JPS59147304A - 耐環境性干渉膜フイルタ - Google Patents
耐環境性干渉膜フイルタInfo
- Publication number
- JPS59147304A JPS59147304A JP58020954A JP2095483A JPS59147304A JP S59147304 A JPS59147304 A JP S59147304A JP 58020954 A JP58020954 A JP 58020954A JP 2095483 A JP2095483 A JP 2095483A JP S59147304 A JPS59147304 A JP S59147304A
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- JP
- Japan
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- film
- interference
- filter
- interference film
- film filter
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
-
- G02B1/105—
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ルタ、特に干渉薄膜により構成され、波長制限作用を行
なう干渉膜フィルタに関するものである。
なう干渉膜フィルタに関するものである。
光学フィルタあるいはミラーとして、その透過特性ある
いは反射特性の波長制限性を利用したものとしては、溶
媒に光吸収剤を入れ、それの選択吸収を利用した溶液フ
ィルタ、ゼラチンやプラスチックを色素染料などにより
増色したもの、ガラスにイオンやコロイドなどの着色剤
を入れた色ガラスフィルタ、金属または非金属の薄膜を
利用した干渉フィルタ、偏光干渉を利用したリオのフィ
ルタと称さ７上るもの、半導体などの特定波長吸収性を
オリ用したものなどがあるが、カラーテレビカメラの色
分解光学系や信号灯用のフィルタとしては、その取扱い
及び製作の容易さや、必要な光学特性、すなわち所定波
長帯において置透過串または高反射率が要求されたりま
た良好な遮断特性（波長制限性の鋭いもの）をもつ所珀
シャープカットフィルタである必要があるところから、
色ガラスフィルタや干渉フィルタが利用されることが多
い。
いは反射特性の波長制限性を利用したものとしては、溶
媒に光吸収剤を入れ、それの選択吸収を利用した溶液フ
ィルタ、ゼラチンやプラスチックを色素染料などにより
増色したもの、ガラスにイオンやコロイドなどの着色剤
を入れた色ガラスフィルタ、金属または非金属の薄膜を
利用した干渉フィルタ、偏光干渉を利用したリオのフィ
ルタと称さ７上るもの、半導体などの特定波長吸収性を
オリ用したものなどがあるが、カラーテレビカメラの色
分解光学系や信号灯用のフィルタとしては、その取扱い
及び製作の容易さや、必要な光学特性、すなわち所定波
長帯において置透過串または高反射率が要求されたりま
た良好な遮断特性（波長制限性の鋭いもの）をもつ所珀
シャープカットフィルタである必要があるところから、
色ガラスフィルタや干渉フィルタが利用されることが多
い。
前記用途に対して、色ガラスフィルタは短波長側を遮断
するものは可能であるが、長波長側をシャープカットす
るものは無いことから長波長側を遮断する場合、また必
要な光を反射で取り出したい場合には干渉膜特に非金属
交互多層膜型干渉フィルタを利用することになる。
するものは可能であるが、長波長側をシャープカットす
るものは無いことから長波長側を遮断する場合、また必
要な光を反射で取り出したい場合には干渉膜特に非金属
交互多層膜型干渉フィルタを利用することになる。
このような干渉フィルタは、一般に高屈折率ｇ’ｉｉｉ
、体材料（例えばｚｌｓ、 ＣｅＯ２、ＴｉＯ２ｔ！
ト）と低屈折率誘電体材料（例えばＭ９Ｆ’２．５ｉ０
２など）の薄膜を真空蒸着法により数層から数１０層組
み合わせ積層させたものであるが、真空蒸着法により作
製された誘電体薄膜は、その蒸着温度、然宥速度などＫ
より程度は異なるが一般に多孔質膜となり、空気中の水
分を吸着してその屈折率が変化する。このため、通常真
空容器中で作製された干渉フィルタの分光特性は、それ
を空気中に取り出して放１にすると長波長側ヘシフトす
るが、これは誘電体薄膜が空気中の水分を吸着して屈折
率が上昇するためである。従って真空蒸着法により作製
される干渉フィルタは、次のような２つの問題が生″、
ｌ−る。
、体材料（例えばｚｌｓ、 ＣｅＯ２、ＴｉＯ２ｔ！
ト）と低屈折率誘電体材料（例えばＭ９Ｆ’２．５ｉ０
２など）の薄膜を真空蒸着法により数層から数１０層組
み合わせ積層させたものであるが、真空蒸着法により作
製された誘電体薄膜は、その蒸着温度、然宥速度などＫ
より程度は異なるが一般に多孔質膜となり、空気中の水
分を吸着してその屈折率が変化する。このため、通常真
空容器中で作製された干渉フィルタの分光特性は、それ
を空気中に取り出して放１にすると長波長側ヘシフトす
るが、これは誘電体薄膜が空気中の水分を吸着して屈折
率が上昇するためである。従って真空蒸着法により作製
