JP3332879B2 - ダイクロイックミラー - Google Patents
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- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
-
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、複写機、
プリンタ等の光学機器や光通信用機器等に用いられるダ
イクロイックミラーに関するものである。
プリンタ等の光学機器や光通信用機器等に用いられるダ
イクロイックミラーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カメラ、複写機、プリンタ等の光
学機器や光通信用機器等に用いられる光学系では、特定
波長域の光を反射して、他の波長域の光を透過するダイ
クロイックミラーが用いられており、この種のダイクロ
イックミラーは、高屈折率と低屈折率の誘電体材料を設
計中心波長λのλ／４の光学的膜厚（屈折率ｎ×膜厚
ｄ）として交互に積層した誘電体多層膜により構成され
ている。
学機器や光通信用機器等に用いられる光学系では、特定
波長域の光を反射して、他の波長域の光を透過するダイ
クロイックミラーが用いられており、この種のダイクロ
イックミラーは、高屈折率と低屈折率の誘電体材料を設
計中心波長λのλ／４の光学的膜厚（屈折率ｎ×膜厚
ｄ）として交互に積層した誘電体多層膜により構成され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のダイ
クロイックミラーにおいては、反射波長帯域の反射率を
高くするなどのために、誘電体多層膜の積層数を多くし
ているが、この積層数の増加に伴ない、透過波長帯域に
発生するリップル（透過率が波長によってばらつく透過
損失うねり）の影響が大きくなり、透過波長帯域の透過
率を低下させていた。例えば、従来のダイクロイックミ
ラーにおける透過率特性の一例を示す図４のように、透
過波長帯域にリップルが発生して透過波長帯域の透過率
を低下させている。
クロイックミラーにおいては、反射波長帯域の反射率を
高くするなどのために、誘電体多層膜の積層数を多くし
ているが、この積層数の増加に伴ない、透過波長帯域に
発生するリップル（透過率が波長によってばらつく透過
損失うねり）の影響が大きくなり、透過波長帯域の透過
率を低下させていた。例えば、従来のダイクロイックミ
ラーにおける透過率特性の一例を示す図４のように、透
過波長帯域にリップルが発生して透過波長帯域の透過率
を低下させている。
【０００４】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、反射波
長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップルを抑
制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイクロイッ
クミラーを提供することを目的とするものである。
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、反射波
長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップルを抑
制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイクロイッ
クミラーを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のダイクロイックミラーは、低屈折率膜
と、前記低屈折率膜の屈折率より屈折率が高い高屈折率
膜と、前記低屈折率膜の屈折率より高くかつ前記高屈折
率膜の屈折率より低いが前記高屈折率膜の屈折率に近い
屈折率を有する中屈折率膜を基板上に積層してなるダイ
クロイックミラーにおいて、前記高屈折率膜の誘電体材
料の主成分としてＴｉＯ 2 を、前記低屈折率膜の誘電体
材料としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、前記中屈折率膜の誘電体材料
としてＴａ 2 Ｏ 5 をそれぞれ用い、前記基板側から順
に、第１透過率調整膜、中央多層膜、および、第２透過
率調整膜を積層し、前記第１透過率調整膜は、最も基板
側を低屈折率膜として、前記低屈折率膜と前記中屈折率
膜を交互に積層した誘電体多層膜からなり、前記中央多
層膜は、設計中心波長λのλ／４の光学的膜厚とした前
記高屈折率膜と前記低屈折率膜とを交互に積層した誘電
体多層膜からなり、前記第２透過率調整膜は、基板側か
ら数えて最終層が低屈折率膜となるように、前記低屈折
率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜か
らなることを特徴とし、さらにまた、本発明のダイクロ
イックミラーは、低屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折
率より屈折率が高い高屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈
折率より高くかつ前記高屈折率膜の屈折率より低いが前
記高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折率膜
を基板上に積層してなるダイクロイックミラーにおい
て、前記高屈折率膜の誘電体材料の主成分としてＴｉＯ
2 を、前記低屈折率膜の誘電体材料としてＡｌ 2 Ｏ 3
を、前記中屈折率膜の誘電体材料としてＺｒＯ 2 をそれ
ぞれ用い、前記基板側から順に、第１透過率調整膜、中
央多層膜、および、第２透過率調整膜を積層し、前記第
１透過率調整膜は、最も基板側を低屈折率膜として、前
記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した誘電体
多層膜からなり、前記中央多層膜は、設計中心波長λの
λ／４の光学的膜厚とした前記高屈折率膜と前記低屈折
率膜とを交互に積層した誘電体多層膜からなり、前記第
２透過率調整膜は、基板側から数えて最終層が低屈折率
膜となるように、前記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交
互に積層した誘電体多層膜からなることを特徴とする。
