JPH05215916A - ポリマーマイナスフィルター、その製造方法、及び放射線感受性物体の保護方法 - Google Patents
ポリマーマイナスフィルター、その製造方法、及び放射線感受性物体の保護方法Info
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- JPH05215916A JPH05215916A JP28425792A JP28425792A JPH05215916A JP H05215916 A JPH05215916 A JP H05215916A JP 28425792 A JP28425792 A JP 28425792A JP 28425792 A JP28425792 A JP 28425792A JP H05215916 A JPH05215916 A JP H05215916A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 λ0 を中心とした所定の設計波長に調整され
た少なくとも一つのポリマー干渉スタックを含んで成
る、入射電磁スペクトル帯域用のポリマーマイナスフィ
ルターを提供する。 【構成】 λ0 は300nm〜2000nmの範囲にあり、
該フィルターは光学的透明な支持体を含んで成り、しか
もその上に周囲温度で堆積された多数の組のポリマーの
薄い干渉層及び一つの最終の屈折率n2 を有する一つの
最終ポリマー層を有し、各組の干渉層はλ0 の1/2波
長に等しい全光学厚を有し、各組の部材はそれぞれ屈折
率n1 及びn2 を有し、屈折率n2 を有する層は屈折率
ns を有する支持体上に直接重ねられており、ns はn
1 にほぼ等しく、そしてn2 はn1よりも小さい。
た少なくとも一つのポリマー干渉スタックを含んで成
る、入射電磁スペクトル帯域用のポリマーマイナスフィ
ルターを提供する。 【構成】 λ0 は300nm〜2000nmの範囲にあり、
該フィルターは光学的透明な支持体を含んで成り、しか
もその上に周囲温度で堆積された多数の組のポリマーの
薄い干渉層及び一つの最終の屈折率n2 を有する一つの
最終ポリマー層を有し、各組の干渉層はλ0 の1/2波
長に等しい全光学厚を有し、各組の部材はそれぞれ屈折
率n1 及びn2 を有し、屈折率n2 を有する層は屈折率
ns を有する支持体上に直接重ねられており、ns はn
1 にほぼ等しく、そしてn2 はn1よりも小さい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単色の望ましくない電
磁エネルギーを反射するためのポリマーマイナスフィル
ターに関する。別の態様において、本発明は、該マイナ
スフィルターを提供する方法に関する。該マイナスフィ
ルターは、眼の保護装置を含むセンサー保護を提供する
のに有用である。
磁エネルギーを反射するためのポリマーマイナスフィル
ターに関する。別の態様において、本発明は、該マイナ
スフィルターを提供する方法に関する。該マイナスフィ
ルターは、眼の保護装置を含むセンサー保護を提供する
のに有用である。
【0002】
【従来の技術】支持体材料中に含浸されている無機着色
剤によって、あるいは有機色素によって、望ましくない
電磁線が吸収されうることが知られている。米国特許第
4,935,166号及び同第 4,106,857号明細書は、それぞれ
有機色素及び無機着色剤を利用した吸収フィルターにつ
いて開示している。色素法の最大の欠点は、最大吸収ピ
ークを調整して望ましくない単色輻射線の発光波長に正
確に一致させることができないという点である。吸収性
可視着色剤の分光分布は一般に波長と共に徐々に変化
し、そして高い明所感度を得るのに重要である鋭いカッ
トオン及びカットオフプロフィールに欠ける傾向があ
る。有機色素を利用した吸収フィルターを工学設計し
て、任意に選んだ波長で使用して高度の光学濃度を提供
することはできず、そしてそれらは一般に望ましくない
輻射線源に対する狭い排除帯域を提供していない。これ
らの要因の結果、望ましくない輻射線の吸収に必要な高
い光学濃度を達成して眼の保護を提供するために、色素
系レーザー排除フィルターの可視明所透過応答を犠牲に
しなければならない。色素材料によって吸収された輻射
線は通常、熱または蛍光の形態で、あるいは該材料内部
の光化学反応によって、消散することにも注意しなけれ
ばならない。高エネルギー輻射線に暴露される状況下で
は、これが色素材料に損害を与え、潜在的に危険な光学
的輻射源から使用者をもはや防護することができなくな
ることもある。
剤によって、あるいは有機色素によって、望ましくない
電磁線が吸収されうることが知られている。米国特許第
4,935,166号及び同第 4,106,857号明細書は、それぞれ
有機色素及び無機着色剤を利用した吸収フィルターにつ
いて開示している。色素法の最大の欠点は、最大吸収ピ
ークを調整して望ましくない単色輻射線の発光波長に正
確に一致させることができないという点である。吸収性
可視着色剤の分光分布は一般に波長と共に徐々に変化
し、そして高い明所感度を得るのに重要である鋭いカッ
トオン及びカットオフプロフィールに欠ける傾向があ
る。有機色素を利用した吸収フィルターを工学設計し
て、任意に選んだ波長で使用して高度の光学濃度を提供
することはできず、そしてそれらは一般に望ましくない
輻射線源に対する狭い排除帯域を提供していない。これ
らの要因の結果、望ましくない輻射線の吸収に必要な高
い光学濃度を達成して眼の保護を提供するために、色素
系レーザー排除フィルターの可視明所透過応答を犠牲に
しなければならない。色素材料によって吸収された輻射
線は通常、熱または蛍光の形態で、あるいは該材料内部
の光化学反応によって、消散することにも注意しなけれ
ばならない。高エネルギー輻射線に暴露される状況下で
は、これが色素材料に損害を与え、潜在的に危険な光学
的輻射源から使用者をもはや防護することができなくな
ることもある。
【0003】ひだ付(rugate)フィルターが米国特許第
4,837,044号及び同第 4,915,476号明細書に開示されて
いる。これらのフィルターは、光学的透明な支持体上
に、典型的には無機二酸化珪素−窒化珪素(SiO2-Si
3N4)、混合硫化−セレン化亜鉛、またはヒ化アルミニ
ウム/ヒ化ガリウムの混合物である誘電体薄膜材料のグ
レーデッド(不均質)多層を使用する。しかしながら、
この種のフィルターは実験室外で製造するのは困難であ
ることが知られている。
4,837,044号及び同第 4,915,476号明細書に開示されて
いる。これらのフィルターは、光学的透明な支持体上
に、典型的には無機二酸化珪素−窒化珪素(SiO2-Si
3N4)、混合硫化−セレン化亜鉛、またはヒ化アルミニ
ウム/ヒ化ガリウムの混合物である誘電体薄膜材料のグ
レーデッド(不均質)多層を使用する。しかしながら、
この種のフィルターは実験室外で製造するのは困難であ
ることが知られている。
【0004】当該技術分野では、ある種のマイナスフィ
ルターが知られている。米国特許第4,896,928号明細書
は、光学的透明なまたは部分吸収性の支持体上の、薄膜
構造の均質無機酸化物の多層について開示している。典
型的には、このようなフィルターは、望ましくない電磁
輻射線の排除のための極端に狭い反射帯域幅を提供する
には効率的ではない。
ルターが知られている。米国特許第4,896,928号明細書
は、光学的透明なまたは部分吸収性の支持体上の、薄膜
構造の均質無機酸化物の多層について開示している。典
型的には、このようなフィルターは、望ましくない電磁
輻射線の排除のための極端に狭い反射帯域幅を提供する
には効率的ではない。
【0005】ヘキサメチルジシロキサンを含む特定のポ
リマー材料のプラズマ重合、構造、特性、及びデポジシ
ョンコンダクション(deposition conduction)による
屈折率の変化が、Herman V. Boeing, "Fundamentals of
Plasma Chemistry and Technology", Technomic Publi
shing Co., Inc., Lancaster, PA, 327-332 (1988) ;J.
