WO2006006363A1

WO2006006363A1 - 光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法

Info

Publication number: WO2006006363A1
Application number: PCT/JP2005/011521
Authority: WO
Inventors: Eiichi Kameda
Original assignee: Daishinku Corporation
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2006-01-19
Also published as: KR101193096B1; JPWO2006006363A1; KR20070041666A; CN100580485C; TW200606465A; JP4692486B2; TWI367350B; CN1918489A

Abstract

　基体の両主面が研磨機を用いて研磨加工される。基体の両主面が研磨されると、基体の一主面に蒸着法を用いて第１側膜が蒸着形成される。なお、膜の蒸着形成時、一主面に応力が加わり、一主面の対向する端辺が他主面側の方向へ歪む。第１膜形成工程の後に、一主面への第１側膜の形成による歪み量に基づいて、他主面への応力補正膜の蒸着量が設定され、応力補正膜の厚さが単層膜の厚さ相当に設定される。そして、蒸着法を用いて応力補正膜が他主面に蒸着形成され、一主面への第１側膜の形成による歪みが補正されて、光学フィルタが製造される。

Description

明細書

光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法に関し、特に、基体の歪みを抑えた光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法に関する。

背景技術

[0002] 現在、撮像機器などの電子機器には、水晶などの基体の主面にイオンアシストなどの蒸着法を用いて薄膜を形成し、所定の光学特性を得る透過型の光学フィルタが用いられている。

[0003] この基体の主面に薄膜を形成する際、基体への薄膜の蒸着により応力が発生する

。そのため、基体は、蒸着方向に向けて歪みが生じる。この歪みにより、光学特性が変化し、所定の光学特性を得ることは難しい。

[0004] そこで、従来の技術に、基体への薄膜の蒸着によって生じる歪みを補正する技術力 Sある (例えば、特許文献 1参照。 )。

[0005] 下記する特許文献 1に記載のフィルタでは、表側面に多層膜を蒸着した基体の裏側面に，この基体と略等しい屈折率を有する対称構造の等価屈折膜ユニットを，繰り返し積層し，多層膜と略等しい厚さにした構成力もなる。

[0006] このフィルタによれば，フィルタの分光特性を損なうことなく歪みを除去できる。

特許文献 1：特許 3034668号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] ところで、上記した特許文献 1に記載のフィルタによれば、基体の歪みを補正するために、表面に形成した多層膜と同厚である等価屈折膜ユニットを形成している。しかしながら、この等価屈折膜ユニットを基体に積層すると、その厚みに比例して透過率が下がる。

[0008] そこで、上記課題を解決するために、本発明は、透過率の低下を抑えるとともに、基体への薄膜の形成の際に生じる基体の歪みを補正する光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上記の目的を達成するため、本発明に力かる光学フィルタは、基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタにおいて、前記基体の前記他主面に、前記一主面に第 1側膜が形成されることによって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜が形成されて前記基体が湾曲され、前記基体の湾曲後に、前記応力補正膜が除去されるとともに前記一主面に第 1側膜が形成されることを特徴とする。

[0010] 本発明によれば、前記基体の前記他主面に、前記一主面に第 1側膜が形成されることによって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜が形成されて前記基体が湾曲され、前記基体の湾曲後に、前記応力補正膜が除去されるとともに前記一主面に第 1側膜が形成されるので、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。また、前記応力補正膜が除去されるので、前記応力補正膜の形成による透過率の低下を防止することが可能となる。

[0011] また、上記の目的を達成するため、本発明に力かる光学フィルタは、基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタにおいて、前記基体の前記一主面に第 1側膜が形成され、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する、単層膜の厚さ相当に厚さ設定された応力補正膜が、前記他主面に形成されたことを特徴とする。

[0012] 本発明によれば、前記基体の前記一主面に第 1側膜が形成され、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する、単層膜の厚さ相当に厚さ設定された応力補正膜が、前記他主面に形成されるので、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンァシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。

[0013] 前記構成において、前記応力補正膜は、単層膜であってもよい。

[0014] この場合、前記応力補正膜は、単層膜であるので、多層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して前記応力補正膜の形成による透過率の低下を抑えることが可能となる。さらに、前記第 1側膜の形成によって前記基体に生じる歪みに基づいてこの歪みを補正するために、単層の応力補正膜を形成するので、多層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して製造コストを抑えることが可能となる。さらに、応力補正膜が単層であるので、応力補正膜を形成する際の厚み調整や製造工程の管理が容易となる。

[0015] 前記構成にお!、て、前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力がその厚さ方向に沿って可変する多層膜であってもよ、。

