JPH09251105A - Composite mirror, manufacture thereof and observation device using composite mirror - Google Patents

Composite mirror, manufacture thereof and observation device using composite mirror

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JPH09251105A
JPH09251105A JP8566196A JP8566196A JPH09251105A JP H09251105 A JPH09251105 A JP H09251105A JP 8566196 A JP8566196 A JP 8566196A JP 8566196 A JP8566196 A JP 8566196A JP H09251105 A JPH09251105 A JP H09251105A
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JP
Japan
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film
mirror
composite
metal
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP8566196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukinori Tsukamoto
征徳 塚本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH09251105A publication Critical patent/JPH09251105A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive composite mirror having good reflectivity in visible light for observation and transmissivity in infrared light for detecting a line of sight. SOLUTION: A visible light beam L1 for observing a liquid crystal screen A is reflected by a composite mirror 20 provided on the front surface 1c of an enlarging optical element 1, reaches an observer's eye B, an infrared light beam L2 in a line-of-sight detecting system 30 is reflected by the observer's eye B, transmitted through the composite mirror 20 and detected by a photodetector 33. The composite mirror 20 is formed by laminating a metallic mirror film on a red dichroic mirror, the red dichroic mirror is locally exposed by providing an aperture 23 in the metallic mirror film and it is constituted that only this part has the transmissivity for infrared light.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画像等を拡大
して観察するヘッドマウントディスプレーやビデオカメ
ラ等の撮影装置の撮影画像を観察する観察装置の複合ミ
ラーおよびその製造方法ならびに前記複合ミラーを用い
た観察装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound mirror for an observing device for observing a photographed image of a photographing device such as a head mounted display or a video camera for magnifying and observing a liquid crystal image, a manufacturing method thereof, and the compound mirror. The present invention relates to the observation device used.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶画像等を拡大して観察するヘッドマ
ウントディスプレーやビデオカメラ等の撮影装置に搭載
する観察装置の光学系には、画像の可視光を観察者の眼
に向かって反射する一方で、観察者の視線を検出するた
めの赤外光を透過させる複合ミラーを備えている。この
ような複合ミラーとしては、赤外光のみを透過する選択
透過性を有する赤ダイクロイックミラーや、金属反射膜
の膜厚を薄くして光の一部分を透過するように構成した
金属ハーフミラーを用いるのが一般的である。
2. Description of the Related Art An optical system of an observing device mounted on a photographing device such as a head mounted display or a video camera for enlarging and observing a liquid crystal image or the like reflects visible light of an image toward an observer's eye. Then, it is provided with a compound mirror that transmits infrared light for detecting the line of sight of the observer. As such a composite mirror, a red dichroic mirror having a selective transmission property that transmits only infrared light, or a metal half mirror configured to transmit a part of light by reducing the film thickness of the metal reflection film is used. Is common.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、赤外光のみを透過する選択透過性を有
する赤ダイクロイックミラーは、高屈折率膜と低屈折率
膜を交互に積層した誘電体多層膜であって、広い可視光
域で高い反射率を得るためには層数を多くする必要があ
るが、層数を多くすると、製造コストが上昇するうえに
誘電体多層膜の偏光特性が低下するために所望の選択透
過性を得るのが難しくなる。すなわち、高い反射率と必
要な選択透過性を有し、しかも安価であるダイクロイッ
クミラーを実現するのは極めて難しい。
However, according to the above-mentioned conventional technique, a red dichroic mirror having a selective transmission property for transmitting only infrared light has a dielectric structure in which high refractive index films and low refractive index films are alternately laminated. It is a multi-layer film, and it is necessary to increase the number of layers to obtain high reflectance in a wide visible light range. However, increasing the number of layers increases the manufacturing cost and also increases the polarization characteristics of the dielectric multi-layer film. It becomes difficult to obtain the desired selective permeability due to the decrease in That is, it is extremely difficult to realize an inexpensive dichroic mirror that has a high reflectance and the required selective transmittance.

【0004】また、金属ハーフミラーは、可視光の反射
率を高くするほど赤外光の透過率が低下する傾向を有す
る。
Further, the metal half mirror has a tendency that the transmittance of infrared light decreases as the reflectance of visible light increases.

【0005】このように、従来の技術では、光学特性と
価格の双方において満足できる複合ミラーを得ることは
できない。
As described above, according to the conventional technique, it is not possible to obtain a composite mirror that is satisfactory in both optical characteristics and price.

