JPH07168019A - Polarizing beam splitter and optical device - Google Patents

Polarizing beam splitter and optical device

Info

Publication number
JPH07168019A
JPH07168019A JP21243594A JP21243594A JPH07168019A JP H07168019 A JPH07168019 A JP H07168019A JP 21243594 A JP21243594 A JP 21243594A JP 21243594 A JP21243594 A JP 21243594A JP H07168019 A JPH07168019 A JP H07168019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beam splitter
light
polarization beam
optical device
material layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21243594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironobu Kiyomoto
浩伸 清本
Hayami Hosokawa
速美 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP21243594A priority Critical patent/JPH07168019A/en
Publication of JPH07168019A publication Critical patent/JPH07168019A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To relieve stresses to prevent peeling and cracking of films and to prevent the wavelength band of incoming beams from broadening by stacking a specific multilayer film on a substrate. CONSTITUTION:A multilayer film 8 comprising a first matching layer 4, a first stack group 5, a second stack group 6 and a second matching layer 7 is stacked on a substrate 3. The stacks constituting the multilayer film 8 are divided into at least two groups, the first stack group 5 comprising a plurality of material layers that are exerted with stresses in different directions, the second stack group 6 comprising a plurality of material layers that are exerted with stresses in the same direction and have a greater difference in refractive index between them than between two of the materials constituting the first stack group 5. For example, the multilayer film 8 comprises the first stack group 5 having a material layer 5a composed chiefly of TiO2 and a material layer 5b composed chiefly of SiO2 which are stacked alternately and the second stack group 6 having a material layer 6a composed chiefly of TiO2 and a material layer 6b composed chiefly of MgF2 which are stacked alternately.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光学系の光路中に設け
られる偏光ビームスプリッタ及びそれを用いた光学装置
に係り、特に入射光の波長の広帯域化を図ることのでき
る偏光ビームスプリッタ及び光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization beam splitter provided in the optical path of an optical system and an optical device using the same, and more particularly to a polarization beam splitter and an optical system capable of widening the wavelength band of incident light. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の偏光ビームスプリッタは、基板上
にSiの酸化物を主成分とする物質層と、Tiの酸化物
を主成分とする物質層とが、交互に積層された多層膜が
堆積されて構成されていた。
2. Description of the Related Art A conventional polarizing beam splitter has a multilayer film in which a material layer containing Si oxide as a main component and a material layer containing Ti oxide as a main component are alternately laminated on a substrate. It was composed by being deposited.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のような偏光ビー
ムスプリッタにおいて、入射光の波長の広帯域化を図る
ためには、積層された2種類の物質層の屈折率の差を大
きくしなければならない。しかしながら、TiO2 とS
iO2 との屈折率の差は小さい。この屈折率の差を大き
くするために、2種類の物質層をそれぞれTiO2 とM
gF2 とで構成することが考えられるが、TiO2 とM
gF2 とは成膜時に膜内に発生する応力が同じ方向であ
る。このため、積層数を多くすると一方向の応力が増大
し、膜が剥離したりクラックが発生したりする恐れがあ
り、積層数が制限されるという問題があった。
In the polarization beam splitter as described above, in order to widen the wavelength band of the incident light, the difference in the refractive index between the two kinds of laminated material layers must be increased. . However, TiO 2 and S
The difference in refractive index from iO 2 is small. In order to increase this difference in refractive index, two types of material layers are used, TiO 2 and M, respectively.
It may be composed of gF 2 , but TiO 2 and M
With gF 2 , the stress generated in the film during film formation is in the same direction. Therefore, if the number of layers is increased, the stress in one direction increases, there is a risk that the film may peel off or cracks occur, and there is a problem that the number of layers is limited.

【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、積層された物質層に剥離やクラックが発生する
ことを防止して、入射光の波長の広帯域化を図ることの
できる偏光ビームスプリッタ及び光学装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent a peeling or a crack from occurring in the laminated material layers and to broaden the wavelength band of incident light. It is an object to provide a splitter and an optical device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の偏光ビームスプリッタは、少なく
とも2種類の物質層が繰り返して積層されてなる多層膜
8が堆積された少なくとも1枚の基板3を有する偏光ビ
ームスプリッタ1において、多層膜8を構成する積層群
を少なくとも2群とし、第1の積層群5を応力の方向が
互いに異なる複数の物質層で構成し、第2の積層群6を
応力の方向が同一で屈折率の差が第1の積層群5を構成
する物質のうち2種の物質の間の屈折率の差より大きい
複数の物質層で構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the polarization beam splitter according to claim 1 has at least one multilayer film 8 in which at least two kinds of material layers are repeatedly laminated. In the polarization beam splitter 1 having a single substrate 3, the multilayer film 8 has at least two stacking groups, and the first stacking group 5 includes a plurality of material layers having different stress directions. It is characterized in that the stacking group 6 is composed of a plurality of material layers having the same stress direction and a difference in refractive index larger than a difference in refractive index between two kinds of materials constituting the first stacking group 5. And

【0006】請求項2に記載の偏光ビームスプリッタ
は、多層膜8は、互いに異なった光学的膜厚を有する複
数の物質層で構成されていることを特徴とする。
The polarization beam splitter according to a second aspect of the invention is characterized in that the multilayer film 8 is composed of a plurality of material layers having different optical film thicknesses.

【0007】請求項3に記載の偏光ビームスプリッタ
は、応力の方向が互いに異なる物質層間の境界数が、応
力の方向が互いに同一の物質層間の境界数より多いこと
を特徴とする。
A polarization beam splitter according to a third aspect of the invention is characterized in that the number of boundaries between material layers having different stress directions is greater than the number of boundaries between material layers having the same stress direction.

【0008】請求項4に記載の偏光ビームスプリッタ
は、第1の積層群5は、Tiの酸化物を主成分とする物
質層5aと、Siの酸化物を主成分とする物質層5bと
が繰り返して積層されてなり、第2の積層群6は、Ti
の酸化物を主成分とする物質層6aと、Mgのフッ化物
を主成分とする物質層6bとが繰り返して積層されてな
ることを特徴とする。
In the polarization beam splitter according to the fourth aspect, the first stacking group 5 includes a material layer 5a containing Ti oxide as a main component and a material layer 5b containing Si oxide as a main component. The second stacking group 6 is made by repeatedly stacking Ti.
The material layer 6a containing the oxide as the main component and the material layer 6b containing the Mg fluoride as the main component are repeatedly laminated.

【0009】請求項5に記載の偏光ビームスプリッタ
は、光学系の発散または収束光路中に配置されることを
特徴とする。
A polarization beam splitter according to a fifth aspect is arranged in a diverging or converging optical path of an optical system.

【0010】請求項6に記載の光学装置は、請求項1乃
至5のいずれかに記載の偏光ビームスプリッタ1を透過
または反射した光を受光する受光手段を備えたことを特
徴とする。
An optical device described in claim 6 is characterized by comprising a light receiving means for receiving the light transmitted or reflected by the polarization beam splitter 1 described in any one of claims 1 to 5.

【0011】請求項7に記載の光学装置は、被検知物体
102に対して光を出射する発光手段(例えば図9のL
ED103)を備えることを特徴とする。
An optical device according to a seventh aspect of the present invention is a light emitting means for emitting light to the object 102 to be detected (for example, L in FIG.
ED103) is provided.

【0012】請求項8に記載の光学装置は、受光手段の
出力に基づいて被検知物体102の有無を検出すること
を特徴とする。
An optical device according to an eighth aspect is characterized in that the presence or absence of the detected object 102 is detected based on the output of the light receiving means.

【0013】請求項9に記載の光学装置は、受光手段の
出力に基づいて被検知物体102の状態を判別すること
を特徴とする。
An optical device according to a ninth aspect is characterized in that the state of the detected object 102 is determined based on the output of the light receiving means.

