JPH02170101A - 干渉フィルター - Google Patents
干渉フィルターInfo
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- JPH02170101A JPH02170101A JP63325426A JP32542688A JPH02170101A JP H02170101 A JPH02170101 A JP H02170101A JP 63325426 A JP63325426 A JP 63325426A JP 32542688 A JP32542688 A JP 32542688A JP H02170101 A JPH02170101 A JP H02170101A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、カラー複写機に使用される色分解フィルタ
ーに関する。
ーに関する。
［従来の技術］
透明平板上に置かれた原稿を、適当な照明手段により露
光照明し、複写光路中に設けられたレンズにより上記原
稿の像を予め均一に帯電された光導電体上に投影して静
電潜像を形成し、この静電潜像に上記光導電体とは逆特
性に予め帯電させた粉体トナーを振掛けることにより現
像を行った後、そのトナー像をコピー用紙、ＯＨＰ用紙
および葉書等に転写 定着させてコピーを得る静電複写
方式において、近年ではその光路中に色分解フィルター
を設け、また、色分解フィルターに対応した色のトナー
を持った複数の現像剤を有する現像器を設けることによ
りカラーのコピーを得る技術が盛んに開発されてきてい
る。このようなカラーコピーシステムにおいて、色分解
フィルターは技術的に重要な役割を担っており、より高
性能のものが要求されている。
光照明し、複写光路中に設けられたレンズにより上記原
稿の像を予め均一に帯電された光導電体上に投影して静
電潜像を形成し、この静電潜像に上記光導電体とは逆特
性に予め帯電させた粉体トナーを振掛けることにより現
像を行った後、そのトナー像をコピー用紙、ＯＨＰ用紙
および葉書等に転写 定着させてコピーを得る静電複写
方式において、近年ではその光路中に色分解フィルター
を設け、また、色分解フィルターに対応した色のトナー
を持った複数の現像剤を有する現像器を設けることによ
りカラーのコピーを得る技術が盛んに開発されてきてい
る。このようなカラーコピーシステムにおいて、色分解
フィルターは技術的に重要な役割を担っており、より高
性能のものが要求されている。
一般にこのような色分解フィルターは、色素の吸収を用
いた吸収フィルターもしくは光の干渉を利用した干渉フ
ィルターが用いられる。特に、色分解フィルターの設計
にあたっては、設計の自由度の多さや色分解の性能の高
さの面から干渉フィルターが選択されることが多い。
いた吸収フィルターもしくは光の干渉を利用した干渉フ
ィルターが用いられる。特に、色分解フィルターの設計
にあたっては、設計の自由度の多さや色分解の性能の高
さの面から干渉フィルターが選択されることが多い。
［発明が解決しようとする課題］
このような干渉フィルターの設計においては、一般に次
のような手順が踏まれる。
のような手順が踏まれる。
■反射帯の波長の決定
■反射帯の幅の決定
■反射帯の残留透過率の決定
の三つの条件をまず決定する。
今、反射帯の中心波長をえ。１反射帯の幅を八λ。１反
射帯の残留透過率をＴλ。とする。屈折率ｎＨの高屈折
率誘電体と屈折率ｎＬの低屈折率誘電体を、第３図に示
すように基板Ｇにそれぞれλ。／４の光学的厚さに積み
重ねていくと、波長九〇を中心とした反射帯が発生する
。このとき、反射帯の幅△λ。は高屈折率誘電体の屈折
率ｎｌｌと低屈折率誘電体の屈折率ｎ＋、の比で決定さ
れる。逆に言うと、反射帯の幅△λ。は高屈折率誘電体
の屈折率ｎＨと低屈折率誘電体の屈折率ｎＬの比でコン
トロールすることが可能である。
射帯の残留透過率をＴλ。とする。屈折率ｎＨの高屈折
率誘電体と屈折率ｎＬの低屈折率誘電体を、第３図に示
すように基板Ｇにそれぞれλ。／４の光学的厚さに積み
重ねていくと、波長九〇を中心とした反射帯が発生する
。このとき、反射帯の幅△λ。は高屈折率誘電体の屈折
率ｎｌｌと低屈折率誘電体の屈折率ｎ＋、の比で決定さ
れる。逆に言うと、反射帯の幅△λ。は高屈折率誘電体
の屈折率ｎＨと低屈折率誘電体の屈折率ｎＬの比でコン
トロールすることが可能である。
また１反射帯の残留透過率Ｔん。は、積重ねの層数でコ