[0016] この場合、前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力がその厚さ方向に沿って可変する多層膜であるので、単層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して、前記応力補正膜の形成によって反射防止の機能を有することが可能となる。また、前記応力補正膜の厚さは、当該応力補正膜と前記同一材料からなる単層膜の厚さ相当に設定されているので、上記した背景技術で述べたフィルタと比較して、膜厚が薄ぐ前記応力補正膜の形成による透過率の低下を抑えることが可能となる。

[0017] 前記構成において、前記応力補正膜の屈折率は、前記基体の屈折率に近似してちょい。

[0018] この場合、前記応力補正膜の屈折率は、前記基体の屈折率に近似して、るので、前記基体との境界面における光の反射を抑えることが可能となる。例えば、前記基体に水晶を用いた場合、前記応力補正膜に SiO

2を用いることが好ましぐこの場合、前記応力補正膜の応力が強ぐ前記応力補正膜の厚さを薄くすることが可能となる。そのため、上記した背景技術で述べたフィルタと比較して、前記応力補正膜の形成による透過率の低下を抑えることが可能となる。

[0019] 前記構成において、前記応力補正膜の厚さは、波長 λの 2Ζ4の整数倍に設定されてもよい。

[0020] この場合、前記応力補正膜の厚さは、波長 λの 2Ζ4の整数倍に設定されるので、前記応力補正膜の前記基体との境界面における光の反射を抑えることが可能となる

[0021] 前記構成において、前記応力補正膜上に第 2側膜が形成されてもよい。 [0022] この場合、前記応力補正膜上に第 2側膜が形成されるので、前記応力補正膜が前記基体と前記第 2側膜とに挟まれた状態で形成され、前記応力補正膜によりそれぞれの境界面における光の反射が抑えられる。そのため、透過型の光学フィルタにおいて前記応力補正膜上に第 2側膜が形成されることは好ましい。例えば、第 2側膜上に応力補正膜を形成する場合と比較して、前記応力補正膜による光の反射を防止することが可能となる。

[0023] 前記構成において、前記応力補正膜上に外部部品が貼り合わされてもよい。

[0024] この場合、前記応力補正膜上に前記外部部品が貼り合わされるので、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニット上に外部部品が設けられた場合と比較して、貼り合わせ面での前記基体の歪みを抑えることが可能となる。また、前記応力補正膜は、境界面における光の反射を抑えることができるので、透過型の光学フィルタにおいて前記応力補正膜上に前記外部部品が貼り合わされることは好ましい。例えば、第 1側膜上に外部部品が貼り合わされる場合と比較して、貼り合わせ面における光の透過率の低下を抑えるのに好まし、。

[0025] 前記構成にお!、て、前記外部部品は、前記応力補正膜の屈折率に近似して、る接着剤を介して前記応力補正膜上に貼り合わされてもよい。

[0026] この場合、前記外部部品は、前記応力補正膜の屈折率に近似している接着剤を介して前記応力補正膜上に貼り合わされるので、前記外部部品との貼り合わせ面における光の透過率の低下を抑えるのに好まし、。

[0027] また、上記の目的を達成するため、本発明に力かる光学フィルタの製造方法は、基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にぉ、て、前記基体の前記両主面を研磨加工した後に、前記一主面に第 1側膜を形成する第 1膜形成工程と、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する、単層膜の厚さ相当に厚さ設定された応力補正膜を前記他主面に形成する第 2膜形成工程と、を有することを特徴とする。

[0028] 本発明によれば、前記第 1膜形成工程と前記第 2膜形成工程とを有するので、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。さらに、第 1膜形成工程と第 2膜形成工程との膜形成工程順は限定されずに、どちらの膜形成工程を先に起こってもよい。

[0029] また、上記の目的を達成するため、本発明に力かる光学フィルタの製造方法は、基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にぉ、て、前記基体を前記他主面力も一主面にかけてその厚さ方向に湾曲させる湾曲工程と、前記湾曲工程の後に、前記一主面に第 1側膜を形成する第 3膜形成工程と、を有し、前記湾曲工程では、前記基体の両主面を研磨する際に各主面によって摩擦係数を可変させることを特徴とする。

[0030] 本発明によれば、前記湾曲工程と前記第 3膜形成工程とを有し、前記湾曲工程では、前記基体の両主面を研磨する際に各主面によって摩擦係数を可変させるので、光の透過率を維持するとともに、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。また、前記湾曲工程では、前記基体の両主面を研磨する際に各主面によって摩擦係数を可変させるので、前記基体の両主面を研磨する構成における工数が増えるが、全体としての製造工程を増やすことなく前記基体を湾曲させることが可能となり、製造コストを抑えることが可能となる。

