JPH01134401A - Beam splitter and its manufacture - Google Patents

Beam splitter and its manufacture

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JPH01134401A
JPH01134401A JP29442787A JP29442787A JPH01134401A JP H01134401 A JPH01134401 A JP H01134401A JP 29442787 A JP29442787 A JP 29442787A JP 29442787 A JP29442787 A JP 29442787A JP H01134401 A JPH01134401 A JP H01134401A
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metal thin
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義尚 武富
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冨田 孝明
Shinji Uchida
真司 内田
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Abstract

PURPOSE:To obtain the stable beam splitter and to reduce absorption by using a thin metallic film which is formed by incorporating Cu in a principal component Ag or metallic thin film consisting of two layers of Ag and Cu as a translucent film for the beam splitter. CONSTITUTION:The translucent film of TiO2-(Ag,Cu)-TiO2 constitution is formed by vapor-depositing Ag and Cu at the same time. The beam splitter used to reproduce a color image is so constituted that image information light 5 from a camera lens is incident on the incidence surface 4 of a 1st prism 1 and split by the translucent film 3 into brightness signal light 6 and color signal light 7. This brightness signal light 6 is reflected by the translucent film 3, and then reflected totally by the incidence surface 4 to become a brightness signal through a solid-state image pickup element 8. The color signal 7 which is transmitted through the translucent film 3, on the other hand, enters a solid-state image pickup element 9. Consequently, the beam splitter is realized which reduces the absorption and has flat characteristics over the entire visible range.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラのビューファインダや撮像光学
系等に用いられるビームスプリッタに関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a beam splitter used in a viewfinder of a video camera, an imaging optical system, and the like.

従来の技術 カラー映像の伝達や処理を行うためのビームスプリッタ
には、偏光特性がなく、可視域の全波長に対してフラッ
トな特性が要求される。これまでにも誘電体−金属−誘
電体なる構成の半透明膜が多く用いられてきたが、なか
でも誘電体−Ag−誘電体という構成の半透明膜は、第
8図に示した例からもわかるように、可視域全体にわた
って特性がフラットであり、また吸収が比較的少なく、
かつ偏光成分の違いによる特性のずれが少ないという、
他にない特長を有している。
BACKGROUND OF THE INVENTION Beam splitters for transmitting and processing color images do not have polarization characteristics and are required to have flat characteristics for all wavelengths in the visible range. Up until now, many semitransparent films with a dielectric-metal-dielectric structure have been used, but among them, a translucent film with a dielectric-Ag-dielectric structure is based on the example shown in Figure 8. As can be seen, the characteristics are flat throughout the visible range, and the absorption is relatively low.
In addition, there is little deviation in characteristics due to differences in polarization components.
It has unique features.

発明が解決しようとする問題点 しかし、前述のようなビームスラリツタにおけるAgの
膜厚は、10nmから20nmと極めて薄(なければな
らず、設計上では可能であるが実際にこのようなAg薄
膜を安定に形成するのは大変困難である。それは、Ag
がこのように薄い状態においては粒状、または島状構造
となり、連続で均質な膜構造をとりに(いためである。
Problems to be Solved by the Invention However, the thickness of the Ag film in the beam slurry as described above must be extremely thin (10 nm to 20 nm), and although it is possible in terms of design, in reality it is not possible to use such a thin Ag film. It is very difficult to stably form Ag.
However, in such a thin state, it becomes a granular or island-like structure, which results in a continuous and homogeneous film structure.

その結果、Ag固有の特性が得られず、一般に吸収が多
いとされているCr(クロム)やAI(アルミニウム)
よりも逆に吸収が多くなってしまうこともあった。
As a result, the characteristics unique to Ag cannot be obtained, and Cr (chromium) and AI (aluminum), which are generally considered to have high absorption properties, cannot be obtained.
On the contrary, there were cases where the amount of absorption increased.

