JPS6239801A - 半透鏡 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−眼レフカメラの主ミラーやビデオ装置、光
デイスク装置などに使用される半透鏡に関する。

（従来の技術） 一眼レフカメラにおいては、たとえば第６図に示すよう
に、撮影レンズＴＬを透過した光を三方するために半透
鏡（クイックリターンミラー）Ｍｌが用いられる。反射
光は、焦点板ＦＰ、ペンタプリズムＰＰを経て、第２の
半透鏡Ｍ３で三方される。そして、一方では、接眼レン
ズＳＥを通して肉眼で被写体を見るとともに、他方では
、測光部ＳＣにより光量を測定する。また、半透鏡Ｍ１
の透過光は、ザブミラーＭ２で反射された後、被写体ま
での距離を測定する測距部ＳＤに導かれる。

半透鏡Ｍｌとしては、反射率Ｒと透過率Ｔとがそれぞれ
５０％ぐらいのものが望ましい。半透鏡を形成する材料
として可視光波長域で光を吸収しない誘電体を用いると
、一般に、Ｒ＋Ｔ＝１００％の関係が成り立つ。

第７図と第８図に、それぞれ、従来の５層半透鏡と６層
半透鏡の例を示す（特開昭５３−１１０５４１号公報参
照）。前者においては、透明基板Ｇ上に、低屈折率誘電
体層（Ｌ）１．３．５と高屈折率誘電体層（Ｈ）２．４
を交互に５層に積層する。

各層の光学的膜厚ｎｄはずへてλ／４である。ここに、
λは設計基準波長である。後者においては、基板Ｇ上に
高誘電率誘電体層（Ｈ）１１をλ／２の光学的膜厚て形
成した後、前者と同様の５層１２〜１６をさらに積層す
る。以上の２例では、空気側の第１層５，１６は、低屈
折率誘電体層（Ｌ）で構成されている。なお、低屈折率
誘電体としては、Ｓ　ｉＯ２を、高屈折率誘電体として
は、Ｔ　ｉ　Ｏｔを用いる。

（発明の解決すべき問題点） 第７図に示した５層半透鏡の反射率分光特性が、第９図
に鎖線イで示される。ここに、光の入射角は４５°であ
り、波長λは５５０ｎｍである。帯域は広く、かつ、反
射率は、フラットである。しかし、反射率は約４０％で
あり、やや低い。

一方、第８図に示した６層半透鏡の反射率の分光特性が
、第９図に実線口で示される。反射率は約５０％である
が、反射率のフラットな帯域はやや狭く、反射率のピー
クは２つある。

本発明の目的は、反射率と透過率とがそれぞれ５０％程
度であり、かつ、反射率のフラットな帯域の広い半透鏡
を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る半透鏡は、透明基板上に高屈折率誘電体層
と低屈折率誘電体層とを交互に５層又は６層に積層した
構造（ただし、空気側から数えて第１層を高屈折率誘電
体層とする）を有し、かつ、空気側から数えて第１層か
ら第３層までの光学的膜厚を約λ／４　（ここに、λは
、４００〜７００ｎｍの範囲にある設計基準波長である
。）とし、その他の層の光学的膜厚を約λ／２とする。

（作　用） 空気側から数えて第１層目に高屈折率誘電体層を用いる
ことにより、反射率を高くできる。そして、空気側から
数えて第３層目までを薄く　（約λ／４）して反射率を
大きくする。また、他の層を厚く（λ／２）して、反射
率の分光特性をフラットにする。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明の実施例の５層構造半透鏡の断面を第１図に図式
的に示す。透明基板Ｇ上に低屈折率誘電体層（Ｌ）２２
．２４と高屈折率誘電体層（Ｈ）２１゜２３．２５とを
交互に積層する。空気側から数えて第１層目２５は、高
屈折率誘電体層である。第１表に示すように、各層の光
学的膜厚は、上側の３層２３〜２５がλ／４であり、下
側の２層２１゜２２がλ／２である。なお、λは、設計
基準波長であり、可視域４００〜７００ｎｍの範囲とす
る。

第１表 高屈折率誘電体の材料としてはＴｉＯ３、ＺｒＯ２、Ｔ
ａｐ’５、Ｃｅ　Ｏｔおよびこれらの混合物などが使用
でき、また、低屈折率誘電体の材料としては、ＭｇＦ２
．５ｔｏｐなどが使、用できる。本実施例では、Ｔｉｏ
ｔとＭｇＦｔを用いた。

