JP2008304497A5 - - Google Patents

Description

近年、光学機器の技術革新に伴って光学薄膜を有する光学素子に対する性能向上が強く求められている。この要求に答えるため、例えば４０．５ｍｍ＊４８ｍｍの大きさの光学フィルタを要求された場合には、従来の光学薄膜成膜装置を使って５８ｍｍ＊６０ｍｍの水晶基板に対して均一な物理的な膜厚ｄを有する薄膜/光学フィルタを形成する。そして、５８ｍｍ＊６０ｍｍの水晶基板の周辺部、すなわち屈折率ｎが異なる部分を切り取ることによって、光学膜厚ｎｄが均一な４０．５ｍｍ＊４８ｍｍの光学フィルタを製造していた。

そこで本発明は、周辺部を切り取ったりすることなく、光学素子の周辺部と中央部との光学膜厚ｎｄが均一な光学素子に形成することができる光学薄膜成膜方法及び光学薄膜成膜装置を提供することを目的とする。

第３の観点による光学薄膜成膜方法の保持工程は、基板保持部よりも熱伝導率が低い材料で形成された保持枠に基板を保持する。
この構成は、保持枠が熱伝導率の低い材料で形成されている。基板の周辺部の熱が下がり周辺部の屈折率ｎが下がっていたのは保持枠を介して基板保持部に熱が逃げていたからと考えられる。保持枠が熱伝導率の低い材料で形成されることで、基板全体が均一に加熱した状態にすることができ、光学膜厚ｎｄを基板の中央部から周辺部にかけて均一にすることができる。

第５の観点による光学薄膜成膜方法の保持工程は、基板の周囲を覆う基板カバーを蒸着源の反対側に有する保持枠に基板を保持する。
この光学薄膜成膜方法は、基板カバーが基板の周囲を保熱することで基板の中央部と周辺部とを均一な温度にすることができる。また、基板の周辺部を中央部より加熱して周辺部の屈折率ｎが高い基板を製造することも可能となる。

本発明によれば、光学素子の周辺部と中央部との光学膜厚ｎｄが均一な光学素子に形成することができる。

図５は、実験した１ｍｍ厚の水晶基板に４０層の光学薄膜を形成した赤外線カットフィルタの分光特性を示したグラフであり、縦軸に透過率横軸に波長（３５０ｎｍ〜１２００ｎｍ）を採っている。この赤外線カットフィルタは、図４に示したフローチャートに基づいて製造された。図５の実線は赤外線カットフィルタの中央部の透過率を示し、図５の点線は赤外線カットフィルタの周辺部の透過率を示している。赤外線カットフィルタの周辺部の透過率は、中央部の透過率に比べて波長が下がる方向にシフトしている。

すなわち、図１０（ｂ）に示すように、赤外線カットフィルタの周辺部が中央部よりも波長が高いフィルタを製造することができた。物理的膜厚ｄは均一に蒸着されているので、蒸着材料の屈折率ｎが光学基板ＯＥの中央付近から外周部にかけて屈折率ｎが高くなっていることを意味している。

保熱カバー３９付きの保持枠３３Ａを使い、図４に示したフローチャートに基づいて赤外線カットフィルタを製造した。この赤外線カットフィルタは、孔部３９Ａの大きさ及び保熱カバー３９の厚みを調整することで上述した図１０（ａ）と同等な半値の変化を示したグラフとなった。また、孔部３９Ａの大きさを小さくし厚くした保熱カバー３９をつけた状態で赤外線カットフィルタを製造すると、図１０（ｂ）に示すような赤外線カットフィルタの周辺部が中央部よりも赤外線カットフィルタの波長が高いフィルタを製造することができた。

図１１は、凸レンズ４１からＣＣＤ又はＣＭＯＳを使った光電変換部４５へ光学フィルタ４３を介して光束が入射する概念図である。
凸レンズ４１を通った光束は、周辺部で大きく屈折され中央部で小さく屈折される。光学フィルタ４３は入射する光束が垂直入射でない場合、光束の入射角度に比例して短波長側にシフトする。このため、光学フィルタ４３を図１１に示すように周辺部が中央部よりも波長が長いフィルタに形成しておけば、光電変換部４５に入射する光束は中央部から周辺部まで同じ波長が入射することになる。つまり、光電変換部４５は中央部と周辺部とで同じ色再現性を実現できる。

Claims (1)

1. 前記保持工程は、前記基板の周囲を覆う基板カバーを前記蒸着源の反対側に有する保持枠に取り付けることを特徴とする請求項１に記載の光学薄膜成膜方法。