JPH05323109A - 光学反射素子 - Google Patents
光学反射素子Info
- Publication number
- JPH05323109A JPH05323109A JP15130792A JP15130792A JPH05323109A JP H05323109 A JPH05323109 A JP H05323109A JP 15130792 A JP15130792 A JP 15130792A JP 15130792 A JP15130792 A JP 15130792A JP H05323109 A JPH05323109 A JP H05323109A
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- JP
- Japan
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- oxide layer
- film
- metal film
- silicon substrate
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- Withdrawn
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄型化に対応でき、かつ生産コストが低減さ
れる光学反射素子を得る。 【構成】 表面が熱処理されて酸化層１３が形成された
シリコン基板１２と、酸化層１３の表面に蒸着されるな
どして形成された高反射率の金属皮膜１４と、前記金属
皮膜１４上に形成された酸化防止皮膜１５とから光学反
射素子１１が形成されている。シリコン基板１２を使用
することにより、厚さを薄くしても剛性が保たれる。ま
た、シリコン基板１２の表面に酸化層１３を形成するこ
とにより、金属皮膜１４が蒸着などにより密着されやす
くなる。
れる光学反射素子を得る。 【構成】 表面が熱処理されて酸化層１３が形成された
シリコン基板１２と、酸化層１３の表面に蒸着されるな
どして形成された高反射率の金属皮膜１４と、前記金属
皮膜１４上に形成された酸化防止皮膜１５とから光学反
射素子１１が形成されている。シリコン基板１２を使用
することにより、厚さを薄くしても剛性が保たれる。ま
た、シリコン基板１２の表面に酸化層１３を形成するこ
とにより、金属皮膜１４が蒸着などにより密着されやす
くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ピックアップ等の各
種光学機器においてレーザ光等を反射させてその光路を
変更するために用いる光学反射素子に関する。
種光学機器においてレーザ光等を反射させてその光路を
変更するために用いる光学反射素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ピックアップ等に使用される光
の光路を変更させるための光学反射素子として反射ミラ
ー（鏡）があり、その一例を図４に示す。図４は従来の
反射ミラーの構成を示す断面図である。図４に示すミラ
ー１は、いわゆるＫ５，ＢＫ７等のようなクラウン系の
ガラス材料を用いて平板形状または三角プリズム形状に
形成されたガラス基板２と、この基板２上に誘電体皮膜
として形成された例えば高屈折率部材のＺｎＳ（屈折率
ｎ1＝２.３５）よりなる皮膜３と低屈折率部材のＭｇＦ
2（屈折率ｎ2＝１.３８）よりなる皮膜４とを有してい
る。前記誘電体皮膜３及び誘電体皮膜４は交互に成膜さ
れて、この２種類の皮膜３及び皮膜４の厚さの合計ｄ
が、
の光路を変更させるための光学反射素子として反射ミラ
ー（鏡）があり、その一例を図４に示す。図４は従来の
反射ミラーの構成を示す断面図である。図４に示すミラ
ー１は、いわゆるＫ５，ＢＫ７等のようなクラウン系の
ガラス材料を用いて平板形状または三角プリズム形状に
形成されたガラス基板２と、この基板２上に誘電体皮膜
として形成された例えば高屈折率部材のＺｎＳ（屈折率
ｎ1＝２.３５）よりなる皮膜３と低屈折率部材のＭｇＦ
2（屈折率ｎ2＝１.３８）よりなる皮膜４とを有してい
る。前記誘電体皮膜３及び誘電体皮膜４は交互に成膜さ
れて、この２種類の皮膜３及び皮膜４の厚さの合計ｄ
が、
【０００３】
【数１】ｎｄ＝λ／４ ［但し （λ：波長），（ｎ：ｎ1とｎ2とによる誘電体
皮膜の実質的屈折率）］となるように形成されている。
このように、皮膜を形成すれば入射されたレーザ光など
が高い反射率にて反射され、この反射面への入射角度に
応じてその進路を変更することができる。
皮膜の実質的屈折率）］となるように形成されている。
このように、皮膜を形成すれば入射されたレーザ光など
が高い反射率にて反射され、この反射面への入射角度に
応じてその進路を変更することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年光学機器の小型化
及び軽量化が要望されいる。このため、上記構成のミラ
ー１では、三角プリズム形状のものより平板形状のもの
が多く採用され、基板２の薄型化により小型軽量化に対
応するようにしている。
及び軽量化が要望されいる。このため、上記構成のミラ
ー１では、三角プリズム形状のものより平板形状のもの