【0006】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、観察用の可視光等
の反射率が高く、視線検出用の赤外光等に対する選択透
過性にすぐれており、しかも安価である複合ミラーおよ
びその製造方法ならびに前記複合ミラーを用いた観察装
置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and has a high reflectance for visible light for observation and a selective transmission property for infrared light for detecting a line of sight. It is an object of the present invention to provide a composite mirror which is excellent and inexpensive, a manufacturing method thereof, and an observation device using the composite mirror.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の複合ミラーは、基体の表面に設けられた選
択透過膜と、その上に積層された金属ミラー膜を有し、
該金属ミラー膜が、前記選択透過膜の所定の部分を局部
的に露出させる開口部を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a composite mirror of the present invention has a selective transmission film provided on the surface of a substrate and a metal mirror film laminated thereon.
It is characterized in that the metal mirror film has an opening for locally exposing a predetermined portion of the selective transmission film.

【0008】選択透過膜が、可視光を反射し赤外光を選
択的に透過させる赤ダイクロイックミラーであるとよ
い。
The selective transmission film is preferably a red dichroic mirror that reflects visible light and selectively transmits infrared light.

【0009】金属ミラー膜が、可視光に対する反射率の
高い金属膜を有するとよい。
It is preferable that the metal mirror film has a metal film having a high reflectance for visible light.

【0010】金属ミラー膜の開口部が、直径2mm以下
の開口であるとよい。
The opening of the metal mirror film is preferably an opening having a diameter of 2 mm or less.

【0011】本発明の複合ミラーの製造方法は、基体の
表面に選択透過膜を製作する工程と、製作された選択透
過膜の上に低密着膜のパターンを設ける工程と、低密着
膜のパターンを設けた選択透過膜の上に金属ミラー膜を
積層する工程と、積層された金属ミラー膜の一部分を低
密着膜のパターンとともに剥離する工程を有することを
特徴とする。
The method of manufacturing a composite mirror of the present invention comprises a step of forming a selective transmission film on the surface of a substrate, a step of providing a pattern of a low adhesion film on the produced selective transmission film, and a pattern of a low adhesion film. The method is characterized by including a step of laminating a metal mirror film on the selective transmission film provided with, and a step of peeling a part of the laminated metal mirror film together with the pattern of the low adhesion film.

【0012】[0012]

【作用】可視光等に対する複合ミラーの反射率は、金属
ミラー膜の開口部を除く残りの大部分において、選択透
過膜の反射率に金属ミラー膜の高反射率が加算された極
めて高い反射率となる。他方、金属ミラー膜の開口部に
おいては、赤外光等に対する選択透過膜の選択透過性を
損うことなく、従って、観察者の視線を検出する赤外光
等を高い透過率で透過させることができる。
[Function] The reflectance of the composite mirror with respect to visible light, etc. is extremely high, with the high reflectance of the metal mirror film added to the reflectance of the selective transmission film, in most of the remaining portion except the opening of the metal mirror film. Becomes On the other hand, the opening of the metal mirror film does not impair the selective transmittance of the selective transmission film with respect to infrared light or the like, and therefore, the infrared light or the like for detecting the line of sight of the observer can be transmitted with high transmittance. You can

【0013】金属ミラー膜の開口部が、直径2mm以下
の開口であれば、観察者の眼に映る画像に中抜け等を発
生することなく、金属ミラー膜に開口部が形成されてい
ない場合と同様の画像を観察できる。
If the opening of the metal mirror film is an opening having a diameter of 2 mm or less, the case where the opening is not formed in the metal mirror film without causing a hollow in the image seen by the observer. Similar images can be observed.

【0014】このように、複合ミラーの大部分において
金属ミラー膜の反射率を利用した高い反射率を確保する
とともに、金属ミラー膜の開口部から局部的に選択透過
膜を露出させることでその選択透過性を有効に利用する
ことで、観察用の可視光に対する反射率が高く、赤外光
に対する選択透過性にすぐれた複合ミラーを実現でき
る。
As described above, in most of the composite mirrors, a high reflectivity utilizing the reflectivity of the metal mirror film is secured, and the selective transmission film is locally exposed from the opening of the metal mirror film to select the film. By effectively utilizing the transmissivity, it is possible to realize a composite mirror having high reflectance for visible light for observation and excellent selective transmissivity for infrared light.

【0015】金属ミラー膜と選択透過膜を個別にそれぞ
れの必要な光学特性に基づいて設計すればよいから、全
体の層数が増えたり、設計が困難になるおそれがなく、
従って、製造コストが低い。
Since the metal mirror film and the selective transmission film may be individually designed based on the respective required optical characteristics, there is no fear that the number of layers as a whole or the design becomes difficult,
Therefore, the manufacturing cost is low.