理想的なAgの特性を追求すべく、連続で均質なAgR
mを形成するために多くのプロセス上のアプローチがな
されてきた。例えば真空蒸着法では、室温で、かつ高い
蒸着レートによるプロセスをとっているが、これにはっ
ぎのような問題点がある。
Continuous and homogeneous AgR in pursuit of ideal Ag characteristics
Many process approaches have been taken to form m. For example, the vacuum evaporation method uses a process at room temperature and at a high evaporation rate, but this method has several problems.

まず、室温プロセスでは誘電体薄膜の付着強度が低下す
る。これを避けるために、高温での誘電体薄膜蒸着後に
基板の冷却を行い、室温でAg蒸着を行う、さら(こそ
の後に基板を加熱して、高温で誘電体薄膜の蒸着を行う
、といった方法がとられるが、高温状態から室温への冷
却過程が極めて長(工程上のロスが大きい。同時に、室
温で形成された均質なAg薄膜が、次の誘電体薄膜蒸着
時の高温雰囲気でダメージを受け、特性が低下してしま
う場合があり、安定した膜質管理が困難である。
First, the adhesion strength of the dielectric thin film decreases in the room temperature process. To avoid this, methods include cooling the substrate after depositing a dielectric thin film at a high temperature and performing Ag deposition at room temperature, or further heating the substrate and depositing a dielectric thin film at a high temperature. However, the cooling process from high temperature to room temperature is extremely long (incurring large process losses. At the same time, the homogeneous Ag thin film formed at room temperature may be damaged in the high temperature atmosphere during the next dielectric thin film deposition. As a result, the properties may deteriorate, making it difficult to maintain stable film quality.

また、一般には蒸着レートが高いことは工程上のメリッ
トになるわけであるが、このように極めて薄いAgの薄
膜ではlnm以下の膜厚制御が要求されるため、蒸着レ
ートが高いということは逆に工程管理を困難にする要因
となってしまう。
Additionally, a high evaporation rate is generally an advantage in the process, but since extremely thin Ag films like this require thickness control of less than 1 nm, a high evaporation rate has the opposite effect. This becomes a factor that makes process control difficult.

さて、こうした室温プロセス、高い蒸着レートによって
実現し得るAg薄膜は、島状構造はとらないものの空洞
欠陥が多く、理想的なAgの特性には及ばず、吸収がや
や多くなってしまう。同時に、欠陥が腐食の核になり得
ることから、耐環境性確保の点からも好ましくないと考
えられる。事実、設計例としては特許、文献に多く示さ
れているものの、実際にビームスプリッタとして可視域
全体で良好な特性を有し、耐環境性に優れるものは、こ
れまでに得られていない。
Now, although the Ag thin film that can be realized by such a room temperature process and a high vapor deposition rate does not have an island structure, it has many cavity defects and does not have the ideal characteristics of Ag, resulting in slightly increased absorption. At the same time, since defects can become the core of corrosion, it is considered unfavorable from the viewpoint of ensuring environmental resistance. In fact, although many design examples have been shown in patents and literature, no beam splitter that has good characteristics over the entire visible range and has excellent environmental resistance has yet been obtained.

問題点を解決するための手段 このような問題点を解決するため、本発明では主成分A
gにCuを含有させた金属薄膜、またはAgとCuの2
層からなる金属薄膜をビームスプリッタ用半透明膜に適
用した。
Means for Solving the Problems In order to solve these problems, the present invention uses the main component A.
Metal thin film containing Cu in g, or 2 of Ag and Cu
A thin metal film consisting of layers was applied to a semitransparent film for a beam splitter.

作用 このような金属薄膜は、高温、低レートでの膜形成プロ
セスから欠陥のない連続な状態で得られるため、これを
採用することによりビームスプリッタ用半透明膜を安定
で、かつ吸収が少ない理想的な膜として実現するもので
ある。
Function: This kind of metal thin film can be obtained in a continuous, defect-free state through a high-temperature, low-rate film formation process, so by using it, it is possible to create a stable, low-absorption semitransparent film for beam splitters. This will be realized as a typical film.