めに、本発明のダイクロイックミラーは、低屈折率膜
と、前記低屈折率膜の屈折率より屈折率が高い高屈折率
膜と、前記低屈折率膜の屈折率より高くかつ前記高屈折
率膜の屈折率より低いが前記高屈折率膜の屈折率に近い
屈折率を有する中屈折率膜を基板上に積層してなるダイ
クロイックミラーにおいて、前記高屈折率膜の誘電体材
料の主成分としてＴｉＯ 2 を、前記低屈折率膜の誘電体
材料としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、前記中屈折率膜の誘電体材料
としてＴａ 2 Ｏ 5 をそれぞれ用い、前記基板側から順
に、第１透過率調整膜、中央多層膜、および、第２透過
率調整膜を積層し、前記第１透過率調整膜は、最も基板
側を低屈折率膜として、前記低屈折率膜と前記中屈折率
膜を交互に積層した誘電体多層膜からなり、前記中央多
層膜は、設計中心波長λのλ／４の光学的膜厚とした前
記高屈折率膜と前記低屈折率膜とを交互に積層した誘電
体多層膜からなり、前記第２透過率調整膜は、基板側か
ら数えて最終層が低屈折率膜となるように、前記低屈折
率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜か
らなることを特徴とし、さらにまた、本発明のダイクロ
イックミラーは、低屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折
率より屈折率が高い高屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈
折率より高くかつ前記高屈折率膜の屈折率より低いが前
記高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折率膜
を基板上に積層してなるダイクロイックミラーにおい
て、前記高屈折率膜の誘電体材料の主成分としてＴｉＯ
2 を、前記低屈折率膜の誘電体材料としてＡｌ 2 Ｏ 3
を、前記中屈折率膜の誘電体材料としてＺｒＯ 2 をそれ
ぞれ用い、前記基板側から順に、第１透過率調整膜、中
央多層膜、および、第２透過率調整膜を積層し、前記第
１透過率調整膜は、最も基板側を低屈折率膜として、前
記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した誘電体
多層膜からなり、前記中央多層膜は、設計中心波長λの
λ／４の光学的膜厚とした前記高屈折率膜と前記低屈折
率膜とを交互に積層した誘電体多層膜からなり、前記第
２透過率調整膜は、基板側から数えて最終層が低屈折率
膜となるように、前記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交
互に積層した誘電体多層膜からなることを特徴とする。
【０００６】本発明のダイクロイックミラーにおいて
は、前記第１および第２透過率調整膜は、それぞれ、低
屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に３層または４層に積
層した誘電体多層膜であることが好ましく、また、前記
中屈折率膜は、前記高屈折率膜の屈折率の８５〜９５％
の範囲の屈折率を有する誘電体材料で形成されているこ
とが好ましい。
は、前記第１および第２透過率調整膜は、それぞれ、低
屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に３層または４層に積
層した誘電体多層膜であることが好ましく、また、前記
中屈折率膜は、前記高屈折率膜の屈折率の８５〜９５％
の範囲の屈折率を有する誘電体材料で形成されているこ
とが好ましい。
【０００７】
【作用】低屈折率膜の屈折率より高くかつ高屈折率膜の
屈折率より低いが該屈折率に近い屈折率を有する中屈折
率膜と低屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜からな
る透過率調整膜を光学ガラス基板の基板側と最終層側に
配置することによって、高屈折率膜と中屈折率膜の屈折
率差と光学的膜厚により、透過波長帯域のリップルを制
御することができる。これにより、反射波長帯域の反射
率が高く、透過波長帯域のリップルを効果的に抑制して
平坦で高透過率の光学特性に優れたダイクロイックミラ
ーを得ることができる。さらに、高屈折率膜の誘電体材
料の主成分としてＴｉＯ 2 を、低屈折率膜の誘電体材料
としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、中屈折率膜の誘電体材料としてＴ
ａ 2 Ｏ 5 またはＺｒＯ 2 をそれぞれ用いることにより、
特に、低屈折率膜としてＡｌ 2 Ｏ 3 膜を用いることで、
経時変化に対して劣化が少なく、そして、従来より屈折
率の高いダイクロイックミラーを実現でき、さらに、入
射角依存性の影響が小さいダイクロイックミラーを実現
できる。
屈折率より低いが該屈折率に近い屈折率を有する中屈折
率膜と低屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜からな
る透過率調整膜を光学ガラス基板の基板側と最終層側に
配置することによって、高屈折率膜と中屈折率膜の屈折
率差と光学的膜厚により、透過波長帯域のリップルを制
御することができる。これにより、反射波長帯域の反射
率が高く、透過波長帯域のリップルを効果的に抑制して
平坦で高透過率の光学特性に優れたダイクロイックミラ
ーを得ることができる。さらに、高屈折率膜の誘電体材
料の主成分としてＴｉＯ 2 を、低屈折率膜の誘電体材料
としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、中屈折率膜の誘電体材料としてＴ
ａ 2 Ｏ 5 またはＺｒＯ 2 をそれぞれ用いることにより、
特に、低屈折率膜としてＡｌ 2 Ｏ 3 膜を用いることで、
経時変化に対して劣化が少なく、そして、従来より屈折
率の高いダイクロイックミラーを実現でき、さらに、入
射角依存性の影響が小さいダイクロイックミラーを実現
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【０００９】図１は、本発明に係るダイクロイックミラ
ーの膜構成の一例を示す模式図である。
ーの膜構成の一例を示す模式図である。
【００１０】本発明のダイクロイックミラーは、ＢＫ７
の光学ガラス製プリズム等の光学ガラス基板１０の表面