【0016】基体の表面に選択透過膜を製作する工程
と、製作された選択透過膜の上に低密着膜のパターンを
設ける工程と、低密着膜のパターンを設けた選択透過膜
の上に金属ミラー膜を積層する工程と、積層された金属
ミラー膜の一部分を低密着膜のパターンとともに剥離す
る工程を有する複合ミラーの製造方法によれば、金属ミ
ラー膜を積層する前に低密着膜のパターンを選択透過膜
に被着させ、金属ミラー膜を積層したのちにその一部分
を低密着膜のパターンとともに剥離することによって、
金属ミラー膜の開口部を簡単に形成できる。
A step of forming a selective permeable film on the surface of the substrate, a step of providing a pattern of the low adhesion film on the produced selective permeable film, and a step of forming a metal on the selective permeable film provided with the pattern of the low adhesion film. According to the method for manufacturing a composite mirror having a step of laminating a mirror film and a step of peeling a part of the laminated metal mirror film together with the pattern of the low adhesion film, the pattern of the low adhesion film before the metal mirror film is laminated. By depositing on the selective transmission film, laminating the metal mirror film, and then peeling off a part thereof together with the pattern of the low adhesion film,
The opening of the metal mirror film can be easily formed.

【0017】このような複合ミラーを用いることで、観
察装置の高性能化と低価格化に大きく貢献できる。
By using such a composite mirror, it is possible to greatly contribute to high performance and low cost of the observation device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0019】図1は一実施例による観察装置を示すもの
で、これは、観察光学系であるプリズム形状の基体10
を備えた拡大光学素子1を有する。拡大光学素子1の基
体10は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリ
オレフィン樹脂等の樹脂材料によって一体成形されたも
のであり、被観察物体である液晶画面Aから反射された
第1の光である可視光L1 は、拡大光学素子1の入射面
1aに入射し、全反射面1bによって全反射され、反射
面1cによって内部反射されたうえで全反射面1bを透
過して観察者の眼Bに到達する。
FIG. 1 shows an observation apparatus according to an embodiment, which is a prism-shaped substrate 10 which is an observation optical system.
The magnifying optical element 1 having The base body 10 of the magnifying optical element 1 is integrally molded of a resin material such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or a polyolefin resin, and is visible light that is the first light reflected from the liquid crystal screen A that is the object to be observed. L 1 is incident on the entrance surface 1a of the magnifying optical element 1, is totally reflected by the total reflection surface 1b, is internally reflected by the reflection surface 1c, and then passes through the total reflection surface 1b to reach the observer's eye B. To do.

【0020】拡大光学素子1の反射面1cの表面には、
図1の(b)に示すように、複合ミラー20が設けられ
ており、複合ミラー20は、図2に示すように、基体1
0に積層された選択透過膜である誘電体多層膜21とこ
れに積層された金属ミラー膜22からなる。誘電体多層
膜21は低屈折率膜21aと高屈折率膜21bを交互に
2層ずつ積層した赤ダイクロイックミラーであり、金属
ミラー膜22は、下地膜22aと、アルミニウムの金属
膜22bと、保護膜22cを積層したもので、複合ミラ
ー20の中央部分と外周部に開口部である複数の開口2
3を有する。
On the surface of the reflecting surface 1c of the magnifying optical element 1,
As shown in FIG. 1B, a composite mirror 20 is provided, and the composite mirror 20 has a base body 1 as shown in FIG.
It is composed of a dielectric multilayer film 21 which is a selective transmission film laminated on 0 and a metal mirror film 22 which is laminated thereon. The dielectric multilayer film 21 is a red dichroic mirror in which two low refractive index films 21a and two high refractive index films 21b are alternately laminated, and the metal mirror film 22 includes a base film 22a, an aluminum metal film 22b, and a protective film. The film 22c is laminated, and a plurality of openings 2 are formed in the central portion and the outer peripheral portion of the composite mirror 20.
3

【0021】金属ミラー膜22は、液晶画面Aの可視光
1 を高い反射率で反射して観察者の眼Bに到達させる
もので、各開口23は、一般的に眼の瞳径より小さい直
径2mm以下の円形の穴であり、観察者によって観察さ
れる液晶画面Aの画像に中抜けが生じないように構成さ
れる。
The metal mirror film 22 reflects the visible light L 1 of the liquid crystal screen A with high reflectance to reach the eye B of the observer, and each opening 23 is generally smaller than the pupil diameter of the eye. It is a circular hole having a diameter of 2 mm or less, and is configured so that a hollow image does not occur in the image of the liquid crystal screen A observed by the observer.

【0022】視線検出系30の光源31から発生された
第2の光である赤外光L2 は、複合ミラー20の外周部
の開口23を通って拡大光学素子1へ入射し、全反射面
1bを透過して観察者の眼Bに到達し、ここで反射され
て再び拡大光学素子1へ入射し、複合ミラー20の中央
部分の開口23から外部へ取り出され、結像レンズ系3
2を経て受光素子33に入射する。
The infrared light L 2 which is the second light generated from the light source 31 of the visual axis detection system 30 enters the magnifying optical element 1 through the opening 23 at the outer peripheral portion of the compound mirror 20, and is a total reflection surface. The light passes through 1b to reach the observer's eye B, is reflected there, enters the magnifying optical element 1 again, and is taken out through the opening 23 at the central portion of the compound mirror 20 to form the imaging lens system 3
After passing through 2, the light enters the light receiving element 33.