ントロールすることが可能である。層数を増加すると反
射帯の残留透過率Ｔん。は減少していくことになる。
ントロールすることが可能である。層数を増加すると反
射帯の残留透過率Ｔん。は減少していくことになる。
このときの様子を第４図〜第７図に示す。
積重ね層数は、第４図のものよりも第５図のものが多く
、第５図のものより第６図のものが多く、さらに第６図
のものより第７図のものが多くなっている。このとき、
反射帯の残留透過率Ｔχ。が第７図に行くのに従い減少
すると同時に、反射帯の両側のリップルが大きくなって
いく様子がうかがうことができる。この透過帯のリップ
ルが透過率を下げるので、色分解フィルターの性能を低
下させることになる。
、第５図のものより第６図のものが多く、さらに第６図
のものより第７図のものが多くなっている。このとき、
反射帯の残留透過率Ｔχ。が第７図に行くのに従い減少
すると同時に、反射帯の両側のリップルが大きくなって
いく様子がうかがうことができる。この透過帯のリップ
ルが透過率を下げるので、色分解フィルターの性能を低
下させることになる。
従来、このリップルを消去するためには、第８図に示す
ような膜構成、即ち、基板Ｇから数えて高屈折率誘電体
層の第１層Ｓｌ、低屈折率誘電体層の第２層Ｓ２．高屈
折率誘電体層の第３層Ｓ３．・・・低屈折率誘電体層の
第Ｎ層ＳＮから形成され、それぞれの光学的膜厚がλ０
／４からなる多重膜干渉フィルターにおいて、第１層Ｓ
と最終層ＳＮ層の光学的膜厚をそれぞれλ０／８とする
ことにより、反射帯両側のリップルを第９図に示すよう
に減少させることがなされている。
ような膜構成、即ち、基板Ｇから数えて高屈折率誘電体
層の第１層Ｓｌ、低屈折率誘電体層の第２層Ｓ２．高屈
折率誘電体層の第３層Ｓ３．・・・低屈折率誘電体層の
第Ｎ層ＳＮから形成され、それぞれの光学的膜厚がλ０
／４からなる多重膜干渉フィルターにおいて、第１層Ｓ
と最終層ＳＮ層の光学的膜厚をそれぞれλ０／８とする
ことにより、反射帯両側のリップルを第９図に示すよう
に減少させることがなされている。
［課題を解決するための手段］
ところで、このように依然として反射帯の両側にリップ
ルが残り、高性能の色分解を行うのには少なからず問題
があった。
ルが残り、高性能の色分解を行うのには少なからず問題
があった。
本件発明者は、基板から数えて第１層の光学的膜厚を先
。／２より厚く、同じく第２層の光学的膜厚をλ０／２
より厚く、同じく第３層の光学的膜厚をλ０／４より厚
く、同じく第４層の光学的膜厚をλ。／４より厚く、ま
た、空気側の最終層の光学的膜厚をλ０／４より薄く、
同じく最終層から数えて第２層の光学的膜厚をλ。／２
より厚く形成することにより、第２図に示す程度まで反
射帯両側のリップルを消去することが可能であることを
見出した。
。／２より厚く、同じく第２層の光学的膜厚をλ０／２
より厚く、同じく第３層の光学的膜厚をλ０／４より厚
く、同じく第４層の光学的膜厚をλ。／４より厚く、ま
た、空気側の最終層の光学的膜厚をλ０／４より薄く、
同じく最終層から数えて第２層の光学的膜厚をλ。／２
より厚く形成することにより、第２図に示す程度まで反
射帯両側のリップルを消去することが可能であることを
見出した。
［実 施 例］
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１
図はこの干渉フィルターの構成を拡大して示した概略構
成図で、ガラス基板Ｇから順に高屈折率誘電体Ｈの第１
層Ｓ３．低屈折率誘電体層りの第２層Ｓ２．高屈折率誘
電体層Ｈの第３層Ｓｓ、 ・・・低屈折率誘電体層り
の最終層ＳＮのＮ層から構成される。また、高屈折率誘
電体層のＨ層および低屈折率誘電体層のＬ層の層厚は光
学的膜厚を示す。このＨ層としては、Ｔｉ１ｔ 、Ｚｒ
Ｏ□、ＺｎＳ等が使用され、Ｌ層としては５ｉＯｉ 、
ＭｇＦ２．Ａｌ□０８等が使用される。また、ガラス基
板Ｇの屈折率は、１５２程度のものを用いる。
図はこの干渉フィルターの構成を拡大して示した概略構
成図で、ガラス基板Ｇから順に高屈折率誘電体Ｈの第１
層Ｓ３．低屈折率誘電体層りの第２層Ｓ２．高屈折率誘
電体層Ｈの第３層Ｓｓ、 ・・・低屈折率誘電体層り
の最終層ＳＮのＮ層から構成される。また、高屈折率誘
電体層のＨ層および低屈折率誘電体層のＬ層の層厚は光
学的膜厚を示す。このＨ層としては、Ｔｉ１ｔ 、Ｚｒ
Ｏ□、ＺｎＳ等が使用され、Ｌ層としては５ｉＯｉ 、