J. Beulens et al., Journal of Applied Polymer Sci
ence : Applied Polymer Symposium 46, 91-108, 209-2
42, 527-540 (1990) に開示されている。
リマー材料のプラズマ重合、構造、特性、及びデポジシ
ョンコンダクション(deposition conduction)による
屈折率の変化が、Herman V. Boeing, "Fundamentals of
Plasma Chemistry and Technology", Technomic Publi
shing Co., Inc., Lancaster, PA, 327-332 (1988) ;J.
J. Beulens et al., Journal of Applied Polymer Sci
ence : Applied Polymer Symposium 46, 91-108, 209-2
42, 527-540 (1990) に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】簡単に述べると、本発
明は、λ0 を中心とした所定の設計波長に調整された少
なくとも一つの干渉スタックを含んで成る、入射電磁ス
ペクトル帯域用の有機マイナスフィルターを提供する。
ここでは、λ0 は300nm〜2000nmの範囲にあり、
該フィルターは光学的透明なまたは部分吸収性の支持体
を含んで成り、しかもその上に堆積された多数の組の均
質なポリマーの薄い干渉層(及び一つの最終の四分の一
波長光学厚の低屈折率(n2 )層)を有し、各組の干渉
層はλ0 における波長の1/2に等しい全光学厚を有
し、各組の部材はそれぞれ屈折率n1及びn2 を有し、
屈折率n2 を有する層は屈折率ns を有する支持体上に
直接重ねられており、ns はn1 にほぼ等しく、そして
n2 はn1 よりも小さい。
明は、λ0 を中心とした所定の設計波長に調整された少
なくとも一つの干渉スタックを含んで成る、入射電磁ス
ペクトル帯域用の有機マイナスフィルターを提供する。
ここでは、λ0 は300nm〜2000nmの範囲にあり、
該フィルターは光学的透明なまたは部分吸収性の支持体
を含んで成り、しかもその上に堆積された多数の組の均
質なポリマーの薄い干渉層(及び一つの最終の四分の一
波長光学厚の低屈折率(n2 )層)を有し、各組の干渉
層はλ0 における波長の1/2に等しい全光学厚を有
し、各組の部材はそれぞれ屈折率n1及びn2 を有し、
屈折率n2 を有する層は屈折率ns を有する支持体上に
直接重ねられており、ns はn1 にほぼ等しく、そして
n2 はn1 よりも小さい。
【0007】別の態様では、多数の望ましくない電磁輻
射線帯域を排除するための多数のスタックを含んで成
り、各スタックが光学的透明なまたは部分吸収性の支持
体の比較的厚い層の間に配置されているポリマーマイナ
スフィルターが提供される。
射線帯域を排除するための多数のスタックを含んで成
り、各スタックが光学的透明なまたは部分吸収性の支持
体の比較的厚い層の間に配置されているポリマーマイナ
スフィルターが提供される。
【0008】さらに別の態様では、ポリマー層の干渉ス
タックを提供する方法が記載される。その方法は、一つ
の低屈折率(n2 )ポリマー層に加えて多数組のポリマ
ーの薄い干渉層のスタックを提供する工程を含み、各組
は異なる屈折率の二つの層を有し、そのうちの一層は、
支持している光学的透明な支持体と本質的に同じ屈折率
を有する。このポリマー組を提供する好ましい方法はプ
ラズマ重合による真空蒸着法である。
タックを提供する方法が記載される。その方法は、一つ
の低屈折率(n2 )ポリマー層に加えて多数組のポリマ
ーの薄い干渉層のスタックを提供する工程を含み、各組
は異なる屈折率の二つの層を有し、そのうちの一層は、
支持している光学的透明な支持体と本質的に同じ屈折率
を有する。このポリマー組を提供する好ましい方法はプ
ラズマ重合による真空蒸着法である。
【0009】本発明のマイナスフィルターは、ポリカー
ボネートやポリスチレンのようなプラスチック支持体上
に堆積した場合に、優れた低応力特性を有することがわ
かった。ポリマー層のスタックもまた、上記ポリカーボ
ネートやポリスチレン支持体のような通常用いられる光
学的透明なポリマー支持体上に堆積した場合に、優れた
接着特性を示す。このスタックは、低い欠陥レベル
(例、ピンホール)を特徴とし、そして非線形の支持体
上に適合するように堆積させることができる。該マイナ
スフィルターは高い明所透過率並びに中性カラーバラン
スを有する。それらはまた容易に製造されて、有用な視
野及び鋭い帯域エッジを有する眼の保護装置を提供す
る。
ボネートやポリスチレンのようなプラスチック支持体上
に堆積した場合に、優れた低応力特性を有することがわ
かった。ポリマー層のスタックもまた、上記ポリカーボ
ネートやポリスチレン支持体のような通常用いられる光
学的透明なポリマー支持体上に堆積した場合に、優れた
接着特性を示す。このスタックは、低い欠陥レベル
(例、ピンホール)を特徴とし、そして非線形の支持体
上に適合するように堆積させることができる。該マイナ
スフィルターは高い明所透過率並びに中性カラーバラン
スを有する。それらはまた容易に製造されて、有用な視
野及び鋭い帯域エッジを有する眼の保護装置を提供す
る。
【0010】本出願明細書において、「本質的に同じ屈
折率」とは屈折率の差が0.05以下であることを意味
し;「スタック」とは、望ましくない輻射線を排除する
望ましいレベルの光学濃度を提供するのに十分な、少な
くとも一つの支持体上の複数組のポリマーの薄い干渉層
と最終の一つの低屈折率層を意味し;一般にスタックは
25〜2500の範囲、好ましくは25〜500の範
囲、そしてより好ましくは50〜150の範囲の組を有
し;「低屈折率層」とは、屈折率n2 を有するポリマー
層を意味し;「薄い干渉フィルム」とは、光の透過波長
の多層反射ビームが互いにコヒーレントであるように界
面間の距離が短い二つの層を意味し;「光学厚」とは、
薄膜干渉層の物理的厚みと屈折率との積を意味し;「マ
イナスフィルター」とは、所定の狭い帯域の電磁輻射線
の排除を提供する、支持体上の薄い干渉フィルム層の少
なくとも一つのスタックを意味する。
折率」とは屈折率の差が0.05以下であることを意味
し;「スタック」とは、望ましくない輻射線を排除する
望ましいレベルの光学濃度を提供するのに十分な、少な
くとも一つの支持体上の複数組のポリマーの薄い干渉層
と最終の一つの低屈折率層を意味し;一般にスタックは
25〜2500の範囲、好ましくは25〜500の範
囲、そしてより好ましくは50〜150の範囲の組を有
し;「低屈折率層」とは、屈折率n2 を有するポリマー
層を意味し;「薄い干渉フィルム」とは、光の透過波長
の多層反射ビームが互いにコヒーレントであるように界
面間の距離が短い二つの層を意味し;「光学厚」とは、
薄膜干渉層の物理的厚みと屈折率との積を意味し;「マ
イナスフィルター」とは、所定の狭い帯域の電磁輻射線
の排除を提供する、支持体上の薄い干渉フィルム層の少
なくとも一つのスタックを意味する。
【0011】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、各マイナスフィルターが入射電磁輻射線のスペクト
ルから少なくとも一つの狭い波長帯域を排除することが
できる多層マイナスフィルターを提供するのに特に有用
である。このようなフィルターは、人の眼に損傷を与え
かねない強いレーザー輻射線を排除するのに特に有用で
ある。
は、各マイナスフィルターが入射電磁輻射線のスペクト