実施例 第1図は製膜実験で得た試料を走査型電子顕微鏡で観察
したものである。第1図(a)、(b)は本発明による
金属薄膜、同図(c)、(d)。
EXAMPLE FIG. 1 shows a sample obtained in a film forming experiment observed with a scanning electron microscope. FIGS. 1(a) and 1(b) show metal thin films according to the present invention, and FIGS. 1(c) and 1(d).

(e)は従来の実験で得られたAg薄膜である。(e) is an Ag thin film obtained in a conventional experiment.

いずれも写真倍率は5万倍で、それぞれの実験条件は表
1に示す通りである。尚、ここでは基板温度120℃に
て比較を行っているが、これより低い温度においても結
果は同様である。
The photographic magnification in each case was 50,000 times, and the experimental conditions for each are as shown in Table 1. Although the comparison is made here at a substrate temperature of 120° C., the results are similar at lower temperatures.

いずれも全体の膜厚は質量膜厚にして20rv、基板は
白板ガラス、真空度lXl0−’(mb)なる条件で蒸
着したものである。尚、ここで言う質量膜厚は、基板上
に堆積した物質の質量から膜厚を換算する、例えば水晶
振動子などを用いた膜厚モニタの指示値であって、膜の
連続性、不連続性に関係な(定義される膜厚のことであ
る。
In both cases, the total film thickness was 20 rv in terms of mass film thickness, the substrate was white glass, and the vacuum was 1X10-' (mb). Note that the mass film thickness referred to here is the indicated value of a film thickness monitor using, for example, a quartz crystal resonator, which converts the film thickness from the mass of the substance deposited on the substrate, and is an indication of film continuity or discontinuity. It is a film thickness that is related to gender (defined as film thickness).

第1図(a)は、AgとCuを混合したターゲットを用
いて同時蒸着を行ったもので、連続で欠陥のない膜が形
成されていることがわかる。この膜の吸収特性は極めて
良好で、後で述べるようにビームスプリッタとして優れ
た効果を得る。
FIG. 1(a) shows simultaneous vapor deposition using a mixed target of Ag and Cu, and it can be seen that a continuous and defect-free film is formed. This film has extremely good absorption characteristics and, as will be described later, provides excellent effects as a beam splitter.

第1図(b)は、下地層としてCuを質量膜厚lnm蒸
着した後でAgを19nm蒸着したものである。これも
同様に連続で欠陥のない膜が形成されていることがわか
る。
In FIG. 1(b), Cu was deposited as an underlayer to a mass film thickness of 1 nm, and then Ag was deposited to a thickness of 19 nm. It can be seen that a continuous and defect-free film was also formed.

第1図(C)は、製膜速度が遅く、かつ基板温度が高い
場合のAg薄膜で、大きな粒子が並んだ不連続構造のた
め、吸収は極めて多い。
FIG. 1(C) shows an Ag thin film obtained when the film formation rate is slow and the substrate temperature is high.The film has a discontinuous structure in which large particles are lined up, so absorption is extremely large.

第1図(d)は、製膜速度を上げて連続なAg膜を形成
したものであるが、粒子が粗く、またところどころに空
洞欠陥が見られる。これが吸収増加や膜変質の原因とな
る。
In FIG. 1(d), a continuous Ag film was formed by increasing the film forming speed, but the particles were coarse and void defects were observed here and there. This causes increased absorption and membrane deterioration.

第1図(e)は、同図(a)、(b)の場合と同じ雰囲
気で蒸着したAg膜であるが、本発明による膜質とは太
き(興なり、不連続で極めて吸収の多い膜となっている
。即ち、本発明によって、Agだけでは連続膜が得られ
ない条件下において、連続で吸収が少な(、かつ欠陥の
ない金属薄膜層が得られたことになる。
Figure 1(e) shows an Ag film deposited in the same atmosphere as in Figures (a) and (b), but the film quality according to the present invention is thicker, discontinuous, and extremely absorbent. In other words, according to the present invention, a continuous metal thin film layer with little absorption (and without defects) was obtained under conditions where a continuous film could not be obtained with Ag alone.

ここで、膜質とその製造法について簡単に述べる。Here, the membrane quality and its manufacturing method will be briefly described.