が多く採用され、基板２の薄型化により小型軽量化に対
応するようにしている。
【０００５】しかしながら、基板２の材料としてガラス
を用いたため、小型軽量化するにあたり前記基板２の厚
みを薄くした場合、基板自体が外力による剛性が低くく
なり、例えば他の部材等に接着する場合に湾曲（歪み）
が生じる等の課題があり、薄型化に限界がある。また、
上記のようにガラス基板２を薄型化する場合には、研磨
工程等が確立されていないためこの作業に時間的，経済
的負担がかかり、生産コストが増加するという課題を生
じる。
を用いたため、小型軽量化するにあたり前記基板２の厚
みを薄くした場合、基板自体が外力による剛性が低くく
なり、例えば他の部材等に接着する場合に湾曲（歪み）
が生じる等の課題があり、薄型化に限界がある。また、
上記のようにガラス基板２を薄型化する場合には、研磨
工程等が確立されていないためこの作業に時間的，経済
的負担がかかり、生産コストが増加するという課題を生
じる。
【０００６】そこで本発明は上記課題を解決するために
なされたものであり、薄型化に対応でき、かつ生産コス
トが低減される光学反射素子を提供することを目的とす
るものである。
なされたものであり、薄型化に対応でき、かつ生産コス
トが低減される光学反射素子を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、シリコン基板と、この基板表面を熱
処理して形成した酸化層と、この酸化層上に成膜された
光反射層とから成ることを特徴とし、前記光反射層は、
金属膜とこの金属膜上に成膜された酸化層により構成さ
れ、または前記光反射層が、多層に成膜された誘電体皮
膜により構成されるものである。
の本発明の構成は、シリコン基板と、この基板表面を熱
処理して形成した酸化層と、この酸化層上に成膜された
光反射層とから成ることを特徴とし、前記光反射層は、
金属膜とこの金属膜上に成膜された酸化層により構成さ
れ、または前記光反射層が、多層に成膜された誘電体皮
膜により構成されるものである。
【０００８】
【作用】上記構成では、基板としてシリコン基板を使用
することにより、基板を薄くでき且つ剛性も保たれる。
また、シリコン基板は薄型化技術及び研磨技術が確立さ
れているため量産が可能である。さらにシリコン基板の
表面を熱処理して酸化層を形成することにより、この酸
化層に対し金属膜や誘電体皮膜が付着しやすくなる。
することにより、基板を薄くでき且つ剛性も保たれる。
また、シリコン基板は薄型化技術及び研磨技術が確立さ
れているため量産が可能である。さらにシリコン基板の
表面を熱処理して酸化層を形成することにより、この酸
化層に対し金属膜や誘電体皮膜が付着しやすくなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明による光学反射素子の一実施例を示す
断面図である。図１に示す光学反射素子１１は、集積回
路の基板に使用されるものと同様のシリコン基板（シリ
コンウエハー）１２が使用されている。この基板１２
は、回路基板と同様に所望の厚さに研磨された後、適宜
切断されて微小チップとなっている。また、この基板１
２の表面は熱処理されて酸化層１３すなわち石英ガラス
と同じＳｉＯ2層が形成されている。
る。図１は本発明による光学反射素子の一実施例を示す
断面図である。図１に示す光学反射素子１１は、集積回
路の基板に使用されるものと同様のシリコン基板（シリ
コンウエハー）１２が使用されている。この基板１２
は、回路基板と同様に所望の厚さに研磨された後、適宜
切断されて微小チップとなっている。また、この基板１
２の表面は熱処理されて酸化層１３すなわち石英ガラス
と同じＳｉＯ2層が形成されている。
【００１０】前記酸化層１３上には、例えば７８０ｎｍ
付近の波長のレーザ光に対する反射率の高い金属皮膜１
４が形成されている。この金属皮膜１４は、アルミニウ
ム（反射率８６.３％），銀（反射率９８.７％），金
（反射率９７.８％），銅（反射率９８.１％）等であ
り、これらが真空蒸着などの適宜方法により成膜されて
いる。前記基板１２の表面が熱処理されて酸化層１３が
形成されていることにより、シリコン基板１２に直接付
着しにくい前記金属皮膜１４が付着されやすくなる。酸
化層１３と金属皮膜１４との密着強度が高いため、温
度，湿度等の環境変化の影響によって前記金属皮膜１４
が剥離等を生じることがなくなり、環境変化により特性
劣化を生じることのない光学反射素子が形成できる。
付近の波長のレーザ光に対する反射率の高い金属皮膜１
４が形成されている。この金属皮膜１４は、アルミニウ
ム（反射率８６.３％），銀（反射率９８.７％），金
（反射率９７.８％），銅（反射率９８.１％）等であ
り、これらが真空蒸着などの適宜方法により成膜されて
いる。前記基板１２の表面が熱処理されて酸化層１３が
形成されていることにより、シリコン基板１２に直接付
着しにくい前記金属皮膜１４が付着されやすくなる。酸
化層１３と金属皮膜１４との密着強度が高いため、温
度，湿度等の環境変化の影響によって前記金属皮膜１４
が剥離等を生じることがなくなり、環境変化により特性
劣化を生じることのない光学反射素子が形成できる。
【００１１】前記金属皮膜１４上には、酸化防止皮膜１
５が形成されている。この酸化防止皮膜１５は、ＳｉＯ
