JP3034668B2 - 干渉フィルター - Google Patents
干渉フィルターInfo
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- JP3034668B2 JP3034668B2 JP3315307A JP31530791A JP3034668B2 JP 3034668 B2 JP3034668 B2 JP 3034668B2 JP 3315307 A JP3315307 A JP 3315307A JP 31530791 A JP31530791 A JP 31530791A JP 3034668 B2 JP3034668 B2 JP 3034668B2
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- multilayer film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイクロイックフィルタ
ー等の干渉フィルターの歪みを取り除く被蒸着基板の歪
み除去方法に関する。
ー等の干渉フィルターの歪みを取り除く被蒸着基板の歪
み除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硝子基板の表側にスパッタリング，イオ
ンプレーティング，イオンアシスト等で多層膜を蒸着し
て，所定の反射分光特性を有する干渉フィルターを製造
すると，蒸着膜の強度の増加に伴って膜ストレスも増加
し，基板は第５図のように球面に歪む。精密な干渉装置
や高精度の画像伝達システムの一部として使用されると
きには，この歪みは無視できない。高精細液晶ビジョン
では，Ｒ，Ｇ，Ｂ分離用のダイクロイックフィルターが
夫々の液晶パネル手前に配置され，高輝度ランプからの
光を分離している。液晶パネルの温度上昇を抑えるため
に，ダイクロイックフィルターの分光特性は自身の昇温
にかかわらず安定している必要がある。
ンプレーティング，イオンアシスト等で多層膜を蒸着し
て，所定の反射分光特性を有する干渉フィルターを製造
すると，蒸着膜の強度の増加に伴って膜ストレスも増加
し，基板は第５図のように球面に歪む。精密な干渉装置
や高精度の画像伝達システムの一部として使用されると
きには，この歪みは無視できない。高精細液晶ビジョン
では，Ｒ，Ｇ，Ｂ分離用のダイクロイックフィルターが
夫々の液晶パネル手前に配置され，高輝度ランプからの
光を分離している。液晶パネルの温度上昇を抑えるため
に，ダイクロイックフィルターの分光特性は自身の昇温
にかかわらず安定している必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】第５図のようなダイク
ロイックフィルターの歪みを除去する手段として，他の
基板を張り合わせることも可能であるが，接着剤を使用
したりするために分光特性の低下やコスト上昇を招いて
いる。干渉フィルターの反射分光特性を低下することな
く，歪みを除去すべく，基板の裏側に多層膜を蒸着する
のが本発明であり，以下詳しく説明する。
ロイックフィルターの歪みを除去する手段として，他の
基板を張り合わせることも可能であるが，接着剤を使用
したりするために分光特性の低下やコスト上昇を招いて
いる。干渉フィルターの反射分光特性を低下することな
く，歪みを除去すべく，基板の裏側に多層膜を蒸着する
のが本発明であり，以下詳しく説明する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】表側面に多層膜を蒸着し
た基板の裏側面に，この基板と略等しい屈折率を有する
対称構造の等価屈折膜ユニットを，繰り返し積層し，多
層膜と略等しい厚さにする。等価屈折膜ユニットとは，
基板である硝子に略等しい等価屈折率を，（Ｌ／Ｍ／
Ｌ）や（Ｌ／Ｈ／Ｌ），（Ｈ／Ｌ／Ｈ）等のように各種
屈折率物質の対称的な組み合わせと膜厚調整によって得
られる。基板表側面の多層膜と同じ厚さに，この等価屈
折膜ユニットが裏側面に繰り返し積層されるが，反射防
止膜を施す時には，その分だけ等価屈折膜ユニットの積
層厚さを薄くする。また，等価屈折膜ユニットの光学厚
さは必要とする波長よりも小さい。
た基板の裏側面に，この基板と略等しい屈折率を有する
対称構造の等価屈折膜ユニットを，繰り返し積層し，多
層膜と略等しい厚さにする。等価屈折膜ユニットとは，
基板である硝子に略等しい等価屈折率を，（Ｌ／Ｍ／
Ｌ）や（Ｌ／Ｈ／Ｌ），（Ｈ／Ｌ／Ｈ）等のように各種
屈折率物質の対称的な組み合わせと膜厚調整によって得