【0014】[0014]

【作用】上記構成の偏光ビームスプリッタにおいては、
例えば、TiO2 を主成分とする物質層5aとSiO2
を主成分とする物質層5bとを交互に繰り返して積層し
た第1の積層群5と、TiO2 を主成分とする物質層6
aとMgF2 を主成分とする物質層6bとを交互に繰り
返して積層した第2の積層群6とで多層膜8を構成した
とき、SiO2 とTiO2 とは成膜時に発生する応力の
方向が逆であるので、積層数を多くしても剥離やクラッ
クが発生するおそれが少ない。
In the polarizing beam splitter having the above structure,
For example, the material layer 5a containing TiO 2 as a main component and SiO 2
And a material layer 6 containing TiO 2 as a main component.
When a multilayer film 8 is formed by a second layer group 6 in which a and a material layer 6b containing MgF 2 as a main component are alternately and repeatedly laminated, SiO 2 and TiO 2 are Since the directions are opposite, peeling or cracking is unlikely to occur even if the number of laminated layers is increased.

【0015】また、TiO2 とMgF2 との屈折率の差
が大きいので、入射する光の波長の広帯域において、P
偏光成分の透過率を100%近く、S偏光成分の透過率
を0%近くにすることができる。すなわち、TiO2
SiO2 だけで多層膜8を構成した場合に比較して広帯
域化を図ることができ、しかも積層数を多くすることが
できる。
Further, since the difference in the refractive index between TiO 2 and MgF 2 is large, P in a wide wavelength band of incident light
The transmittance of the polarized component can be close to 100%, and the transmittance of the S polarized component can be close to 0%. That is, the band can be widened and the number of layers can be increased as compared with the case where the multilayer film 8 is composed of only TiO 2 and SiO 2 .

【0016】さらに、多層膜8を互いに異なる光学的膜
厚で構成することにより、設計の自由度が増し、より広
帯域化を実現することができる。特に、収束光路や発散
光路中のように、入射角が範囲を持つ場合の広帯域化に
有効である。
Further, by forming the multilayer film 8 with different optical film thicknesses, the degree of freedom in design is increased and a wider band can be realized. In particular, it is effective for widening the band when the incident angle has a range, such as in a convergent optical path or a divergent optical path.

【0017】上記構成の偏光ビームスプリッタ1を、被
検知物体102に対して光を出射するLED103と、
被検知物体102からの反射、透過、散乱光を受光する
受光手段とを備えた光学装置に設け、被検知物体102
からの光を偏光ビームスプリッタ1によりP偏光成分と
S偏光成分とに分離し、受光手段で受光して、被検知物
体102の有無や状態を判別するとき、偏光ビームスプ
リッタ1の上記の特性により、光学装置の性能を向上さ
せることができる。
The polarization beam splitter 1 having the above-described structure is provided with an LED 103 for emitting light to the object 102 to be detected,
The detection target object 102 is provided in an optical device provided with a light receiving unit that receives reflected, transmitted, and scattered light from the detection target object 102.
When the polarized beam splitter 1 separates the light from the P polarized light component and the S polarized light component, and the light receiving means receives the light to determine the presence or absence or the state of the detected object 102, the above-described characteristics of the polarized beam splitter 1 are used. The performance of the optical device can be improved.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の偏光ビームスプリッタの一実
施例を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the polarization beam splitter of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】偏光ビームスプリッタ1は、図2に示すよ
うに、S偏光とP偏光とを有する入射光2の光路中に配
置することにより、入射光2の所定の波長範囲内におい
て、P偏光成分は100%近く透過し、S偏光成分はほ
とんど透過せず100%近く反射する。
As shown in FIG. 2, the polarization beam splitter 1 is arranged in the optical path of the incident light 2 having S-polarized light and P-polarized light, so that the P-polarized light component is within the predetermined wavelength range of the incident light 2. Transmits almost 100%, transmits almost no S-polarized component, and reflects nearly 100%.

【0020】図1に本発明の第1の実施例による多層膜
の構成を示す。以下に示す膜厚ndは光学的膜厚がλ/
4の何倍かを示している。屈折率n=1.5の基板3上に
は順次第1のマッチング層4,第1の積層群5,第2の
積層群6及び第2のマッチング層7からなる多層膜8が
堆積されている。
FIG. 1 shows the structure of a multilayer film according to the first embodiment of the present invention. The film thickness nd shown below has an optical film thickness of λ /
It is a multiple of four. A multi-layer film 8 including a first matching layer 4, a first stack group 5, a second stack group 6 and a second matching layer 7 is sequentially deposited on a substrate 3 having a refractive index n = 1.5. There is.

【0021】マッチング層4は、nd=0.94のTiO
2 層4aと、nd=0.55のSiO2 層4bとから構成
されており、マッチング層7は、nd=0.5のSiO2
層で構成されていて、図3に示すような、波長に対する
透過率曲線に表れるリップル特性を除去する作用を有す
る。第1の積層群5はnd=1のTiO2 層5aとnd
=1のSiO2 層5bとが、それぞれ5層ずつ交互に積
層されて構成されている。第2の積層群6はnd=1の
TiO2 層6aとnd=1のMgF2 層6bとが、それ
ぞれ4層ずつ交互に積層されて構成されている。ここ
で、TiO2 ,SiO2 ,MgF2 の屈折率は、それぞ
れ2.26,1.46,1.39である。
The matching layer 4 is TiO of nd = 0.94.
The matching layer 7 is composed of two layers 4a and a SiO 2 layer 4b of nd = 0.55, and the matching layer 7 is made of SiO 2 of nd = 0.5.
It is composed of layers and has a function of removing the ripple characteristic appearing in the transmittance curve with respect to wavelength as shown in FIG. The first stack group 5 is composed of the TiO 2 layers 5a of nd = 1 and nd.
= 1 and the SiO 2 layers 5b are alternately laminated, 5 layers each. The second laminated group 6 is configured by alternately laminating four nd = 1 TiO 2 layers 6a and four nd = 1 MgF 2 layers 6b. Here, the refractive indexes of TiO 2 , SiO 2 , and MgF 2 are 2.26, 1.46, and 1.39, respectively.

【0022】なお、リップルを除去するためのマッチン
グ層の設計手法については公知であり、例えばH.A.
Macleod著「光学薄膜」第6章(日刊工業新聞社
刊)(1989)に開示されている。
A method of designing a matching layer for removing ripples is well known, for example, H. H. et al. A.
It is disclosed in “Optical Thin Film”, Chapter 6 (published by Nikkan Kogyo Shimbun) by Macleod (1989).

【0023】上記のような多層膜8を有する偏光ビーム
スプリッタ1に、図1に示すように、入射角θ=65°
で入射光2を入射したときの、入射光2の波長(nm)
と透過率(%)との関係を、P偏光成分の透過率Tp及
びS偏光成分の透過率Tsについて、図3の曲線Aで示
す。なお、曲線Bは積層群5,6をすべてnd=1のT
iO2 層5aとnd=1のSiO2 層5bとをそれぞれ
9層ずつ交互に積層して多層膜8構成した場合の特性を
示すものである。
In the polarization beam splitter 1 having the multilayer film 8 as described above, as shown in FIG. 1, the incident angle θ = 65 °.
Wavelength of incident light 2 when incident light 2 is incident at (nm)
3 is shown by a curve A in FIG. 3 for the transmittance Tp of the P-polarized component and the transmittance Ts of the S-polarized component. In addition, the curve B is a T of nd = 1 for all the laminated groups 5 and 6.
shows the characteristics when the multilayer film 8 constituting iO 2 layers 5a and nd = 1 of the SiO 2 layer 5b alternately stacked one by each nine layers.