[0031] また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる光学フィルタの製造方法は、基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にぉ、て、前記基体を前記他主面力も一主面にかけてその厚さ方向に湾曲させる湾曲工程と、前記湾曲工程の後に、前記一主面に第 1側膜を形成する第 3膜形成工程と、を有し、前記湾曲工程では、前記基体の前記両主面を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、前記両主面を湾曲させることを特徴とする。

[0032] 本発明によれば、前記湾曲工程と前記第 3膜形成工程とを有し、前記湾曲工程では、前記基体の前記両主面を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、前記両主面を湾曲させるので、光の透過率を維持するとともに、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。また、前記湾曲工程では、前記基体の前記両主面を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、前記両主面を湾曲させるので、前記基体の両主面を研磨する工程における工数を増やすことなく前記基体の両主面を湾曲させることが可能となり、製造コストを抑えることが可能となる。

[0033] また、上記の目的を達成するため、本発明に力かる光学フィルタの製造方法は、基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にぉ、て、前記基体を前記他主面力も一主面にかけてその厚さ方向に湾曲させる湾曲工程と、前記一主面に第 1側膜を形成する第 3膜形成工程と、を有し、前記湾曲工程では、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜を前記他主面に前記第 3膜形成工程前に形成し、形成した後に前記応力補正膜を除去することを特徴とする。

[0034] 本発明によれば、前記湾曲工程と前記第 3膜形成工程とを有し、前記湾曲工程では、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜を前記他主面に前記第 3膜形成工程前に形成し、形成した後に前記応力補正膜を除去するので、前記基体への前記第 1側膜の形成の際に生じる前記基体の歪みを補正することが可能となる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても前記基体の歪みを補正することが可能となり、膜の質を向上させることが可能となる。また、前記応力補正膜が除去されるので、前記応力補正膜の形成による透過率の低下を防止することが可能となる。なお、前記応力補正膜の除去は、第 3膜形成工程の前後のどちらであってもよい。

[0035] 前記方法にお!、て、前記応力補正膜は、単層で形成してもよ、。

[0036] この場合、前記応力補正膜は、単層で形成するので、多層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して前記応力補正膜の形成による透過率の低下を抑えることが可能となる。また、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正するために、単層の前記応力補正膜を形成するので、多層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して製造コストを抑えることが可能となる。また、応力補正膜が単層であるので、応力補正膜を形成する際の厚み調整や製造工程の管理が容易となる。

[0037] 前記方法にお!、て、前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力が弱ヽ層と、前記基体への応力が強、層とを積層して形成してもよ、。

[0038] この場合、前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力が弱い層と、前記基体への応力が強い層とを積層して形成するので、単層膜で形成した場合の応力補正膜と比較して、前記応力補正膜の形成によって反射防止の機能を有することが可能となる。また、前記応力補正膜の厚さを、当該応力補正膜と前記同一材料力なる単層膜の厚さ相当に設定する場合、上記した背景技術で述べたフィルタと比較して、膜厚が薄ぐ前記応力補正膜の形成による透過率の低下を抑えることが可能となる。

発明の効果

[0039] 本発明に力かる光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法によれば、透過率の低下を抑えるとともに、基体への薄膜の形成の際に生じる基体の歪みを補正することができる。

図面の簡単な説明

[0040] [図 1]図 1 (a)〜図 1 (c)は、本実施の形態 1にかかる光学フィルタの製造工程の工程図である。

[図 2]図 2は、本実施の形態 1にかかる、応力補正膜上に外部部品を貼り付けた光学フィルタの概略側面図である。

[図 3]図 3は、本実施の形態 1にかかる、応力補正膜上に第 2側膜を形成した光学フィルタの概略側面図である。

[図 4]図 4 (a)〜図 4 (c)は、本実施の形態 2にかかる光学フィルタの製造工程の工程図である。

[図 5]図 5 (a)〜図 5 (d)は、本実施の形態 2の変形例に力かる光学フィルタの製造ェ程の工程図である。

[図 6]図 6 (a)〜図 6 (c)は、本実施の形態 3にかかる光学フィルタの製造工程の工程図である。

符号の説明

[0041] 1 光学フィルタ

2 基体

3 一主面

4 第 1側膜

5 他主面

6 応力補正膜

63 基体への応力が弱い層

64 基体への応力が強い層

7 外部部品

8 接着剤

9 第 2側膜

発明を実施するための最良の形態

[0042] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[0043] 〔実施の形態 1〕

本実施の形態 1にかかる光学フィルタ 1は、図 1 (c)に示すように、基体 2と、この基体 2の一主面 3に形成された薄膜の第 1側膜 4と、この基体 2の他主面 5に形成された単層の応力補正膜 6とから構成され、基体 2の両主面 3、 5を貫通する方向に光を透過さ ·¾：るちのである。