第1図(a)のように、AgとCuの同時蒸着によって
得られた膜の構造は、連続なAg層の表面部にCuの偏
析が見られるのが特徴である。Cuの含有率が増加して
この偏析量が多(なる場合には、Cu固有の特性が顕著
に現れてくるために吸収が増加してしまう。従って、A
gに対するCuの重量比を、連続膜形成に必要な2%か
ら、吸収を良好に保つことができる10%の間で選択す
ることが望ましい。製造法としては、AgとCuの2源
蒸着、もしくはスパッタ、あるいはAgとCuを混合し
て作成したターゲットの蒸着もしくはスパッタが適して
いる。
As shown in FIG. 1(a), the structure of the film obtained by simultaneous vapor deposition of Ag and Cu is characterized by the segregation of Cu on the surface of the continuous Ag layer. If the content of Cu increases and the amount of segregation becomes large (in this case, the characteristics specific to Cu will become noticeable and the absorption will increase. Therefore, A
It is desirable to choose the weight ratio of Cu to g between 2%, which is necessary for continuous film formation, and 10%, which allows good absorption to be maintained. Suitable manufacturing methods include two-source vapor deposition of Ag and Cu, or sputtering, or vapor deposition or sputtering of a target prepared by mixing Ag and Cu.

次に、第1図(b)のように、下地層としてCuを設け
、その上にAg層を形成した場合にも、Cuの拡散、及
びAg表面への偏析が見られる。
Next, as shown in FIG. 1(b), even when Cu is provided as an underlayer and an Ag layer is formed thereon, diffusion of Cu and segregation to the Ag surface are observed.

しかし、この場合はCu下地層とAg層の2層構造とし
ての特性が明確に現れるため、Cu下地層の厚みを質量
膜厚にして2nm以下として吸収を少な(保つことが望
ましい。製造法としては、蒸着、スパッタともに良好で
ある。
However, in this case, the characteristics of the two-layer structure of the Cu base layer and the Ag layer clearly appear, so it is desirable to keep the absorption low by setting the thickness of the Cu base layer to 2 nm or less in terms of mass film thickness. is good in both vapor deposition and sputtering.

2つの方法による結果から、膜生成の初期段階における
Cuの存在が、連続膜形成の必要条件であると考えられ
る。この他にもTiO2,ZrTi0a、Y2O3等の
誘電体薄膜をガラス基板上に形成し、その上に前述の方
法で金属薄膜の形成を試みたが、誘電体薄膜の種類に関
係なく同様の良好な結果を得た。
The results from the two methods suggest that the presence of Cu at the initial stage of film formation is a necessary condition for continuous film formation. In addition, dielectric thin films such as TiO2, ZrTi0a, and Y2O3 were formed on glass substrates, and attempts were made to form metal thin films thereon using the method described above, but similar results were not obtained regardless of the type of dielectric thin film. Got the results.

以下図面に従い、本発明によって得られたビームスプリ
ッタの実施例について詳細に説明する。
Embodiments of the beam splitter obtained by the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

尚、前述のプロセスで得られた金属薄膜を(Ag、Cu
)と表記することにする。
In addition, the metal thin film obtained by the above-mentioned process (Ag, Cu
).

第2図に示したのは、画像情報をカラー信号と輝度信号
とに分離するための撮像光学ユニットの一例で、2つの
固体撮像素子を用いる方式のビデオカメラに用いられて
いるものである。これは、第1プリズム1と第2プリズ
ム2からなり、その接合部に第3図(a)に示すような
特性を有する半透明膜3が設けられており、これが本発
明のビームスプリッタとして機能する。
FIG. 2 shows an example of an imaging optical unit for separating image information into a color signal and a luminance signal, which is used in a video camera using two solid-state imaging devices. This consists of a first prism 1 and a second prism 2, and a semi-transparent film 3 having characteristics as shown in FIG. 3(a) is provided at the junction thereof, which functions as the beam splitter of the present invention. do.