ＭｇＦ２．Ａｌ□０８等が使用される。また、ガラス基
板Ｇの屈折率は、１５２程度のものを用いる。
次に具体的な実施例を示す。
層 物 質 屈折率
基板 ガラス １５２
Ｓ、 ＺｒＯ２２，０５
Ｓ２ Ａｌ２Ｏ３１，６３
Ｓａ ＺｒＯ２２，０５
Ｓ４ Ａｌ。０． １．６３
Ｓ５ ＺｒＯ２２，０５
Ｓ６ Ａ１．０． １．６３
膜厚
２９６×λ０／４
２９６×λ。／４
１ ロ６× え。 ／４
１０６×λ０／４
λ０／４
λ。／４
ＳＮ−３２ｒ ０２ ２．０５ 先。／
４Ｓ、２Ａ ｌ ２０３１．６３ λ。／４
Ｓ Ｎ−Ｉ Ｚ ｒ Ｏ２２，０５２，２４ｘλ０／
４Ｓ、 Ａ１２０３ １．６３ ０．８４Ｘｌ。
４Ｓ、２Ａ ｌ ２０３１．６３ λ。／４
Ｓ Ｎ−Ｉ Ｚ ｒ Ｏ２２，０５２，２４ｘλ０／
４Ｓ、 Ａ１２０３ １．６３ ０．８４Ｘｌ。
／４この発明では、ガラス基板Ｇ上に第１層Ｓ、として
膜厚をλ０／２より厚いＨ層を形成し、この上に第２層
Ｓ２として膜厚が同じくλ０／２よりも厚いＬ層を形成
する。さらに、この上に形成される第３層Ｓ３．第４層
Ｓ４としては順次Ｈ層とＬ層を交互に膜厚をλ０／４よ
り厚くなるように形成し、さらにこの上に形成される第
５層８５〜第Ｎ−２層Ｓ ｎ−２としては順次Ｈ層とＬ
層を交互に膜厚をλ０／４になるように形成し、その上
部の空気側に接する最終層Ｓｎは膜厚λ。／４よりも薄
くＬ層を形成し、この最終層から数えた第２層であるＳ
。−６層を膜厚λ。／２よりも厚くＨ層が形成されてい
るように構成するのである。
膜厚をλ０／２より厚いＨ層を形成し、この上に第２層
Ｓ２として膜厚が同じくλ０／２よりも厚いＬ層を形成
する。さらに、この上に形成される第３層Ｓ３．第４層
Ｓ４としては順次Ｈ層とＬ層を交互に膜厚をλ０／４よ
り厚くなるように形成し、さらにこの上に形成される第
５層８５〜第Ｎ−２層Ｓ ｎ−２としては順次Ｈ層とＬ
層を交互に膜厚をλ０／４になるように形成し、その上
部の空気側に接する最終層Ｓｎは膜厚λ。／４よりも薄
くＬ層を形成し、この最終層から数えた第２層であるＳ
。−６層を膜厚λ。／２よりも厚くＨ層が形成されてい
るように構成するのである。
このように構成された干渉フィルターの分光透過率曲線
を第２図に示す。この図からも明らかなように吸収バン
ト域両側のリップルは第９図に示すものに比べ格段に減
少していることがわかる。
を第２図に示す。この図からも明らかなように吸収バン
ト域両側のリップルは第９図に示すものに比べ格段に減
少していることがわかる。
［発明の効果］
以上説明したとおり、この発明の干渉フィルターは、ガ
ラス基板から数えて第１層の高屈折率誘電体層の光学的
膜厚をλ０／２より厚く、第２層の低屈折率誘電体層の
光学的膜厚をλ０／２より厚く、同じく、第３層の高屈
折率誘電体層の光学的膜厚をλ０／４より厚く、第４層
の低屈折率誘電体層の光学的膜厚をλ０／４より厚く、
第Ｎ−１層目の高屈折率誘電体層の光学的膜厚をλ。／
２より厚く、同じく第Ｎ層の低屈折率誘電体層の光学的
膜厚をλ。／４より薄く形成ことにより、不透過帯より
も長波長側および短波長側両方の透過帯のリップルを減
少させ、高性能の色分解が可能となる干渉フィルターを
製作することができる。
ラス基板から数えて第１層の高屈折率誘電体層の光学的
膜厚をλ０／２より厚く、第２層の低屈折率誘電体層の
光学的膜厚をλ０／２より厚く、同じく、第３層の高屈
折率誘電体層の光学的膜厚をλ０／４より厚く、第４層
の低屈折率誘電体層の光学的膜厚をλ０／４より厚く、
第Ｎ−１層目の高屈折率誘電体層の光学的膜厚をλ。／
２より厚く、同じく第Ｎ層の低屈折率誘電体層の光学的
膜厚をλ。／４より薄く形成ことにより、不透過帯より
も長波長側および短波長側両方の透過帯のリップルを減
少させ、高性能の色分解が可能となる干渉フィルターを
製作することができる。
第１区は、本発明の実施例の干渉フィルターを拡大して
示す構成図、 第２図は、上記第１図に示す干渉フィルターの分光透過
率曲線図、 第３図は、従来の干渉フィルターを拡大して示す構成図
、 第４図〜第７図は、膜構成により分光透過率曲線が変化
することを説明するための分光透過率曲線図、 第８図は、リップルを改良した従来の干渉フィルターの
膜構成を示す構成図、 第９図は、上記第８図に示す干渉フィルターの分光透過
率曲線図である。 Ｈ・ ガラス基板 高屈折率誘電体層 低屈折率誘電体層 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社