【0024】本実施例によれば、屈折率の差の大きいT
iO2 層6aとMgF2 層6bとが積層された第2の積
層群6が堆積されているので、図3に示すように、Ti
2層5aとSiO2 層5bとが積層された第1の積層
群5のみの場合と比較して、広帯域化が実現できる。ま
た、応力の方向が逆方向であるTiO2 層5aとSiO
2 層5bとが積層された第1の積層群5が堆積されてい
るので、応力の方向が同じ方向であるTiO2 層6aと
MgF2 層6bとが積層された第2の積層群6のみの場
合と比較して、成膜時の応力の発生による膜の剥離やク
ラックの発生を防ぐことができる。
According to this embodiment, T having a large difference in refractive index is used.
Since the second stacking group 6 in which the iO 2 layer 6a and the MgF 2 layer 6b are stacked is deposited, as shown in FIG.
Broadening of the band can be realized as compared with the case of only the first laminated group 5 in which the O 2 layer 5a and the SiO 2 layer 5b are laminated. In addition, the stress direction is opposite to that of the TiO 2 layer 5a and SiO 2.
Since the first stacking group 5 in which the two layers 5b are stacked is deposited, only the second stacking group 6 in which the TiO 2 layer 6a and the MgF 2 layer 6b, which have the same stress direction, are stacked. As compared with the above case, it is possible to prevent the peeling and cracking of the film due to the generation of stress during film formation.

【0025】本発明の第2の実施例では、図1に示す第
1のマッチング層4はnd=1.13のTiO2 層4aと
nd=0.57のSiO2 層4bで構成され、第1の積層
群5はnd=0.95のTiO2 層5aとnd=1.09の
SiO2 層5bとが、それぞれ5層ずつ交互に積層され
て構成されている。また、第2の積層群6はnd=1.0
6のTiO2 層6aとnd=0.92のMgF2 層6bと
が、それぞれ4層ずつ交互に積層されて構成され、第2
のマッチング層7はnd=2.10のSiO2 層で構成さ
れている。すなわち、積層群5,6を構成する物質層の
膜厚をλ/4からずらすことにより、設計の自由度が向
上する。
In the second embodiment of the present invention, the first matching layer 4 shown in FIG. 1 is composed of a TiO 2 layer 4a with nd = 1.13 and a SiO 2 layer 4b with nd = 0.57. The laminated group 5 of No. 1 is constituted by alternately laminating five TiO 2 layers 5a of nd = 0.95 and five SiO 2 layers 5b of nd = 1.09. The second stack group 6 has nd = 1.0.
6 TiO 2 layers 6a and nd = 0.92 MgF 2 layers 6b are alternately laminated in four layers,
The matching layer 7 is composed of a SiO 2 layer of nd = 2.10. That is, the degree of freedom in design is improved by shifting the film thickness of the material layers forming the stack groups 5 and 6 from λ / 4.

【0026】図4は第2の実施例による多層膜8におけ
る、入射光2の波長と透過率との関係を示す。図4に示
すように、本実施例によっても、入射光2の波長の広帯
域化を実現できる。
FIG. 4 shows the relationship between the wavelength of the incident light 2 and the transmittance in the multilayer film 8 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the wavelength band of the incident light 2 can be broadened by this embodiment as well.

【0027】また、積層群5,6を構成する物質層の膜
厚を、同じ物質層について同じ膜厚とせずに、すべての
膜厚を任意の値とすることにより、さらに設計の自由度
を向上させることができる。このような設計の最適化
は、コンピュータを用いて初期設計から順次、層の膜厚
を変更し、徐々に性能を改善することによって達成され
る。
Further, the film thicknesses of the material layers constituting the laminated groups 5 and 6 are not the same for the same material layers, but all the film thicknesses are set to arbitrary values, thereby further increasing the degree of freedom in design. Can be improved. Such design optimization is achieved by sequentially changing the thickness of layers from the initial design using a computer and gradually improving the performance.

【0028】図5に本発明の第3の実施例による多層膜
の構成を示す。本実施例では、図1に示す第1の積層群
5と第2の積層群6との間に第1のマッチング層4と同
様の構成の第3のマッチング層11を設けた。本実施例
によると、設計の自由度が向上し、所望の特性を容易に
得ることができる。
FIG. 5 shows the structure of a multilayer film according to the third embodiment of the present invention. In this example, a third matching layer 11 having the same structure as the first matching layer 4 was provided between the first laminated group 5 and the second laminated group 6 shown in FIG. According to this embodiment, the degree of freedom in design is improved and desired characteristics can be easily obtained.

【0029】図6に本発明の第4の実施例の構成を示
す。本実施例は、偏光ビームスプリッタ1を収束光路上
に配置した場合を示す。この場合は入射光の入射角
θ1 、θ2、θ3 が異なる。このときマッチング層は、
図5に示すように、3箇所に設けられており、TiO2
層5aとSiO2 層5bとの境界数をTiO2 層6aと
MgF2 層6bとの境界数より多くしている。また、各
積層群5,6を構成する物質層の膜厚をλ/4からずら
して設計の自由度を増している。入射光2の波長(n
m)、入射角(θ)と透過率(%)との関係を図8に示
し、従来のように物質層をTiO2 層とSiO2 層のみ
で構成した場合の関係を図7に示す。
FIG. 6 shows the configuration of the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the polarization beam splitter 1 is arranged on the convergent optical path. In this case, the incident angles of incident light θ 1 , θ 2 , and θ 3 are different. At this time, the matching layer is
As shown in FIG. 5, TiO 2 is provided at three locations.
The number of boundaries between the layer 5a and the SiO 2 layer 5b is made larger than the number of boundaries between the TiO 2 layer 6a and the MgF 2 layer 6b. Moreover, the degree of freedom in design is increased by displacing the film thickness of the material layers forming each of the stack groups 5 and 6 from λ / 4. Wavelength of incident light 2 (n
m), the relationship between the incident angle (θ) and the transmittance (%) is shown in FIG. 8, and the relationship when the material layer is composed of only the TiO 2 layer and the SiO 2 layer as in the conventional case is shown in FIG.

【0030】なお、図7及び図8に示す特性曲線は、下
記に示す膜構造の例を基として計算されている。ここで
設計波長は940nmであり、上左から順に基板側から
積層された各層の膜厚ndを示す。 (a)図7の膜構造 1.22TiO2 −1.71SiO2 −0.20TiO2
(0.96SiO2 −0.97TiO2 )×5−1.07SiO
2 −0.97TiO2 −1.12SiO2 −(0.96TiO
2 −0.98SiO2 )×5−0.14TiO2 −1.71S
iO2 −0.88TiO2 (b)図8の膜構造 1.99TiO2 −1.07SiO2 −0.49TiO2
(0.92SiO2 −0.98TiO2 )×5−1.01SiO
2 −0.97TiO2 −1.12SiO2 −(0.96TiO
2 −0.99MgF2 )×5−1.88SiO2 −0.69T
iO2
The characteristic curves shown in FIGS. 7 and 8 are calculated based on the example of the film structure shown below. Here, the design wavelength is 940 nm, and the film thickness nd of each layer laminated from the substrate side in order from the upper left is shown. (A) The film structure of FIG. 7 1.22 TiO 2 -1.71 SiO 2 -0.20 TiO 2-
(0.96SiO 2 −0.97TiO 2 ) × 5-1.07SiO
2 -0.97TiO 2 -1.12SiO 2 - (0.96TiO
2 -0.98SiO 2) × 5-0.14TiO 2 -1.71S
iO 2 −0.88 TiO 2 (b) Film structure of FIG. 8 1.99 TiO 2 −1.07 SiO 2 −0.49 TiO 2
(0.92SiO 2 −0.98TiO 2 ) × 5-1.01SiO
2 -0.97TiO 2 -1.12SiO 2 - (0.96TiO
2 -0.99MgF 2) × 5-1.88SiO 2 -0.69T
iO 2

【0031】本実施例によれば、第1の積層群5を構成
する物質層の境界数を第2の積層群6を構成する境界数
より多くすることにより、成膜時の応力により膜の剥離
やクラックの発生を防ぐことができ、多層化が可能とな
り生産性が向上する。また、図8に示す本実施例は、図
7に示す従来例に比べて、入射光の波長の広帯域化が実
現できる。
According to this embodiment, the number of boundaries of the material layers forming the first stacking group 5 is made larger than the number of boundaries forming the second stacking group 6, so that the stress of the film formation causes the film formation. It is possible to prevent the occurrence of peeling and cracks, and it is possible to form multiple layers, which improves productivity. In addition, the present embodiment shown in FIG. 8 can realize a wider wavelength band of incident light than the conventional example shown in FIG.