される干渉フィルタは、次のような２つの問題が生″、
ｌ−る。
第１の問題は製造上の問題で、真空＃漕法により干渉膜
を作製する場合には、蒸着中の薄膜の厚みの制御は、薄
膜の屈折率ｎと厚みｄの積算値ｎｄ（光学的厚み）を光
電的に検出して行っているので、例えは第１図Ａに示す
ような分光透過特性のカラーＴＶ カメラ用の色分解光
学系に用いられる干渉フィルタを作成する場合には、第
１図Ａに示す分光透過特性そのものが得られるように薄
膜の光学的厚みを制御してしまうと、空気中に取り出し
て水分が吸着すると屈折率ｎが上昇するため、同図Ｂに
示す如き分光透過特性となってしまう。そこで第１図Ａ
に示す分光透過特性を得るためには前述の波長シフトを
見越して第１図Ａ′の分光透過特性を得るよう薄膜の厚
みを制御しなければならない。しかし、このような製造
方法はその蒸着温度、蒸着速度などにより薄膜の多孔質
の程度が変化することが多く、屈折率の変化が一定でな
いため、厳密なカットオフ波長を必要とするものを製作
することは困難であった。
を作製する場合には、蒸着中の薄膜の厚みの制御は、薄
膜の屈折率ｎと厚みｄの積算値ｎｄ（光学的厚み）を光
電的に検出して行っているので、例えは第１図Ａに示す
ような分光透過特性のカラーＴＶ カメラ用の色分解光
学系に用いられる干渉フィルタを作成する場合には、第
１図Ａに示す分光透過特性そのものが得られるように薄
膜の光学的厚みを制御してしまうと、空気中に取り出し
て水分が吸着すると屈折率ｎが上昇するため、同図Ｂに
示す如き分光透過特性となってしまう。そこで第１図Ａ
に示す分光透過特性を得るためには前述の波長シフトを
見越して第１図Ａ′の分光透過特性を得るよう薄膜の厚
みを制御しなければならない。しかし、このような製造
方法はその蒸着温度、蒸着速度などにより薄膜の多孔質
の程度が変化することが多く、屈折率の変化が一定でな
いため、厳密なカットオフ波長を必要とするものを製作
することは困難であった。
さらに第２の問題は薄膜中に吸着された水分は再び放出
される場合があることである。
される場合があることである。
例えば、宇宙空間で用いられる分光機器の１部として高
真空下の条件で用いられる場合や光源の近くで使用され
るときのように筒温度の条件下の場合などでは吸着され
た水分は徐々に放出され、その結果分光透過特性は短波
側へと徐々にシフトすることになる。このように環境に
大きな変化がある場合には、分光透過特性の安定性に問
題が生ずることになる。
真空下の条件で用いられる場合や光源の近くで使用され
るときのように筒温度の条件下の場合などでは吸着され
た水分は徐々に放出され、その結果分光透過特性は短波
側へと徐々にシフトすることになる。このように環境に
大きな変化がある場合には、分光透過特性の安定性に問
題が生ずることになる。
本発明は以上のような従来の干渉膜フィルタのもつ欠点
に鑑み、耐環境性に優れた干渉膜フィルタを得るもので
ある。このため本発明では、従来の干渉フィルタのもつ
欠点すなわち耐環境性の悪い原因が干渉膜フィルタを構
成する誘電体薄膜に吸着される水分の出入であることに
着目し、これを基本的に阻止すべく、干渉膜フィルタ層
を気密性をもった透明のオーバーコート膜により被覆す
ることを基本構成とするものである。しかもこのオーバ
ーコート膜は干渉膜フィルタを気密にｆｆ１５関係から
、フィルタ上層面のみならすその周縁部端面な含む全表
面に設ゆられることになる。
に鑑み、耐環境性に優れた干渉膜フィルタを得るもので
ある。このため本発明では、従来の干渉フィルタのもつ
欠点すなわち耐環境性の悪い原因が干渉膜フィルタを構
成する誘電体薄膜に吸着される水分の出入であることに
着目し、これを基本的に阻止すべく、干渉膜フィルタ層
を気密性をもった透明のオーバーコート膜により被覆す
ることを基本構成とするものである。しかもこのオーバ
ーコート膜は干渉膜フィルタを気密にｆｆ１５関係から
、フィルタ上層面のみならすその周縁部端面な含む全表
面に設ゆられることになる。
以下、添付図面に従い本発明のいくつかの実施例につい
て詳述する。
て詳述する。
第２図は本発明の一実施例を示す原理構成図で、１は基
板ガラス、２はＸ全蒸着により基板ガラス１上に被着形
成された干渉膜フィルタ層、３は１部数ミクロンの膜厚
をもつ透明なオーバーコート膜で、図に示すように干渉
膜フィルタ層２を、その周縁部端面も含め全面被覆して
いる。このオーバーコー）１１４３に要求される性質と
しては、透明で気密性に優れ、しかもそれ自体の耐環境
性の良いことが挙げられる。この観点から、オーバーコ
ート膜の材質としてゼラチンやレジスト、またエポキシ
樹脂などの高分子材料を用いることは、気密性あるいは
材質自体の耐温朋性の点で不適であり、また真空蒸着に
よる透明誘電体膜層な用いることはオーバーコート膜自
体多孔質膜と１．１：るので気密の点で適していない。
板ガラス、２はＸ全蒸着により基板ガラス１上に被着形
成された干渉膜フィルタ層、３は１部数ミクロンの膜厚
をもつ透明なオーバーコート膜で、図に示すように干渉
膜フィルタ層２を、その周縁部端面も含め全面被覆して
いる。このオーバーコー）１１４３に要求される性質と
しては、透明で気密性に優れ、しかもそれ自体の耐環境
性の良いことが挙げられる。この観点から、オーバーコ