[0044] 基体 2には、水晶複屈折板が用いられ、その厚さが 0. 3Tである。本実施の形態で用いる基体 2の屈折率は、 1. 54である。

[0045] 第 1側膜 4には、赤外線カットコートが用いられている。この第 1側膜 4は、基体 2側から TiOと SiOとが交互に順に積層してなる。

2 2

[0046] 応力補正膜 6は、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2への応力を補正するものであり、材料に SiOが用いられている。本実施の形態で用いる SiOの屈折率は、 1. 46であり、基体 2の屈折率に近似している。また、応力補正膜の厚さは、波長えの 2 Z4の整数 n倍 (2/4 ·η λ )に設定される。

[0047] 上記した構成力もなる光学フィルタ 1の製造工程を、図 1を用いて以下に説明する。

なお、この製造工程における膜形成には、イオンアシスト方式の蒸着法が用いられる

[0048] まず、基体 2の両主面 3、 5が研磨機（図示省略)を用いて研磨加工される（図 1 (a) 参照)。

[0049] 基体 2の両主面 3、 5が研磨されると、基体 2の一主面 3に蒸着法を用いて第 1側膜 4が蒸着形成される (本発明でいう第 1膜形成工程)。なお、膜の蒸着形成時、イオンがー主面に射出されて蒸着形成される第 1側膜により一主面 3に応力が加わり、一主面 3の対向する端辺 31が他主面側の方向へ歪む（図 1 (b)参照)。

[0050] 第 1膜形成工程の後に、一主面 3への第 1側膜 4の形成による歪み量に基づいて、他主面 5への応力補正膜 6の蒸着量が設定される。そして、図 1 (c)に示すように、蒸着法を用いて応力補正膜 6が他主面 5に蒸着形成され (本発明でいう第 2膜形成ェ程)、一主面 3への第 1側膜 4の形成による歪みが補正されて、光学フィルタ 1が製造される。

[0051] 上記したように、本実施の形態 1にかかる光学フィルタ 1によれば、基体 2の一主面 3に第 1側膜 4が形成され、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2への応力を補正する単層の応力補正膜 6が、他主面 5に形成されるので、基体 2への第 1側膜 4の形成の際に生じる基体 2の歪みを補正することができる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行った場合であっても基体 2の歪みを補正することができ、膜の質を向上させることができる。また、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して応力補正膜 6の形成による透過率の低下を抑えることができる。

[0052] また、第 1側膜 4の形成によって基体 2に生じる歪みに基づいてこの歪みを補正するために、単層の応力補正膜 6を形成するので、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して製造コストを抑えることができる。

[0053] また、応力補正膜 6の屈折率が基体 2の屈折率に近似して、るので、基体 2との境界面 61における光の反射を抑えることができる。例えば、本実施の形態 1に示すように、基体 2に水晶を用いた場合、応力補正膜 6に SiOを用いることが好ましぐこの場

2

合、応力補正膜 6の応力が強ぐ応力補正膜 6の厚さを薄くすることができる。そのため、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して応力補正膜 6の形成による透過率の低下を抑えることができる。

[0054] また、応力補正膜 6の厚さは、 2/4 λの整数倍に設定されるので、応力補正膜 6の基体 2との境界面 61における光の反射を抑えることができる。

[0055] また、上記したように本実施の形態に力かる光学フィルタ 1の製造方法によれば、第 1膜形成工程と第 2膜形成工程とを有するので、基体 2への第 1側膜 4の形成の際に生じる基体 2の歪みを補正することができる。また、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して応力補正膜 6の形成による透過率の低下を抑えることができる。さらに、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2への応力を補正するために、単層の応力補正膜 6を形成するので、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して製造コストを抑えることができる。さらに、応力補正膜 6 が単層であるので、応力補正膜 6を形成する際の厚み調整や製造工程の管理が容易となる。

[0056] なお、本実施の形態 1では、基体として水晶を用いている力これに限定されるものではなぐ透明の基体であれば他の材料を用いてもょ、。

[0057] また、本実施の形態 1では、光学フィルタ 1としてローパスフィルタを用いているが、これに限定されるものではなぐ他の光学特性を得るための光学フィルタであってもよぐ例えば、位相板であってもよい。光学フィルタを位相板として用いる場合、光学フィルタ 1に形成する第 1側膜 4には反射防止コートが用いられる。