ルから少なくとも一つの狭い波長帯域を排除することが
できる多層マイナスフィルターを提供するのに特に有用
である。このようなフィルターは、人の眼に損傷を与え
かねない強いレーザー輻射線を排除するのに特に有用で
ある。
【0012】マイナスフィルター設計の実施態様の一つ
は、材料の二つの交互層(及び一つの最終四分の一波長
光学厚低屈折率層)からなるすべて四分の一波長光学厚
フィルムのスタックを含んで成り、そのうちの一つが支
持体及び入射媒体(すなわち、典型的にはポリカーボネ
ートプラスチック及び屈折率整合光学セメント)と同じ
屈折率を有する。マイナスフィルター中の四分の一波長
光学厚層の組、N、の数は、特に危険なまたは排除すべ
き波長において達成できる光学濃度の程度を決め、そし
て以下の数式から計算することができる:
は、材料の二つの交互層(及び一つの最終四分の一波長
光学厚低屈折率層)からなるすべて四分の一波長光学厚
フィルムのスタックを含んで成り、そのうちの一つが支
持体及び入射媒体(すなわち、典型的にはポリカーボネ
ートプラスチック及び屈折率整合光学セメント)と同じ
屈折率を有する。マイナスフィルター中の四分の一波長
光学厚層の組、N、の数は、特に危険なまたは排除すべ
き波長において達成できる光学濃度の程度を決め、そし
て以下の数式から計算することができる:
【0013】
【数1】
【0014】(上式中、R=1−10-D、Dは危険また
は排除波長において必要な光学濃度であり;n1 及びn
2 はn1 /n2 >1となるような二つの材料層の屈折率
であり;該層の一つ、すなわち屈折率n1 を有するもの
は、支持体の屈折率と等しいかまたはほぼ等しく;そし
て「INT」は、かっこ内の表現以下の最大整数を返す
関数である)
は排除波長において必要な光学濃度であり;n1 及びn
2 はn1 /n2 >1となるような二つの材料層の屈折率
であり;該層の一つ、すなわち屈折率n1 を有するもの
は、支持体の屈折率と等しいかまたはほぼ等しく;そし
て「INT」は、かっこ内の表現以下の最大整数を返す
関数である)
【0015】波長可変性は、マイナスフィルターの各層
の光学厚を所望のレーザー排除波長の四分の一波長とす
ることによって達成される。
の光学厚を所望のレーザー排除波長の四分の一波長とす
ることによって達成される。
【0016】レーザー排除区域の帯幅Δλは、高屈折率
フィルム材料対低屈折率フィルム材料の屈折率の比に比
例し、以下の数式から計算される:
フィルム材料対低屈折率フィルム材料の屈折率の比に比
例し、以下の数式から計算される:
【0017】
【数2】
【0018】(上式中、n1 及びn2 は先に定義したフ
ィルム材料の屈折率であり;mは反射率帯のオーダー
(すなわち、1、3、5、・・・m)であり、そしてλ
0mは第m番目のオーダーの反射率帯の中心の波長であ
り、ここでλ0mはλ0/m で、そしてλ0 は先に定義した
とうりである)。
ィルム材料の屈折率であり;mは反射率帯のオーダー
(すなわち、1、3、5、・・・m)であり、そしてλ
0mは第m番目のオーダーの反射率帯の中心の波長であ
り、ここでλ0mはλ0/m で、そしてλ0 は先に定義した
とうりである)。
【0019】マイナスフィルターの帯域外波は、一組の
二つのフィルム材料の屈折率を非常に密接に整合させる
(すなわち、Δnを0より大きく且つ0.1以下のおよ
その範囲内にする)ことによって、並びに例えばAlfred
Thelen, "Design of Optical Interference Coating
s", McGraw-Hill Book Co., 1989;及びH. A. Macleo
d,"Thin Film Optical Filters", Macmillan, 1986 の
文献に開示されている十分に確立された設計技法を用い
て整合層を最適に使用することによって最小限に抑えら
れる。
二つのフィルム材料の屈折率を非常に密接に整合させる
(すなわち、Δnを0より大きく且つ0.1以下のおよ
その範囲内にする)ことによって、並びに例えばAlfred
Thelen, "Design of Optical Interference Coating
s", McGraw-Hill Book Co., 1989;及びH. A. Macleo
d,"Thin Film Optical Filters", Macmillan, 1986 の
文献に開示されている十分に確立された設計技法を用い
て整合層を最適に使用することによって最小限に抑えら
れる。
【0020】多層スタック(マイナスフィルター)用の
代表的なポリマー支持体には、屈折率1.58〜1.5
9を有するポリカーボネート(General Electric Co.よ
り市販されている)、屈折率1.56〜1.60を有す
るポリスチレン、Lustrex(商標)(Monsant
o)、Plexiglas(商標)ポリアクリレート
(例、 Rohm and Hass製)[屈折率(ナトリウムD波
長)=1.46〜1.52]、屈折率=1.67のAr
del(商標)ポリアリールスルホン(例、Union Car
bide製)、屈折率1.52〜1.57のVolox(商
標)ポリエステル(例、General Electric製)、屈折率
1.63〜1.64のUdel(商標)ポリスルホン
(Union Carbide製)、及び屈折率=1.49のポリメ
チルメタクリレートが含まれる。各スタックは一つのポ
リマー支持体を有し、そして任意的に透明な上部保護媒
体を有することができる。多重スタックは、比較的大き
な挿入された透明ポリマー支持体を含んで成ることがで
き、各スタックはそれ自身の支持体上に堆積されてお
り、そして該多重スタックは任意に保護の透明上部層ま
たは上部支持体を有する。多重スタックのいずれの複合
材料においても、すべて同じポリマー材料及び同じ光学
特性の支持体を有することが好ましい。接着剤を(組の
層と支持体との間に)使用する場合には、その光学特性
(例、屈折率及び透明度範囲)をポリマー支持体媒体の
光学特性に整合させることが好ましい。
代表的なポリマー支持体には、屈折率1.58〜1.5
9を有するポリカーボネート(General Electric Co.よ
り市販されている)、屈折率1.56〜1.60を有す
るポリスチレン、Lustrex(商標)(Monsant
o)、Plexiglas(商標)ポリアクリレート
(例、 Rohm and Hass製)[屈折率(ナトリウムD波
長)=1.46〜1.52]、屈折率=1.67のAr
del(商標)ポリアリールスルホン(例、Union Car
bide製)、屈折率1.52〜1.57のVolox(商
標)ポリエステル(例、General Electric製)、屈折率
1.63〜1.64のUdel(商標)ポリスルホン
(Union Carbide製)、及び屈折率=1.49のポリメ
チルメタクリレートが含まれる。各スタックは一つのポ
リマー支持体を有し、そして任意的に透明な上部保護媒
体を有することができる。多重スタックは、比較的大き
な挿入された透明ポリマー支持体を含んで成ることがで
き、各スタックはそれ自身の支持体上に堆積されてお
り、そして該多重スタックは任意に保護の透明上部層ま
たは上部支持体を有する。多重スタックのいずれの複合
材料においても、すべて同じポリマー材料及び同じ光学
特性の支持体を有することが好ましい。接着剤を(組の
層と支持体との間に)使用する場合には、その光学特性
(例、屈折率及び透明度範囲)をポリマー支持体媒体の
光学特性に整合させることが好ましい。
【0021】好ましい実施態様では、各支持体(上部層
または上部支持体も)の厚みは0.05mm〜6.35mm