ート膜の材質としてゼラチンやレジスト、またエポキシ
樹脂などの高分子材料を用いることは、気密性あるいは
材質自体の耐温朋性の点で不適であり、また真空蒸着に
よる透明誘電体膜層な用いることはオーバーコート膜自
体多孔質膜と１．１：るので気密の点で適していない。
この点、二酸化硅素（ＳｔＯ２）を主成分とし１こスパ
ッタリングによるオーバーコート膜が好適である。５１
０２によるオーバーコート膜は尚周波スパッタリングに
より容易に干渉膜フィルタ表面に被着させることができ
、′ｆ、ｆこスパッタリングは高真空中で行なわれるこ
とから干渉膜中にすでに含まれていた水分は放出され１
こ形でオーバーコート膜が被着されるので、前述した第
１の問題も同時に解決されることになる。しかもこうし
て得られたオーバーコート膜は気密性に潰れ、まγこ充
分な耐熱性をも備えているものである。
ッタリングによるオーバーコート膜が好適である。５１
０２によるオーバーコート膜は尚周波スパッタリングに
より容易に干渉膜フィルタ表面に被着させることができ
、′ｆ、ｆこスパッタリングは高真空中で行なわれるこ
とから干渉膜中にすでに含まれていた水分は放出され１
こ形でオーバーコート膜が被着されるので、前述した第
１の問題も同時に解決されることになる。しかもこうし
て得られたオーバーコート膜は気密性に潰れ、まγこ充
分な耐熱性をも備えているものである。
ところで、上述の高周波スパッタリングによるオーバー
コート膜被覆においても、あるいは他の被覆方法におい
ても、形成される膜にはピンホールのできる可能性があ
る。このようなピンホールがオーバーコート膜に存在す
ると、そのピンホール部から干渉膜フィルタに水分が流
入吸着され、あるいは徐々に放出され、このピンホール
部を中心とした円形状に干渉膜フィルタの分光特性が変
化してゆくこととなる。これはピンホールによる気密の
不児全としてとらえられるが、これを防止するためには
第３図のようにオーバーコート膜を２７ｍ構成１３と１
４あるいはそれ以上の多層構成とすることで改善可能で
ある。
コート膜被覆においても、あるいは他の被覆方法におい
ても、形成される膜にはピンホールのできる可能性があ
る。このようなピンホールがオーバーコート膜に存在す
ると、そのピンホール部から干渉膜フィルタに水分が流
入吸着され、あるいは徐々に放出され、このピンホール
部を中心とした円形状に干渉膜フィルタの分光特性が変
化してゆくこととなる。これはピンホールによる気密の
不児全としてとらえられるが、これを防止するためには
第３図のようにオーバーコート膜を２７ｍ構成１３と１
４あるいはそれ以上の多層構成とすることで改善可能で
ある。
またＳｉＯ□を主成分とするオーバーコート膜の被層を
前提とすれば、干渉膜フィルタの膜構成はその最１）−
が空気に接する代わりに所定通折半をもったＳｉへ膜層
に接するので、それに応じた膜構成とされることは伺う
までもない。
前提とすれば、干渉膜フィルタの膜構成はその最１）−
が空気に接する代わりに所定通折半をもったＳｉへ膜層
に接するので、それに応じた膜構成とされることは伺う
までもない。
さらに本発明を実施するうえにおいて、オーバーコート
膜と空気（または真空）との界面で生ずる反射損を低減
させるために、オーバーコート膜の上にさらに反射防止
膜を付加することも、干渉膜フィルタの効率を高゛める
ことになるので好適である。こうしてオーバーコート膜
の上層に付加される反射防止膜は一般に干渉膜フィルタ
と同様真空蒸着によって形成されることが多く、そのた
め多孔質膜となりやすく、水分の出入が生することは避
けられないが、反射防止膜はその分光特性において帯域
が広いので若干の波長シフトがあったとしても反射防止
効果にほとんど影響を与えることがない。従ってこの反
射防止膜に対しさらにオーバーコート膜を設けることは
必すしも必安どされない。
膜と空気（または真空）との界面で生ずる反射損を低減
させるために、オーバーコート膜の上にさらに反射防止
膜を付加することも、干渉膜フィルタの効率を高゛める
ことになるので好適である。こうしてオーバーコート膜
の上層に付加される反射防止膜は一般に干渉膜フィルタ
と同様真空蒸着によって形成されることが多く、そのた
め多孔質膜となりやすく、水分の出入が生することは避
けられないが、反射防止膜はその分光特性において帯域
が広いので若干の波長シフトがあったとしても反射防止
効果にほとんど影響を与えることがない。従ってこの反
射防止膜に対しさらにオーバーコート膜を設けることは
必すしも必安どされない。
以上に述べてきたように、本発明は従来の干渉膜フィル
タで欠点とされていた波長シフト現象を解消するために
、干渉膜フィルタを気密に覆うオーバーコート膜を用い
るので、波長シフト現象を根本的に抑え、しかも干渉膜
フィルタを外界から保獲することができ、外部環境に対
して干渉膜フィルタの光学性能を維持し、物理的、化学
的耐性を同上させるという点で非常に効果的である。
タで欠点とされていた波長シフト現象を解消するために
、干渉膜フィルタを気密に覆うオーバーコート膜を用い
るので、波長シフト現象を根本的に抑え、しかも干渉膜
フィルタを外界から保獲することができ、外部環境に対
して干渉膜フィルタの光学性能を維持し、物理的、化学
