JPS63281102A - Non-polarization beam splitter - Google Patents
Non-polarization beam splitterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、技術分野
本発明は、例えば光デイスク装置の信号検出用光学系な
どに用いられる、近赤外域において、Ｐ偏光、Ｓ偏光の
反射率と透過率が約０．１０１０．９０の非偏光ビーム
スプリッタに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Technical Field The present invention is used, for example, in a signal detection optical system of an optical disk device, and has a reflectance and a transmittance of approximately 0.0 for P-polarized light and S-polarized light in the near-infrared region. 1010.90 non-polarizing beam splitter.
ｂ、従来技術およびその問題点
従来、この種のビームスプリッタは、主に銀（Ａｇ）等
の金属膜を誘電体で挾んだものが用いられていたが、吸
収によるエネルギー損失とか、耐久性が悪い等といった
問題があった。b. Prior art and its problems Conventionally, beam splitters of this type have mainly used metal films such as silver (Ag) sandwiched between dielectric materials, but problems such as energy loss due to absorption and durability There were problems such as poor quality.
また、一般的に誘電体のみで構成されたコートは、エネ
ルギー損失もなく耐久性も良いが、実用上用いられる２
、４以下の屈折率を持つ２種類のコーテイング物質を用
いたビームスプリッタでは。In addition, coats made only of dielectric materials generally have good durability with no energy loss, but they are not used in practical applications.
, in a beam splitter using two types of coating materials with a refractive index of 4 or less.
非偏光性が悪いものであった。It had poor non-polarizing properties.
第８図は、誘電体のみのコートを用いたビームスプリッ
タの分光特性を示す図であり、Ｒ５とＴＳはＳ偏光の反
射率と透過率を示し、ＲＰとＴＰはＰ偏光の反射率と透
過率を示している。この分光特性図から明らかなように
、誘電体のみのコートを用いたビームスプリッタでは、
偏光によって反射率、透過率が異なってしまうものであ
った。Figure 8 is a diagram showing the spectral characteristics of a beam splitter using only a dielectric coating, where R5 and TS indicate the reflectance and transmittance of S-polarized light, and RP and TP indicate the reflectance and transmittance of P-polarized light. It shows the rate. As is clear from this spectral characteristic diagram, in a beam splitter using only a dielectric coating,
The reflectance and transmittance differed depending on the polarization.
Ｃ０目的
本発明は１以上の点に鑑みなされたものであり、実用上
用いられる２、４以下の屈折率を持つ３種類以上のコー
テイング物質を用いることによって。C0 Objective The present invention has been made in view of one or more points, by using three or more types of coating materials having a refractive index of 2 or 4 or less, which are used in practice.
反射率と透過率の比率が０．０４１０．９６〜０．１３
１０．８７程度の、即ちＰ偏光とＳ偏光のそれぞれの反
射率。The ratio of reflectance and transmittance is 0.0410.96 to 0.13
The reflectance of each of P-polarized light and S-polarized light is about 10.87.
透過率が余り異ならない（はぼ一致している）非偏光ビ
ームスプリッタを提供しようとするものである。The objective is to provide a non-polarizing beam splitter whose transmittances do not differ much (they are almost the same).
ｄ、実施例の構成
本発明の非偏光ビームスプリッタは、第２図に示°すよ
うに。d. Configuration of Example The non-polarizing beam splitter of the present invention is as shown in FIG.
屈折率ＮＳの透明な第１直角プリズム１の斜面に多層膜
２を施すと共に、前記第１直角プリズムと実質的に等し
い第２直角プリズム３を接着剤４で前記第１直角プリズ
ムの斜面に接合して、なり。A multilayer film 2 is applied to the slope of a transparent first right-angle prism 1 having a refractive index NS, and a second right-angle prism 3 that is substantially equal to the first right-angle prism is bonded to the slope of the first right-angle prism with an adhesive 4. Then, become.
前記多層膜２は、第１図に示すように、プリズム１側よ
り第１ｙＩＩ乃至第７層からなり、第１層。As shown in FIG. 1, the multilayer film 2 consists of layers 1yII to 7th from the prism 1 side, with the first layer being the first layer.
第７層は高屈折率物質（屈折率ＮＨ） 、第２層。The seventh layer is a high refractive index material (refractive index NH), the second layer.
