本例の場合、反射率に加え
て、感度を適応度を表す指標の一つとして用いる。この
ため、反射率が目標に近く、層数が少なく、感度が低い
ほど、適応度が大きくなる。 【００３３】適応度計算の後は、適応度の高い順に多層
膜を選択し、その選択結果を出力する（手順ＳＴ３、
４）。 【００３４】この後は終了判定を行う（手順ＳＴ５）。
この終了判定は、遺伝的アルゴリズムの世代交代を終了
するかどうかの判定である。各種の判定基準が考えられ
るが、ここでは、世代数の上限を予め決定しておくもの
とする。 【００３５】世代数の上限に達していない場合は、遺伝
子である薄膜の交叉を行う。例えば一点交叉を用いる
（手順ＳＴ６）。 【００３６】次に、予め決められた確率により遺伝子
（薄膜）に突然変異を起こし、微小変化を加える（手順
ＳＴ７，８）。これを再び適応度計算する。このループ
（手順ＳＴ２〜８）を繰り返して、目標の特性を満たす
多層膜を求める。 【００３７】（設計例）次に、本例の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜の例を説明する。 【００３８】図３は、赤外用反射防止膜の初期条件を示
す表である。この表に示すように、遺伝子である薄膜を
１０層、個体数である多層膜を５０個、最大世代数を５
０００として、遺伝的アルゴリズムによる設計手順ＳＴ
１〜ＳＴ８を実施した。 【００３９】材料特性は、入射媒質の屈折率が１．０
０、基板材料の屈折率１．５２である。薄膜を構成する
蒸着物質は、屈折率１．４４の二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2）、屈折率２．２０の二酸化チタン（ＴｉＯ2）であ
る。それぞれの膜厚が３０から１５０ｎｍである。ま
た、目標特性は、入射角０度で波長１４５０から１６５
０ｎｍの入射光について反射率０％である。 【００４０】このような初期条件で遺伝的アルゴリズム
により求められた膜構成を図４に示す。図４におけるＡ
欄は、本例の感度を考慮した設計方法であり、７層の膜
構成が求められた。Ｂ欄は、従来の感度を考慮しない設
計方法であり、５層の膜構成となった。 【００４１】本例の設計方法により求められた赤外用反
射防止膜と、感度を考慮しない従来の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜とを比較すると、図５に示す
ように分光反射率はほぼ同じである。しかし、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、各層の感度分光特性は、
本例の手法による場合の方が小さくなっていることが分
かる。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の遺伝的ア
ルゴリズムを用いた光学多層膜の設計方法においては、
遺伝子である薄膜の性質に、膜厚および屈折率の変化に
伴う特性変化の大きさを示す感度を採用し、これを適応
度を評価する際の一つの指標としている。従って、本発
明の方法によれば、感度の小さい光学多層膜を設計でき
るので、製造誤差に起因する膜厚、屈折率変動による特
性変化を抑えることができる。よって、光学多層膜の製
作が容易となり、また、不良発生も低く抑えられるの
で、廉価に光学多層膜を製作することが可能になる。
ムを用いた光学多層膜の設計方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】光学多層膜の設計に当たっては、膜厚お
よび屈折率の異なる多数の薄膜を組み合わせて、光の位
相や偏光状態、分光特性を制御する機能を実現する。光
学多層膜は、眼鏡やカメラレンズの反射防止膜から、オ
ーディオビジュアル機器、光通信装置、光学測定機器に
組み込まれる光波の変換素子まで幅広く応用されてい
る。特に、液晶プロジェクターに組み込まれるダイクロ
イックミラーや光通信に用いられる光学素子は、数十層
から１００層を超える薄膜を積層して構成される。 【０００３】従来、このような光学多層膜を設計する場
合、一旦、過去の設計事例や試行錯誤により光学多層膜
の目標特性を満たすと思われる薄膜の構成を求める。各
層の屈折率や膜厚を数理最適化手法で調整して各層の膜
厚と屈折率を定めて、目標の特性を満たす光学多層膜を
設計する。 【０００４】また、遺伝的アルゴリズムを用いて、光学
多層膜を設計する方法が特開２００１−１９５３８０公
報に開示されている。遺伝的アルゴリズムは、遺伝子を
ランダムに組み合せて個体を作成する。さらに、遺伝子
を交叉させたり、突然変異させたりして変化した個体も
作成する。こうして作成した多数の個体を適応度という
目標の達成度で評価し、優秀な個体を選別していくこと
で最適解を求める方法である。ここで、多数の個体を評
価するための適応度は、目標の特性と個体の特性の差か
ら求められる。 【０００５】光学多層膜の場合、１層の薄膜が１つの遺
伝子であり、それぞれ異なる膜厚と屈折率を備えてい
る。これらの薄膜をランダムに組み合せて積層した多層
膜が個体となる。各層の膜厚と屈折率は、構成された多
数の多層膜の中から選別された、目標とする特性を満た
す多層膜の構成から定めることができる。遺伝的アルゴ
リズムを用いた光学多層膜の設計では、従来の方法に比
較して、局所解に陥りにくかったり、設計に要する時間
が短縮されるなどの利点がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ここで、遺伝的アルゴ
リズムを用いて求められた各層の膜厚や屈折率が設計値
通りとなるように光学多層膜を製作できないと、設計通
りの特性の光学多層膜を得ることができない。このた
め、製作工程を工夫したり、製造装置の精度を高めるな