[0058] また、本実施の形態 1では、第 1側膜 4に赤外線カットコートを用いている力これに限定されるものではなぐ紫外線カットコートなどの他の色補正コートを用いてもよい。また、色補正コートだけでなく反射防止コートなどの他の用途のコートを用いてもよい

[0059] また、本実施の形態 1では、応力補正膜 6に SiOを用いているが、これに限定され

2

るものではなぐ応力が強い材料であればよぐ例えば Al Oなどを用いてもよい。 [0060] また、本実施の形態 1では、イオンアシストを用いた蒸着法を用いている力これは、好適な例であり、これに限定されるものでない。そのため、他の蒸着法、例えば、電子ビームを用いた蒸着法や、スパッタリング法などであってもよ、。

[0061] また、本実施の形態 1では、第 1膜形成工程の後に第 2膜形成工程を行っているが、第 2膜形成工程の後に第 1膜形成工程を行ってもよい。この場合、一主面 3への第 1側膜 4の形成による歪み量を算出して設定しておき、この設定した歪み量に対する他主面 5への応力補正膜 6の蒸着量を設定する。

[0062] また、本実施の形態 1では、図 1 (b)に示すような基体 1の歪みが生じる力これは、膜の材料によって可変するものであり、材料および条件によっては、基体 1の歪みが図 1 (b)とは逆方向になる場合もある。

[0063] また、本実施の形態 1では、基体 2の両主面 3、 5にそれぞれ第 1側膜 4と応力補正膜 6が形成されて光学フィルタ 1が構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図 2に示すように、応力補正膜 6上に外部部品 7が貼り合わされてもよい。

[0064] 図 2に示す外部部品 7として、光学フィルタ 1を備える電子機器 (例えば、撮像機器など）〖こ備えられた電子部品や、他の特性の光学フィルタなどの光学素子などが用いられる。

[0065] また、外部部品 7は、接着剤 8を介して応力補正膜 6上に貼り合わされている。ここで用いる接着剤 8の屈折率は、 1. 50であり、応力補正膜 6の屈折率に近似しており、基体 2と応力補正膜 6の中間値に設定することが好ま、。

[0066] 図 2に示す光学フィルタ 1によれば、単層の応力補正膜 6上に外部部品 7が貼り合わされたので、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニット上に外部部品 7が設けられた場合と比較して、貼り合わせ面 62での基体の歪みを抑えることができる。また、応力補正膜 6は、貼り合わせ面 62における光の反射を抑えることができるので、本実施の形態 1に示すような透過型の光学フィルタ 1にお、て応力補正膜 6 上に外部部品 7が貼り合わされることは好ましい。

[0067] また、図 2に示す光学フィルタ 1によれば、外部部品 7は、応力補正膜 6の屈折率に近似している接着剤 8を介して応力補正膜 6上に貼り合わされたので、外部部品 7との貼り合わせ面 62における光の透過率の低下を抑えるのに好ましい。 [0068] また、上記した本実施の他の形態では、応力補正膜 6上に外部部品 7を貼り付けているが、これに限定されるものではなぐ図 3に示すように、応力補正膜 6上に他の特性の薄膜 (以下、本発明でいう第 2側膜 9とする）が形成されてもよい。

[0069] 図 3に示す第 2側膜 9として、応力補正膜 6側力も例えば、 Al O、 ZrO、 MgFが順

2 3 2 2 に積層してなる反射防止膜が用いられる。

[0070] 図 3に示す光学フィルタ 1によれば、応力補正膜 6上に第 2側膜 9が形成されるので、応力補正膜 6が基体 2と第 2側膜 9とに挟まれた状態で形成され、応力補正膜 6によりそれぞれの膜境界面 61、 91における光の反射が抑えられる。そのため、本実施の形態 1に示すように透過型の光学フィルタ 1において応力補正膜 6上に第 2側膜 9が形成されることは好ましい。例えば、第 1側膜上に外部部品が貼り合わされる場合と比較して、貼り合わせ面における光の透過率の低下を抑えるのに好ましい。

[0071] 〔実施の形態 2〕

本実施の形態 2にかかる光学フィルタは、上記した実施の形態 1にかかる光学フィルタ 1と、同一の構成力なる。し力しながら、光学フィルタの製造方法が異なる。そのため、光学フィルタの各構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態 1とは異なる作用効果について説明し、同一の作用効果についてはその説明を省略する。

[0072] 本実施の形態 2にかかる光学フィルタ 1は、図 4 (c)に示すように、基体 2と、この基体 2の一主面 3に形成された薄膜の第 1側膜 4とから構成される。

[0073] 次に、この光学フィルタ 1の製造工程を、図 4を用いて以下に説明する。なお、この製造工程における膜形成には、イオンアシスト方式の蒸着法が用いられる。