第４層、第６層は中屈折率物質（屈折率ＮＭ）、第３層
、第５層は低屈折率物質（屈折率ＮＬ）よりなる７層膜
で構成されており、前記各物質の屈折率は
ＮＬ＝１．３８． Ｎ、〜１．６３５の時、１．９９＜
ＮＨ＜３．１０ＮＬ＝１．３８． Ｎ、〜２．３３の
時、１ 、５０ ＜ Ｎ Ｍ ＜ ２ 、０５Ｎ、〜１
．６３５． Ｎ、〜２．３３の時、 １．１５＜ ＮＬ
＜１．４４であることを特徴とし、また中屈折率物質の
光学的膜厚は基準設計波長をλ０としたとき０．３６λ
０〜０．５６λ。であることを特徴とする。The fourth layer and the sixth layer are made of a medium refractive index material (refractive index NM), and the third layer and the fifth layer are made of a low refractive index material (refractive index NL). The refractive index is NL=1.38. When N, ~1.635, 1.99<
NH<3.10NL=1.38. N, ~2.33, 1, 50 < NM < 2, 05N, ~1
．． 635. When N, ~2.33, 1.15< NL
<1.44, and the optical thickness of the medium refractive index material is 0.36λ when the standard design wavelength is λ0.
0-0.56λ. It is characterized by
以下、基準設計波長λ。を７８Ｇ、１．とじた時の具体
的な実施例のデータを示す、ここでＨは高屈折率物質９
Ｍは中屈折率物質、Ｌは低屈折率物質を示し、カッコ内
は具体的な物質である。またＲ７・Ｏは７８０ｒ１．に
おける屈折率、ｎｄ、、。は７８０ｎ、における光学的
膜厚を示す。Below is the standard design wavelength λ. 78G, 1. Shows data of specific examples when closed, where H is a high refractive index material 9
M indicates a medium refractive index material, L indicates a low refractive index material, and the specific material is in parentheses. Also, R7・O is 780r1. The refractive index at, nd, . indicates the optical film thickness at 780n.
〔実施例１〕 反射率／透過率＝０．０４７０．９６ 物質 ｎｖｓａ ｎ ｄ７ｓ。[Example 1] Reflectance/transmittance=0.0470.96 Substance nvsa nd7s.
プリズム （Ｂ Ｋ ７）
第１層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．０９
１λ。Prism (B K 7) 1st layer H (ZnS) 2.327 0.09
1λ.
第２層 Ｍ （Ａｔ、０３） ｔ、６３５ ０．
５４６λ。2nd layer M (At, 03) t, 635 0.
546λ.
第３層 Ｌ （ＭｇＦｚ） １．３８０ ０．
１５４λ。3rd layer L (MgFz) 1.380 0.
154λ.
第４層 Ｍ（＾１，０．） １．６３５ ０．５
５７λ。4th layer M(^1,0.) 1.635 0.5
57λ.
第５層 Ｌ （ＭｇＦｓ） １−３８０ ０−１
５４λ。5th layer L (MgFs) 1-380 0-1
54λ.
第６層 Ｍ （Ａｌ、Ｏ，） １．６３５ ０．
５４６λ。6th layer M (Al, O,) 1.635 0.
546λ.
第７層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．０９
１λ。7th layer H (ZnS) 2.327 0.09
1λ.
プリズム （Ｂ Ｋ ７） 〔実施例２〕 反射率／透過率＝０．１０１０．９０ 物質 ｎｔｓ。 ｎｄ、、。Prism (BK7) [Example 2] Reflectance/transmittance=0.1010.90 Substance nts. nd.
プリズム （ＢＫ７）
第１層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．１６
２λ。Prism (BK7) 1st layer H (ZnS) 2.327 0.16
2λ.
第２層 Ｍ （Ａｌ□Ｏ，） １．６３５ ０
．４２９λ。2nd layer M (Al□O,) 1.635 0
．． 429λ.
第３層 Ｌ （ＭｇＦｔ） １．３８０ ０．
２８６λ。3rd layer L (MgFt) 1.380 0.
286λ.
第４層 Ｍ （Ａ１２０．） １．６３５ ０
．４７６λ。4th layer M (A120.) 1.635 0
．． 476λ.
第５層 Ｌ （ＭｇＦ、） １．３８０ ０．２
８６λ。5th layer L (MgF,) 1.380 0.2
86λ.
第６Ｍ Ｍ （Ａｌ、Ｏ，） １．６３５ ０
．４２９λ。6th M M (Al, O,) 1.635 0
．． 429λ.
第７層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．１
６２λ。7th layer H (ZnS) 2.327 0.1
62λ.