(2ミル〜0.25インチ)の範囲にある。マイナスフ
ィルター(またはくし形フィルター)の全体の厚みは、
危険波長の数、よって用いた挿入されているマイナスフ
ィルターの数に、支持体材料の要求される透明度範囲
に、所望の装置の全体重量に、そして必要な機械強度に
よって決まる。
または上部支持体も)の厚みは0.05mm〜6.35mm
(2ミル〜0.25インチ)の範囲にある。マイナスフ
ィルター(またはくし形フィルター)の全体の厚みは、
危険波長の数、よって用いた挿入されているマイナスフ
ィルターの数に、支持体材料の要求される透明度範囲
に、所望の装置の全体重量に、そして必要な機械強度に
よって決まる。
【0022】薄膜ポリマー組スタックは、支持体用に先
に記載したものを含む様々な光学的透明ポリマー材料か
ら供給されることができる。特に有用なポリマーには、
Aldrich Chemical Co., Inc. Milwaukee, WI. から純度
99%のメチルメタクリレートモノマーとして利用でき
るポリメチルメタクリレート(PMMA)、AldrichChe
mical Co., Inc. Milwaukee, WI. から利用できる純度
99%のヘキサメチルジシロキサンモノマーSi2 C6
H18O(HMDSO)、及び屈折率1.56〜1.60
を有するポリスチレン(Monsanto)が含まれる。これら
が望ましい理由は、それらが出発反応体モノマーから容
易に重合され、真空条件下のプラズマ蒸着法によって周
囲温度で、屈折率に影響を与える様々な架橋度で堆積さ
れうるからである。一般に、架橋度の増大は、プラズマ
重合によって堆積されたポリマー層の屈折率を増加させ
ることになる。すべての場合において、屈折率n2 を有
する干渉層は屈折率n1 を有する干渉層よりも低い無線
周波数(RF)出力密度で堆積される。
に記載したものを含む様々な光学的透明ポリマー材料か
ら供給されることができる。特に有用なポリマーには、
Aldrich Chemical Co., Inc. Milwaukee, WI. から純度
99%のメチルメタクリレートモノマーとして利用でき
るポリメチルメタクリレート(PMMA)、AldrichChe
mical Co., Inc. Milwaukee, WI. から利用できる純度
99%のヘキサメチルジシロキサンモノマーSi2 C6
H18O(HMDSO)、及び屈折率1.56〜1.60
を有するポリスチレン(Monsanto)が含まれる。これら
が望ましい理由は、それらが出発反応体モノマーから容
易に重合され、真空条件下のプラズマ蒸着法によって周
囲温度で、屈折率に影響を与える様々な架橋度で堆積さ
れうるからである。一般に、架橋度の増大は、プラズマ
重合によって堆積されたポリマー層の屈折率を増加させ
ることになる。すべての場合において、屈折率n2 を有
する干渉層は屈折率n1 を有する干渉層よりも低い無線
周波数(RF)出力密度で堆積される。
【0023】各組の光学厚は、排除すべき帯域の中心波
長の1/2に等しい。排除される波長は、ポリマーマイ
ナススタックによって吸収されるのではなく反射され
る。一般に、組の物理厚は、300nm〜2000nmの作
業スペクトル帯域にわたって約100nm〜700nmの範
囲にある。
長の1/2に等しい。排除される波長は、ポリマーマイ
ナススタックによって吸収されるのではなく反射され
る。一般に、組の物理厚は、300nm〜2000nmの作
業スペクトル帯域にわたって約100nm〜700nmの範
囲にある。
【0024】組の一つのポリマー部材(すなわち、低屈
折率部材)は、他方と比較して約1.1/1の範囲にあ
る相対物理厚を有する。高屈折率層は低屈折率層よりも
若干薄い。
折率部材)は、他方と比較して約1.1/1の範囲にあ
る相対物理厚を有する。高屈折率層は低屈折率層よりも
若干薄い。
【0025】本発明のマイナスフィルターは、以下のよ
うに提供されることができる。緩慢圧縮成形及びUV積
層を使用して、光学的及び機械的劣化を伴うことなく少
なくとも一つのスタックのシートをバイザー形状へ成形
することができる。
うに提供されることができる。緩慢圧縮成形及びUV積
層を使用して、光学的及び機械的劣化を伴うことなく少
なくとも一つのスタックのシートをバイザー形状へ成形
することができる。
【0026】色素系フィルター設計とは対照的に、ポリ
マーの非吸収性多層薄膜マイナスフィルターを設計製造
すると、可視から近赤外領域にわたるどの特定波長にお
いても危険なレーザー輻射線を高度に排除すると共に、
高い可視透過率を達成することができる。ポリマーマイ
ナスフィルターは、色素系設計を上回る技術的利点を多
数有する。それらには、高ポテンシャルの明所及び暗所
透過率、ほぼ正方形のカットオン/カットオフスペクト
ルプロフィール、中性色知覚、広帯域動作範囲、強烈な
レーザー出力に暴露されたときにフィルター内に発生す
る熱が無視できること、それゆえ高いポテンシャルのレ
ーザー損傷耐性、危険な特定レーザー波長への波長可変
性、及び多重波長における排除を達成する積層構造への
従順性が含まれる。多重波長におけるレーザー排除は、
連続して動作する挿入された干渉スタックによる積層構
造を利用することによって達成される。
マーの非吸収性多層薄膜マイナスフィルターを設計製造
すると、可視から近赤外領域にわたるどの特定波長にお
いても危険なレーザー輻射線を高度に排除すると共に、
高い可視透過率を達成することができる。ポリマーマイ
ナスフィルターは、色素系設計を上回る技術的利点を多
数有する。それらには、高ポテンシャルの明所及び暗所
透過率、ほぼ正方形のカットオン/カットオフスペクト
ルプロフィール、中性色知覚、広帯域動作範囲、強烈な
レーザー出力に暴露されたときにフィルター内に発生す
る熱が無視できること、それゆえ高いポテンシャルのレ
ーザー損傷耐性、危険な特定レーザー波長への波長可変
性、及び多重波長における排除を達成する積層構造への
従順性が含まれる。多重波長におけるレーザー排除は、
連続して動作する挿入された干渉スタックによる積層構
造を利用することによって達成される。
【0027】危険なレーザー排除のためのポリマーマイ
ナスフィルターの設計概念は、「ひだ付」グレーデッド
屈折率フィルム設計とは対照的に、真空蒸着法による一
定の結果で製造されることができる均質な(構造が均一
な)薄膜構造を利用することにも注意すべきである。さ
らにまた注目すべきことは、短波長吸収及び長波長吸収
(例、「ホットミラー」)のフィルターを、別のレーザ
ー排除特性を達成するための積層構造内の多層マイナス
フィルター部品との組合せで、可視明所性能を犠牲にす
ることなく利用できるということである。
ナスフィルターの設計概念は、「ひだ付」グレーデッド
屈折率フィルム設計とは対照的に、真空蒸着法による一
定の結果で製造されることができる均質な(構造が均一
な)薄膜構造を利用することにも注意すべきである。さ
らにまた注目すべきことは、短波長吸収及び長波長吸収
(例、「ホットミラー」)のフィルターを、別のレーザ
ー排除特性を達成するための積層構造内の多層マイナス
フィルター部品との組合せで、可視明所性能を犠牲にす
ることなく利用できるということである。
【0028】その上、プラズマ重合法は、HMDSOや
PMMAのような材料に対して周囲温度(例、20〜2
3℃)で行うことが可能である。
PMMAのような材料に対して周囲温度(例、20〜2
3℃)で行うことが可能である。
【0029】図1は、支持体12と、その上に多数組1
4の干渉層とを有するマイナスフィルタースタック10
を示している。各組14は、低屈折率13及び高屈折率
15の干渉層を含有している。低屈折率層13は、スタ