【0032】上記各実施例では平板状の偏光ビームスプ
リッタ1について説明したが、プリズム状などの偏光ビ
ームスプリッタに応用しても同様の効果が得られる。
In each of the above embodiments, the flat polarization beam splitter 1 has been described, but the same effect can be obtained by applying it to a polarization beam splitter having a prism shape or the like.

【0033】また、積層群は2種類に限定されず、3種
類以上であってもよい。さらに、各積層群を構成する物
質層も上記3種類に限定されず、同等の特性を有するも
のであれば他の材料の組合せであってもよい。
The number of laminated layers is not limited to two, and may be three or more. Further, the material layers forming each stacking group are not limited to the above-mentioned three types, and may be a combination of other materials as long as they have equivalent characteristics.

【0034】また、図6には収束光路上に偏光ビームス
プリッタ1を配置した場合を示しているが、発散光路中
に配置しても同様の効果を得ることができる。
Although FIG. 6 shows the case where the polarization beam splitter 1 is arranged on the convergent optical path, the same effect can be obtained by arranging it on the divergent optical path.

【0035】次に、本発明の光学装置の実施例を図面を
参照して説明する。
Next, embodiments of the optical device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0036】図9は本発明の光学装置の基本概念を示し
た第1の実施例であり、筐体101内には、被検知物体
102に対して光を出射する発光手段としての例えばL
ED103が配置されており、LED103より出射さ
れた光は、被検知物体102に対して斜め方向から投射
される。被検知物体102に対して出射された投射光
は、被検知物体102によって反射され、筐体101内
に配置された受光手段によって受光される。この受光手
段は、偏光子の1つである偏光ビームスプリッタ1と、
第1と第2の受光素子104,105より構成してい
る。前記偏光ビームスプリッタ1は、透過ガラス材より
成る平行平板を基体とし、被検知物体102からの反射
光の入射側表面に、前述した多層膜8が形成されてお
り、これによって斜め方向から入射する反射光を、互い
に直交する2つの偏光成分の光に分割する。すなわち、
S偏光成分は、偏光ビームスプリッタ1の表面において
反射され、第1の受光素子104に投射される。またP
偏光成分は、透過ガラス材より成る平行平板の基体を透
過し、第2の受光素子105に投射される。
FIG. 9 shows a first embodiment showing the basic concept of the optical device of the present invention. For example, L as a light emitting means for emitting light to the object 102 to be detected is provided in the housing 101.
The ED 103 is arranged, and the light emitted from the LED 103 is projected obliquely onto the detected object 102. The projection light emitted to the detected object 102 is reflected by the detected object 102 and is received by the light receiving means arranged inside the housing 101. The light receiving means includes a polarization beam splitter 1 which is one of the polarizers,
It is composed of first and second light receiving elements 104 and 105. The polarization beam splitter 1 has a parallel plate made of a transmissive glass material as a substrate, and the above-mentioned multilayer film 8 is formed on the incident side surface of the reflected light from the object to be detected 102, whereby the light is incident from an oblique direction. The reflected light is split into two lights having two polarization components that are orthogonal to each other. That is,
The S-polarized component is reflected on the surface of the polarization beam splitter 1 and projected on the first light receiving element 104. Also P
The polarized component is transmitted through a parallel plate base made of a transparent glass material and is projected on the second light receiving element 105.

【0037】以上の構成において、被検出物体102が
透明体の場合には、被検出物体102におけるS偏光成
分の反射率がP偏光成分の反射率よりも大きくなる。ま
た、被検出物体102の表面が粗面の場合には、前記両
偏光成分の反射率がほぼ等しくなる。従って、前記2つ
の受光素子104,105からの出力の比をとること
で、被検出物体102が透明体であるか否かの判別が可
能であり、また、透明体(ガラス)の表面が曇った場合
や、水滴が付着した時も同様の原理により、その表面状
態を検出することができる。
In the above structure, when the detected object 102 is a transparent body, the reflectance of the S-polarized component on the detected object 102 is higher than the reflectance of the P-polarized component. Further, when the surface of the detected object 102 is a rough surface, the reflectances of the both polarization components are substantially equal. Therefore, by taking the ratio of the outputs from the two light receiving elements 104 and 105, it is possible to determine whether or not the detected object 102 is a transparent body, and the surface of the transparent body (glass) is fogged. In the case of water drops or when water drops adhere, the surface condition can be detected by the same principle.

【0038】この時、被検出物体102の位置が多少変
動したり、多少の傾き変動が生じても、前記2つの受光
素子104および105に入射するS偏光成分およびP
偏光成分の光量は同様に変化し、2つの受光素子104
および105の出力の比の変動は少なく、よって安定な
検出が保障される。
At this time, even if the position of the object to be detected 102 is slightly changed or the inclination is slightly changed, the S-polarized light component and P which are incident on the two light receiving elements 104 and 105 and P
The light amount of the polarization component changes in the same manner, and the two light receiving elements 104
There is little variation in the ratio of the outputs of 105 and 105, thus ensuring stable detection.

【0039】図10は、本発明の第2の実施例の構成を
示したものであり、投光部と受光部が分離した透過形の
検知装置の例である。LED103より出射された光
は、被検知物体102に対して斜めに入射して透過し、
そして、第1の実施例と同様に、透過した光を互いに直
交する2つの偏光成分の光に分割する。
FIG. 10 shows the configuration of the second embodiment of the present invention, which is an example of a transmission type detection device in which the light projecting portion and the light receiving portion are separated. The light emitted from the LED 103 is obliquely incident on and transmitted through the detected object 102,
Then, similarly to the first embodiment, the transmitted light is split into two light components having two polarization components orthogonal to each other.

【0040】以上の構成において、被検知物体102が
透明体の場合、被検知物体102におけるP偏光成分の
透過率がS偏光成分の透過率より大きくなる。従って、
2つの受光素子104,105からの出力の比をとるこ
とにより、被検知物体102が透明体であるか否かの判
別が可能で、また、異なる屈折率をもつ透明体であれ
ば、P偏光成分の透過率とS偏光成分の透過率がそれぞ
れ変化するので、透明体どうしの判別も可能となる。
In the above structure, when the detected object 102 is a transparent body, the transmittance of the P-polarized component in the detected object 102 is higher than the transmittance of the S-polarized component. Therefore,
By taking the ratio of the outputs from the two light receiving elements 104 and 105, it is possible to determine whether or not the detected object 102 is a transparent body, and if it is a transparent body having a different refractive index, P polarization Since the transmittance of the component and the transmittance of the S-polarized component change, it is possible to distinguish between the transparent bodies.