プリズム （Ｂ Ｋ ７） 〔実施例３〕 反射率／透過率＝０．１３１０．８７ 物ｆｆ ｎ７＠Ｏｎｄ、、。Prism (BK7) [Example 3] Reflectance/transmittance=0.1310.87 Things ff n7@Ond,,.
プリズム （Ｂ Ｋ ７）
第１層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．２０
３λ。Prism (B K 7) 1st layer H (ZnS) 2.327 0.20
3λ.
第２層 Ｍ （ＡＩ、０３） １．６３５ ０．
３７５λ６第３層 Ｌ （ＭｇＦＰ） １−３８
０ ０−３９１λ。2nd layer M (AI, 03) 1.635 0.
375λ6 3rd layer L (MgFP) 1-38
0 0-391λ.
第４層 Ｍ （ＡＩ、０．） １．６３５ ０．
３５３λ。4th layer M (AI, 0.) 1.635 0.
353λ.
第５層 Ｌ （ＭｇＦｚ） ｌ−３８００−３９
１λ。5th layer L (MgFz) l-3800-39
1λ.
第６層 Ｍ （Ａｌ□Ｏ，） １．６３５ ０．
３７５λ。6th layer M (Al□O,) 1.635 0.
375λ.
第７層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．２０
３λ。7th layer H (ZnS) 2.327 0.20
3λ.
プリズム （ＢＫ７）
〔実施例４〕
反射率／透過率＝０．０６５１０．９３５物質
ｎ？＠＋１ ｎｄ、ＩＯプリズム （Ｂ Ｋ ７）
第１層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．１３
７λ。Prism (BK7) [Example 4] Reflectance/transmittance = 0.06510.935 material
n? @+1 nd, IO prism (B K 7) 1st layer H (ZnS) 2.327 0.13
7λ.
第２層 Ｍ（Ａ１□ｏ、） １，６３５ ０．
４４４λ。2nd layer M(A1□o,) 1,635 0.
444λ.
第３層 Ｌ （ｓ、ｏ、） １．４２ ０．３
４０λ。3rd layer L (s, o,) 1.42 0.3
40λ.
第４層 Ｍ （Ａ１．Ｏ，） １．６３５ ０．
３８５λ。4th layer M (A1.O,) 1.635 0.
385λ.
第５層 Ｌ （ｓｔｏ、） １．４２ ０．３
４０λ。5th layer L (sto,) 1.42 0.3
40λ.
第６層 Ｍ （Ａｌ□Ｏ，） １，６３５ ０．
４４４λ。6th layer M (Al□O,) 1,635 0.
444λ.
第７層 Ｈ（ＺｎＳ） ２．３２７ ０．３４
０λ。7th layer H (ZnS) 2.327 0.34
0λ.
プリズム （Ｂ Ｋ ７）
〔実施例５〕
反射率／透過率＝０．０６１０．９４
物質 ｎ７■ｎｄｔｓａ
プリズム （Ｂ Ｋ ７）
第１層 Ｈ（Ｔ翫０□”） ２．０ｇ ０．
２４４λ。Prism (B K 7) [Example 5] Reflectance/Transmittance = 0.0610.94 Material n7■ndtsa Prism (B K 7) 1st layer H (T line 0□”) 2.0g 0.
244λ.
第２層 Ｍ （Ａｌ、０．） １．６３５ ０．
３９３λ。2nd layer M (Al, 0.) 1.635 0.
393λ.
第３層 Ｌ （ＭｇＦｚ） １．３８ ０−２
７２λ。3rd layer L (MgFz) 1.38 0-2
72λ.
第４層 Ｍ （Ａｌ、０．） １．６３５ ０．
４８２λ。4th layer M (Al, 0.) 1.635 0.
482λ.
第５層 Ｌ （ＭｇＦｔ） １−３８ ０−２
７２λ。5th layer L (MgFt) 1-38 0-2
72λ.
第６層 Ｍ （Ａ１２０．） １．６３５ ０．
３９３λ。6th layer M (A120.) 1.635 0.
393λ.
第７層 Ｈ（７，０□） ２，０８ ０．２４
４λ。7th layer H (7,0□) 2,08 0.24
4λ.
プリズム （ＢＫ７）
尚、上記実施例１〜５の分光反射率９分光透過率を表わ
す特性図を、それぞれ第３〜７図に示した。Prism (BK7) Characteristic diagrams representing the spectral reflectance and 9-spectral transmittance of Examples 1 to 5 are shown in FIGS. 3 to 7, respectively.