[0074] まず、図 4 (a)に示す基体 2の両主面 3、 5が研磨機（図示省略)を用いて研磨カロェされる。この研磨カ卩ェでは、基体 2の両主面 3、 5を研磨する際に各主面 3、 5によって摩擦係数を可変させている。そのため、図 4 (b)に示すように、基体 2が他主面 5から一主面 3にかけてその厚さ方向に湾曲される (本発明でいう湾曲工程)。また、この湾曲工程における湾曲量は、下記する第 3膜形成工程における一主面 3に第 1側膜 4 が形成されることによる歪み量に基づヽて設定される。

[0075] 湾曲工程の後に、基体 2の一主面 3に蒸着法を用いて第 1側膜 4が蒸着形成されて (本発明でいう第 3膜形成工程)、基体 2の歪みが補正されて両主面 3、 5が平坦に形成され、図 4 (c)に示すような光学フィルタ 1が製造される。

[0076] 上記したように本実施の形態 2にかかる光学フィルタ 1および光学フィルタ 1の製造方法によれば、基体 2への第 1側膜 4の形成の際に生じる基体 2の歪みを補正することができる。例えば、イオンアシスト方式の蒸着法を用いて応力が強い膜形成を行つた場合であっても基体 2の歪みを補正することができ、膜の質を向上させることができる。また、上記した実施の形態 1のような応力補正膜 6を用いないので、応力補正膜 6 の形成による透過率の低下を防止することができる。

[0077] また、本実施の形態 2にかかる光学フィルタ 1の製造方法によれば、湾曲工程と第 3 膜形成工程とを有し、湾曲工程では、基体 2の両主面 3、 5を研磨する際に各主面 3、 5によって摩擦係数を可変させるので、基体 2の両主面 3、 5を研磨する工程における工数が増える力全体としての製造工程を増やすことなく基体 2を湾曲させることができ、製造コストを抑えることができる。

[0078] なお、本実施の形態 2の湾曲工程では、基体 2の両主面 3、 5を研磨する際に各主面 3、 5によって摩擦係数を可変させる力これに限定されるものではなぐ下記する他の形態であってもよい。

[0079] 本実施の他の形態の湾曲工程では、曲面に形成された研磨面を有する研磨機（図示省略）を用いて基体 2の両主面 3、 5の研磨加工を行い、基体 2の両主面 3、 5を湾曲させる形状に形成する。

[0080] この他の形態に力かる光学フィルタ 1の製造方法によれば、図 4を参照して、湾曲工程と第 3膜形成工程とを有し、湾曲工程では、基体 2の両主面 3、 5を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、両主面 3、 5を湾曲させるので、光の透過率を維持するとともに、基体への第 1側膜の形成の際に生じる基体の歪みを補正することが可能となる。

[0081] また、湾曲工程では、基体 2の両主面 3、 5を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、両主面 3、 5を湾曲させるので、基体 2の両主面 3、 5を研磨する工程における工数を増やすことなく基体 2の両主面 3、 5を湾曲させることができ、製造コストを抑えることができる。 [0082] また、上記した他の形態と別の形態の湾曲工程では、図 5に示すように、第 1側膜 4 の形成によって生じる基体 2への応力を補正する単層の応力補正膜 6を他主面 5に第 3膜形成工程前に形成し、形成した後に応力補正膜 6を除去する。なお、応力補正膜 6の除去は、第 3膜形成工程の前後のどちらであってもよい。

[0083] この別の形態に力かる光学フィルタ 1の製造方法によれば、図 5 (a)〜（d)に示すように、湾曲工程と第 3膜形成工程とを有し、湾曲工程では、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2への応力を補正する単層の応力補正膜 6を他主面 5に第 3膜形成工程前に形成し、形成した後に応力補正膜 6を除去するので、基体 2への第 1側膜 4の形成の際に生じる基体 2の歪みを補正することができる。

[0084] また、応力補正膜 6が除去されるので、応力補正膜 6の形成による透過率の低下を防止することができる。

[0085] また、除去する応力補正膜 6は単層膜であるので、上記した背景技術で述べたフィルタの等価屈折膜ユニットと比較して製造コストを抑えることができる。さらに、応力補正膜 6を形成する際の厚み調整や製造工程の管理が容易となる。なお、本実施の形態 2では、応力補正膜 6を単層膜としたが、これは製造コストを削減する好適な例である。し力しながら、これに限定されるものではなぐ応力補正膜が除去されるので、応力補正膜が多層膜であってもよ、。