ックの最も上部の層を表している。保護層(例、接着さ
れた上部支持体)16がスタックを覆っている。
4の干渉層とを有するマイナスフィルタースタック10
を示している。各組14は、低屈折率13及び高屈折率
15の干渉層を含有している。低屈折率層13は、スタ
ックの最も上部の層を表している。保護層(例、接着さ
れた上部支持体)16がスタックを覆っている。
【0030】より詳細には、図2が、少なくとも三つの
干渉スタック22、24及び26を含んで成り、各々が
それぞれ波長λ0 、λ1 及びλ2 に調整されているマイ
ナスフィルター20を示している。より低い及びより高
い屈折率の部材(35、37)、(39、41)及び
(43、45)をそれぞれ有するポリマーの薄い干渉層
の組36、38及び40は、それぞれλ0 、λ1 及びλ
2 の1/2波長に等しい全光学厚を有する。低屈折率層
35、39及び43はそれぞれ、各スタックの最上部の
部材を表している。透明な保護層34が該層構造を覆っ
ている。
干渉スタック22、24及び26を含んで成り、各々が
それぞれ波長λ0 、λ1 及びλ2 に調整されているマイ
ナスフィルター20を示している。より低い及びより高
い屈折率の部材(35、37)、(39、41)及び
(43、45)をそれぞれ有するポリマーの薄い干渉層
の組36、38及び40は、それぞれλ0 、λ1 及びλ
2 の1/2波長に等しい全光学厚を有する。低屈折率層
35、39及び43はそれぞれ、各スタックの最上部の
部材を表している。透明な保護層34が該層構造を覆っ
ている。
【0031】本発明のポリマーマイナスフィルターは、
危険なレーザー輻射線に対して高度の保護を提供するこ
とが望まれるいずれのセンサー保護装置においても利用
性を見い出す。
危険なレーザー輻射線に対して高度の保護を提供するこ
とが望まれるいずれのセンサー保護装置においても利用
性を見い出す。
【0032】
【実施例】本発明の目的及び利点を以下の実施例により
さらに説明するが、これらの実施例に記載された特定の
材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を
不当に限定するものとして解釈すべきものではない。
さらに説明するが、これらの実施例に記載された特定の
材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を
不当に限定するものとして解釈すべきものではない。
【0033】コンピューターが作り出した例は、13及
び14エントリーを含有する二つの組のものであり、実
施例1及び2で示す。この二つの組の違いは、支持体の
屈折率(それゆえ、四分の一波長組の二つの層の各々の
うちの一つの屈折率)にある。各データエントリーの変
数は、二つの四分の一波長層組の第二の屈折率である。
表は、危険な光の波長において指定された光学濃度を達
成するのに必要な(一定の組の屈折率に対する)層組の
数を示している。
び14エントリーを含有する二つの組のものであり、実
施例1及び2で示す。この二つの組の違いは、支持体の
屈折率(それゆえ、四分の一波長組の二つの層の各々の
うちの一つの屈折率)にある。各データエントリーの変
数は、二つの四分の一波長層組の第二の屈折率である。
表は、危険な光の波長において指定された光学濃度を達
成するのに必要な(一定の組の屈折率に対する)層組の
数を示している。
【0034】各データエントリーについて、スタックの
パーセント帯域幅、すなわち反射帯域の幅を帯域の(中
心)波長で割った商をパーセントで表したもの、も示し
ている。二つの屈折率の差が小さくなるほど、排除帯域
は狭くなり、よって層を透過することができる帯域外の
光の量が増加する。
パーセント帯域幅、すなわち反射帯域の幅を帯域の(中
心)波長で割った商をパーセントで表したもの、も示し
ている。二つの屈折率の差が小さくなるほど、排除帯域
は狭くなり、よって層を透過することができる帯域外の
光の量が増加する。
【0035】各四分の一波長層の光学厚は問題の(中
心)波長によって決まる。
心)波長によって決まる。
【0036】ポリカーボネート支持体についてコンピュ
ーターが作り出したマイナスフィルター設計の例(以下
の表1及び2)は、スタックが1.45〜1.57の一
連の低屈折率プラズマポリマーフィルムについてポリカ
ーボネート支持体を有するマイナスフィルターに対して
光学濃度3〜6を達成するための、層の数及び排除のパ
ーセント全帯域幅((反射区域のデルタラムダ0 /ラム
ダ0 )×100)を与える。
ーターが作り出したマイナスフィルター設計の例(以下
の表1及び2)は、スタックが1.45〜1.57の一
連の低屈折率プラズマポリマーフィルムについてポリカ
ーボネート支持体を有するマイナスフィルターに対して
光学濃度3〜6を達成するための、層の数及び排除のパ
ーセント全帯域幅((反射区域のデルタラムダ0 /ラム
ダ0 )×100)を与える。
【0037】本発明の例示する設計は、ポリカーボネー
ト(PC)(N=1.58〜1.59を有する)の入射
媒体中に浸漬された有機フィルムスタックからなる:
ト(PC)(N=1.58〜1.59を有する)の入射
媒体中に浸漬された有機フィルムスタックからなる:
【0038】
【数3】
【0039】(上式中、「L」は四分の一波長光学厚低
屈折率フィルム(n2 )を表し、「H」は四分の一波長
高屈折率フィルム(n1 ≒n支持体)を表し、「η」は
マイナスフィルタースタック中の四分の一波長(Q−
W)光学厚層の反復組の数を表し、そして[M1]及び
[M2]は、先のThelen and Macleodに開示されてい
る、可視透過パスバンド(pass-band )中の波しわ(ri
pple)を最小限に抑えるように設計された有機整合層の
任意のスタックを表す。
屈折率フィルム(n2 )を表し、「H」は四分の一波長
高屈折率フィルム(n1 ≒n支持体)を表し、「η」は
マイナスフィルタースタック中の四分の一波長(Q−
W)光学厚層の反復組の数を表し、そして[M1]及び
[M2]は、先のThelen and Macleodに開示されてい
る、可視透過パスバンド(pass-band )中の波しわ(ri
pple)を最小限に抑えるように設計された有機整合層の
任意のスタックを表す。
【0040】 表1 ポリカーボネート支持体の屈折率=1.58 =フィルムn1 (例、ポリスチレンまたはHMDSO)の屈折率 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.45 スタックの%帯域幅=5.46 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 95 4 123 5 149 6 177 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.46 スタックの%帯域幅=5.03 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 103 4 133 5 163 6 191 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.47 スタックの%帯域幅=4.59 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 113 4 145 5 177 6 209 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.48 スタックの%帯域幅=4.16 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 