００作用
本発明は、上述のような特徴を有してなるものであるが
、前記ＮＨ＊ ＮＭｔ ＮＬがそれぞれ、Ｎ ｏ ＜１
．９９． ＮＭ＜１．５０．１．４４＜ ＮＬの場合に
は、Ｐ偏光の反射率がＳ偏光の反射率より低くなり、膜
厚等を調整しても、これを一致させることができず、逆
に３．１０＜ ＮＨ，２，０５＜ ＮＭ、 ＮＬ＜１．
１５の場合には、基準波長から波長が変動した時の分光
反射率の変化が、波長が長波長側に変動した時と短波長
側に変動した時とで異なるので、製造しにくくなるとい
う問題が生じ、望ましくない。00 action The present invention has the above-mentioned characteristics, and each of the NH* NMt NL is N o <1
．． 99. If NM<1.50.1.44<NL, the reflectance of P-polarized light will be lower than that of S-polarized light, and even if you adjust the film thickness, etc., it will not be possible to make them match, and vice versa. 3.10<NH, 2,05<NM, NL<1.
In the case of No. 15, the change in spectral reflectance when the wavelength changes from the reference wavelength is different when the wavelength changes to the long wavelength side and when the wavelength changes to the short wavelength side, making it difficult to manufacture. occurs, which is undesirable.
また、中屈折率物質の光学的膜厚が、０．３６λ。Further, the optical thickness of the medium refractive index material is 0.36λ.
以下の場合や、 ０．５６λ。以上の場合、非偏光性が
悪くなったり、前記同様１分光反射率の変化が基準波長
から長波長側と短波長側とで異なってしまうため、製造
しにくくなってしまう。In the following cases, 0.56λ. In the above case, the non-polarizing property deteriorates, and the change in 1-spectral reflectance differs between the long wavelength side and the short wavelength side from the reference wavelength, making it difficult to manufacture.
ｆ、効果
以上説明したように、本発明によれば、多層膜を７層で
構成すると共に、各物質の屈折率ＮＨ９ＮＭ、ＮＬを、
それぞれ上記の範囲内にあるよにしたため、第３〜７図
の特性図から明らかなように、Ｐ偏光、Ｓ偏光のそれぞ
れの反射率、透過率は波長の変動によらず、はぼ一致し
た非偏光ビームスプリッタが提供できるものである。f. Effect As explained above, according to the present invention, the multilayer film is composed of seven layers, and the refractive index of each substance NH9NM, NL is
Since each was set to be within the above range, as is clear from the characteristic diagrams in Figures 3 to 7, the reflectance and transmittance of P-polarized light and S-polarized light were almost the same, regardless of wavelength fluctuations. A non-polarizing beam splitter can be provided.
また、中屈折率物質の光学的膜厚を０．３６λ０〜０．
５６λ。とすれば、他の物質の膜厚を良好にコントロー
ルすることが可能となる。Further, the optical film thickness of the medium refractive index material was set to 0.36λ0 to 0.36λ0.
56λ. If so, it becomes possible to control the film thickness of other substances well.
