JP2881498B2 - 多層薄膜光学素子 - Google Patents
多層薄膜光学素子Info
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- JP2881498B2 JP2881498B2 JP2339429A JP33942990A JP2881498B2 JP 2881498 B2 JP2881498 B2 JP 2881498B2 JP 2339429 A JP2339429 A JP 2339429A JP 33942990 A JP33942990 A JP 33942990A JP 2881498 B2 JP2881498 B2 JP 2881498B2
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- prism
- refractive index
- optical element
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- multilayer thin
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学メモリヘッドや、カラー複写機、TVプ
ロジェクション装置に用いられる各種のプリズム形状を
有するビームスプリッタに関する。
ロジェクション装置に用いられる各種のプリズム形状を
有するビームスプリッタに関する。
TVプロジェクション装置やカラー複写機には光源から
所望の色光をとり出すために“ダイクロイックフィルタ
ー”と称するビームスプリッタが使用されている。ま
た、近年注目されている光メモリ装置の読み取り光学
系、書き込み光学系にも多くのビームスプリッタが利用
されている。これらビームスプリッタは担体光学部材と
して所定形状に加工されたプリズム（以下担体ガラスプ
リズム又は担体プリズム又は単にプリズムと言うことが
ある。）の面上に、複数の誘電体薄膜を積層し、その
後、このプリズム面に、別のプリズムを接合し、作製す
ることが多い。そして、２つのプリズムを接合するため
に用いられる接合剤として熱硬化型と紫外線硬化型の２
種類がある。この２種の接着剤を作業性、生産効率の点
から比較してみると、まず熱硬化型接着剤は、 １）２つのプリズム間に介在した熱硬化型接着剤は加
圧、加熱されることにより、接着剤の粘度が低くなりプ
リズムと接着冶具との間に流込み、プリズムと接着治具
とが接着されて、取外しが困難であるばかりか、プリズ
ムが破損することもある、 ２）冶具で２つのプリズムを位置合せした状態で加熱す
るため、冶具に熱応力、熱膨張が発生し、プリズム相互
の位置ずれを起し易い、 ３）接着時に気泡等が発生すると再生が困難である、 ４）接着剤の種類により多少異なるが、一般的に紫外線
硬化型にくらべ硬化時間を長く必要とする、という欠点
を持つ。
所望の色光をとり出すために“ダイクロイックフィルタ
ー”と称するビームスプリッタが使用されている。ま
た、近年注目されている光メモリ装置の読み取り光学
系、書き込み光学系にも多くのビームスプリッタが利用
されている。これらビームスプリッタは担体光学部材と
して所定形状に加工されたプリズム（以下担体ガラスプ
リズム又は担体プリズム又は単にプリズムと言うことが
ある。）の面上に、複数の誘電体薄膜を積層し、その
後、このプリズム面に、別のプリズムを接合し、作製す
ることが多い。そして、２つのプリズムを接合するため
に用いられる接合剤として熱硬化型と紫外線硬化型の２
種類がある。この２種の接着剤を作業性、生産効率の点
から比較してみると、まず熱硬化型接着剤は、 １）２つのプリズム間に介在した熱硬化型接着剤は加
圧、加熱されることにより、接着剤の粘度が低くなりプ
リズムと接着冶具との間に流込み、プリズムと接着治具
とが接着されて、取外しが困難であるばかりか、プリズ
ムが破損することもある、 ２）冶具で２つのプリズムを位置合せした状態で加熱す
るため、冶具に熱応力、熱膨張が発生し、プリズム相互
の位置ずれを起し易い、 ３）接着時に気泡等が発生すると再生が困難である、 ４）接着剤の種類により多少異なるが、一般的に紫外線
硬化型にくらべ硬化時間を長く必要とする、という欠点
を持つ。
これに対し、紫外線硬化型接着剤は次のような長所を
もつ。
もつ。
１）仮固定（数秒〜10数秒の紫外線照射）の状態で接着
冶具から偏光ビームスプリッタを取出すため、取外しが
容易であるプリズムの破損が少ない。
冶具から偏光ビームスプリッタを取出すため、取外しが
容易であるプリズムの破損が少ない。
２）接着冶具を加熱する必要がない為、プリズム相互の