125 4 161 5 197 6 231 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.49 スタックの%帯域幅=3.73 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 141 4 179 5 219 6 259 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.5 スタックの%帯域幅=3.31 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 159 4 203 5 247 6 291 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.51 スタックの%帯域幅=2.88 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 183 4 233 5 283 6 335 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.52 スタックの%帯域幅=2.46 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 213 4 273 5 333 6 391 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.53 スタックの%帯域幅=2.05 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 257 4 329 5 401 6 471 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.54 スタックの%帯域幅=1.63 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 323 4 413 5 503 6 591 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.55 スタックの%帯域幅=1.22 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 431 4 551 5 671 6 793 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.56 スタックの%帯域幅=0.81 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 4 831 5 1011 6 1193 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.57 スタックの%帯域幅=0.40 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 1305 4 1667 5 2031 6 2393
【0041】 表2 ポリカーボネート支持体の屈折率=1.59 =フィルムn1 (例、ポリスチレンまたはHMDSO)の屈折率 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.45 スタックの%帯域幅=5.86 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 89 4 113 5 139 6 163 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.46 スタックの%帯域幅=5.43 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 97 4 123 5 151 6 177 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.47 スタックの%帯域幅=4.99 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 105 4 135 5 163 6 193 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.48 スタックの%帯域幅=4.56 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 115 4 147 5 179 6 211 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.49 スタックの%帯域幅=4.13 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 127 4 163 5 197 6 233 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.5 スタックの%帯域幅=3.71 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 141 4 181 5 221 6 259 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.51 スタックの%帯域幅=3.29 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 159 4 205 5 285 6 293 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.52 スタックの%帯域幅=2.87 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 183 4 235 5 285 6 337 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.53 スタックの%帯域幅=2.45 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 215 4 275 5 335 6 395 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.54 スタックの%帯域幅=2.03 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 259 4 331 5 403 6 475 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.55 スタックの%帯域幅=1.62 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 325 4 415 5 505 6 595 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.56 スタックの%帯域幅=1.21 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 435 4 555 5 677 6 797 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.57 スタックの%帯域幅=0.81 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 4 837 5 1019 6 1199 ──────────────────────────────────── フィルムn2 の屈折率=1.58 スタックの%帯域幅=0.40 光学濃度 フィルム屈折率n1 及びn2 を示すスタック中のQ−W層数 3 1313 4 1679 5 2043 6 2409