第１図は本発明によるコーティング（膜）の構成図であ
る。
第２図は本発明の非偏光ビームスプリッタの説明図であ
る。
第３．４，５，６．７図はそれぞれ本発明の実施例１，
２，３，４．５における分光反射率と分光透過率を示す
特性図である。
第８図は誘電体のみのコートを用いたビームスプリッタ
の分光特性図である。
１：第１直角プリズム ２：多層膜３：第２直角プ
リズム ４：接着剤
Ｔｓ＝Ｓ偏光による分光透過率
Ｔｐ＝Ｐ偏先による分光透過率
Ｒ８＝Ｓ偏光による分光反射率
ＲＰ＝Ｐ偏光による分光反射率
特許出願人 旭光学工業株式会社
車 １ 図FIG. 1 is a block diagram of a coating (film) according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of the non-polarizing beam splitter of the present invention. 3.4, 5, and 6.7 are Embodiment 1 of the present invention, respectively.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing spectral reflectance and spectral transmittance at No. 2, 3, and 4.5. FIG. 8 is a spectral characteristic diagram of a beam splitter using only a dielectric coating. 1: First right angle prism 2: Multilayer film 3: Second right angle prism 4: Adhesive Ts = Spectral transmittance by S polarized light Tp = Spectral transmittance by P polarization R8 = Spectral reflectance by S polarized light RP = By P polarized light Spectral reflectance patent applicant Asahi Optical Industry Co., Ltd. Vehicle 1 Figure
Claims (1)
層膜を施すと共に、前記第１直角プリズムと実質的に等
しい第２直角プリズムを接着剤で前記第１直角プリズム
の斜面に接合してなるビームスプリッタにおいて、 前記多層膜はプリズム側より第１層乃至第７層からなり
、第１層、第７層は高屈折率物質（屈折率Ｎ＿Ｈ）、第
２層、第４層、第６層は中屈折率物質（屈折率Ｎ＿Ｍ）
、第３層、第５層は低屈折率物質（屈折率Ｎ＿Ｌ）より
なる７層膜で構成され、Ｎ＿Ｌ＝１．３８、Ｎ＿Ｍ＝１
．６３５の時、１．９９＜Ｎ＿Ｈ＜３．１０Ｎ＿Ｌ＝１
．３８、Ｎ＿Ｈ＝２．３３の時、１．５０＜Ｎ＿Ｍ＜２
．０５Ｎ＿Ｍ＝１．６３５、Ｎ＿Ｈ＝２．３３の時、１
．１５＜Ｎ＿Ｌ＜１．４４であることを特徴とする非偏
光ビームスプリッタ。 ２ 基準設計波長をλ＿０とした時中屈折率物質の光学
的膜厚が０．３６λ＿０〜０．５６λ＿０であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非偏光ビームス
プリッタ。 ３ 高屈折率物質が硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化チタニウ
ム（ＴｉＯ＿２）の何れかであり、 中屈折率物質が酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）で
あり、 低屈折率物質がフッ化マグネシウム（ＭｇＦ＿２）、二
酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）の何れかであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の非偏光ビ
ームスプリッタ。[Claims] 1. A multilayer film is applied to the slope of a transparent first right-angle prism having a refractive index N_S, and a second right-angle prism that is substantially equal to the first right-angle prism is bonded to the first right-angle prism with an adhesive. In the beam splitter bonded to the slope, the multilayer film is composed of the first layer to the seventh layer from the prism side, the first layer and the seventh layer are made of a high refractive index material (refractive index N_H), the second layer, and the third layer are made of a high refractive index material (refractive index N_H). The 4th and 6th layers are medium refractive index materials (refractive index N_M)
, the third layer and the fifth layer are composed of a 7-layer film made of a low refractive index material (refractive index N_L), N_L=1.38, N_M=1
．． When 635, 1.99<N_H<3.10N_L=1
．． 38, when N_H=2.33, 1.50<N_M<2
．． 05N_M=1.635, N_H=2.33, 1
．． A non-polarizing beam splitter characterized in that 15<N_L<1.44. 2. The non-polarizing beam splitter according to claim 1, wherein the optical film thickness of the medium refractive index material is 0.36λ_0 to 0.56λ_0 when the reference design wavelength is λ_0. 3 The high refractive index substance is either zinc sulfide (ZnS) or titanium oxide (TiO_2), the medium refractive index substance is aluminum oxide (Al_2O_3), and the low refractive index substance is magnesium fluoride (MgF_2) or silicon dioxide. The non-polarizing beam splitter according to claim 1 or 2, characterized in that the non-polarizing beam splitter is made of any one of (SiO_2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11763087A JPS63281102A (en) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | Non-polarization beam splitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11763087A JPS63281102A (en) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | Non-polarization beam splitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281102A true JPS63281102A (en) | 1988-11-17 |
Family
ID=14716474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11763087A Pending JPS63281102A (en) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | Non-polarization beam splitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63281102A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006079058A (en) * | 2004-08-09 | 2006-03-23 | Canon Inc | Polarization beam splittering and projection apparatus having the same |
| JP2010185916A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Beam splitting film and beamsplitter using the same |
| CN110749950A (en) * | 2019-11-29 | 2020-02-04 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | Refractive index matched depolarized film system |
-
1987
- 1987-05-14 JP JP11763087A patent/JPS63281102A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006079058A (en) * | 2004-08-09 | 2006-03-23 | Canon Inc | Polarization beam splittering and projection apparatus having the same |
| JP2010185916A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Beam splitting film and beamsplitter using the same |
| CN110749950A (en) * | 2019-11-29 | 2020-02-04 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | Refractive index matched depolarized film system |
| CN110749950B (en) * | 2019-11-29 | 2021-11-12 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | Refractive index matched depolarized film system |
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