的耐性を同上させるという点で非常に効果的である。
第１図は干渉膜フィルタの一例における分光透過特性図
である。 第２図は本発明の一実施例をボす原理構成図である。 第３図は本発明の他の実施例を示す原、ｇ構成図である
。 １・・・基板ガラス、 ２・・・干渉膜フィルタ、
３・・・オーバーコート膜、 １３．１４・・・オーバーコート膜 出願人 富士写真元機体式会社
である。 第２図は本発明の一実施例をボす原理構成図である。 第３図は本発明の他の実施例を示す原、ｇ構成図である
。 １・・・基板ガラス、 ２・・・干渉膜フィルタ、
３・・・オーバーコート膜、 １３．１４・・・オーバーコート膜 出願人 富士写真元機体式会社
Claims (4)
- （１） 基板上に被着形成さ扛た干渉膜の表面および
周縁部端面の全面を気密性をもって被覆するオーバーコ
ート膜を設けたことを特徴とする耐環境性干渉膜フィル
タ。 - （２）オーバーコート膜を、スパッタリングにより形成
さオｔた酸化硅素を主成分とするとしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項に記載の耐譲境性干渉漿フ
ィルタ。 - （３） オーバーコート膜を少なくとも２層１簿成と
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項もしく
は第（２）項に記載の耐猿境性干渉暖フィルタ。 - （４） オーバーコート膜上にさらに反射防止膜を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１１項もしく
は第（２）項もしくは第（３）項に記載の耐環境性干渉
膜フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020954A JPS59147304A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 耐環境性干渉膜フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020954A JPS59147304A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 耐環境性干渉膜フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147304A true JPS59147304A (ja) | 1984-08-23 |
Family
ID=12041575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020954A Pending JPS59147304A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 耐環境性干渉膜フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635304A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 多層干渉膜 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749903A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Toshiba Corp | Stripe filter and image pickup device using said filter |
| JPS57100404A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-22 | Toshiba Corp | Stripe filter |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58020954A patent/JPS59147304A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749903A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Toshiba Corp | Stripe filter and image pickup device using said filter |
| JPS57100404A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-22 | Toshiba Corp | Stripe filter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635304A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 多層干渉膜 |
| JPH0820569B2 (ja) * | 1986-06-25 | 1996-03-04 | 松下電工株式会社 | 多層干渉膜 |
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