位置ずれが起こりにくい。
位置ずれが起こりにくい。
仮固定の状態で位置ずれ、気泡の発生時の検査が可能
であり、仮に位置ずれ、気泡が発生しても容易に再生す
ることができる。
であり、仮に位置ずれ、気泡が発生しても容易に再生す
ることができる。
３）接着冶具は、仮固定までしか使わないため、冶具の
回転効率が高い。
回転効率が高い。
以上のように、量産という面からみると、紫外線硬化
型接着剤の方が、圧倒的に有利である。しかし、紫外線
を用いて接合を行なうと、積層膜の特性が大きく変化し
てしまうという欠点がある。特に、蒸着物質に酸化チタ
ニウムを使用した場合顕著である。
型接着剤の方が、圧倒的に有利である。しかし、紫外線
を用いて接合を行なうと、積層膜の特性が大きく変化し
てしまうという欠点がある。特に、蒸着物質に酸化チタ
ニウムを使用した場合顕著である。
本発明の目的は、量産上の作業性、効率に優れた紫外
線硬化型接着剤を用いる接合法によっても特性が損なわ
れることのない積層光学膜を提供することにある。
線硬化型接着剤を用いる接合法によっても特性が損なわ
れることのない積層光学膜を提供することにある。
前記本発明の目的は、担体光学部材面にPr2O3及びPrO
2からなる酸化プラセオジウムと酸化チタニウムとを含
有した混合物質の高屈折率層及び酸化チタニウムの高屈
折率層と酸化アルミニウムの低屈折率層とを積層、担持
させ、その形成された積層膜を差挟んで、紫外線硬化型
接着剤で接合光学部材面を接合した多層薄膜光学素子で
あって、少くとも前記接合光学部材面に最も近い２層の
うち１層が、前記混合物質の混成層であることを特徴と
する多層薄膜光学素子によって達成される。
2からなる酸化プラセオジウムと酸化チタニウムとを含
有した混合物質の高屈折率層及び酸化チタニウムの高屈
折率層と酸化アルミニウムの低屈折率層とを積層、担持
させ、その形成された積層膜を差挟んで、紫外線硬化型
接着剤で接合光学部材面を接合した多層薄膜光学素子で
あって、少くとも前記接合光学部材面に最も近い２層の
うち１層が、前記混合物質の混成層であることを特徴と
する多層薄膜光学素子によって達成される。
また積層数は必要に応じ任意に定めうるが、本発明に
おいては接合光学部材面に最も近い２層のうち１層が前
記混成層であれば充分であるが、できるだけ多くの混成
層を用いることが好ましい。また該混成層においてプラ
セオジウム／チタニウムの比は0.5〜５、好ましくは２
〜３である。
おいては接合光学部材面に最も近い２層のうち１層が前
記混成層であれば充分であるが、できるだけ多くの混成
層を用いることが好ましい。また該混成層においてプラ
セオジウム／チタニウムの比は0.5〜５、好ましくは２
〜３である。
更にZr,Ta,Y,La等の金属及び／又はそれらの酸化物が
特性を損わぬ範囲含有されていてもよい。
特性を損わぬ範囲含有されていてもよい。
尚接着剤の層のみを介して接合光学部材面に直面する
積層光学膜の層は積層数に応じ高屈折率層であっても低
屈折率層であっても差支えない。
積層光学膜の層は積層数に応じ高屈折率層であっても低
屈折率層であっても差支えない。
また積層光学膜の形成には各種の気相堆積法、例えば
真空蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着等の物理
蒸着法或は反応ガスを制御しながらのCVD法等が任意に
用いられる。
真空蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着等の物理
蒸着法或は反応ガスを制御しながらのCVD法等が任意に
用いられる。
次に実施例によって本発明を具体的に説明する。まず
本実施例を説明する前に次に比較例を上げる。30°入射
の青反射ダイクロイックフィルターを作った。高屈折率
層用蒸着材料としてTiO2，低屈折率層用蒸着材料として
Al2O3を用いた。各材料は、表１の蒸着条件の下で第２
図及び表２に示すような層構成に蒸着した。
本実施例を説明する前に次に比較例を上げる。30°入射
の青反射ダイクロイックフィルターを作った。高屈折率
層用蒸着材料としてTiO2，低屈折率層用蒸着材料として
Al2O3を用いた。各材料は、表１の蒸着条件の下で第２
図及び表２に示すような層構成に蒸着した。
蒸着後、大気中にプリズムをとり出し、別の蒸着され
ていないプリズムを第１図のように貼りあわせた。プリ
ズムの貼り合わせには紫外線硬化型接着剤を用い、その
接合条件は表３のようであった。
ていないプリズムを第１図のように貼りあわせた。プリ
ズムの貼り合わせには紫外線硬化型接着剤を用い、その
接合条件は表３のようであった。