【0023】すなわち、観察者が液晶画面Aを、拡大光
学素子1によって拡大された画像として観察する一方
で、視線検出系30の赤外光L2 を観察者の眼Bから拡
大光学素子1に逆進させ、受光素子33によって検出す
ることで観察者の視線を検出する。
That is, while the observer observes the liquid crystal screen A as an image magnified by the magnifying optical element 1, the infrared light L 2 of the line-of-sight detection system 30 passes from the observer's eye B to the magnifying optical element 1. The line of sight of the observer is detected by moving backward and detecting by the light receiving element 33.

【0024】このように、複合ミラー20のほぼ全体
が、赤外光に対して選択透過性を有する誘電体多層膜
(赤ダイクロイックミラー)21と高い反射率を有する
金属ミラー膜22の積層体であり、金属ミラー膜22に
よって、可視光L1 に対する高い反射特性を確保すると
ともに、赤外光を選択的に透過させる必要がある部分の
金属ミラー膜22に開口23を設けてこの部分のみが赤
ダイクロイックミラーとして機能するように構成されて
いるため、観察用の可視光に対して高い反射特性を有
し、かつ赤外光の選択透過性が充分であり、しかも全体
の層数が少なくて製造コストの低い複合ミラーを実現で
きる。このような複合ミラーを用いることで、ヘッドマ
ウントディスプレーやビデオカメラ等の観察装置の高性
能化と低価格化に大きく貢献できる。
As described above, almost the entire composite mirror 20 is a laminated body of a dielectric multilayer film (red dichroic mirror) 21 having a selective transmittance for infrared light and a metal mirror film 22 having a high reflectance. Therefore, the metal mirror film 22 ensures high reflection characteristics for the visible light L 1, and an opening 23 is provided in a portion of the metal mirror film 22 that needs to selectively transmit infrared light, and only this portion is red. Since it is configured to function as a dichroic mirror, it has high reflection characteristics for visible light for observation, sufficient selective transmission of infrared light, and the total number of layers is small A low cost composite mirror can be realized. By using such a composite mirror, it is possible to greatly contribute to high performance and low cost of observation devices such as head mounted displays and video cameras.

【0025】誘電体多層膜(赤ダイクロイックミラー)
は前述のように低屈折率膜と高屈折率膜の交互層からな
り、低屈折率膜材料にはSiO、SiO2 、MgF2
Al23 等を用いる。このなかでも、拡大光学素子の
基体を構成する樹脂との密着性がよく、かつ熱膨張や吸
湿膨張による変形を緩和できる珪素酸化物のSiO膜や
SiO2 膜が第1層として好適である。高屈折率膜材料
にはZrO2 、TiO2 、Ta25 、ZnSおよびこ
れらの混合物等を用いる。このなかでも特に、融点が低
く、無加熱でも屈折率の高いTiO2 を主成分とした混
合物が好適である。
Dielectric multilayer film (red dichroic mirror)
Is composed of alternating layers of a low-refractive index film and a high-refractive index film as described above, and low-refractive-index film materials include SiO, SiO 2 , MgF 2 ,
Al 2 O 3 or the like is used. Among these, a SiO film or a SiO 2 film of silicon oxide is preferable as the first layer because it has good adhesion to the resin forming the base of the magnifying optical element and can alleviate deformation due to thermal expansion or hygroscopic expansion. ZrO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZnS, a mixture thereof, or the like is used as the high refractive index film material. Among these, a mixture containing TiO 2 as a main component, which has a low melting point and a high refractive index even without heating, is suitable.

【0026】金属ミラー膜の材料は可視光域で反射率が
高く、平坦な光学特性が得られるアルミニウムまたは銀
を用いる。下地膜は樹脂製の基体や誘電体多層膜、金属
ミラー膜等との密着性のよいSiO、SiO2 、Cr等
から選択し、保護膜はSiO、Cr、Al23 等が適
当である。
The material of the metal mirror film is aluminum or silver which has a high reflectance in the visible light range and can obtain flat optical characteristics. The base film is selected from SiO, SiO 2 , Cr, etc., which have good adhesion to the resin substrate, the dielectric multilayer film, the metal mirror film, etc., and the protective film is preferably SiO, Cr, Al 2 O 3 etc. .

【0027】なお、金属ミラー膜のみによって充分な反
射率を得られる場合には、誘電体多層膜を省略して基体
の表面に直接金属ミラー膜を積層し、これに、直径2m
m以下の開口を設けて赤外光を透過させてもよい。
When a sufficient reflectance can be obtained only by the metal mirror film, the dielectric multilayer film is omitted and the metal mirror film is directly laminated on the surface of the substrate, and the diameter of 2 m is applied to the metal mirror film.
Infrared light may be transmitted by providing an opening of m or less.