に、設計中心波長λのλ／４の光学的膜厚とした高屈折
率膜Ｈと低屈折率膜Ｌを交互に積層した誘電体多層膜１
４により構成され、特に、その基板側と最終層側に、低
屈折率膜の屈折率より高くかつ高屈折率膜の屈折率より
低いが高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折
率膜Ｍと低屈折率膜Ｌを交互に積層した第１透過率調整
膜１１および第２透過率調整膜１３をそれぞれ設けるこ
とに特徴を有し、両透過率調整膜１１、１３の間の中央
部には高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌを交互に積層した多
層膜１２を配設する。そして、第１および第２透過率調
整膜１１、１３は低屈折率膜Ｌと中屈折率膜Ｍを交互に
積層した３層膜構成あるいは４層膜構成とする。
の光学ガラス製プリズム等の光学ガラス基板１０の表面
に、設計中心波長λのλ／４の光学的膜厚とした高屈折
率膜Ｈと低屈折率膜Ｌを交互に積層した誘電体多層膜１
４により構成され、特に、その基板側と最終層側に、低
屈折率膜の屈折率より高くかつ高屈折率膜の屈折率より
低いが高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折
率膜Ｍと低屈折率膜Ｌを交互に積層した第１透過率調整
膜１１および第２透過率調整膜１３をそれぞれ設けるこ
とに特徴を有し、両透過率調整膜１１、１３の間の中央
部には高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌを交互に積層した多
層膜１２を配設する。そして、第１および第２透過率調
整膜１１、１３は低屈折率膜Ｌと中屈折率膜Ｍを交互に
積層した３層膜構成あるいは４層膜構成とする。
【００１１】そして、本発明のダイクロイックミラーに
おいては、低屈折率膜Ｌの誘電体材料としては、低屈折
率の酸化アルミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）を用い、高屈折率
膜Ｈとしては、低屈折率膜の屈折率より屈折率が高い、
酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）、酸化タンタル（Ｔａ 2 Ｏ
5 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ 2 Ｏ 5 ）等のいずれかあるいは
これらの混合物が挙げられるが、特に、高屈折率を有す
る酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）を主成分とする高屈折率の酸
化チタン膜を用いることが望ましい。そして、第１およ
び第２の透過率調整膜１１および１３に用いる中屈折率
膜Ｍの誘電体材料としては、低屈折率膜Ｌの屈折率より
高くかつ高屈折率膜Ｈの屈折率より低いが高屈折率膜Ｈ
の屈折率に近い屈折率を有する誘電体材料であって、特
に、その屈折率が高屈折率膜Ｈの屈折率の８５〜９５％
の範囲にある誘電体材料であることが好ましく、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ 2 ）や酸化タンタル（Ｔａ 2 Ｏ 5 ）
を用いることが望ましい。低屈折率膜Ｌとして酸化アル
ミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）膜を用いることで、酸化アルミ
ニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）は充填率が高いことから、経時変
化に対して劣化が少ない膜構成を得ることができる。ま
た、酸化アルミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）は低屈折率膜とし
て一般的に利用される酸化シリコン（ＳｉＯ 2 ）等に比
べて屈折率が高いために、より入射角依存性の影響が小
さいダイクロイックミラーを実現できる。
おいては、低屈折率膜Ｌの誘電体材料としては、低屈折
率の酸化アルミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）を用い、高屈折率
膜Ｈとしては、低屈折率膜の屈折率より屈折率が高い、
酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）、酸化タンタル（Ｔａ 2 Ｏ
5 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ 2 Ｏ 5 ）等のいずれかあるいは
これらの混合物が挙げられるが、特に、高屈折率を有す
る酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）を主成分とする高屈折率の酸
化チタン膜を用いることが望ましい。そして、第１およ
び第２の透過率調整膜１１および１３に用いる中屈折率
膜Ｍの誘電体材料としては、低屈折率膜Ｌの屈折率より
高くかつ高屈折率膜Ｈの屈折率より低いが高屈折率膜Ｈ
の屈折率に近い屈折率を有する誘電体材料であって、特
に、その屈折率が高屈折率膜Ｈの屈折率の８５〜９５％
の範囲にある誘電体材料であることが好ましく、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ 2 ）や酸化タンタル（Ｔａ 2 Ｏ 5 ）
を用いることが望ましい。低屈折率膜Ｌとして酸化アル
ミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）膜を用いることで、酸化アルミ
ニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）は充填率が高いことから、経時変
化に対して劣化が少ない膜構成を得ることができる。ま
た、酸化アルミニウム（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）は低屈折率膜とし
て一般的に利用される酸化シリコン（ＳｉＯ 2 ）等に比
べて屈折率が高いために、より入射角依存性の影響が小
さいダイクロイックミラーを実現できる。
【００１２】図１に図示するダイクロイックミラーにお
いては、ＢＫ７の光学ガラス製プリズム等の光学ガラス
基板１０の表面に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌと中屈折