第２図の鎖線イは、この半透鏡の分光特性を示す。ここ
で、入射角は４５°であり、λは５５０ｎｍである。

従来例（第９図）と比べると、ピークが３つできている
が、反射率のフラットな帯域が明らかに広くなっている
。

第３図に、上記の膜構成における各層間の振幅反射係数
と位相との計算結果をベクトルで表示している。ベクト
ルの長さは、反射率の大きさを表し、その方向は、反射
面での各波長の位相差を表す。ここで、ＯＡは、空気と
第１層２５との境界面で反射された光線を表し、ＡＢは
、第１層２５と第２層２４との境界面で反射された光線
を表す。

第２層２４と第３層２３との境界面、第３層２３と第４
層２２との境界面、第４層２２と第５層２１と基板Ｇと
の境界面で反射された光線を表ず。添字０．］、２は、
それぞれ、光線の波長が、λ、０．８λ、１．３λであ
ることを示す。ベクトルＯＦの長さｒ。＋　ｒ＋、ｒ、
が反射率Ｒを与える。

第３図より明らかなように、基学波長λの０．８〜　Ｉ
。３倍の範囲（はぼ可視域に相当）では、Ｆ点がすべて
Ａ点の左側にあるので、ＯＡの長さが長いほうが高い反
射率が得られる。すなわち、空気と第１層２５の高屈折
率誘電体との屈折率の差が大きい方がよい。

また、光学的膜厚がλ／２のときに、位相が１８０°回
転する（ベクトルの向きが逆方向になる）ので、基板側
の層に近い側の２〜３層の光学的膜厚をλ／２とするこ
とによって、基準設計波長λての分光特性にあまり影響
を与えることなく、λ以外の波長での分光特性を均一に
することができる。したがって、空気側の薄い第１層２
５、第２層２４、第３層２３て反射率をできるだ（づ上
げ（Ｄ点）、残りの厚い層２２．２１でλ以外の波長で
の反射率を調整するのがよい。

第２表 次に、第１図に示した膜構成で第２表に示すように、光
学的膜厚をλ／２、λ／４というきっちりした値から少
しずらした場合の反射率特性を、第５図に鎖線イで示す
。ここで、入射角は４５゜であり、λは４．９０　ｎｍ
である。λを短めにし、全体に光学的膜厚を薄くした。

反射率が、４００ｎｍ以下で大きくなり、フラットな帯
域が広いことがわかる。

第４図に、本発明の実施例の６層構造半透鏡の断面を図
式的に示す。第１図に示した構造と異なる点は、第３表
に示すように、第５層３２と透明基板Ｇとの間に、低屈
折率誘電体の第６層３１（光学的膜厚はλ／２である）
を設けたことである。

」二記のベクトル解析での結果より、光学的膜厚がλ／
２である層をさらにひとつ増やした構成である。

反射率特性は、第２図に実線口で示される。ここに、入
射角は４５°であり、λは５５０ｎｍである。鎖線イ（
第１表の場合）と同様の特性が得られた。すなわち、３
つのピークを有し、フラットな帯域が非常に広い。

以下余白 第３表 次に、第４図に示した膜構成て、第４表に示すように光
学的膜厚をλ／２、λ／４というきっちりした値からず
らした場合の光学的特性を、第５図の実線口で示す。こ
こで、入射角は、４５°であり、λは４９０ｎｍである
。λを短めにし、全体に光学的膜厚を薄くした。鎖線イ
（第２表の場合）と同様に反射率が４−００　ｎｍ以下
て増加し、フラットな帯域が広いことがわかる。（図に
は表されていないが、４００ｎｍ以下で、もう一つのピ
ークが生じる。） 第４表 （発明の効果） 反射率と透過率とがそれぞれ５０％程度であり、かつ、
分光特性のフラットな帯域の広い半透鏡が得られた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係る５層半透鏡の断面説明図である
。 第２図は、本発明の実施例によって得られた反射率特性
のグラフである。 第３図は、反射のベクトル解析の図である。 第４図は、本発明にかかる６層の半透鏡の断面説明図で
ある。 第５図は、本発明の実施例によって得られた反射率特性
のグラフである。 第６図は、−眼レフカメラの光学系を示す断面麻明図で
ある。 第７図と第８図は、それぞれ、従来の半透鏡の断面説明
図である。 第９図は、分光特性のグラフである。 Ｇ・・・基板、２１〜２５．３１〜３６・・・誘電体層
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体
   層とを交互に５層又は６層に積層した構造（ただし、空
   気側から数えて第１層を高屈折率誘電体層とする）を有
   し、かつ、空気側から数えて第１層から第３層までの光
   学的膜厚を約λ／４（ここに、λは、４００〜７００ｎ
   ｍの範囲にある設計基準波長である。）とし、その他の
   層の光学的膜厚を約λ／２とした半透鏡。