【0028】金属ミラー膜に開口を形成する方法は以下
の通りである。基体の表面に直接、あるいは誘電体多層
膜を設けたうえで、公知の撥水性材料を用いて低密着膜
のパターンを被着させる(図2に破線で示す)。その上
に金属ミラー膜を積層し、次いで、低密着膜のパターン
をその上の金属ミラー膜とともに剥離する。
The method of forming an opening in the metal mirror film is as follows. The pattern of the low adhesion film is deposited using a known water repellent material directly on the surface of the substrate or after providing the dielectric multilayer film (shown by the broken line in FIG. 2). A metal mirror film is laminated on it, and then the pattern of the low adhesion film is peeled off together with the metal mirror film on it.

【0029】次に具体例を説明する。Next, a specific example will be described.

【0030】第1具体例 アクリル樹脂からなるプリズム状の基体の表面に、第1
層としてSiOからなる低屈折率膜を130nm、第2
層としてTiO2 を主成分とした混合物からなる高屈折
率膜を130nm、第3層としてSiOからなる低屈折
率膜を145nm、第4層としてTiO2 を主成分とし
た混合物からなる高屈折率膜を130nm成膜して、4
層膜構成の誘電体多層膜(赤ダイクロイックミラー)を
形成した。この上に直径1mmの開口を3個有するマス
クを介して撥水性のある膜材料としてオプトロン社のO
F−110を1nm成膜して低密着膜のパターンを形成
した。次にマスクを取り外してSiOからなる下地膜を
100nm、アルミニウムからなる金属膜を100n
m、SiOからなる保護膜を10nm成膜して3層膜構
成の金属ミラー膜を形成した。次に低密着膜上の金属ミ
ラー膜をセロハンテープにより剥離して、金属ミラー膜
に3個の開口を有する複合ミラーを製作した。
First Specific Example The first example is formed on the surface of a prism-shaped substrate made of acrylic resin.
As a layer, a low-refractive-index film made of SiO 2 having a thickness of 130 nm
145nm high refractive index film composed of a mixture of TiO 2 as a main component as a layer 130 nm, a low refractive index film made of SiO as a third layer, a high refractive index composed of a mixture of TiO 2 as a main component as the fourth layer A film of 130 nm is formed and 4
A dielectric multilayer film (red dichroic mirror) having a layer film structure was formed. Through a mask having three openings each having a diameter of 1 mm, a film material having water repellency was provided by O
F-110 was deposited to a thickness of 1 nm to form a low adhesion film pattern. Next, the mask is removed, and the base film made of SiO is 100 nm and the metal film made of aluminum is 100 n.
A protective film made of m and SiO was formed to a thickness of 10 nm to form a metal mirror film having a three-layer film structure. Next, the metal mirror film on the low adhesion film was peeled off with a cellophane tape to fabricate a composite mirror having three openings in the metal mirror film.

【0031】図3は複合ミラーの基体内面側の分光反射
率、図4は前記開口部分の分光透過率を示すグラフであ
る。これらの図から解るように、複合ミラーの内面反射
率は波長500nmにおいて97%と極めて高くかつ可
視光域は均一であり、開口部分のみ可視光域の反射率は
58%、赤外光の透過率は94%である。また品質評価
テストの結果、複合ミラーの外観、耐溶剤性、耐密着性
および開口の位置精度、形状精度も良好であった。
FIG. 3 is a graph showing the spectral reflectance of the composite mirror on the inner surface side of the substrate, and FIG. 4 is a graph showing the spectral transmittance of the opening. As can be seen from these figures, the inner surface reflectance of the composite mirror is as high as 97% at a wavelength of 500 nm and the visible light region is uniform, and the aperture portion has a visible light region reflectance of 58% and infrared light transmission. The rate is 94%. As a result of the quality evaluation test, the appearance, solvent resistance, adhesion resistance, positional accuracy of openings, and shape accuracy of the composite mirror were good.