第３図に、仮固定後（曲線ａ）と本硬化後（曲線ｂ）
の分光透過率を示す。第３図より明らかに、本硬化後透
過率が低下していることがわかる。
の分光透過率を示す。第３図より明らかに、本硬化後透
過率が低下していることがわかる。
〔実施例１〕 Pr2O3及びPrO2からなるプラセオジウム酸化物とチタ
ン酸化物とを主成分とする混合物（例えばE.Merck社製
商品名“サブスタンス2";以下混合物という）を高屈折
率物質、Al2O3を低屈折率物質として、担体光学部材と
しての担体ガラスプリズム（材質:BK7）上に真空蒸着に
より、交互に33層積層した。蒸着開始真空度は１×10-5
Torr基板加熱温度は350℃であった。前述の表１に示す
蒸着条件に従い、各物質を表４に示す膜厚にした。
ン酸化物とを主成分とする混合物（例えばE.Merck社製
商品名“サブスタンス2";以下混合物という）を高屈折
率物質、Al2O3を低屈折率物質として、担体光学部材と
しての担体ガラスプリズム（材質:BK7）上に真空蒸着に
より、交互に33層積層した。蒸着開始真空度は１×10-5
Torr基板加熱温度は350℃であった。前述の表１に示す
蒸着条件に従い、各物質を表４に示す膜厚にした。
蒸着後、プリズムを大気中に取出し、接合ガラスプリ
ズム（材質:BK7）と、紫外線硬化型接着剤を用いて、前
述の表３の接合条件により第４図及び第５図に示すよう
に接合した。
ズム（材質:BK7）と、紫外線硬化型接着剤を用いて、前
述の表３の接合条件により第４図及び第５図に示すよう
に接合した。
仮固定後と、本硬化後のこのプリズムの分光透過率を
第６図に示すが両者の間に、差は認められなかった。
第６図に示すが両者の間に、差は認められなかった。
〔実施例２〕 実施例１と同じ物質を第７図第８図に示すように担体
ガラスプリズム（材質:BK7）上に積層し、紫外線硬化接
着剤を用いて接合プリズムと接合し、青反射ダイクロイ
ックフィルターを作成した。蒸着条件、接合条件は実施
例１と同じで積層膜は第７図及び表５に示す構成で19層
からなっている。
ガラスプリズム（材質:BK7）上に積層し、紫外線硬化接
着剤を用いて接合プリズムと接合し、青反射ダイクロイ
ックフィルターを作成した。蒸着条件、接合条件は実施
例１と同じで積層膜は第７図及び表５に示す構成で19層
からなっている。
仮固定後と本硬化後に、積層膜に入射角30°で光を入
射させ、分光透過率を測定したが第９図に示すようにま
ったく差異は生じなかった。
射させ、分光透過率を測定したが第９図に示すようにま
ったく差異は生じなかった。
〔実施例３〕 実施例２と同じ形状の担体プリズム上に第10図及び表
６に示すようにTiO2とAl2O3を交互に19層蒸着し、さら
にその上に混合物とAl2O3を交互に９層蒸着した。各材
料の蒸着条件は前述の表１の通りである。
６に示すようにTiO2とAl2O3を交互に19層蒸着し、さら
にその上に混合物とAl2O3を交互に９層蒸着した。各材
料の蒸着条件は前述の表１の通りである。
蒸着後このプリズムを取り出し、第１図に示すように
別の接合プリズム（材質BK7）と接合し、赤反射ダイク
ロイックプリズムを作成した。接合は表１の条件に従っ
た。
別の接合プリズム（材質BK7）と接合し、赤反射ダイク
ロイックプリズムを作成した。接合は表１の条件に従っ
た。
実施例２と同一条件で仮固定後と、本硬化後にプリズ
ムの分光透過率特性を調べたが差異は第12図に示すよう
に生じていなかった。
ムの分光透過率特性を調べたが差異は第12図に示すよう
に生じていなかった。
複数の誘電体薄膜を積層したプリズムの積層面に他の
プリズムを紫外線硬化型接着剤で接合してダイクロイッ
クフィルターを作り、所望の色光を光源から取出す場
合、本発明の積層物質の混成層を施すことにより、該ダ
イクロイックフィルターの前記接着による透過率光学特
性の変動現象を解消できるようになった。
プリズムを紫外線硬化型接着剤で接合してダイクロイッ
クフィルターを作り、所望の色光を光源から取出す場
合、本発明の積層物質の混成層を施すことにより、該ダ
イクロイックフィルターの前記接着による透過率光学特
性の変動現象を解消できるようになった。
第１図はダイクロイックフィルターの断面図。 第２図は従来の比較例のダイクロイックフィルターの層
構成断面図。 第３図は従来の比較例のダイクロイックフィルターの分
光透過率曲線。 第４図は実施例１のダイクロイックフィルターの層構成
の断面図。 第５図は実施例１のダイクロイックフィルターの断面
図。 第６図は実施例１のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。 第７図は実施例２のダイクロイックフィルターの層構成