【0041】加えて、第1の実施例と同様に、透明体の
表面に異物が付着した場合も、その表面状態を検出する
ことができる。
In addition, similarly to the first embodiment, even if a foreign matter adheres to the surface of the transparent body, the surface condition of the foreign matter can be detected.

【0042】図11は、第2の実施例を応用した第3の
実施例であり、発光部からは、主にP偏光もしくはS偏
光を出射するように、半導体レーザLD103aを使用
する。そして、この光を受光部において2つの受光素子
104,105で受光するのであるが、被検知物体10
2が存在しない時、PもしくはS偏光を受光する片方の
受光素子からの出力はほとんどない状態となるが、この
光路中に光を散乱させる物体201(雨、雪、霧もしく
はビーム径に比べて小さな異物、表面の粗い透明体)が
存在すると、2つの受光素子104,105の出力が変
化し、その存在を検知できる。
FIG. 11 shows a third embodiment to which the second embodiment is applied, in which the semiconductor laser LD103a is used so as to mainly emit P-polarized light or S-polarized light from the light emitting section. Then, the light is received by the two light receiving elements 104 and 105 in the light receiving section.
When 2 does not exist, there is almost no output from one light receiving element that receives P or S polarized light, but an object 201 that scatters light in this optical path (compared to rain, snow, fog or beam diameter). If there is a small foreign matter or a transparent body having a rough surface, the outputs of the two light receiving elements 104 and 105 change, and the presence thereof can be detected.

【0043】図12に表面状態を検知することを目的と
した構成の第4の実施例を示す。LED103からは、
LED光を偏光子110を介して偏光として出射させ
る。この場合、LED103を半導体レーザを用いて、
偏光子110をはぶいても良い。LED103から第1
の光学レンズ112を介してやや発散して出射した光の
光軸付近の光は、被検知物体102に対してほぼ垂直に
入射させる。そして、被検知物体102を反射した正反
射光を第2の光学レンズ113を介して収束して受光で
きるように受光手段を配置する。
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the construction for detecting the surface condition. From the LED 103,
The LED light is emitted as polarized light through the polarizer 110. In this case, the LED 103 using a semiconductor laser,
The polarizer 110 may be removed. First from LED 103
The light near the optical axis of the light slightly diverged and emitted through the optical lens 112 is made to enter the object 102 to be detected substantially vertically. Then, the light receiving unit is arranged so that the specularly reflected light reflected by the detected object 102 can be converged and received via the second optical lens 113.

【0044】この時、被検知物体102の表面が平らで
あれば、LED103から出射された光の偏光成分は保
存されて、反射し、表面が粗面であれば、表面で拡散反
射するので、偏光は保存させずに、例えば、表面が全く
粗面の場合は、2つの受光素子104,105の受光量
はほぼ同じとなる。従って、被検知物体102の表面状
態の判別が可能となる。
At this time, if the surface of the detected object 102 is flat, the polarization component of the light emitted from the LED 103 is stored and reflected, and if the surface is rough, it is diffusely reflected on the surface. For example, when the surface is completely rough without preserving the polarized light, the light receiving amounts of the two light receiving elements 104 and 105 are substantially the same. Therefore, it is possible to determine the surface state of the detected object 102.

【0045】図9のような構成であって、被検知物体1
02が存在しない時、LED103から出射された光
は、図13,14に示す第5の実施例のように平板また
は円筒状の背景物体91,92を反射して、受光素子1
04,105を有する光学装置93に受光されるとす
る。
The structure as shown in FIG.
When 02 does not exist, the light emitted from the LED 103 is reflected by the flat background or cylindrical background objects 91 and 92 as in the fifth embodiment shown in FIGS.
It is assumed that light is received by the optical device 93 having 04 and 105.

【0046】この時、背景物体91,92が金属であれ
ば、被検出物体102が存在しない時、受光素子10
4,105にはLED103からの光の偏光方向が保存
されて入ってくるので、2つの受光量の比はほぼ同じと
なる。(LED103はランダムな偏光の光を出射する
ため)。従って、被検知物体102としてほとんど拡散
反射してしまう紙94などがきた時には、同様に2つの
受光量の比がほぼ同じとなるので、区別がなくなり、別
の演算が必要となる。
At this time, if the background objects 91 and 92 are made of metal, when the object 102 to be detected does not exist, the light receiving element 10
Since the polarization directions of the light from the LEDs 103 are stored and entered in the reference numerals 4, 105, the ratio of the two received light amounts is substantially the same. (Because the LED 103 emits randomly polarized light). Therefore, when the paper 94 or the like that is almost diffused and reflected as the detected object 102, the ratio of the two received light amounts becomes substantially the same, so that the distinction is lost and another calculation is required.

【0047】そこで背景となる台座91,92に、図1
6に示すように誘電体95(例えばガラス)を選んだ
り、図15に示すように金属96に塗料97を塗布する
などして、P偏光成分とS偏光成分の反射率に差をつけ
ることで、上で述べた検知が同じ演算で検出可能とな
る。
Therefore, as shown in FIG.
6, a dielectric 95 (for example, glass) is selected, or a paint 97 is applied to the metal 96 as shown in FIG. 15 to make the reflectances of the P-polarized component and the S-polarized component different. The detection described above can be detected by the same calculation.

【0048】また、この装置が被検知物体102上を移
動し、そのエッジを検出することにより、被検知物体1
02のサイズ、姿勢、位置ずれなどを判別するとき、装
置がセンシングしている部分において、背景91,92
の材質や表面状態の変化があれば正確なエッジ検出が不
可能となり、特に、被検知物体102が透明体の場合
は、その検知さえ判別不可能となる可能性がでてくる。
Further, this apparatus moves on the object 102 to be detected and detects the edge of the object 102 to detect the object 1 to be detected.
When determining the size, posture, position shift, etc. of 02, the background 91, 92
If there is a change in the material or surface state of the object, accurate edge detection becomes impossible, and even if the detected object 102 is a transparent body, even the detection may become indistinguishable.

【0049】ここで第5の実施例として閾値の自動設定
手順について説明する。自動チューニング命令をした
時、もしくは定められたタイミング(例えば、電源投入
時、一定時間など)において、以下の手順で閾値の自動
調整もしくは自動補正を行う。
A procedure for automatically setting a threshold will be described as a fifth embodiment. When an automatic tuning command is issued or at a predetermined timing (for example, when the power is turned on or for a certain period of time), the threshold value is automatically adjusted or corrected in the following procedure.

【0050】第1の手順は判別すべき被検知物体をユー
ザーが定められた順にセンシングさせるか、検知装置も
しくは検知装置を具備した機器がその内部にストックし
てある部分から順にセンシングさせることにより、装置
の出力信号から最適な閾値に設定する。第2の手順は判
別が比較的困難な限られた被検知物体を、第1の手順と
同様にセンシングさせることにより、装置の出力信号か
ら最適な閾値に設定する。
In the first procedure, the sensing object to be discriminated is sensed by the user in a predetermined order, or the sensing device or a device equipped with the sensing device is sequentially sensed from the part stocked therein. The optimum threshold value is set based on the output signal of the device. In the second procedure, a limited object to be detected, which is relatively difficult to discriminate, is sensed in the same manner as in the first procedure, and an optimum threshold value is set from the output signal of the device.

【0051】図17に示す第6の実施例は、検知装置の
応用例を示したものである。図17に示す例は、プリン
タやコピーマシンのような印刷機において(その他ワー
プロ、プロッタ、ファックス、レコーダ等)、用紙トレ
イに収納された印刷対象物(被検知物体)102が紙で
あるか、OHPフィルムであるか、すなわち透明体また
は不透明物質であるか否かの検出もしくは紙同志の種類
(普通紙、感熱紙、コーティング紙)の検出を行うため
に利用した例を示している。
The sixth embodiment shown in FIG. 17 shows an application example of the detection device. In the example shown in FIG. 17, in a printing machine such as a printer or a copy machine (other word processors, plotters, faxes, recorders, etc.), is the print target (detected object) 102 stored in the paper tray 102 paper, The example shown is used to detect whether it is an OHP film, that is, whether it is a transparent body or an opaque substance, or to detect the type of paper (plain paper, thermal paper, coated paper).