【0032】第2具体例 ポリカーボネイト樹脂からなるプリズム状の基体の表面
に、第1層としてSiOからなる低屈折率膜を130n
m、第2層としてTiO2 を主成分とした混合物からな
る高屈折率膜を130nm成膜して、2層膜構成の誘電
体多層膜(赤ダイクロイックミラー)を形成した。次に
誘電体多層膜上に直径1mmの開口を3箇所もったマス
クを介して撥水性のある膜材料としてオプトロン社のO
F−110を1nm成膜して低密着膜のパターンを形成
した。マスクを取り外してSiOからなる下地膜を10
0nm、アルミニウムからなる金属膜を100nm、S
iOからなる保護膜を10nm成膜して3層膜構成の金
属ミラー膜を形成した。次に低密着膜とその上の金属ミ
ラー膜をセロハンテープにより剥離して、3個の開口を
有する複合ミラーを製作した。
Second Specific Example A low-refractive-index film made of SiO 2 as a first layer is formed on the surface of a prism-shaped substrate made of polycarbonate resin as a first layer.
m, a high refractive index film made of a mixture containing TiO 2 as a main component was formed to a thickness of 130 nm as a second layer to form a dielectric multilayer film (red dichroic mirror) having a two-layer film structure. Next, as a water-repellent film material through a mask having three openings with a diameter of 1 mm on the dielectric multilayer film, O
F-110 was deposited to a thickness of 1 nm to form a low adhesion film pattern. The mask is removed and the underlying film made of SiO 2 is removed.
0 nm, 100 nm metal film made of aluminum, S
A protective film made of iO was formed to a thickness of 10 nm to form a metal mirror film having a three-layer film structure. Next, the low-adhesion film and the metal mirror film on the low-adhesion film were peeled off with a cellophane tape to fabricate a composite mirror having three openings.

【0033】この複合ミラーの内面反射率は波長500
nmにおいて93%、開口部分の可視光域の反射率は3
0%、赤外光の透過率は85%である。また、品質評価
テストの結果も第1具体例と同様に外観、耐溶剤性、耐
密着性および開口の位置精度、形状精度も良好であっ
た。
The internal reflectance of this composite mirror has a wavelength of 500.
93% in nm, the reflectance in the visible light region of the aperture is 3
The transmittance of 0% and infrared light is 85%. Further, the results of the quality evaluation test were also good in appearance, solvent resistance, adhesion resistance, positional accuracy of openings, and shape accuracy as in the first specific example.

【0034】第3具体例 アクリル樹脂からなるプリズム状の基体の表面に、直径
1mmの開口を3箇所もったマスクを介して撥水性のあ
る材料をスプレーコートとして低密着膜のパターンを形
成した。次にマスクを取り外してSiOからなる下地膜
を200nm、Crからなる金属膜を2nm、銀からな
る金属膜を150nm、Crからなる金属膜を10n
m、Al23 からなる保護膜を150nm、SiOか
らなる保護膜を10nm成膜して6層膜構成の金属ミラ
ー膜を形成した。次に低密着膜とその上の金属ミラー膜
をセロハンテープにより剥離して、3個の開口を有する
複合ミラーを製作した。
Third Specific Example A pattern of a low adhesion film was formed on the surface of a prism-shaped substrate made of acrylic resin by spray coating a water-repellent material through a mask having three openings with a diameter of 1 mm. Next, the mask is removed, the base film made of SiO is 200 nm, the metal film made of Cr is 2 nm, the metal film made of silver is 150 nm, and the metal film made of Cr is 10 n.
m, a protective film of Al 2 O 3 having a thickness of 150 nm and a protective film of SiO having a thickness of 10 nm were formed to form a metal mirror film having a 6-layer film structure. Next, the low-adhesion film and the metal mirror film on it were peeled off with cellophane tape to fabricate a composite mirror having three openings.

【0035】この複合ミラーの内面反射率は波長500
nmにおいて97%、開口部分の赤外光の透過率は96
%である。また品質評価テストの結果も第1具体例と同
様に外観、耐溶剤性、耐密着性および開口の位置精度、
形状精度も良好であった。
The internal reflectance of this composite mirror has a wavelength of 500.
97% in nm, the infrared transmittance of the aperture is 96
%. Also, the results of the quality evaluation test are the same as those in the first specific example, such as appearance, solvent resistance, adhesion resistance and opening position accuracy,
The shape accuracy was also good.

【0036】第4具体例 アクリル樹脂からなるプリズム状の基体の表面に、直径
1mmと1.2mmの開口を5箇所もったマスクを介し
て撥水性のある材料をスプレーコートして低密着膜のパ
ターンを形成した。次にマスクを取り外してSiOから
なる下地膜を100nm、アルミニウムからなる金属膜
を100nm、SiOからなる保護膜を10nm成膜し
て3層膜構成の金属ミラー膜を形成した。次に低密着膜
とその上の金属ミラー膜をセロハンテープにより剥離し
て、5個の開口を有する複合ミラーを製作した。
Fourth Embodiment A surface of a prism-shaped substrate made of acrylic resin is spray-coated with a water-repellent material through a mask having five openings with diameters of 1 mm and 1.2 mm to form a low adhesion film. A pattern was formed. Then, the mask was removed, and a base film made of SiO was formed to 100 nm, a metal film made of aluminum was formed to 100 nm, and a protective film made of SiO was formed to 10 nm to form a metal mirror film having a three-layer film structure. Next, the low adhesion film and the metal mirror film on the low adhesion film were peeled off with a cellophane tape to manufacture a composite mirror having five openings.