示す構成図、 第２図は、上記第１図に示す干渉フィルターの分光透過
率曲線図、 第３図は、従来の干渉フィルターを拡大して示す構成図
、 第４図〜第７図は、膜構成により分光透過率曲線が変化
することを説明するための分光透過率曲線図、 第８図は、リップルを改良した従来の干渉フィルターの
膜構成を示す構成図、 第９図は、上記第８図に示す干渉フィルターの分光透過
率曲線図である。 Ｈ・ ガラス基板 高屈折率誘電体層 低屈折率誘電体層 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社
Claims (2)
- （１）基板より数えて奇数層目には、その光学的膜厚が
λ＿０／４の高屈折率の誘電体層が、同じく偶数層目に
はその光学的膜厚がλ＿０／４の低屈折率の誘電体層が
設けられ、基板より数えて最終層は低屈折率誘電体層で
終了するＮ層よりなる干渉フィルターにおいて、 基板より数えて第１層目の光学膜厚をλ＿０／２より厚
く、同じく第２層目の光学的膜厚を λ＿０／２より厚く、同じく第３層目の光学的膜厚をλ
＿０／４より厚く、同じく第４層目の光学的膜厚をλ＿
０／４より厚く、同じく第（Ｎ−１）層目の光学的膜厚
をλ＿０／２より厚く、同じく第Ｎ層目の光学的膜厚を
λ＿０／４より薄くすることにより、可視波長領域の不
透過帯よりも長波長側、短波長側両方の透過帯のリップ
ルを防止したことを特徴とする干渉フィルター。 - （２）基板より数えて第１層目、第２層目の光学的膜厚
は、同じく第（Ｎ−１）層目の光学的膜厚よりも厚いこ
とを特徴とする請求項１記載の干渉フィルター。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325426A JPH02170101A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 干渉フィルター |
| US07/455,969 US5035485A (en) | 1988-12-23 | 1989-12-21 | Interference filter with sharp cutoff characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325426A JPH02170101A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 干渉フィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170101A true JPH02170101A (ja) | 1990-06-29 |
Family
ID=18176724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325426A Pending JPH02170101A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 干渉フィルター |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5035485A (ja) |
| JP (1) | JPH02170101A (ja) |
Cited By (1)
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| US6301042B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-10-09 | Ciena Corporation | Fabry-perot optical filter with chirped dielectric mirrors |
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| US5907427A (en) | 1997-10-24 | 1999-05-25 | Time Domain Corporation | Photonic band gap device and method using a periodicity defect region to increase photonic signal delay |
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