【0052】検知装置Aは用紙トレイの上方に配置さ
れ、印刷対象物の判別を行い、印刷処理に対し搬送経路
の機械的パラメータ、印字方式或いは印刷濃度等のパラ
メータが調整、設定される。
The detecting device A is arranged above the paper tray, discriminates an object to be printed, and adjusts and sets mechanical parameters of the conveying path, parameters such as a printing method and a printing density for the printing process.

【0053】また、この検知装置を手差し給紙部分や、
搬送経路中に配置し(図示せず)、印刷対象物の判別を
行い、上に述べたパラメータの調整、設定を行えるよう
にすればよい。
In addition, this detection device
It may be arranged (not shown) in the conveyance path, the object to be printed may be discriminated, and the above-mentioned parameters may be adjusted and set.

【0054】図18は、この用紙判別装置としての本発
明の検知装置Aを印刷ヘッドBに取りつけることによ
り、これから印刷を行う紙の種類に合わせて印刷処理の
パラメータを調整するようにした例である。
FIG. 18 shows an example in which the detection device A of the present invention as the paper discriminating device is attached to the print head B to adjust the parameters of the printing process according to the type of paper to be printed. is there.

【0055】印刷ヘッドBに取り付ける構成としたの
で、用紙のエッジを検出することにより、紙のサイズ、
姿勢、位置ずれを検出して最適な印字が可能となる。
Since the printer is attached to the print head B, the size of the paper can be determined by detecting the edge of the paper.
Optimal printing is possible by detecting the posture and position shift.

【0056】図19に示す第7の実施例は、本発明の検
知装置の他の応用例を示したものである。この図19に
示す例は、検知装置Aを自動車のダッシュボード40上
に配置し、フロントガラス41の曇り具合を検出しよう
とするものである。すなわち、フロントガラス41の車
内側の表面の光沢の有無を検出することにより、曇り具
合を検出することができ、所定以上の曇りが生じた場合
には、自動的にエアーコンディショナを作動させて、除
湿機能を働かせるように制御させることができる。ま
た、車以外に家やビルの窓ガラス、又は鏡の曇り検知に
も応用できる。
The seventh embodiment shown in FIG. 19 shows another application example of the detection apparatus of the present invention. In the example shown in FIG. 19, the detection device A is arranged on the dashboard 40 of an automobile to detect the degree of fog on the windshield 41. That is, it is possible to detect the degree of fogging by detecting the presence or absence of gloss on the inside surface of the windshield 41, and when the amount of fog exceeds a predetermined level, the air conditioner is automatically operated. , Can be controlled to work the dehumidification function. In addition to cars, it can also be applied to the detection of fog on windows of homes and buildings, or on mirrors.

【0057】また、図20に示すように、フロントガラ
ス41の表面(車体外側)に水滴が付着しているか否か
を検知装置Aにより検出し、所定以上の水滴が付着して
いると判断した場合には、自動的にウィンドワイパを働
かせるように制御させることができる。
Further, as shown in FIG. 20, the detector A detects whether or not water droplets are attached to the surface of the windshield 41 (outside the vehicle body), and it is determined that water droplets of a predetermined amount or more are attached. In some cases, the wind wiper can be automatically controlled to operate.

【0058】また、フロントガラス41の外から入って
くる光の強度の変化を検出しておき、所定の照度を閾値
として自動的にライトをオン・オフさせるように制御さ
せることもできる。
It is also possible to detect a change in the intensity of light entering from the outside of the windshield 41 and control the light to be automatically turned on / off with a predetermined illuminance as a threshold value.

【0059】さらに、図21に示す第8の実施例は、本
発明の検知装置のその他の応用例を示したものである。
この図21に示す例は、エアコン室外機50のラジエタ
51の表面状態を検出するために検知装置Aを、ラジエ
タ51の直近に配置したものである。すなわち、ラジエ
タ51の表面に霜が付着しているか否かを検出し、エア
コン室外機50の運転状態を自動的に制御させるもので
ある。
Furthermore, the eighth embodiment shown in FIG. 21 shows another application example of the detection apparatus of the present invention.
In the example shown in FIG. 21, the detection device A for detecting the surface state of the radiator 51 of the air conditioner outdoor unit 50 is arranged in the immediate vicinity of the radiator 51. That is, whether or not frost is attached to the surface of the radiator 51 is detected, and the operating state of the air conditioner outdoor unit 50 is automatically controlled.

【0060】同様に、冷蔵庫のラジエタに付着する霜を
検出し、運転状態を制御することにも応用できる。同じ
原理で第9の実施例として、例えば、喚気扇についたほ
こりを検知することでユーザに知らせる機能をもたせた
り、自動的にほこりを除去する機能をもたせることも可
能であるし、また、掃除機内のフィルタのほこりによる
目づまりを検知し、ユーザーに知らせる機能をもたせる
ことにより効率の良い運転を実現することも可能とな
る。
Similarly, it can be applied to detecting the frost adhering to the radiator of the refrigerator and controlling the operating condition. As a ninth embodiment based on the same principle, for example, it is possible to provide a function of notifying the user by detecting dust on the fan, or a function of automatically removing dust. It is also possible to realize efficient operation by detecting a clogging caused by dust in the filter inside the machine and providing a function for notifying the user.

【0061】また、第10の実施例として、製造ライン
の異物検査装置としても同様の原理、つまり、図12の
ような構成でLED103からは偏光を出射し、対象物
上に異物が存在しないときは、偏光が保存されて受光素
子104,105によって受光されるが、対象物上に異
物が存在すればそこで拡散反射をするため、偏光がみだ
れ、受光素子104,105からの出力が変化し、異物
が検出できる。このような原理により、例えば、マスク
アライナのような半導体製造プロセスで使われる装置に
この検知装置をとりつけることで機能を向上させること
も考えられる。
As a tenth embodiment, the same principle applies to a foreign matter inspection apparatus on a manufacturing line, that is, when polarized light is emitted from the LED 103 and no foreign matter is present on the object with the configuration shown in FIG. The polarized light is preserved and is received by the light receiving elements 104 and 105. However, if a foreign substance is present on the object, diffuse reflection occurs, so that the polarization is spilled and the output from the light receiving elements 104 and 105 changes. Foreign matter can be detected. Based on such a principle, it is possible to improve the function by attaching the detection device to a device used in a semiconductor manufacturing process such as a mask aligner.

【0062】図22に示す第11の実施例は、検知装置
Aにより路面状態を検知することによって、ABS(ア
ンチロックブレーキシステム)やサスペンションの最適
制御を行ったり、ブレーキやハンドルもしくはアクセル
の固さや、伝達具合(きき具合)の調整を行う例であ
る。
In the eleventh embodiment shown in FIG. 22, the detection device A detects the road surface condition to perform the optimum control of the ABS (anti-lock brake system) and the suspension, the hardness of the brake, the steering wheel or the accelerator. , Is an example of adjusting the transmission condition.

【0063】これは第10の実施例とは逆の原理で、図
9のような構成で普通の路面では偏光がみだれて反射す
るが、路面が雨でぬれると偏光が保存されて反射する割
合が多くなることを検知する。このことによって、より
安全な車(の制御)が実現できる。
This is the principle opposite to that of the tenth embodiment. In the structure shown in FIG. 9, polarized light is reflected and reflected on an ordinary road surface, but when the road surface is wet, the polarized light is preserved and reflected. Is detected. By this, a safer vehicle (control) can be realized.