まず、撮像光学ユニットの働きについて説明を行う。カ
メラレンズからの画像情報光5は第1プリズム1の入射
面4に入射し、半透明膜3により輝度信号光6とカラー
信号光7に分割される。この輝度信号光6は半透明膜3
で反射した後、さらに前記入射面4で全反射し、固体撮
像素子8によって輝度信号になる。一方、半透明膜3を
透過したカラー信号7は固体撮像素子9に入射する。
First, the function of the imaging optical unit will be explained. Image information light 5 from the camera lens enters the entrance surface 4 of the first prism 1 and is split by the semi-transparent film 3 into luminance signal light 6 and color signal light 7. This luminance signal light 6 is transmitted through the semi-transparent film 3
After being reflected by the incident surface 4, the light is further totally reflected by the solid-state image sensor 8 and converted into a luminance signal. On the other hand, the color signal 7 transmitted through the semi-transparent film 3 enters the solid-state image sensor 9.

この固体撮像素子9の前に置かれたカラーフィルタ10
によってカラー信号光7はRGB成分に分解され、カラ
ー信号となる。さて、この構成上は画像情報光5が半透
明膜3に入射する角度は約25度となっている。これは
、第1プリズム1の入射面4における全反射条件を満た
す上で必要となる角度である。このように光が垂直に入
射しない場合には、一般に半透明膜3は偏光特性を持つ
Color filter 10 placed in front of this solid-state image sensor 9
The color signal light 7 is decomposed into RGB components and becomes a color signal. Now, in this configuration, the angle at which the image information light 5 is incident on the semitransparent film 3 is approximately 25 degrees. This is the angle necessary to satisfy the total reflection condition at the entrance surface 4 of the first prism 1. In this case, when light is not incident perpendicularly, the semitransparent film 3 generally has polarization properties.

例えば、誘電体多層膜によって構成された半透明膜は、
吸収がないというメリットはあるものの、第9図に示す
様にP偏光成分とS偏光成分の透過率(反射率)が大き
く異なってしまう。これは輝度信号光6とカラー信号光
7に、P偏光成分とS偏光成分が偏って配分されるため
、コントラスト及び彩度のむらを生じ、画像を忠実に再
生することが困難になる。特にP偏光成分とS偏光成分
の透過率(反射率)の差が10%を超えると顕著な画像
品質の低下となる。
For example, a semitransparent film composed of a dielectric multilayer film is
Although it has the advantage of no absorption, as shown in FIG. 9, the transmittance (reflectance) of the P-polarized light component and the S-polarized light component are significantly different. This is because the P-polarized light component and the S-polarized light component are unevenly distributed to the luminance signal light 6 and the color signal light 7, which causes unevenness in contrast and saturation, making it difficult to reproduce images faithfully. In particular, if the difference in transmittance (reflectance) between the P-polarized light component and the S-polarized light component exceeds 10%, the image quality will be significantly degraded.

このような理由からカラー画像再生に用いられるビーム
スプリッタとして、波長400nmから700nmの間
で透過率(反射率)がほぼ一定の値をとり(フラット)
、かつ、いずれの偏光成分に対しても透過率(反射率)
が等しいという特性が要求される。従って、吸収損失が
ある点を除いて良好な特性を持つ金属薄膜が用いられる
わけである。
For this reason, as a beam splitter used for color image reproduction, the transmittance (reflectance) is approximately constant (flat) between wavelengths of 400 nm and 700 nm.
, and transmittance (reflectance) for any polarized light component.
The property that the two are equal is required. Therefore, a metal thin film having good properties except for absorption loss is used.

さて、ここに示した実施例は、第3図(b)のようにT
iO2−(Ag、Cu)  TiO2なる構成の半透明
膜である。尚、金属薄膜層には、第1図(a)に示した
AgaCuの同時蒸着によるものを用いている。この特
性図より、可視域全体にわたって特性がフラットであり
、また吸収が少なく、かつ偏光成分の違いによる特性の
ずれが少ないという特長を有していることがわかる。従
って、ここで述べたビデオカメラ用光学ユニットのビー
ムスプリッタとして極めて良好である。
Now, in the embodiment shown here, as shown in FIG. 3(b), T
It is a semi-transparent film composed of iO2-(Ag, Cu)TiO2. The metal thin film layer used is one obtained by simultaneous vapor deposition of AgaCu as shown in FIG. 1(a). From this characteristic diagram, it can be seen that the characteristics are flat over the entire visible range, there is little absorption, and there is little deviation in characteristics due to differences in polarization components. Therefore, it is extremely suitable as a beam splitter for the optical unit for a video camera described here.