断面図。 第８図は実施例２のダイクロイックフィルターの断面
図。 第９図は実施例２のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。 第10図は実施例３のダイクロイックフィルターの層構成
断面図。 第11図は実施例３のダイクロイックフィルターの断面
図。 第12図は実施例３のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。
構成断面図。 第３図は従来の比較例のダイクロイックフィルターの分
光透過率曲線。 第４図は実施例１のダイクロイックフィルターの層構成
の断面図。 第５図は実施例１のダイクロイックフィルターの断面
図。 第６図は実施例１のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。 第７図は実施例２のダイクロイックフィルターの層構成
断面図。 第８図は実施例２のダイクロイックフィルターの断面
図。 第９図は実施例２のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。 第10図は実施例３のダイクロイックフィルターの層構成
断面図。 第11図は実施例３のダイクロイックフィルターの断面
図。 第12図は実施例３のダイクロイックフィルターの分光透
過率曲線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 5/20 - 5/28
Claims (1)
- 【請求項１】担体光学部材面にPr2O3及びPrO3からなる
酸化プラセオジウムと酸化チタニウムとを含有した混合
物質の高屈折率層及び酸化チタニウムの高屈折率層と酸
化アルミニウムの低屈折率層とを積層、担持させ、その
形成された積層膜を差しはさんで紫外線硬化型接着剤で
接合光学部材面を接合した多層薄膜光学素子であって、
少なくとも前記接合光学部材面に最も近い２層のうち１
層が、前記混合物質の混成層であることを特徴とする多
層薄膜光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339429A JP2881498B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 多層薄膜光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339429A JP2881498B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 多層薄膜光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204906A JPH04204906A (ja) | 1992-07-27 |
| JP2881498B2 true JP2881498B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18327386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339429A Expired - Lifetime JP2881498B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 多層薄膜光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881498B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034913A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-05 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡システムの光源装置の光学系 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2339429A patent/JP2881498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04204906A (ja) | 1992-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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