【0064】他の応用としては、この装置を車の端(ド
アの下あたり)に取りつけることによりセンターライン
を検知し、いねむり等によって、車がセンターラインを
はみだして走行していることを運転者に知らせる機能を
もたせ、安全な運転を実現する。
As another application, by attaching this device to the end of the car (around the bottom of the door), the center line is detected, and when the car is running out of the center line due to sleep etc. It has a function to inform people and realizes safe driving.

【0065】図9のような構成により、透明体を検知可
能なことを利用した第12の実施例として、図23,2
4に示すように、製造ラインCにおける透明シートや透
明フィルムD、または、製品に包装される透明フィルム
の有無を検知することに応用する。
23 and 2 will be described as a twelfth embodiment utilizing the fact that a transparent body can be detected by the structure shown in FIG.
As shown in FIG. 4, it is applied to detect the presence or absence of the transparent sheet or the transparent film D in the production line C, or the transparent film packaged in the product.

【0066】本発明の検知装置では、例えば、図9のよ
うな構成にすることで、屈折率と表面状態の違いから誘
電体の種類判別が可能となるので、色や塗料の有無もし
くは判別が可能である。
In the detection device of the present invention, for example, by configuring as shown in FIG. 9, it is possible to determine the type of the dielectric material based on the difference in the refractive index and the surface state. It is possible.

【0067】従って、第13の実施例として、カラーマ
ークセンサ、色チェック機能をもたせたカラーコピー機
や塗布装置の検査機としての応用例が考えられる。
Therefore, as a thirteenth embodiment, an application example as a color mark sensor, a color copying machine having a color check function, or an inspection machine for a coating apparatus can be considered.

【0068】本発明の検査装置が紙質とインクの質を判
別することが可能であることを応用した第14の実施例
として、CD、ATM自販機等での紙幣の判別、特にニ
セ札の判別が考えられる。
As a fourteenth embodiment to which the inspection apparatus of the present invention is capable of discriminating the quality of paper and the quality of ink, discrimination of banknotes by a CD, ATM vending machine or the like, particularly discrimination of fake bills is carried out. Conceivable.

【0069】図25はこういった装置Eの紙幣挿入口F
に、本発明の検知装置Aを配置し、紙幣判別を行う例で
ある。
FIG. 25 shows the bill insertion slot F of such an apparatus E.
In this example, the detection device A of the present invention is arranged and bill discrimination is performed.

【0070】図26に示す第15の実施例は、液の膜厚
を測定する装置としての応用例である。図9のような構
成において、LED103から粗面に対して光を出射
し、受光素子104,105では、正反射光と拡散反射
光を受光するようにしておくと、液Gの膜厚により、正
反射光と拡散反射光を受光する比が変化するので、2つ
の受光素子で受光する受光量がそれぞれ変化することに
より、膜厚を検出する。これにより、例えばオフセット
印刷において、湿し水の付着膜厚を一定に維持するため
の装置として使用し、美しい印刷を実現することができ
る。
The fifteenth embodiment shown in FIG. 26 is an application example as an apparatus for measuring the film thickness of a liquid. In the configuration as shown in FIG. 9, if the LED 103 emits light to the rough surface and the light receiving elements 104 and 105 receive the specular reflection light and the diffuse reflection light, the thickness of the liquid G causes Since the ratio of receiving the specular reflection light and the diffuse reflection light changes, the film thickness is detected by changing the amount of light received by the two light receiving elements. Thereby, for example, in offset printing, it can be used as a device for keeping the thickness of the dampening water adhered constant, and beautiful printing can be realized.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏光ビー
ムスプリッタによれば、成膜時に発生する応力方向が異
なる複数の物質層で構成された積層群と、屈折率差の大
きい複数の物質層で構成された積層群とからなる多層膜
を、基板上に堆積して偏光ビームスプリッタを形成した
ので、応力を緩和して、積層数を増加しても膜の剥離や
クラックの発生を防止できる。また、設計の自由度が増
し、入射光の波長の広帯域化を実現することができる。
As described above, according to the polarization beam splitter of the present invention, a laminated group composed of a plurality of material layers having different stress directions generated during film formation and a plurality of materials having a large difference in refractive index. A polarizing beam splitter was formed by depositing a multi-layered film consisting of a stack of layers on the substrate, so stress is relieved and film peeling and cracking are prevented even if the number of stacked layers is increased. it can. Further, the degree of freedom in design is increased, and the wavelength band of incident light can be broadened.

【0072】また、上記構成の偏光ビームスプリッタを
光学装置に設け、発光手段から出射する光を被検知物体
に照射して、反射光または透過光を受光手段で受光する
ようにしたので、被検知物体の有無または状態を効率よ
く判別することができる。
Further, since the polarization beam splitter having the above-mentioned configuration is provided in the optical device, the light emitted from the light emitting means is irradiated to the object to be detected, and the reflected light or the transmitted light is received by the light receiving means. It is possible to efficiently determine the presence or the state of an object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の偏光ビームスプリッタの第1の実施例
の構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a first embodiment of a polarization beam splitter of the present invention.

【図2】偏光ビームスプリッタの光路中の配置の一例を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of a polarization beam splitter in the optical path.

【図3】図1に示す偏光ビームスプリッタの光学的特性
を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing optical characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG.

【図4】本発明の偏光ビームスプリッタの第2の実施例
の光学的特性を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing optical characteristics of a second embodiment of the polarization beam splitter of the present invention.

【図5】本発明の偏光ビームスプリッタの第3の実施例
の構成を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view showing the configuration of a third embodiment of the polarization beam splitter of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例による偏光ビームスプリ
ッタの収束光路中の配置を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an arrangement in a converging optical path of a polarization beam splitter according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】収束光路中に配置された従来の偏光ビームスプ
リッタの一例の光学的特性を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing optical characteristics of an example of a conventional polarization beam splitter arranged in a convergent optical path.

【図8】図6に示す偏光ビームスプリッタの光学的特性
を示す線図である。
8 is a diagram showing optical characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG.

【図9】本発明の光学装置の第1の実施例による基本構
成を示した側面図である。
FIG. 9 is a side view showing the basic structure of the optical device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例の構成を示した側面図
である。
FIG. 10 is a side view showing the configuration of the second exemplary embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例の構成を示した側面図
である。
FIG. 11 is a side view showing the configuration of the third exemplary embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4の実施例の基本構成を示した側
面図である。
FIG. 12 is a side view showing a basic configuration of a fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図13】本発明の光学装置に設けられた背景物体の一
例の、第5の実施例による配置を示した斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing an arrangement according to a fifth example of an example of a background object provided in the optical device of the present invention.

【図14】本発明の光学装置に設けられた背景物体の他
の一例の配置を示した斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing the arrangement of another example of the background object provided in the optical device of the present invention.

【図15】図13に示す背景物体の改良された構成の一
例を示した側面図である。
FIG. 15 is a side view showing an example of an improved configuration of the background object shown in FIG.

【図16】図13に示す背景物体の改良された構成の他
の一例を示した斜視図である。
16 is a perspective view showing another example of the improved configuration of the background object shown in FIG.

【図17】本発明の光学装置の第6の実施例による応用
例を示した斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing an application example of a sixth embodiment of the optical device of the present invention.

【図18】本発明の光学装置の第6の実施例による他の
応用例を示した斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view showing another application example of the sixth embodiment of the optical device of the present invention.

【図19】本発明の光学装置の第7の実施例による応用
例を示した斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing an application example of a seventh embodiment of the optical device of the present invention.

【図20】本発明の光学装置の第7の実施例による他の
応用例を示した側面図である。
FIG. 20 is a side view showing another application example of the optical device according to the seventh embodiment of the present invention.