どの対策を講じて、設計値通りに精度良く各層を製作す
る必要がある。 【０００７】しかしながら、従来の遺伝的アルゴリズム
による光学多層膜の設計手法では、設計する際に考慮し
ているのが、光学多層膜に所望の特性を付与するための
薄膜の積層構造のみである。このため、製造誤差によっ
て生じる各層の膜厚変化や屈折率変化に起因して、光学
多層膜の特性が大きく変動しやすい膜構成を選択してし
まうことが多い。 【０００８】このような訳で、従来の遺伝的アルゴリズ
ムにより設計された光学多層膜の製造に当たっては、設
計どおりの膜を得るために多大な労力を必要とし、また
不良品が多く発生するので製造コストも高いという問題
点がある。 【０００９】本発明の課題は、製造誤差に起因する特性
変化の少ない多層膜を設計可能な遺伝的アルゴリズムを
用いた光学多層膜の設計方法を提案することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、薄膜を積層した光学多層膜を遺伝的ア
ルゴリズムにより設計する光学多層膜の設計方法におい
て、屈折率および膜厚の組み合わせが異なる薄膜をラン
ダムに組み合わせて生成された初期集団としての多数種
類の多層膜について適応度を計算するに当たり、各多層
膜の特性に加え、多層膜を構成している各薄膜の屈折率
および膜厚の変化に起因する当該多層膜の特性変化の大
きさの程度を示す感度を評価基準として用いることを特
徴としている。 【００１１】本発明の光学多層膜の設計方法では、遺伝
的アルゴリズムを用いた設計において、感度を含めてい
る。この感度を小さくすることにより、製造誤差による
特性の変化を抑えることができる。従って、光学多層膜
の製作が容易となり、また、不良発生の確率が低く抑え
られるので、光学多層膜の製作コストを低減できる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の光学多層膜の設計方法を反射防止膜の設計に適用した
例を説明する。 【００１３】（反射防止膜の概略構成）まず、図１を参
照して、本例の設計方法により製造された反射防止膜の
概略構成を説明する。この図に示すように、本例の反射
防止膜１は、カメラレンズなど光応用機器の光学部品で
ある基板２の表面２１に真空蒸着などの方法で順番に積
層されるｎ層の薄膜Ｆ（Ｆ（１）、Ｆ（２）・・・Ｆ
（ｊ）・・・Ｆ（ｎ））で構成されている。 【００１４】このような反射防止膜１は、基板２の表面
２１に入射角θで入射する入射光３に対する反射率を最
小にし、透過率を最大にするものである。このため、基
板２がカメラレンズの場合には、入射光３の一部が反射
や散乱の影響により結像に不要な光となってフィルム面
に到達することがない。この結果、写真像のコントラス
トの低下、写真の色彩に濁りを生じさせるフレア、フィ
ルム面上に別の像が生じてしまうゴーストを防止するこ
とができる。また、特に、カメラレンズにおいては、カ
ラーバランス、レンズ表面の保護も目的としている。 【００１５】（反射防止膜の設計方法）次に、本例の反
射防止膜１を遺伝的アルゴリズムを用いて設計する方法
を説明する。反射防止膜１を個体とすると、薄膜Ｆの各
層が遺伝子に該当する。 【００１６】ここで、本例では、特性と感度から適応度
を求める。この感度は、膜厚や屈折率の変化に伴う特性
変化の大きさの程度を示す指標である。感度が低い薄膜
は、製造誤差によって生じる特性変動が少ないので、製
造し易いことを意味している。 【００１７】感度は、エネルギー反射率または透過率を
設計変数で偏微分することで得られる。設計変数は、各
層の膜厚ｄと、屈折率Ｎまたは入射光３の入射角θと、
入射光３の波長λである。 【００１８】多層膜の機能は、エネルギー反射率の分光
特性で表されることが多いので、ここでは主に、屈折率
または膜厚に対する分光反射率の感度について考える。
エネルギー反射率Ｒは、多層膜の特性マトリックスＭか
ら計算される。図１に示すようなｎ層の反射防止膜１の
場合、ｊ層目の特性マトリックスＭｊは以下の式
（１）、（２）、（３）で定義される。 【００１９】 【数１】 【００２０】 【数２】 【００２１】 【数３】 【００２２】ここで、θｊはｊ層目への光の入射角、ｐ
ｊはｊ層目の実効屈折率である。多層膜全体の特性マト
リックスＭは、次式（４）のようになる。 【００２３】 【数４】 【００２４】全体の特性マトリックスの各成分より、振
幅反射率ｒ、エネルギー反射率Ｒは次式（５）を用いて
計算できる。 【００２５】 【数５】 【００２６】ただし、ｐｓとｐｅは基板２の材料と入射
媒質の実効屈折率である。ｊ層目のい設計パラメータを
Ｘｊとすると、反射率Ｒの感度は次式（６）のように表
せる。 【００２７】 【数６】 【００２８】以上より、特性マトリックスの偏微分から
エネルギー反射率の感度が求められる。ｊ層目の特性マ
トリックスの偏微分は次式（７）のように表せる。 【００２９】 【数７】 【００３０】次に、目標の特性を有する多層膜１を遺伝
的アルゴリズムにより設計する手順を説明する。図２
は、図１に示す反射防止膜１を遺伝的アルゴリズムによ
り設計する手順を示すフローチャートである。 【００３１】まず、反射防止膜１における設計目標の反
射率分布を設定し、予め、屈折率と膜厚の値が登録され
たデータベースを用意し、このデータベースから、屈折
率と膜厚の値の組み合わせが異なる多層膜を作り初期集
団の生成を行う（手順ＳＴ１）。層がないものも１つの
遺伝子として用意しておく。 【００３２】次に、初期集団として生成された複数の多
層膜について、それぞれの適応度を求める適応度計算を
行う（手順ＳＴ２）。適応度は、目標の特性と個体の特
性の差を表す指標である。本例の場合、反射率に加え