られる。基板表側面の多層膜と同じ厚さに，この等価屈
折膜ユニットが裏側面に繰り返し積層されるが，反射防
止膜を施す時には，その分だけ等価屈折膜ユニットの積
層厚さを薄くする。また，等価屈折膜ユニットの光学厚
さは必要とする波長よりも小さい。
【０００５】
【作用】表側面に多層膜を蒸着した基板の裏側面に，こ
の多層膜に略等しい厚みを有し，かつ，基板と略同じ等
価屈折率を有する多層膜を蒸着したダイクロイックフィ
ルターの干渉縞は，第２図のように縦縞模様となり，基
板の歪みは除去されている。硝子基板の表側面の多層膜
のストレスは，裏側面の等価屈折膜ユニット蒸着膜から
のストレスによって相殺されたことが理解される。表側
面の多層膜を通過した分光は，硝子と同じ屈折率の等価
屈折膜ユニットを特性劣化することなく通過する。この
等価屈折膜ユニット積層膜がダイクロイックフィルター
の反射分光特性に影響を与えないことが本発明の特色で
ある。第３図に於いて，太線ｂは処理前のダイクロイッ
クフィルターの反射特性曲線，細線ａは裏側面に等価屈
折膜ユニットを積層したダイクロイックフィルターの反
射特性曲線であり，所定の波長領域では，ほぼ同じ分光
特性を有し，何等ダイクロイックフィルター反射分光特
性に影響を与えないことが理解される。
の多層膜に略等しい厚みを有し，かつ，基板と略同じ等
価屈折率を有する多層膜を蒸着したダイクロイックフィ
ルターの干渉縞は，第２図のように縦縞模様となり，基
板の歪みは除去されている。硝子基板の表側面の多層膜
のストレスは，裏側面の等価屈折膜ユニット蒸着膜から
のストレスによって相殺されたことが理解される。表側
面の多層膜を通過した分光は，硝子と同じ屈折率の等価
屈折膜ユニットを特性劣化することなく通過する。この
等価屈折膜ユニット積層膜がダイクロイックフィルター
の反射分光特性に影響を与えないことが本発明の特色で
ある。第３図に於いて，太線ｂは処理前のダイクロイッ
クフィルターの反射特性曲線，細線ａは裏側面に等価屈
折膜ユニットを積層したダイクロイックフィルターの反
射特性曲線であり，所定の波長領域では，ほぼ同じ分光
特性を有し，何等ダイクロイックフィルター反射分光特
性に影響を与えないことが理解される。
【０００６】
【実施例】屈折率が１．５２で厚さが２００μｍの硝子
からなる基板１の表側面に，（Ｌ／Ｈ／Ｌ）ユニットを
１５層積層してダイクロイックフィルターを形成する。
ここで，Ｌは二酸化珪素（SiO2：屈折率＝１．４５）で
厚さは３６．２ｎｍ，Ｈは二酸化チタン（TiO2：屈折率
＝２．３）で厚さは４５．６５ｎｍである。基板１の裏
側面に蒸着する等価屈折膜ユニットとして，（Ｌ／Ｍ／
Ｌ）の対称構成を採用し，ＬはSiO2で厚さは２５．８８
ｎｍ，Ｍはアルミナ（Al2O3 ：屈折率＝１．６２）で厚
さは１４．１７ｎｍとする。従って等価屈折膜ユニット
の厚みは，２×（低屈折率物質の厚み）＋（高屈折率物
質の厚み）の７０．２６ｎｍになり，屈折率は約１．５
になる。この等価屈折膜ユニットを２３回積層して，表
側面の多層膜２と略同じ厚さの多層膜３を蒸着する。表
側面に多層膜２を蒸着した基板１の裏側面に，この基板
１と略等しい屈折率を有する対称構造の等価屈折膜ユニ
ットを，繰り返し積層し，多層膜２と略等しい厚さの多
層膜３を蒸着するのが本発明の特色である。
からなる基板１の表側面に，（Ｌ／Ｈ／Ｌ）ユニットを
１５層積層してダイクロイックフィルターを形成する。
ここで，Ｌは二酸化珪素（SiO2：屈折率＝１．４５）で
厚さは３６．２ｎｍ，Ｈは二酸化チタン（TiO2：屈折率
＝２．３）で厚さは４５．６５ｎｍである。基板１の裏
側面に蒸着する等価屈折膜ユニットとして，（Ｌ／Ｍ／
Ｌ）の対称構成を採用し，ＬはSiO2で厚さは２５．８８
ｎｍ，Ｍはアルミナ（Al2O3 ：屈折率＝１．６２）で厚
さは１４．１７ｎｍとする。従って等価屈折膜ユニット
の厚みは，２×（低屈折率物質の厚み）＋（高屈折率物
質の厚み）の７０．２６ｎｍになり，屈折率は約１．５
になる。この等価屈折膜ユニットを２３回積層して，表
側面の多層膜２と略同じ厚さの多層膜３を蒸着する。表
側面に多層膜２を蒸着した基板１の裏側面に，この基板
１と略等しい屈折率を有する対称構造の等価屈折膜ユニ
ットを，繰り返し積層し，多層膜２と略等しい厚さの多
層膜３を蒸着するのが本発明の特色である。
【０００７】対称構造の等価屈折膜ユニットは，上記
（Ｌ／Ｍ／Ｌ）以外に（Ｌ／Ｈ／Ｌ），（Ｈ／Ｌ／Ｈ）
等の組み合わせが考えられる。ＬはSiO2のような低屈折