【0037】この複合ミラーの内面反射率は波長500
nmにおいて86%、開口部分の赤外光の透過率は96
%である。また品質評価テストの結果も第1具体例と同
様に外観、耐溶剤性、耐密着性および開口の位置精度、
形状精度も良好であった。
The internal reflectance of this composite mirror has a wavelength of 500.
86% in nm, the infrared transmittance of the aperture is 96
%. Also, the results of the quality evaluation test are the same as those in the first specific example, such as appearance, solvent resistance, adhesion resistance and opening position accuracy,
The shape accuracy was also good.

【0038】次に比較のために以下の複合ミラーを製作
した。
Next, the following composite mirror was manufactured for comparison.

【0039】比較例 アクリル樹脂からなるプリズム状の基体の表面に、Si
Oからなる低屈折率膜とTiO2 を主成分とする混合物
からなる高屈折率膜を膜厚100nm〜200nmの範
囲で交互に積層して、11層膜構成の誘電体多層膜(赤
ダイクロイックミラー)を形成した。
Comparative Example Si was formed on the surface of a prism-shaped substrate made of acrylic resin.
A low-refractive-index film made of O and a high-refractive-index film made of a mixture containing TiO 2 as a main component are alternately laminated in a film thickness range of 100 nm to 200 nm to form a dielectric multilayer film (red dichroic mirror) having an 11-layer film structure. ) Was formed.

【0040】可視光域の反射率は波長500nmにおい
て70%、赤外光の透過率は85%であった。また外観
で細かい膜割れが発生していた。
The reflectance in the visible light region was 70% at a wavelength of 500 nm, and the transmittance for infrared light was 85%. In addition, fine film cracks appeared in appearance.

【0041】第1ないし第4具体例の複合ミラーおよび
比較例の複合ミラーについて行なった品質評価テストの
結果をまとめて表1に示す。
Table 1 summarizes the results of the quality evaluation tests performed on the composite mirrors of the first to fourth specific examples and the composite mirror of the comparative example.

【0042】[0042]

【表1】 ◎:良好 ○:実用上問題なし △:実用上不可 なお、品質評価テストの反射率は波長500nmの可視
光に対する複合ミラーの内面反射率(%)、透過率は複
合ミラーの開口部分における波長880nmの赤外光の
透過率(%)であり、外観は目視によるクモリ、膜ワ
レ、膜ハガレ等の異常の有無を調べた結果である。耐溶
剤性は、アルコールとフロンソルブの混合液に浸したシ
ルボン紙を用いて500g/cm2 の加重で10往復し
たときの外観の異常を調べたものであり、耐密着性は複
合ミラーの表面にセロハンテープを貼り付け、すばやく
引き剥がした後、膜の剥離の有無を調べたものである。
[Table 1] ⊚: Good ○: No problem in practical use Δ: Not practically applicable Note that the reflectance in the quality evaluation test is the internal reflectance (%) of the composite mirror with respect to visible light having a wavelength of 500 nm, and the transmittance is 880 nm at the aperture of the composite mirror. Is the transmittance (%) of infrared light, and the appearance is the result of a visual inspection for abnormalities such as spiders, film cracks, and film peeling. Solvent resistance was examined by using Silbon paper soaked in a mixture of alcohol and freonsolve for abnormal appearance after 10 reciprocations under a load of 500 g / cm 2 , and adhesion resistance was measured on the surface of the composite mirror. After the cellophane tape was attached and quickly peeled off, the presence or absence of peeling of the film was examined.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0044】観察用の可視光等の反射率が高く、視線検
出用の赤外光等に対する選択透過性にすぐれた複合ミラ
ーを安価に製造できる。このような複合ミラーを用いる
ことで、ヘッドマウントディスプレーやビデオカメラ等
の観察装置の低価格化と高性能化に大きく貢献できる。
It is possible to inexpensively manufacture a composite mirror having a high reflectance for visible light for observation and excellent in selective transmission for infrared light for detecting a line of sight. By using such a composite mirror, it is possible to greatly contribute to the cost reduction and the high performance of the observation device such as the head mounted display and the video camera.

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

【図1】一実施例による観察装置を示すもので、(a)
はその全体構成を説明する図、(b)は拡大光学素子の
みを示す側面図である。
FIG. 1 shows an observation apparatus according to an embodiment, (a)
Is a diagram for explaining the overall configuration, and FIG. 6B is a side view showing only the magnifying optical element.

【図2】複合ミラーの膜構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a film structure of a composite mirror.

【図3】複合ミラーの第1具体例の反射率の分光特性を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a spectral characteristic of reflectance of a first specific example of a composite mirror.