て、感度を適応度を表す指標の一つとして用いる。この
ため、反射率が目標に近く、層数が少なく、感度が低い
ほど、適応度が大きくなる。 【００３３】適応度計算の後は、適応度の高い順に多層
膜を選択し、その選択結果を出力する（手順ＳＴ３、
４）。 【００３４】この後は終了判定を行う（手順ＳＴ５）。
この終了判定は、遺伝的アルゴリズムの世代交代を終了
するかどうかの判定である。各種の判定基準が考えられ
るが、ここでは、世代数の上限を予め決定しておくもの
とする。 【００３５】世代数の上限に達していない場合は、遺伝
子である薄膜の交叉を行う。例えば一点交叉を用いる
（手順ＳＴ６）。 【００３６】次に、予め決められた確率により遺伝子
（薄膜）に突然変異を起こし、微小変化を加える（手順
ＳＴ７，８）。これを再び適応度計算する。このループ
（手順ＳＴ２〜８）を繰り返して、目標の特性を満たす
多層膜を求める。 【００３７】（設計例）次に、本例の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜の例を説明する。 【００３８】図３は、赤外用反射防止膜の初期条件を示
す表である。この表に示すように、遺伝子である薄膜を
１０層、個体数である多層膜を５０個、最大世代数を５
０００として、遺伝的アルゴリズムによる設計手順ＳＴ
１〜ＳＴ８を実施した。 【００３９】材料特性は、入射媒質の屈折率が１．０
０、基板材料の屈折率１．５２である。薄膜を構成する
蒸着物質は、屈折率１．４４の二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2）、屈折率２．２０の二酸化チタン（ＴｉＯ2）であ
る。それぞれの膜厚が３０から１５０ｎｍである。ま
た、目標特性は、入射角０度で波長１４５０から１６５
０ｎｍの入射光について反射率０％である。 【００４０】このような初期条件で遺伝的アルゴリズム
により求められた膜構成を図４に示す。図４におけるＡ
欄は、本例の感度を考慮した設計方法であり、７層の膜
構成が求められた。Ｂ欄は、従来の感度を考慮しない設
計方法であり、５層の膜構成となった。 【００４１】本例の設計方法により求められた赤外用反
射防止膜と、感度を考慮しない従来の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜とを比較すると、図５に示す
ように分光反射率はほぼ同じである。しかし、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、各層の感度分光特性は、
本例の手法による場合の方が小さくなっていることが分
かる。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の遺伝的ア
ルゴリズムを用いた光学多層膜の設計方法においては、
遺伝子である薄膜の性質に、膜厚および屈折率の変化に
伴う特性変化の大きさを示す感度を採用し、これを適応
度を評価する際の一つの指標としている。従って、本発
明の方法によれば、感度の小さい光学多層膜を設計でき
るので、製造誤差に起因する膜厚、屈折率変動による特
性変化を抑えることができる。よって、光学多層膜の製
作が容易となり、また、不良発生も低く抑えられるの
で、廉価に光学多層膜を製作することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の設計方法により製造された反射防止膜
を示す概略構成図である。 【図２】図１に示す反射防止膜を遺伝的アルゴリズムに
より設計する手順を示すフローチャートである。 【図３】本例の設計方法により求められた設計例である
赤外用反射防止膜の初期条件を示す説明図である。 【図４】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の膜
構成を示す説明図である。 【図５】本例の設計方法および従来の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜の分光反射率を示すグラフで
ある。 【図６】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の感
度分光特性を示すグラフである。 【図７】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の適
応度を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 反射防止膜 ２ 基板 ３ 入射光 Ｆ 薄膜
を示す概略構成図である。 【図２】図１に示す反射防止膜を遺伝的アルゴリズムに
より設計する手順を示すフローチャートである。 【図３】本例の設計方法により求められた設計例である
赤外用反射防止膜の初期条件を示す説明図である。 【図４】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の膜
構成を示す説明図である。 【図５】本例の設計方法および従来の設計方法により求
められた赤外用反射防止膜の分光反射率を示すグラフで
ある。 【図６】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の感
度分光特性を示すグラフである。 【図７】（ａ）および（ｂ）は、本例の設計方法および
従来の設計方法により求められた赤外用反射防止膜の適
応度を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 反射防止膜 ２ 基板 ３ 入射光 Ｆ 薄膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光学多層膜を遺伝的アルゴリズムにより