【図21】本発明の光学装置の第8の実施例による応用
例を示した斜視図である。
FIG. 21 is a perspective view showing an application example of an optical device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の光学装置の第11の実施例による応
用例を示した斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view showing an application example of an optical device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図23】本発明の光学装置の第12の実施例による応
用例を示した斜視図である。
FIG. 23 is a perspective view showing an application example of a twelfth embodiment of the optical device of the present invention.

【図24】本発明の光学装置の第12の実施例による他
の応用例を示した斜視図である。
FIG. 24 is a perspective view showing another application example of the twelfth embodiment of the optical device of the present invention.

【図25】本発明の光学装置の第14の実施例による応
用例を示した斜視図である。
FIG. 25 is a perspective view showing an application example of a fourteenth embodiment of the optical device of the present invention.

【図26】本発明の光学装置の第15の実施例による応
用例を示した側面図である。
FIG. 26 is a side view showing an application example of the optical device according to the fifteenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 偏光ビームスプリッタ 3 基板 5,6 積層群 8 多層膜 102 被検知物体 103 LED(発光手段) 1 Polarization Beam Splitter 3 Substrate 5, 6 Lamination Group 8 Multilayer Film 102 Detected Object 103 LED (Light Emitting Means)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2種類の物質層が繰り返して
積層されてなる多層膜が堆積された少なくとも1枚の基
板を有する偏光ビームスプリッタにおいて、 前記多層膜を構成する積層群を少なくとも2群とし、 第1の積層群を応力の方向が互いに異なる複数の物質層
で構成し、第2の積層群を応力の方向が同一で屈折率の
差が前記第1の積層群を構成する物質のうち2種の物質
の間の屈折率の差より大きい複数の物質層で構成したこ
とを特徴とする偏光ビームスプリッタ。
1. A polarizing beam splitter having at least one substrate on which a multi-layered film formed by repeatedly stacking at least two kinds of material layers is deposited, wherein the multi-layered film comprises at least two stacking groups, The first laminated group is composed of a plurality of material layers having different stress directions, and the second laminated group is composed of two materials having the same stress direction and a difference in refractive index among the materials composing the first laminated group. A polarization beam splitter comprising a plurality of material layers having a larger refractive index difference between seed materials.
【請求項2】 前記積層群は、互いに異なった光学的膜
厚を有する複数の物質層で構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の偏光ビームスプリッタ。
2. The polarization beam splitter according to claim 1, wherein the stack group is composed of a plurality of material layers having different optical film thicknesses.
【請求項3】 前記応力の方向が互いに異なる物質層間
の境界数が、応力の方向が互いに同一の物質層間の境界
数より多いことを特徴とする請求項1に記載の偏光ビー
ムスプリッタ。
3. The polarization beam splitter according to claim 1, wherein the number of boundaries between material layers having different stress directions is greater than the number of boundaries between material layers having the same stress direction.
【請求項4】 前記第1の積層群は、Tiの酸化物を主
成分とする物質層と、Siの酸化物を主成分とする物質
層とが繰り返して積層されてなり、前記第2の積層群
は、Tiの酸化物を主成分とする物質層と、Mgのフッ
化物を主成分とする物質層とが繰り返して積層されてな
ることを特徴とする請求項1に記載の偏光ビームスプリ
ッタ。
4. The first stacking group is formed by repeatedly stacking a material layer containing Ti oxide as a main component and a material layer containing Si oxide as a main component. The polarization beam splitter according to claim 1, wherein the stacking group is formed by repeatedly stacking a material layer containing Ti oxide as a main component and a material layer containing Mg fluoride as a main component. .
【請求項5】 光学系の発散または収束光路中に配置さ
れることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の
偏光ビームスプリッタ。
5. The polarizing beam splitter according to claim 1, wherein the polarizing beam splitter is arranged in a diverging or converging optical path of an optical system.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の偏光
ビームスプリッタを透過または反射した光を受光する受
光手段を備えたことを特徴とする光学装置。
6. An optical device comprising a light receiving means for receiving light transmitted or reflected by the polarization beam splitter according to claim 1. Description:
【請求項7】 被検知物体に対して光を出射する発光手
段を備えることを特徴とする請求項6に記載の光学装
置。
7. The optical device according to claim 6, further comprising a light emitting unit that emits light to the object to be detected.
【請求項8】 前記受光手段の出力に基づいて前記被検
知物体の有無を検出することを特徴とする請求項6また
は7に記載の光学装置。
8. The optical device according to claim 6, wherein the presence or absence of the detected object is detected based on the output of the light receiving unit.
【請求項9】 前記受光手段の出力に基づいて前記被検
知物体の状態を判別することを特徴とする請求項6また
は7に記載の光学装置。
9. The optical device according to claim 6, wherein the state of the detected object is determined based on the output of the light receiving unit.
JP21243594A 1993-09-07 1994-09-06 Polarizing beam splitter and optical device Pending JPH07168019A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21243594A JPH07168019A (en) 1993-09-07 1994-09-06 Polarizing beam splitter and optical device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22167393 1993-09-07
JP5-221673 1993-09-07
JP21243594A JPH07168019A (en) 1993-09-07 1994-09-06 Polarizing beam splitter and optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07168019A true JPH07168019A (en) 1995-07-04

Family

ID=26519223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21243594A Pending JPH07168019A (en) 1993-09-07 1994-09-06 Polarizing beam splitter and optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07168019A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880673A (en) * 1996-04-02 1999-03-09 Pioneer Electronic Corporation Antitheft alarm system for a car having a car stereo
WO2015125478A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 日本電気株式会社 Object detection device, pos terminal device, object detection method, program, and program recording medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880673A (en) * 1996-04-02 1999-03-09 Pioneer Electronic Corporation Antitheft alarm system for a car having a car stereo
US6127923A (en) * 1996-04-02 2000-10-03 Pioneer Electronics Corporation Antitheft alarm system for a car having a car stereo
WO2015125478A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 日本電気株式会社 Object detection device, pos terminal device, object detection method, program, and program recording medium
US10534072B2 (en) 2014-02-24 2020-01-14 Nec Corporation Object detection device, POS terminal device, object detection method, program, and program recording medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0677731B1 (en) Optical sensor device
JP4785044B2 (en) Reflective optical sensor and method for detecting surface roughness of measurement surface
US7109507B2 (en) Optical object identifying device and printing apparatus
US6960777B2 (en) Image-forming device sensing mechanism
JPH07282175A (en) Symbol reader with reduced mirror reflection
CA2308466A1 (en) Genuineness detecting system and method for using genuineness detecting film
JP2005504429A5 (en)
JP4210466B2 (en) Discriminator
WO2004017053A1 (en) Dew sensor
JPH07168019A (en) Polarizing beam splitter and optical device
JP2008132611A (en) Biaxially oriented multilayer polypropylene film and identification medium
JP2000293105A (en) Photo-identification label, article with same and label identifier
JP2003012190A (en) Method and device for detecting transparent sheet
EP0628787A2 (en) Optical sensing device
JP2000259885A5 (en)
JP4362745B2 (en) Paper identification sensor
JPH0798247A (en) Optical device
US6980358B2 (en) Turning prism for ultraviolet radiation
JP3362360B2 (en) Printing equipment
JP2004170391A (en) Recording device, and system and method for identifying recording medium
JP2002303679A (en) Method and apparatus of detecting tape body pasted on paper sheet, etc.
JP3682835B2 (en) Reflective photoelectric sensor
JP2003332614A (en) Optical coupling device and information apparatus using the same
JP2002167082A (en) Method of discriminating kind of recorded medium, device using the method, and image forming device
JPS6177018A (en) Filter

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030117