[0086] 次に、応力補正膜 6が多層膜である実施の形態を以下に示す。

[0087] 〔実施の形態 3〕

本実施の形態 3にかかる光学フィルタは、上記した実施の形態 1にかかる光学フィルタ 1と、応力補正膜 6が異なるだけであり、他の構成は同一の構成力もなる。そのため、本実施の形態 3では、光学フィルタの同一構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態 1とは異なる作用効果について説明し、同一の作用効果及び変形例についてはその説明を省略する。

[0088] 本実施の形態 3にかかる光学フィルタ 1は、図 6 (c)に示すように、基体 2と、この基体 2の一主面 3に形成された薄膜の第 1側膜 4と、この基体 2の他主面 5に形成された応力補正膜 6とから構成され、基体 2の両主面 3、 5を貫通する方向に光を透過させるものである。 [0089] 応力補正膜 6は、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2への応力を補正するものであり、材料に SiOが用いられている。本実施の形態で用いる SiOの屈折率は、 1.

2 2

46であり、基体 2の屈折率に近似している。また、応力補正膜の厚さは、波長えの 2

Z4の整数 n倍 (2/4 ·η λ )に設定される。

[0090] さらに、この応力補正膜 6は、基体 2への応力がその厚さ方向に沿って可変する多層膜である。すなわち、応力補正膜 6は、基体 2への応力が弱い層 63と、基体 2への応力が強い層 64とが積層して形成される。また、応力補正膜 6の厚さは、本実施の形態 1にかかる単層の応力補正膜 6の厚さ相当に設定されている。

[0091] 上記した構成力もなる光学フィルタ 1の製造工程を、図 6を用いて以下に説明する。

なお、この製造工程における膜形成には、イオンアシスト方式の蒸着法及び、熱蒸着法が用いられる。

[0092] まず、基体 2の両主面 3、 5が研磨機（図示省略)を用いて研磨カ卩ェされる（図 6 (a) 参照)。

[0093] 基体 2の両主面 3、 5が研磨されると、基体 2の一主面 3に蒸着法を用いて第 1側膜 4が蒸着形成される (本発明でいう第 1膜形成工程)。なお、膜の蒸着形成時、イオンがー主面に射出されて蒸着形成される第 1側膜により一主面 3に応力が加わり、一主面 3の対向する端辺 31が他主面側の方向へ歪む（図 6 (b)参照)。

[0094] 第 1膜形成工程の後に、一主面 3への第 1側膜 4の形成による歪み量に基づいて、他主面 5への応力補正膜 6の蒸着量が設定される。本製造工程では、まず、ェネルギ一が強いイオンアシスト方式の蒸着法と、エネルギーが弱い熱蒸着法とによって、応力補正膜 6の蒸着量の目安となる応力補正膜 6の厚さを最小限の厚みとなるように調整する。すなわち、応力補正膜 6の基体 2への応力を、基体 2にかかる蒸着に関するエネルギーを可変させることで調整する。

[0095] 図 6 (c)に示すように、蒸着法を用いて応力補正膜 6のうち基体 2への応力が強い層 64がイオンアシストにより他主面 5に形成され、その後に、熱蒸着のみにより基体 2 への応力が弱い層 63が、基体 2への応力が強い層 64上に蒸着形成され (本発明でいう第 2膜形成工程)、一主面 3への第 1側膜 4の形成による歪みが補正されて、光学フィルタ 1が製造される。 [0096] 上記したように、本実施の形態 3にかかる光学フィルタ 1によれば、応力補正膜 6が、同一材料の SiOであって、基体 2への応力が弱い層 64と、基体 2への応力が強い

2

層 63とを積層して形成し、応力補正膜 6の厚さは、本実施の形態 1にかかる単層の応力補正膜 6の厚さ相当に設定されるので、単層膜で形成した場合の応力補正膜 6 と比較して、応力補正膜 6の形成によって反射防止の機能を有することができる。また、応力補正膜 6の厚さを、本実施の形態 1にかかる単層の応力補正膜 6の厚さ相当に設定することができるので、上記した背景技術で述べたフィルタと比較して、膜厚が薄ぐ応力補正膜 6の形成による透過率の低下を抑えることができる。さらに、上記した本実施の形態 1にかかる光学フィルタ 1と同一の構成要件を有するので、例えば、基体 2の一主面 3に第 1側膜 4が形成され、第 1側膜 4の形成によって生じる基体 2 への応力を補正する単層の応力補正膜 6が、他主面 5に形成されるので、基体 2への第 1側膜 4の形成の際に生じる基体 2の歪みを補正することができる。