設計する光学多層膜の設計方法において、 屈折率および膜厚の値が異なる薄膜を組み合わせて生成
された集団の多数種類の多層膜について適応度を計算す
るに当たり、 各多層膜の特性と、多層膜を構成している各薄膜の屈折
率および膜厚の変化に起因する当該多層膜の特性の変化
の大きさを示す感度を評価基準として用いることを特徴
とする光学多層膜の設計方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002123342A JP2003315534A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 光学多層膜の設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002123342A JP2003315534A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 光学多層膜の設計方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315534A true JP2003315534A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29538663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002123342A Withdrawn JP2003315534A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 光学多層膜の設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315534A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173089A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | Ｅｌ装置および電子機器 |
| WO2010119974A1 (ja) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | 宇部興産株式会社 | 太陽光反射・熱放射多層膜の設計方法および太陽光反射・熱放射多層膜 |
| TWI384305B (zh) * | 2005-06-23 | 2013-02-01 | Sumitomo Chemical Co | 光學膜之製造方法 |
| CN104539362A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-22 | 北京科技大学 | 基于遗传算法的可见光通信系统接收功率优化方法 |
| WO2019090866A1 (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 一种获取待测薄膜参数值的方法及装置 |
| EP3771699A1 (en) * | 2019-07-30 | 2021-02-03 | Saint-Gobain Glass France | Method for producing multi-layered functional coatings |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002123342A patent/JP2003315534A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173089A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | Ｅｌ装置および電子機器 |
| US7605535B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-10-20 | Seiko Epson Corporation | Electroluminescent device and electronic apparatus |
| JP4525536B2 (ja) * | 2004-11-22 | 2010-08-18 | セイコーエプソン株式会社 | Ｅｌ装置および電子機器 |
| TWI384305B (zh) * | 2005-06-23 | 2013-02-01 | Sumitomo Chemical Co | 光學膜之製造方法 |
| WO2010119974A1 (ja) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | 宇部興産株式会社 | 太陽光反射・熱放射多層膜の設計方法および太陽光反射・熱放射多層膜 |
| US8712736B2 (en) | 2009-04-17 | 2014-04-29 | Ube Industries, Ltd. | Method for designing sunlight-reflection and heat-radiation multilayer film |
| JP5609866B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2014-10-22 | 宇部興産株式会社 | 太陽光反射・熱放射多層膜の設計方法 |
| CN104539362A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-22 | 北京科技大学 | 基于遗传算法的可见光通信系统接收功率优化方法 |