率のＴａ2 Ｏ5 膜Ｍと低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌの３層
膜構成からなる（第１）透過率調整膜１１と、その上に
高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜Ｈと低屈
折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌを交互に積層した例えば１３層膜
からなる多層膜１２と、さらにその上に低屈折率のＡｌ
2 Ｏ3 膜Ｌと中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜Ｍと低屈折率のＡ
ｌ2 Ｏ3 膜Ｌの３層膜構成からなる（第２）透過率調整
膜１３を積層して構成されている。
いては、ＢＫ７の光学ガラス製プリズム等の光学ガラス
基板１０の表面に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌと中屈折
率のＴａ2 Ｏ5 膜Ｍと低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌの３層
膜構成からなる（第１）透過率調整膜１１と、その上に
高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜Ｈと低屈
折率のＡｌ2 Ｏ3 膜Ｌを交互に積層した例えば１３層膜
からなる多層膜１２と、さらにその上に低屈折率のＡｌ
2 Ｏ3 膜Ｌと中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜Ｍと低屈折率のＡ
ｌ2 Ｏ3 膜Ｌの３層膜構成からなる（第２）透過率調整
膜１３を積層して構成されている。
【００１３】このように透過率調整膜１１および１３を
中屈折率膜（Ｔａ 2 Ｏ 5 膜、あるいはＺｒＯ 2 膜）Ｍと
低屈折率膜（Ａｌ 2 Ｏ 3 膜）Ｌを交互に積層して３層膜
構成あるいは４層膜構成として、光学ガラス基板１０の
基板側と最終層側に配置することによって、高屈折率膜
（ＴｉＯ 2 膜）と中屈折率膜（Ｔａ 2 Ｏ 5 膜、あるいは
ＺｒＯ 2 膜）の屈折率差と光学的膜厚（以下、膜厚と略
記する。）により、中央部の多層膜構造によって生じる
周期性を乱すことによって、透過波長帯域のリップルを
制御することができる。これによって、反射波長帯域の
反射率が高く、透過波長帯域のリップルを抑制して平坦
で高透過率の光学特性に優れたダイクロイックミラーを
実現することができる。さらに、高屈折率膜Ｈを高屈折
率のＴｉＯ 2 を主成分とするＴｉＯ 2 膜とし、低屈折率
膜Ｌを低屈折率のＡｌ 2 Ｏ 3 膜とし、さらに、中屈折率
膜Ｍとして、低屈折率膜の屈折率より高く、高屈折率膜
の屈折率より低いが該屈折率に近い屈折率を有するＴａ
2 Ｏ 5 膜あるいは同様の屈折率を有するＺｒＯ 2 膜を用
いることにより、特に、低屈折率膜として、充填率が高
いＡｌ 2 Ｏ 3 を用いることで、さらに、他の低屈折率膜
等に比べて屈折率が高いＡｌ 2 Ｏ 3 を用いることで、経
時変化に対して劣化が少なく、そして、従来より屈折率
の高いダイクロイックミラーを実現でき、さらに、より
入射角依存性の影響が小さいダイクロイックミラーを実
現できる。
中屈折率膜（Ｔａ 2 Ｏ 5 膜、あるいはＺｒＯ 2 膜）Ｍと
低屈折率膜（Ａｌ 2 Ｏ 3 膜）Ｌを交互に積層して３層膜
構成あるいは４層膜構成として、光学ガラス基板１０の
基板側と最終層側に配置することによって、高屈折率膜
（ＴｉＯ 2 膜）と中屈折率膜（Ｔａ 2 Ｏ 5 膜、あるいは
ＺｒＯ 2 膜）の屈折率差と光学的膜厚（以下、膜厚と略
記する。）により、中央部の多層膜構造によって生じる
周期性を乱すことによって、透過波長帯域のリップルを
制御することができる。これによって、反射波長帯域の
反射率が高く、透過波長帯域のリップルを抑制して平坦
で高透過率の光学特性に優れたダイクロイックミラーを
実現することができる。さらに、高屈折率膜Ｈを高屈折
率のＴｉＯ 2 を主成分とするＴｉＯ 2 膜とし、低屈折率
膜Ｌを低屈折率のＡｌ 2 Ｏ 3 膜とし、さらに、中屈折率
膜Ｍとして、低屈折率膜の屈折率より高く、高屈折率膜
の屈折率より低いが該屈折率に近い屈折率を有するＴａ
2 Ｏ 5 膜あるいは同様の屈折率を有するＺｒＯ 2 膜を用
いることにより、特に、低屈折率膜として、充填率が高
いＡｌ 2 Ｏ 3 を用いることで、さらに、他の低屈折率膜
等に比べて屈折率が高いＡｌ 2 Ｏ 3 を用いることで、経
時変化に対して劣化が少なく、そして、従来より屈折率
の高いダイクロイックミラーを実現でき、さらに、より
入射角依存性の影響が小さいダイクロイックミラーを実
現できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００１５】（第１実施例）真空蒸着装置にＢＫ７の光
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎ
ｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を１００ｎｍ、低屈折率の
Ａｌ2 Ｏ3 膜を１００ｎｍ、それぞれ成膜して、３層膜
構成からなる（第１）透過率調整膜を成膜した。
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎ
ｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を１００ｎｍ、低屈折率の
Ａｌ2 Ｏ3 膜を１００ｎｍ、それぞれ成膜して、３層膜
構成からなる（第１）透過率調整膜を成膜した。
【００１６】その上に高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とす
るＴｉＯ2 膜を１５０ｎｍと低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を
１０５ｎｍとを交互に積層し、１５層膜構成の多層膜を
成膜した。
るＴｉＯ2 膜を１５０ｎｍと低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を
１０５ｎｍとを交互に積層し、１５層膜構成の多層膜を
成膜した。