従来例として示した第8図との比較を行うため、表2に
P波、S波それぞれについての吸収量を示した。尚、従
来例のAg層は第1図(d)に示したものである。
In order to make a comparison with FIG. 8 shown as a conventional example, Table 2 shows the amount of absorption for each of P waves and S waves. The conventional Ag layer is shown in FIG. 1(d).

(以下余白) 表2 吸収量の比較 これより、(Ag、Cu)なる金属薄膜を用いたビーム
スプリッタでは、全波長域にわたって吸収量が半減して
いることがわかる。特に、450nmから700nmま
でのフラットな吸収特性は他に例を見ない。
(Margin below) Table 2 Comparison of Absorption Amount From this, it can be seen that in the beam splitter using a metal thin film (Ag, Cu), the absorption amount is halved over the entire wavelength range. In particular, its flat absorption characteristics from 450 nm to 700 nm are unprecedented.

即ち、本発明によって、Ag単体を用いたものよりも可
視域全体にわたって吸収が少なく、かっ特性がフラット
な、これまでにないビームスプリッタを実現することが
できた。
That is, according to the present invention, it was possible to realize an unprecedented beam splitter that has less absorption over the entire visible range and flat characteristics than a beam splitter using Ag alone.

この特性は、第4図(a)に示したような2つの平行平
板を接合したもの、または第4図(b)のような入射角
度45度のキューブ型プリズムにおいても同様である。
This characteristic is the same in a prism made by joining two parallel flat plates as shown in FIG. 4(a), or in a cube-shaped prism with an incident angle of 45 degrees as shown in FIG. 4(b).

第5図(a)はキューブ型プリズムにおける本発明の(
Ag、Cu)によるビームスプリッタの特性、第5図(
b)は従来のAgによるもので、いずれも金属薄膜層の
両側にT i O2を配置したものである。これからも
わかるように、(Ag、Cu)によるものは可視域全体
にわたって吸収が少なく、かつフラットな特性を有して
いる。
FIG. 5(a) shows the (
Characteristics of beam splitter using Ag, Cu), Figure 5 (
b) is a conventional Ag film, in which TiO2 is placed on both sides of a metal thin film layer. As can be seen from this, those made of (Ag, Cu) have low absorption over the entire visible range and have flat characteristics.

また、膜厚によらず連続で欠陥のない金属薄膜層が得ら
れることから、その膜厚を選択することによって、透過
率、反射率を任意に設定することができる。
Moreover, since a continuous, defect-free metal thin film layer can be obtained regardless of the film thickness, transmittance and reflectance can be arbitrarily set by selecting the film thickness.

第6図(a)に反射率70%、透過率30%の例を、第
6図(b)には反射率30%、透過率70%の例を示し
た。これも第5図と同様に、金属薄膜層の両側にT i
 O2を設けたものである。このときの金属薄膜層の膜
厚は、それぞれ28n+++。
FIG. 6(a) shows an example with a reflectance of 70% and a transmittance of 30%, and FIG. 6(b) shows an example with a reflectance of 30% and a transmittance of 70%. This is also similar to FIG. 5, with Ti on both sides of the metal thin film layer.
It is equipped with O2. The thickness of each metal thin film layer at this time was 28n+++.

14.5層mであり、とくに後者のような薄い膜の場合
これまでは実現するのが困難であった。
The number of layers is 14.5 m, which has been difficult to achieve until now, especially in the case of thin films such as the latter.