【図4】上記具体例の開口部分の透過率の分光特性を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the spectral characteristics of the transmittance of the aperture of the above specific example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 拡大光学素子 10 基板 20 複合ミラー 21 誘電体多層膜 22 金属ミラー膜 23 開口 1 Magnifying Optical Element 10 Substrate 20 Composite Mirror 21 Dielectric Multilayer Film 22 Metal Mirror Film 23 Aperture

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体の表面に設けられた選択透過膜と、
その上に積層された金属ミラー膜を有し、該金属ミラー
膜が、前記選択透過膜の所定の部分を局部的に露出させ
る開口部を有することを特徴とする複合ミラー。
1. A permselective membrane provided on the surface of a substrate,
A composite mirror having a metal mirror film laminated thereon, the metal mirror film having an opening for locally exposing a predetermined portion of the selective transmission film.
【請求項2】 選択透過膜が、可視光を反射し赤外光を
選択的に透過させる赤ダイクロイックミラーであること
を特徴とする請求項1記載の複合ミラー。
2. The composite mirror according to claim 1, wherein the selective transmission film is a red dichroic mirror that reflects visible light and selectively transmits infrared light.
【請求項3】 金属ミラー膜が、可視光に対する反射率
の高い金属膜を有することを特徴とする請求項1または
2記載の複合ミラー。
3. The composite mirror according to claim 1, wherein the metal mirror film has a metal film having a high reflectance for visible light.
【請求項4】 金属ミラー膜の開口部が、直径2mm以
下の開口であることを特徴とする請求項1ないし3いず
れか1項記載の複合ミラー。
4. The composite mirror according to claim 1, wherein the opening of the metal mirror film is an opening having a diameter of 2 mm or less.
【請求項5】 選択透過膜が、高屈折率膜と低屈折率膜
を所定数ずつ交互に積層した誘電体多層膜であり、その
材料が、SiO,SiO2 ,MgF2 ,Al23 ,Z
rO2 ,TiO2 ,Ta25 ,ZnSおよびこれらの
うちの少なくとも1つを含む混合物のなかから選定され
ていることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項
記載の複合ミラー。
5. The selective transmission film is a dielectric multilayer film in which a predetermined number of high refractive index films and low refractive index films are alternately laminated, and the material thereof is SiO, SiO 2 , MgF 2 , Al 2 O 3 , Z
5. The composite mirror according to claim 1, wherein the composite mirror is selected from rO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZnS and a mixture containing at least one of them.
【請求項6】 金属ミラー膜が、アルミニウムまたは銀
で作られた金属膜を有することを特徴とする請求項1な
いし5いずれか1項記載の複合ミラー。
6. The composite mirror according to claim 1, wherein the metal mirror film has a metal film made of aluminum or silver.
【請求項7】 基体の表面に積層された金属ミラー膜を
有し、該金属ミラー膜に、直径2mm以下の開口が設け
られていることを特徴とする複合ミラー。
7. A composite mirror, comprising a metal mirror film laminated on the surface of a substrate, wherein the metal mirror film is provided with an opening having a diameter of 2 mm or less.
【請求項8】 基体の表面に選択透過膜を製作する工程
と、製作された選択透過膜の上に低密着膜のパターンを
設ける工程と、低密着膜のパターンを設けた選択透過膜
の上に金属ミラー膜を積層する工程と、積層された金属
ミラー膜の一部分を低密着膜のパターンとともに剥離す
る工程を有する複合ミラーの製造方法。
8. A step of producing a selective permeable film on the surface of a substrate, a step of providing a pattern of a low adhesion film on the produced selective permeable film, and a step of forming a pattern of the low adhesion film on a selective permeable film. A method of manufacturing a composite mirror, comprising: a step of laminating a metal mirror film on the substrate; and a step of peeling a part of the laminated metal mirror film together with the pattern of the low adhesion film.
【請求項9】 請求項1ないし7いずれか1項記載の複
合ミラーと、被観察物体観察用の第1の光を前記複合ミ
ラーによって反射させて観察者の眼に到達させる観察光
学系と、視線検出用の第2の光を前記観察者の眼によっ
て反射させたうえで前記複合ミラーを透過させて受光素
子に導入する視線検出系を有する観察装置。
9. A compound mirror according to claim 1, and an observation optical system for reflecting the first light for observing an object to be observed by the compound mirror to reach an eye of an observer. An observation apparatus having a line-of-sight detection system that reflects the second light for detecting the line-of-sight to the eyes of the observer and then transmits the second light to the light-receiving element through the composite mirror.
【請求項10】 第1の光が可視光で、第2の光が赤外
光であることを特徴とする請求項9記載の観察装置。
10. The observation apparatus according to claim 9, wherein the first light is visible light and the second light is infrared light.
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