【0042】実施例3 図3に概略的に示したプラズマ蒸着反応器100(Plas
ma Therm Co., modelno. PK2440)の支持体電極102
の上に、厚み254マイクロメートルのポリカーボネー
ト製支持体104を配置した。プラズマ蒸着反応器10
0はまた、上部ハウジング130、底部ハウジング13
1、側部ハウジング133、絶縁体115、光学モニタ
ー132、覗き窓134、絶縁体136及び開口部13
8をも含んで成る。電源は図示されていない。ポリマー
支持体104のすぐ近くにウィットネスガラス(witnes
s glass)106を配置した。次いで反応室108を出
口110から排気して圧力を20〜30 mTorrの範囲に
した。低屈折率層112の蒸着には、処理ガス(ヘキサ
メチルジシロキサン(HMDSO)及び酸素)を、シャ
ワーヘッド電極118の開口部116から分散するガス
の流入速度を変化させることによって制御された量で入
口114から導入した。出口110に接続されたターボ
モレキュラー真空ポンプ(図示なし)による反応室10
8の排気は、反応室内の圧力が20 mTorrに到達するま
で継続した。反応室内108で13.56 MHzでプラズ
マが点火すると、圧力は25 mTorrに上昇した。
ma Therm Co., modelno. PK2440)の支持体電極102
の上に、厚み254マイクロメートルのポリカーボネー
ト製支持体104を配置した。プラズマ蒸着反応器10
0はまた、上部ハウジング130、底部ハウジング13
1、側部ハウジング133、絶縁体115、光学モニタ
ー132、覗き窓134、絶縁体136及び開口部13
8をも含んで成る。電源は図示されていない。ポリマー
支持体104のすぐ近くにウィットネスガラス(witnes
s glass)106を配置した。次いで反応室108を出
口110から排気して圧力を20〜30 mTorrの範囲に
した。低屈折率層112の蒸着には、処理ガス(ヘキサ
メチルジシロキサン(HMDSO)及び酸素)を、シャ
ワーヘッド電極118の開口部116から分散するガス
の流入速度を変化させることによって制御された量で入
口114から導入した。出口110に接続されたターボ
モレキュラー真空ポンプ(図示なし)による反応室10
8の排気は、反応室内の圧力が20 mTorrに到達するま
で継続した。反応室内108で13.56 MHzでプラズ
マが点火すると、圧力は25 mTorrに上昇した。
【0043】高屈折率層120の蒸着には、処理ガス
(HMDSO)を、該ガスの流入速度と反応室108の
排気速度をターボモレキュラー真空ポンプ(図示なし)
によって変化させて反応室内の圧力が30 mTorrに到達
するまで制御された量で入口114から導入した。プラ
ズマの点火によって圧力は35 mTorrに上昇した。
(HMDSO)を、該ガスの流入速度と反応室108の
排気速度をターボモレキュラー真空ポンプ(図示なし)
によって変化させて反応室内の圧力が30 mTorrに到達
するまで制御された量で入口114から導入した。プラ
ズマの点火によって圧力は35 mTorrに上昇した。
【0044】低屈折率層112(プラズマ重合ヘキサメ
チルジシロキサン)の蒸着パラメーターは以下のとうり
とした: ガス流量:50sccmHMDSO 80sccm酸素 圧力:25 mTorr(プラズマ点火時に20から25 mTo
rrに段階的に上昇) RF出力:−400ボルトRF制御モード;(〜155
ワット) フィルム特性:屈折率1.460 蒸着速度1.5nm/秒
チルジシロキサン)の蒸着パラメーターは以下のとうり
とした: ガス流量:50sccmHMDSO 80sccm酸素 圧力:25 mTorr(プラズマ点火時に20から25 mTo
rrに段階的に上昇) RF出力:−400ボルトRF制御モード;(〜155
ワット) フィルム特性:屈折率1.460 蒸着速度1.5nm/秒
【0045】高屈折率層120(同様にプラズマ重合ヘ
キサメチルジシロキサン)の蒸着パラメーターは以下の
とうりとした: ガス流量:32sccmHMDSO 圧力:35 mTorr(プラズマ点火時に30から35 mTo
rrに段階的に上昇) RF出力:−530ボルトRF制御モード;(〜250
ワット) フィルム特性:屈折率1.55 蒸着速度4.5nm/秒
キサメチルジシロキサン)の蒸着パラメーターは以下の
とうりとした: ガス流量:32sccmHMDSO 圧力:35 mTorr(プラズマ点火時に30から35 mTo
rrに段階的に上昇) RF出力:−530ボルトRF制御モード;(〜250
ワット) フィルム特性:屈折率1.55 蒸着速度4.5nm/秒
【0046】上記処理変数による蒸着を121回交互さ
せ、低屈折率層で始めて、次いで高屈折率層、その次は
低屈折率層というようにして、最後に低屈折率層で終了
して60組プラス1を提供した。各層の光学厚は、波長
制御用の回折格子モノクロメーターに接続された変調ビ
ームフォトメーターを含んで成る光学モニター132を
使用して、蒸着室内の現場で監視した。高屈折率及び低
屈折率四分の一波長層の蒸着は、前記光学モニター13
2で測定したシリコンウェハーウィットネスガラス10
6上で試料採取された反射率の極値において停止した。
例えば、最初の低屈折率層の蒸着は、当該技術分野で周
知のように蒸着時の反射率の変動が最初の最小点に到達
したときに停止し(層の光学厚は監視している波長にお
ける1/4波長に等しい);最初の高屈折率フィルム
(最初の1/4波長の屈折率フィルム上に蒸着される)
は、当該技術分野で周知のように蒸着時の反射率の変動
が最大値に到達したときに停止した(層の光学厚は監視
している波長における1/4波長に等しい)。この12
1層のマイナスフィルターの分光性能を、波長領域0.
3〜0.9マイクロメートルについて縦座標に吸光度
(光学濃度)単位0〜3を与えて図4に示した。示した
ように、排除波長(波長は0.55マイクロメートルで
あった)で測定したフィルターの極大光学濃度Aは、H
MDSOポリマー材料の121層の交互の高及び低屈折
率層からなる複合マイナスフィルターでは2.55であ
った。「A」は、指定波長λ0 =0.55マイクロメー
トルで達成された最大光学濃度(2.55)を表す。
(光学濃度=2.55は、非吸収性フィルム材料につい
て透過率0.28%及び反射率99.72%と等価であ
る。)
せ、低屈折率層で始めて、次いで高屈折率層、その次は
低屈折率層というようにして、最後に低屈折率層で終了
して60組プラス1を提供した。各層の光学厚は、波長
制御用の回折格子モノクロメーターに接続された変調ビ
ームフォトメーターを含んで成る光学モニター132を
使用して、蒸着室内の現場で監視した。高屈折率及び低
屈折率四分の一波長層の蒸着は、前記光学モニター13
2で測定したシリコンウェハーウィットネスガラス10
6上で試料採取された反射率の極値において停止した。
例えば、最初の低屈折率層の蒸着は、当該技術分野で周
知のように蒸着時の反射率の変動が最初の最小点に到達
したときに停止し(層の光学厚は監視している波長にお
ける1/4波長に等しい);最初の高屈折率フィルム
(最初の1/4波長の屈折率フィルム上に蒸着される)
は、当該技術分野で周知のように蒸着時の反射率の変動
が最大値に到達したときに停止した(層の光学厚は監視
している波長における1/4波長に等しい)。この12
1層のマイナスフィルターの分光性能を、波長領域0.