【００１７】さらにその上に低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を
１００ｎｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5膜を１００ｎｍ、低
屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎｍ、それぞれ成膜し
て、３層膜構成からなる（第２）透過率調整膜を成膜し
た。
１００ｎｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5膜を１００ｎｍ、低
屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎｍ、それぞれ成膜し
て、３層膜構成からなる（第２）透過率調整膜を成膜し
た。
【００１８】このようにして合計層数２１層膜のダイク
ロイックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、
他のプリズムに接合した。
ロイックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、
他のプリズムに接合した。
【００１９】図２は、本実施例のダイクロイックミラー
の入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示す
グラフであり、本実施例のダイクロイックミラーは、図
２から分かるように、波長４５０ｎｍの青色光を反射し
て、波長５５０ｎｍの緑色光と波長６５０ｎｍの赤色光
ではリップルのない透過率１００％の平坦な分光透過特
性となる。
の入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示す
グラフであり、本実施例のダイクロイックミラーは、図
２から分かるように、波長４５０ｎｍの青色光を反射し
て、波長５５０ｎｍの緑色光と波長６５０ｎｍの赤色光
ではリップルのない透過率１００％の平坦な分光透過特
性となる。
【００２０】（第２実施例）真空蒸着装置にＢＫ７の光
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎ
ｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を２５０ｎｍ、低屈折率の
Ａｌ2 Ｏ3 膜を２００ｎｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を
２５０ｎｍ、それぞれ成膜して、４層膜構成からなる
（第１）透過率調整膜を成膜した。
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎ
ｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を２５０ｎｍ、低屈折率の
Ａｌ2 Ｏ3 膜を２００ｎｍ、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を
２５０ｎｍ、それぞれ成膜して、４層膜構成からなる
（第１）透過率調整膜を成膜した。
【００２１】その上に低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１６０
ｎｍと高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜を
２４０ｎｍとを交互に積層し、１３層膜構成の多層膜を
成膜した。
ｎｍと高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜を
２４０ｎｍとを交互に積層し、１３層膜構成の多層膜を
成膜した。
【００２２】さらにその上に、中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜
を２５０ｎｍ、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２００ｎｍ、
中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を２５０ｎｍ、低屈折率のＡｌ
2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、それぞれ成膜して、４層膜構成
からなる（第２）透過率調整膜を成膜した。
を２５０ｎｍ、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２００ｎｍ、
中屈折率のＴａ2 Ｏ5 膜を２５０ｎｍ、低屈折率のＡｌ
2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、それぞれ成膜して、４層膜構成
からなる（第２）透過率調整膜を成膜した。
【００２３】このようにして合計層数２１層膜のダイク
ロイックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、
他のプリズムに接合した。
ロイックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、
他のプリズムに接合した。
【００２４】図３は、本実施例のダイクロイックミラー
の入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示す
グラフであり、本実施例のダイクロイックミラーは、図
３から分かるように、波長６５０ｎｍの赤色光を反射し
て、波長４５０ｎｍの青色光と波長５５０ｎｍの緑色光
ではリップルのない透過率１００％の分光透過特性とな
る。
の入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示す
グラフであり、本実施例のダイクロイックミラーは、図
３から分かるように、波長６５０ｎｍの赤色光を反射し
て、波長４５０ｎｍの青色光と波長５５０ｎｍの緑色光
ではリップルのない透過率１００％の分光透過特性とな
る。
【００２５】（第３実施例）真空蒸着装置にＢＫ７の光
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎ
ｍ、中屈折率のＺｒＯ2 膜を１００ｎｍ、低屈折率のＡ
ｌ2 Ｏ3 膜を１００ｎｍ、それぞれ成膜して、３層膜構
成からなる（第１）透過率調整膜を成膜した。
学ガラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３
００℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加
熱排気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎ
ｍ、中屈折率のＺｒＯ2 膜を１００ｎｍ、低屈折率のＡ
ｌ2 Ｏ3 膜を１００ｎｍ、それぞれ成膜して、３層膜構
成からなる（第１）透過率調整膜を成膜した。
【００２６】その上に高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とし
たＴｉＯ2 膜を１５０ｎｍと、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜
を１０５ｎｍとを交互に積層し、１５層膜構成の多層膜
を成膜した。
たＴｉＯ2 膜を１５０ｎｍと、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜
を１０５ｎｍとを交互に積層し、１５層膜構成の多層膜
を成膜した。
【００２７】さらにその上に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜
を１００ｎｍ、中屈折率のＺｒＯ2膜を１００ｎｍ、低
屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎｍ、それぞれ成膜し
て、３層膜構成からなる（第２）透過率調整膜を成膜し
た。
を１００ｎｍ、中屈折率のＺｒＯ2膜を１００ｎｍ、低
屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を２５０ｎｍ、それぞれ成膜し
て、３層膜構成からなる（第２）透過率調整膜を成膜し
た。
【００２８】このように、合計層数２１層膜のダイクロ
イックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、他
のプリズムに接合した。
イックミラーを成膜後、真空蒸着装置から取り出し、他
のプリズムに接合した。
【００２９】本実施例のダイクロイックミラーは、波長
４５０ｎｍの青色光を反射して、波長５５０ｎｍの緑色
光と波長６５０ｎｍの赤色光ではリップルのない透過率
１００％の平坦な分光透過特性となり、第１実施例の図
２と同様の特性であった。
４５０ｎｍの青色光を反射して、波長５５０ｎｍの緑色
光と波長６５０ｎｍの赤色光ではリップルのない透過率
１００％の平坦な分光透過特性となり、第１実施例の図
２と同様の特性であった。
【００３０】（比較例）真空蒸着装置にＢＫ７の光学ガ
ラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３００
℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加熱排
気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、高
屈折率のＴｉＯ2 を主成分としたＴｉＯ2 膜を７０ｎ
ｍ、Ａｌ2 Ｏ3 膜を１０５ｎｍ、それぞれ成膜し、そし
て、高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜を１
５０ｎｍと、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3膜を１０５ｎｍとを
交互に積層し、１５層膜構成の多層膜を成膜した。さら
にその上に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１０５ｎｍ、高
屈折率のＴｉＯ2 を主成分としたＴｉＯ2 膜を７０ｎ
ｍ、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、それぞれ成
膜して、合計層数２１層膜のダイクロイックミラーを成
膜し、その後、真空蒸着装置から取り出し、他のプリズ
ムに接合した。
ラス製プリズムを入れ、プリズムの表面温度を〜３００
℃に、真空度を１×１０-3Ｐａ以下の圧力に真空加熱排
気した後に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、高
屈折率のＴｉＯ2 を主成分としたＴｉＯ2 膜を７０ｎ
ｍ、Ａｌ2 Ｏ3 膜を１０５ｎｍ、それぞれ成膜し、そし
て、高屈折率のＴｉＯ2 を主成分とするＴｉＯ2 膜を１
５０ｎｍと、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3膜を１０５ｎｍとを
交互に積層し、１５層膜構成の多層膜を成膜した。さら
にその上に、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１０５ｎｍ、高
屈折率のＴｉＯ2 を主成分としたＴｉＯ2 膜を７０ｎ
ｍ、低屈折率のＡｌ2 Ｏ3 膜を１１０ｎｍ、それぞれ成
膜して、合計層数２１層膜のダイクロイックミラーを成
膜し、その後、真空蒸着装置から取り出し、他のプリズ
ムに接合した。
【００３１】図４は、この比較例のダイクロイックミラ
ーの入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示
すグラフである。このダイクロイックミラーは、図４か
ら分かるように、波長４５０ｎｍの青色光を反射して、
波長５５０ｎｍの緑色光のリップルは抑制されている
が、波長６５０ｎｍの赤色光に約３％のリップルがあ
り、透過率の低下した分光透過特性となっている。
ーの入射角４５度におけるＳ偏光成分の分光透過率を示
すグラフである。このダイクロイックミラーは、図４か
ら分かるように、波長４５０ｎｍの青色光を反射して、
波長５５０ｎｍの緑色光のリップルは抑制されている
が、波長６５０ｎｍの赤色光に約３％のリップルがあ
り、透過率の低下した分光透過特性となっている。
【００３２】以上のように、本発明の各実施例において
は、比較例のダイクロイックミラーに比べても明らかな
ように、中屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した透過
率調整膜を基板側および最終層側に設けることにより、
反射波長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップ
ルを抑制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイク
ロイックミラーを実現することができる。
は、比較例のダイクロイックミラーに比べても明らかな
ように、中屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した透過
率調整膜を基板側および最終層側に設けることにより、
反射波長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップ
ルを抑制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイク
ロイックミラーを実現することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射波長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップ
ルを抑制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイク
ロイックミラーを実現でき、各種光学機器等の高性能化
に大きく貢献できる。
反射波長帯域の反射率が高く、透過波長帯域でのリップ
ルを抑制して平坦で高透過率の光学特性に優れたダイク
ロイックミラーを実現でき、各種光学機器等の高性能化
に大きく貢献できる。
【図１】本発明に係るダイクロイックミラーの膜構成の
一例を示す模式図である。
一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例のダイクロイックミラーに
おける透過率特性図である。
おける透過率特性図である。
【図３】本発明の第２実施例のダイクロイックミラーに
おける透過率特性図である。
おける透過率特性図である。
【図４】比較例としての従来のダイクロイックミラーに
おける透過率特性図である。
おける透過率特性図である。
１０ （光学ガラス）基板 １１ 透過率調整膜 １２ （中央）多層膜 １３ 透過率調整膜 １４ （誘電体）多層膜 Ｌ 低屈折率膜 Ｍ 中屈折率膜 Ｈ 高屈折率膜
Claims (4)
- 【請求項１】 低屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折率
より屈折率が高い高屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折
率より高くかつ前記高屈折率膜の屈折率より低いが前記
高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折率膜を
基板上に積層してなるダイクロイックミラーにおいて、前記高屈折率膜の誘電体材料の主成分としてＴｉＯ 2
を、前記低屈折率膜の誘電体材料としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、
前記中屈折率膜の誘電体材料としてＴａ 2 Ｏ 5 をそれぞ
れ用い、 前記基板側から順に、第１透過率調整膜、中央多層膜、
および、第２透過率調整膜を積層し、 前記第１透過率調整膜は、最も基板側を低屈折率膜とし
て、前記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した
誘電体多層膜からなり、 前記中央多層膜は、設計中心波長λのλ／４の光学的膜
厚とした前記高屈折率膜と前記低屈折率膜とを交互に積
層した誘電体多層膜からなり、 前記第２透過率調整膜は、基板側から数えて最終層が低
屈折率膜となるように、前記低屈折率膜と前記中屈折率
膜を交互に積層した誘電体多層膜からなる ことを特徴と
するダイクロイックミラー。 - 【請求項２】 低屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折率
より屈折率が高い高屈折率膜と、前記低屈折率膜の屈折
率より高くかつ前記高屈折率膜の屈折率より低いが前記
高屈折率膜の屈折率に近い屈折率を有する中屈折率膜を
基板上に積層してなるダイクロイックミラーにおいて、 前記高屈折率膜の誘電体材料の主成分としてＴｉＯ 2
を、前記低屈折率膜の誘電体材料としてＡｌ 2 Ｏ 3 を、
前記中屈折率膜の誘電体材料としてＺｒＯ 2 をそれぞれ
用い、 前記基板側から順に、第１透過率調整膜、中央多層膜、
および、第２透過率調整膜を積層し、 前記第１透過率調整膜は、最も基板側を低屈折率膜とし
て、前記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に積層した
誘電体多層膜からなり、 前記中央多層膜は、設計中心波長λのλ／４の光学的膜
厚とした前記高屈折率 膜と前記低屈折率膜とを交互に積
層した誘電体多層膜からなり、 前記第２透過率調整膜は、基板側から数えて最終層が低
屈折率膜となるように、前記低屈折率膜と前記中屈折率
膜を交互に積層した誘電体多層膜からなることを特徴と
するダイクロイックミラー。 - 【請求項３】 前記第１および第２透過率調整膜は、そ
れぞれ、前記低屈折率膜と前記中屈折率膜を交互に３層
または４層に積層した誘電体多層膜であることを特徴と
する請求項１または２に記載のダイクロイックミラー。 - 【請求項４】 前記中屈折率膜は、前記高屈折率膜の屈
折率の８５〜９５％の範囲の屈折率を有する誘電体材料
で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１項に記載のダイクロイックミラー。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP35842898A JP3332879B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | ダイクロイックミラー |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35842898A JP3332879B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | ダイクロイックミラー |
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|---|---|
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Family