率物質，ＭとＨはTiO2やAl2O3 等の高屈折率物質。この
Ｌ，Ｍ，Ｈの各厚さを適宜選定して，等価屈折率を基板
１の屈折率に略等しくする。なお，等価屈折膜ユニット
の光学膜厚は必要とする波長よりも小さくする。また，
Ｌ＝０の時はＭ或いはＨのみになり，等価屈折膜ユニッ
トの屈折率はＭ或いはＨの屈折率に等しい。同じよう
に，Ｈ又はＭ＝０の時の等価屈折膜ユニットの屈折率は
Ｌに等しい。
（Ｌ／Ｍ／Ｌ）以外に（Ｌ／Ｈ／Ｌ），（Ｈ／Ｌ／Ｈ）
等の組み合わせが考えられる。ＬはSiO2のような低屈折
率物質，ＭとＨはTiO2やAl2O3 等の高屈折率物質。この
Ｌ，Ｍ，Ｈの各厚さを適宜選定して，等価屈折率を基板
１の屈折率に略等しくする。なお，等価屈折膜ユニット
の光学膜厚は必要とする波長よりも小さくする。また，
Ｌ＝０の時はＭ或いはＨのみになり，等価屈折膜ユニッ
トの屈折率はＭ或いはＨの屈折率に等しい。同じよう
に，Ｈ又はＭ＝０の時の等価屈折膜ユニットの屈折率は
Ｌに等しい。
【０００８】上記ダイクロイックフィルターの裏側面に
蒸着した多層膜３は見かけ上硝子と同じである。この多
層膜３に反射防止膜処理するには、多層膜３の厚さを反
射防止膜分薄くすれば良い。反射防止膜として知られて
いる，３層タイプの（Ａ／２Ｂ／Ｃ）を採用し，Ａはア
ルミナ（Al2O3 ）で厚さは８３．３３ｎｍ，Ｂは酸化ジ
ルコニウム（ZrO2：屈折率＝２．０５）で６５．８５ｎ
ｍ，Ｃはフックマグネシウム（MgF2：屈折率＝１．３
９）で９７．１２ｎｍとする。従って，上記等価屈折膜
ユニットを基板１の裏側面に２０回積層し，その上にこ
の厚さの反射防止膜を積層する。このフィルターの反射
分光特性を第４図に示す。これは良く知られている反射
防止膜の特性と同じである。
蒸着した多層膜３は見かけ上硝子と同じである。この多
層膜３に反射防止膜処理するには、多層膜３の厚さを反
射防止膜分薄くすれば良い。反射防止膜として知られて
いる，３層タイプの（Ａ／２Ｂ／Ｃ）を採用し，Ａはア
ルミナ（Al2O3 ）で厚さは８３．３３ｎｍ，Ｂは酸化ジ
ルコニウム（ZrO2：屈折率＝２．０５）で６５．８５ｎ
ｍ，Ｃはフックマグネシウム（MgF2：屈折率＝１．３
９）で９７．１２ｎｍとする。従って，上記等価屈折膜
ユニットを基板１の裏側面に２０回積層し，その上にこ
の厚さの反射防止膜を積層する。このフィルターの反射
分光特性を第４図に示す。これは良く知られている反射
防止膜の特性と同じである。
【０００９】
【発明の効果】要するに，本発明は表側面に多層膜２を
蒸着した基板１の裏側面に，この基板１と略等しい屈折
率を有する対称構造の等価屈折膜ユニットを，繰り返し
積層し，多層膜２と略等しい厚さにしたため，フィルタ
ーの分光特性を損なうことなく歪みを除去できる。特
に，高精細液晶ビション等の光源からの熱的負荷が大き
な使用環境でも，第１図のような無曲率を維持すること
ができ，後方に配置した液晶パネルへの熱影響を解消し
える。
蒸着した基板１の裏側面に，この基板１と略等しい屈折
率を有する対称構造の等価屈折膜ユニットを，繰り返し
積層し，多層膜２と略等しい厚さにしたため，フィルタ
ーの分光特性を損なうことなく歪みを除去できる。特
に，高精細液晶ビション等の光源からの熱的負荷が大き
な使用環境でも，第１図のような無曲率を維持すること
ができ，後方に配置した液晶パネルへの熱影響を解消し
える。
【図１】フィルターの裏側面に等価屈折膜ユニットを積
層した実施例の正面図である。
層した実施例の正面図である。
【図２】第１図のフィルターの干渉縞模様である。
【図３】フィルターの裏側面に等価屈折膜ユニットを積
層した実施例の反射分光特性図である。
層した実施例の反射分光特性図である。
【図４】フィルターの裏側面に等価屈折膜ユニットを積
層し更にその上に反射防止膜を積層した実施例の反射分
光特性図である。
層し更にその上に反射防止膜を積層した実施例の反射分
光特性図である。
【図５】従来のダイクロイックフィルターの正面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 基板 ２ 多層膜 ３ 多層膜
Claims (2)
- 【請求項１】 表側面に多層膜を蒸着した基板の裏側面
に、この基板と略同じ屈折率を有する対称構造の等価屈
折率膜ユニットを、繰り返し積層し、多層膜と略等しい
厚さにする、干渉フィルター。 - 【請求項２】 表側面に多層膜を蒸着したダイクロイッ
クフィルター等の硝子基板の裏側面に、この基板と略同
じ屈折率を有する対称構造の等価屈折率膜ユニットを、