| CN104539362B (zh) * | 2015-01-06 | 2017-02-22 | 北京科技大学 | 基于遗传算法的可见光通信系统接收功率优化方法 |
| WO2019090866A1 (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 一种获取待测薄膜参数值的方法及装置 |
| EP3771699A1 (en) * | 2019-07-30 | 2021-02-03 | Saint-Gobain Glass France | Method for producing multi-layered functional coatings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7256948B2 (en) | Anti-reflection coating, and optical element and optical system with anti-reflection coating | |
| JP2004145273A (ja) | 光学材料、及びそれにより形成された光学素子、回折光学素子、積層型回折光学素子 | |
| Huang et al. | Design and analysis of extended depth of focus metalenses for achromatic computational imaging | |
| US20190383972A1 (en) | Layer system and optical element comprising a layer system | |
| Pan et al. | Design of a high-performance in-coupling grating using differential evolution algorithm for waveguide display | |
| US20050219705A1 (en) | Optical system | |
| CN109001849B (zh) | 一种宽波长域的高效减反射膜及光学系统 | |
| Li et al. | Broadband near-infrared antireflection coatings fabricated by three-dimensional direct laser writing | |
| Gonzalez et al. | Bio-inspired, sub-wavelength surface structures for ultra-broadband, omni-directional anti-reflection in the mid and far IR | |
| KR100389996B1 (ko) | 포토마스크 | |
| EP1394573B1 (en) | Optical material, optical system, and laminate type diffraction optical element, which are made of optical material | |
| Kraus et al. | Combined ‘moth-eye’structured and graded index-layer anti-reflecting coating for high index glasses | |
| Yenisoy et al. | Ultra-broad band antireflection coating at mid wave infrared for high efficient germanium optics | |
| JP2003315534A (ja) | 光学多層膜の設計方法 | |
| Zhang et al. | Design and fabrication of ultra-steep notch filters | |
| Tien et al. | Accurate prediction of multilayered residual stress in fabricating a mid-infrared long-wave pass filter with interfacial stress measurements | |
| JP2002014203A (ja) | 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 | |
| KR20130047634A (ko) | 반사 방지막 및 광학 소자 | |
| WO2013168740A1 (ja) | 回折光学素子および撮像光学系 | |
| CN106932848A (zh) | 隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机 | |
| JP2002267801A (ja) | 反射防止膜及びそれを用いた光学部材 | |
| JP2017187729A (ja) | 光学素子、光学系、撮像装置及びレンズ装置 | |
| JP3490214B2 (ja) | 反射防止フィルム | |
| CN206671598U (zh) | 隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机 | |
| JP2003246632A (ja) | 波長より微細な周期構造の製造方法及び光学素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040927 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20051105 |