ID=18459256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35842898A Expired - Fee Related JP3332879B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | ダイクロイックミラー |
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| KR100703140B1 (ko) | 1998-04-08 | 2007-04-05 | 이리다임 디스플레이 코포레이션 | 간섭 변조기 및 그 제조 방법 |
| US8928967B2 (en) | 1998-04-08 | 2015-01-06 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and device for modulating light |
| WO2003007049A1 (en) | 1999-10-05 | 2003-01-23 | Iridigm Display Corporation | Photonic mems and structures |
| JP3679746B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2005-08-03 | キヤノン株式会社 | 光学素子、それを用いた液晶プロジェクター及びカメラ |
| US6839180B2 (en) * | 2002-03-05 | 2005-01-04 | Yazaki Corporation | Combiner and on-vehicle display unit including the same |
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| JP4574439B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | 偏光分離素子及びそれを有する投影装置 |
| JP4510547B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2010-07-28 | キヤノン株式会社 | 偏光分離素子及びそれを有する投影装置 |
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| JP2006317737A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光用マスク |
| JP2007133325A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Fujinon Sano Kk | 反射ミラー及び光ピックアップ |
| US7916980B2 (en) | 2006-01-13 | 2011-03-29 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Interconnect structure for MEMS device |
| US20090078316A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Qualcomm Incorporated | Interferometric photovoltaic cell |
| CN101836152B (zh) * | 2007-10-31 | 2014-04-16 | 株式会社尼康 | 激光激发荧光显微镜 |
| CN101430389B (zh) * | 2007-11-06 | 2010-04-07 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 蓝色分光片的膜堆结构 |
| CN101435882B (zh) * | 2007-11-15 | 2010-11-10 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 红色分光片的膜堆结构 |
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| WO2010044239A1 (ja) | 2008-10-17 | 2010-04-22 | 株式会社小糸製作所 | 発光モジュール、発光モジュールの製造方法、および灯具ユニット |
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| WO2013041089A1 (de) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Optisches bauelement für den ir-bereich mit spannungskompensierter beschichtung |
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| CN102798919B (zh) * | 2012-08-24 | 2014-09-03 | 杭州科汀光学技术有限公司 | 受抑波长漂移的截止滤光片 |
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| CN109597150B (zh) * | 2017-09-30 | 2021-05-11 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 窄带反射膜 |
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-
1998
- 1998-12-02 JP JP35842898A patent/JP3332879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1999
- 1999-11-24 US US09/448,476 patent/US6310729B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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