高屈折率物質と低屈折率物質とを組み合わせて決定し、
この等価屈折率膜ユニットを繰り返し積層し、多層膜と
略等しい厚さにする、干渉フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315307A JP3034668B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 干渉フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315307A JP3034668B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 干渉フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127018A JPH05127018A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3034668B2 true JP3034668B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=18063825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3315307A Expired - Lifetime JP3034668B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 干渉フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3034668B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101907970B1 (ko) | 2017-04-10 | 2018-10-16 | 주식회사 엘엠에스 | 광학물품 및 이를 포함하는 광학필터 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200407556A (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-16 | Delta Electronics Inc | A film deposition method for stress balance |
| JP2005043755A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Seiko Epson Corp | 光学多層膜フィルタ、光学多層膜フィルタの製造方法、光学ローパスフィルタ、及び電子機器装置 |
| CN100580485C (zh) * | 2004-07-09 | 2010-01-13 | 株式会社大真空 | 光学滤波器和光学滤波器的制造方法 |
| JPWO2009157273A1 (ja) * | 2008-06-25 | 2011-12-08 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像光学系及び撮像用レンズの製造方法 |
| DE102016110351B4 (de) * | 2016-06-03 | 2019-08-29 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217901A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 透過型光学部材 |
| JPS61296306A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | Horiba Ltd | 赤外線多層膜干渉フイルタ |
-
1991
- 1991-11-02 JP JP3315307A patent/JP3034668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101907970B1 (ko) | 2017-04-10 | 2018-10-16 | 주식회사 엘엠에스 | 광학물품 및 이를 포함하는 광학필터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05127018A (ja) | 1993-05-25 |
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