第7図は、(Ag、Cu)層とT i O2を1層ずつ
積層して構成したビームスプリッタの例である。前述の
ようにAg、Cu層をT f O2層ではさんだ構成の
ものに比べて偏光による特性の差がやや増加しているも
のの、吸収が少なくフラットで、良好なビームスプリッ
タであるといえる。
FIG. 7 shows an example of a beam splitter constructed by laminating one (Ag, Cu) layer and one TiO2 layer. As mentioned above, although the difference in characteristics due to polarization is slightly increased compared to the configuration in which Ag and Cu layers are sandwiched between T f O2 layers, it can be said that it is a good beam splitter with little absorption and flatness.

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば吸収が少なく、
可視域全体にわたってフラットな特性を有するビームス
プリッタを実現することができる。これは、ビデオカメ
ラ等の撮像特性向上という点から見て大変有用であり、
極めて工業価値の高いものである。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, absorption is small;
A beam splitter having flat characteristics over the entire visible range can be realized. This is very useful from the point of view of improving the imaging characteristics of video cameras, etc.
It has extremely high industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のビームスプリッタ製造方法によって得
られた金属薄膜、及び従来のAg薄膜を観察した走査型
電子顕微鏡写真、第2図は本発明の実施例におけるビー
ムスプリッタの撮像光学ユニットへの応用構成図、第3
図(a)は本発明の実施例におけるビームスプリッタの
特性図、第3図(b)はその構成図、第4図(a)は本
発明のもう一つの実施例におけるビームスプリッタの平
行平板接合タイプへの応用構成図、第4図(b)はキュ
ーブプリズムへの応用構成図、第5図(a)は光線入射
角度45度のキューブプリズムにおける本発明のビーム
スプリッタの特性1図、第5図(b)は同様の構成にA
gを用いたときの特性図、第6図(a)は反射率70%
、透過率30%のとき、同図(b)は透過率70%、反
射率30%のときの本発明のビームスプリッタの特性図
、第7図は金属薄膜層と誘電体薄膜層をそれぞれ1層ず
つで構成した本発明のビームスプリッタの特性図、第8
図は従来例のAgを用いたビームスプリッタの特性図、
第9図は誘電体薄膜で構成されたビームスプリッタの特
性図である 1・・・第1プリズム、2・・・第2プリズム、3・・
・半透明膜(ビームスプリッタ)、5・・・画像情報光
、6・・・輝度信号光、7・・・カラー信号光1.8.
9・・固体撮像素子、10・・・カラーフィルタ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第1図 (e) A1μNet−12(it I−−第1ブリス゛ム 2=;t’2プリズム S−画橡猾祝光 b−s渡信号光 7−カラー信号光 第 2 図        10−m−カラーフィルタ
第3図 (α) ス長(n層) (bン 第4図 (b) 第5図 第6図 第7図 1%) 第8図 1長(nM) Oり 課長tn’w+) 第9図 (%ン
Fig. 1 is a scanning electron micrograph of a metal thin film obtained by the beam splitter manufacturing method of the present invention and a conventional Ag thin film, and Fig. 2 is a photograph of a beam splitter in an embodiment of the present invention on an imaging optical unit. Application configuration diagram, 3rd
Figure (a) is a characteristic diagram of a beam splitter in an embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is its configuration diagram, and Figure 4 (a) is a parallel plate junction of a beam splitter in another embodiment of the present invention. Fig. 4(b) is a block diagram of an application to a cube prism; Fig. 5(a) is a diagram showing the characteristics of the beam splitter of the present invention in a cube prism with a ray incident angle of 45 degrees; Figure (b) shows a similar configuration.
Characteristic diagram when using g, Figure 6 (a) has a reflectance of 70%
, when the transmittance is 30%, FIG. Characteristic diagram of the beam splitter of the present invention constructed layer by layer, No. 8
The figure shows the characteristics of a conventional beam splitter using Ag.
FIG. 9 is a characteristic diagram of a beam splitter composed of a dielectric thin film. 1...first prism, 2...second prism, 3...
- Semi-transparent film (beam splitter), 5... Image information light, 6... Brightness signal light, 7... Color signal light 1.8.
9... Solid-state image sensor, 10... Color filter. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person Figure 1(e) A1μNet-12 (it I--1st Brism 2=;t'2 Prism S-Picture congratulatory light b-s crossing signal light 7- Color signal light Fig. 2 Fig. 10-m-Color filter Fig. 3 (α) Sleeve length (n layer) (b Fig. 4 (b) Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 7 1%) Fig. 8 1 length (nM) Section manager tn'w+) Figure 9 (%n