3〜0.9マイクロメートルについて縦座標に吸光度
(光学濃度)単位0〜3を与えて図4に示した。示した
ように、排除波長(波長は0.55マイクロメートルで
あった)で測定したフィルターの極大光学濃度Aは、H
MDSOポリマー材料の121層の交互の高及び低屈折
率層からなる複合マイナスフィルターでは2.55であ
った。「A」は、指定波長λ0 =0.55マイクロメー
トルで達成された最大光学濃度(2.55)を表す。
(光学濃度=2.55は、非吸収性フィルム材料につい
て透過率0.28%及び反射率99.72%と等価であ
る。)
【0047】下部支持体とほぼ同じ厚みのポリカーボネ
ートの保護用上部支持体を、透明な光学セメントによっ
て、最上部の薄い干渉層に接着することができる。
ートの保護用上部支持体を、透明な光学セメントによっ
て、最上部の薄い干渉層に接着することができる。
【0048】本発明の各種改質及び変型は、本発明の範
囲及び精神を逸脱することなく当業者には明白であり、
そして本発明は本明細書に記載された例示的な実施態様
に不当に限定されることがないことを理解すべきであ
る。
囲及び精神を逸脱することなく当業者には明白であり、
そして本発明は本明細書に記載された例示的な実施態様
に不当に限定されることがないことを理解すべきであ
る。
【図1】ポリマーマイナスフィルターを示す概略図であ
る。
る。
【図2】本発明の3スタックマイナスフィルターを示す
概略図である。
概略図である。
【図3】プラズマ蒸着反応器を示す概略図である。
【図4】実施例1の121層マイナスフィルターの分光
性能曲線を示すグラフである。
性能曲線を示すグラフである。
10…マイナスフィルタースタック 12…支持体 13、35、39、43、112…低屈折率層部材 14…多数の組 15、37、41、45、120…高屈折率層部材 16、34…保護層 20…マイナスフィルター 22、24、26…干渉スタック 36、38、40…干渉層 100…プラズマ蒸着反応器 102…支持体電極 104…支持体 106…ウィットネスガラス 108…反応室 110…出口 114…入口 115、136…絶縁体 116…開口部 118…シャワーヘッド電極 130…上部ハウジング 131…底部ハウジング 132…光学モニター 133…側部ハウジング 134…覗き窓 138…開口部
Claims (3)
- 【請求項1】 λ0 付近を中心とした所定の設計波長に
調整された少なくとも一つのポリマー干渉スタックを含
んで成る、入射電磁スペクトル帯域用のポリマーマイナ
スフィルターにおいて、λ0 が300nm〜2000nmの
範囲にあり、前記フィルターが、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、ポリアクリレート、ポリアリールスルホ
ン、ポリエステル及びポリスルホンより成る群から選択
された光学的透明な支持体を含んで成り、しかもその上
に堆積された多数の組のポリマーの薄い干渉層(屈折率
n1 を有する該層はポリスチレン、プラズマ重合ヘキサ
メチルジシロキサン及びポリメチルメタクリレートより
成る群から選択され、そして屈折率n2 を有する該層は
プラズマ重合ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン
及びヘキサメチルジシロキサンより成る群から選択され
る)と、屈折率n2を有する一つの最終のポリマーの薄
い干渉層とを有し、各組の干渉層がλ0 の1/2波長に
等しい全光学厚を有し、各組の部材がそれぞれ屈折率n
1 及びn2 を有し、屈折率n2 を有する層が屈折率ns
を有する前記支持体上に直接重ねられており、ns がn
1 にほぼ等しく、そしてn2 がn1 よりも小さい前記ポ
リマーマイナスフィルター。 - 【請求項2】 屈折率ns を有する光学的透明な支持体
上に、屈折率n1 及びn2 (n2 はn1 よりも小さい)
を有する多数の組のプラズマ重合有機干渉層を堆積させ
る工程(屈折率n2 を有する層は前記支持体上に直接重
ねられ、そしてns はn1 とほぼ等しい)、並びに屈折
率n2 を有する最終のプラズマ重合有機層を堆積させる
工程を含んで成る、入射電磁スペクトル帯域を排除する
ための有機層のスタックを含んで成る請求項1記載のマ
イナスフィルターを製造する方法において、前記層及び
支持体が、λ0 付近を中心とした所定の設計波長に調整
されたポリマー干渉スタックを提供し、λ0 が300nm
〜2000nmの範囲にあり、前記方法が多重スタックの
複合材料を製造し、該スタックの各々がそのように製造
される前記方法。 - 【請求項3】 少なくとも一つの特定波長の望ましくな
い電磁輻射線から輻射線感受性物体を保護する方法にお
いて、前記特定波長の電磁輻射線が保護すべき物体に到
達できないように配置されている請求項1または2記載
のマイナスフィルターを提供する工程を含んで成る前記
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US784367 | 1991-10-29 | ||
US07/784,367 US5238738A (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Polymeric minus filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05215916A true JPH05215916A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=25132242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28425792A Pending JPH05215916A (ja) | 1991-10-29 | 1992-10-22 | ポリマーマイナスフィルター、その製造方法、及び放射線感受性物体の保護方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5238738A (ja) |
EP (1) | EP0540215A3 (ja) |
JP (1) | JPH05215916A (ja) |
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US7570428B2 (en) | 2004-07-07 | 2009-08-04 | Olympus Corporation | Multilayer minus filter and fluorescence microscope |
JP2011242679A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Tamron Co Ltd | 増反射膜を有する反射部材及びその製造方法 |
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US6804058B1 (en) | 1993-12-21 | 2004-10-12 | 3M Innovative Properties Company | Electroluminescent light source and display incorporating same |
DE69435173D1 (de) | 1993-12-21 | 2009-01-15 | Minnesota Mining & Mfg | Mehrschichtiger optischer Film |
US5882774A (en) | 1993-12-21 | 1999-03-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical film |
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1991
- 1991-10-29 US US07/784,367 patent/US5238738A/en not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-10-15 EP EP19920309434 patent/EP0540215A3/en not_active Withdrawn
- 1992-10-22 JP JP28425792A patent/JPH05215916A/ja active Pending
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