[0097] なお、本実施の形態では、応力補正膜 6は、基体 2への応力が弱い層 63と、基体 2 への応力が強い層 64とが積層して形成されている力これに限定されるものではなく、基体 2への応力がその厚さ方向に沿って可変する多層膜であればよぐ 3層以上であってもよい。また、多層膜の厚さを、同一材料力もなる単層の応力補正膜 6の厚さ相当に設定すれば、多層膜の層数を任意に設定可能である。

[0098] また、本実施の形態では、製造工程における膜形成に、イオンアシスト方式の蒸着法及び、熱蒸着法を用い、イオンアシストの有無によって、応力補正膜 6の基体 2への応力を、基体 2にかかる蒸着に関するエネルギーを可変させることで調整している 1S エネルギーを可変させる方法であれば、これに限定されるものではない。例えば、製造工程における膜形成に、イオンアシスト方式の蒸着を用い、イオンの出力を調整することで、応力補正膜 6の基体 2への応力を、基体 2にかかる蒸着に関するエネルギーを可変させることで調整してもよ、。

[0099] なお、本発明は、その精神または主要な特徴力逸脱することなぐ他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

[0100] また、この出願は、 2004年 7月 9日に日本で出願された特願 2004— 203440号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に糸且み込まれるものである。

産業上の利用可能性

[0101] 光学フィルタおよび光学フィルタの製造方法に適用できる。特に薄型の光学フィルタに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタにお、て、

前記基体の前記他主面に、前記一主面に第 1側膜が形成されることによって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜が形成されて前記基体が湾曲され、前記基体の湾曲後に、前記応力補正膜が除去されるとともに前記一主面に第 1側膜が形成されることを特徴とする光学フィルタ。

[2] 基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタにお!、て、

前記基体の前記一主面に第 1側膜が形成され、

前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する、単層膜の厚さ相当に厚さ設定された応力補正膜が、前記他主面に形成されたことを特徴とする光学フィルタ。

[3] 前記応力補正膜は、単層膜であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の光学フイノレタ。

[4] 前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力がその厚さ方向に沿つて可変する多層膜であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の光学フィルタ。

[5] 前記応力補正膜の屈折率は、前記基体の屈折率に近似して、ることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれ力 1つに記載の光学フィルタ。

[6] 前記応力補正膜の厚さは、波長 λの 2Ζ4の整数倍に設定されることを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれ力 1つに記載の光学フィルタ。

[7] 前記応力補正膜上に第 2側膜が形成されたことを特徴とする請求項 2乃至 6のいずれか 1つに記載の光学フィルタ。

[8] 前記応力補正膜上に外部部品が貼り合わされることを特徴とする請求項 2乃至 6のいずれ力 1つに記載の光学フィルタ。

[9] 前記外部部品は、前記応力補正膜の屈折率に近似している接着剤を介して前記応力補正膜上に貼り合わされることを特徴とする請求項 8に記載の光学フィルタ。

[10] 基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にお!、て、前記基体の前記両主面を研磨加工した後に、前記一主面に第 1側膜を形成する第 1膜形成工程と、

前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する、単層膜の厚さ相当に厚さ設定された応力補正膜を前記他主面に形成する第 2膜形成工程と、を有することを特徴とする光学フィルタの製造方法。

[11] 基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にお!、て、

前記基体を前記他主面から一主面にかけてその厚さ方向に湾曲させる湾曲工程と前記湾曲工程の後に、前記一主面に第 1側膜を形成する第 3膜形成工程と、を有し、

前記湾曲工程では、前記基体の両主面を研磨する際に各主面によって摩擦係数を可変させることを特徴とする光学フィルタの製造方法。

[12] 基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にお!、て、

前記湾曲工程では、前記基体の前記両主面を研磨する際に曲面に形成された研磨面を有する研磨機を用いて、前記両主面を湾曲させることを特徴とする光学フィルタの製造方法。

[13] 基体の両主面を研磨加工して前記両主面の少なくとも一方の上に膜を形成し、前記基体の両主面を貫通する方向に光を透過させる光学フィルタの製造方法にお!、て、

前記基体を前記他主面から一主面にかけてその厚さ方向に湾曲させる湾曲工程と前記一主面に第 1側膜を形成する第 3膜形成工程と、を有し、

前記湾曲工程では、前記第 1側膜の形成によって生じる前記基体への応力を補正する応力補正膜を前記他主面に前記第 3膜形成工程前に形成し、形成した後に前記応力補正膜を除去することを特徴とする光学フィルタの製造方法。

[14] 前記応力補正膜は、単層で形成する請求項 10または 13に記載の光学フィルタの製造方法。

[15] 前記応力補正膜は、同一材料であって、前記基体への応力が弱い層と、前記基体への応力が強、層とを積層して形成する請求項 10または 13に記載の光学フィルタの製造方法。