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2つの基板の接合面に半透明膜を有する構成のビ
ームスプリッタで、主成分であるAgにCuを含有させ
た金属薄膜と誘電体薄膜とで前記半透明膜を構成したこ
とを特徴とするビームスプリッタ。
(1) A beam splitter having a semi-transparent film on the joint surface of two substrates, characterized in that the semi-transparent film is composed of a metal thin film whose main component is Ag containing Cu and a dielectric thin film. beam splitter.
(2)CuのAgに対する重量比を2%から10%とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のビーム
スプリッタ。
(2) The beam splitter according to claim 1, wherein the weight ratio of Cu to Ag is 2% to 10%.
(3)誘電体薄膜を1層で構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のビームスプリッタ。
(3) The beam splitter according to claim 1, characterized in that the dielectric thin film is composed of a single layer.
(4)2層の誘電体薄膜の間に金属薄膜を形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のビームスプリ
ッタ。
(4) The beam splitter according to claim 1, characterized in that a metal thin film is formed between two dielectric thin films.
(5)2つの基板の接合面に半透明膜を有する構成のビ
ームスプリッタで、AgとCuの2層からなる金属薄膜
と誘電体薄膜とで前記半透明膜を構成したことを特徴と
するビームスプリッタ。
(5) A beam splitter having a semi-transparent film on the joint surface of two substrates, characterized in that the semi-transparent film is composed of a metal thin film consisting of two layers of Ag and Cu and a dielectric thin film. splitter.
(6)Cuの膜厚を質量膜厚にして2nm以下としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のビームスプ
リッタ。
(6) The beam splitter according to claim 5, wherein the Cu film thickness is 2 nm or less in terms of mass film thickness.
(7)誘電体薄膜を1層で構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第5項記載のビームスプリッタ。
(7) The beam splitter according to claim 5, characterized in that the dielectric thin film is composed of a single layer.
(8)2層の誘電体薄膜の間に金属薄膜を形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のビームスプリ
ッタ。
(8) The beam splitter according to claim 5, characterized in that a metal thin film is formed between two dielectric thin films.
(9)2つの基板の接合面に金属薄膜と誘電体薄膜から
なる半透明膜を設けたビームスプリッタで、主成分であ
るAgにCuを含有させたターゲットから前記金属薄膜
を得ることを特徴とするビームスプリッタの製造方法。
(9) A beam splitter in which a translucent film made of a metal thin film and a dielectric thin film is provided on the joint surface of two substrates, and the metal thin film is obtained from a target whose main component is Ag containing Cu. A method for manufacturing a beam splitter.
(10)2つの基板の接合面に金属薄膜と誘電体薄膜か
らなる半透明膜を設けたビームスプリッタで、AgとC
uの2層ターゲットから前記金属薄膜を得ることを特徴
とするビームスプリッタの製造方法。
(10) A beam splitter with a semi-transparent film made of a metal thin film and a dielectric thin film on the bonding surface of two substrates.
A method for manufacturing a beam splitter, characterized in that the metal thin film is obtained from a two-layer target of u.
(11)2つの基板の接合面に金属薄膜と誘電体薄膜か
らなる半透明膜を設けたビームスプリッタで、下地層と
して設けたCuの上にAgを製膜して前記金属薄膜を得
ることを特徴とするビームスプリッタの製造方法。
(11) Using a beam splitter in which a translucent film made of a metal thin film and a dielectric thin film is provided on the bonding surface of two substrates, Ag is deposited on Cu provided as a base layer to obtain the metal thin film. Features: A method for manufacturing a beam splitter.
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CN113189782A (en) * 2020-01-14 2021-07-30 华为技术有限公司 Light splitting flat plate, light splitting device, light splitting lens, camera and electronic equipment

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