2（酸化珪素）を上記同様に真空蒸着等の適宜方法によ
り蒸着することにより形成される。この酸化防止皮膜１
５は、（λ／２）の厚さに成膜されることが好ましい。
この厚さに成膜することにより所定波長λのレーザ光な
どの入射光と金属皮膜１４により反射された反射光とに
位相差が生じなくなり、入射光と反射光との干渉が生じ
なくなる。
５が形成されている。この酸化防止皮膜１５は、ＳｉＯ
2（酸化珪素）を上記同様に真空蒸着等の適宜方法によ
り蒸着することにより形成される。この酸化防止皮膜１
５は、（λ／２）の厚さに成膜されることが好ましい。
この厚さに成膜することにより所定波長λのレーザ光な
どの入射光と金属皮膜１４により反射された反射光とに
位相差が生じなくなり、入射光と反射光との干渉が生じ
なくなる。
【００１２】図２は本発明の他の実施例に係る光学反射
素子の構造を示す概略断面図である。図２に示す光学反
射素子２１は、図１に示したもと同様に集積回路の基板
に使用されるのと同様のシリコン基板１２が使用され、
その表面が熱処理されて酸化層１３が形成されている。
素子の構造を示す概略断面図である。図２に示す光学反
射素子２１は、図１に示したもと同様に集積回路の基板
に使用されるのと同様のシリコン基板１２が使用され、
その表面が熱処理されて酸化層１３が形成されている。
【００１３】前記酸化層１３上には、通常のガラスミラ
ーの表面に形成されるのと同様な誘電体皮膜が形成され
ている。この誘電体皮膜は、例えば高屈折率部材のＺｎ
Ｓ（屈折率２.３５）皮膜３と、低屈折率部材のＭｇＦ2
（屈折率１.３８）皮膜４とが交互に成膜されることに
より形成されている。これら２種類の皮膜厚さの合計ｎ
ｄが従来例と同様に
ーの表面に形成されるのと同様な誘電体皮膜が形成され
ている。この誘電体皮膜は、例えば高屈折率部材のＺｎ
Ｓ（屈折率２.３５）皮膜３と、低屈折率部材のＭｇＦ2
（屈折率１.３８）皮膜４とが交互に成膜されることに
より形成されている。これら２種類の皮膜厚さの合計ｎ
ｄが従来例と同様に
【００１４】
【数１】ｎｄ＝λ／４ に適合するように形成されている。このように、皮膜を
形成すれば入射されたレーザ光などが高い反射率により
反射される。
形成すれば入射されたレーザ光などが高い反射率により
反射される。
【００１５】以上のような構成の各実施例よれば、薄型
化技術及び研磨技術が確立されているシリコン基板１２
を使用することにより、薄型化に対応でき、かつ生産コ
ストを低減することができる。またシリコン基板の表面
に酸化層を形成することにより、金属皮膜や誘電体皮膜
が高い密着強度により付着されるようになる。
化技術及び研磨技術が確立されているシリコン基板１２
を使用することにより、薄型化に対応でき、かつ生産コ
ストを低減することができる。またシリコン基板の表面
に酸化層を形成することにより、金属皮膜や誘電体皮膜
が高い密着強度により付着されるようになる。
【００１６】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく様々に変形実施が可能である。例えば上記各実
施例では、基板１２の表面を熱処理して形成された酸化
層１３と、この酸化層１３上に形成された金属皮膜１４
または誘電体皮膜３，４とにより反射部材を構成するよ
うに説明したが、シリコン（Ｓｉ）の反射率（３０％）
程度で使用可能な光学装置であれば表面に酸化層が形成
されたシリコン基板１２をそのまま光学反射素子として
用いてもよい。
ではなく様々に変形実施が可能である。例えば上記各実
施例では、基板１２の表面を熱処理して形成された酸化
層１３と、この酸化層１３上に形成された金属皮膜１４
または誘電体皮膜３，４とにより反射部材を構成するよ
うに説明したが、シリコン（Ｓｉ）の反射率（３０％）
程度で使用可能な光学装置であれば表面に酸化層が形成
されたシリコン基板１２をそのまま光学反射素子として
用いてもよい。
【００１７】また、シリコンはガラスに比べて剛性が高
いため面精度を保ったまま極めて薄くすることができる
が、機器の光学系のミラーとして用いる場合には、固定
する必要がある。固定には一般的に接着材が用いられる
が、板厚を薄くしすぎると接着歪みが問題となる。この
ため、薄膜基板として使用し且つ、接着による歪みを解
消するため、図３に示すようにシリコン基板を断面コ字
状に形成し、その外周部分に例えばアクリル系の紫外線
硬化樹脂をポンティングして、接着固定する構成の光学
反射素子１６としてもよい。そして、このようなコ字状
の加工は、異方性エッチング法等により容易にできる。
いため面精度を保ったまま極めて薄くすることができる
が、機器の光学系のミラーとして用いる場合には、固定
する必要がある。固定には一般的に接着材が用いられる
が、板厚を薄くしすぎると接着歪みが問題となる。この
ため、薄膜基板として使用し且つ、接着による歪みを解
消するため、図３に示すようにシリコン基板を断面コ字
状に形成し、その外周部分に例えばアクリル系の紫外線
硬化樹脂をポンティングして、接着固定する構成の光学
反射素子１６としてもよい。そして、このようなコ字状
の加工は、異方性エッチング法等により容易にできる。
【００１８】さらに、上記のようなミラーを多面に設け
た構成として、いわゆるポリゴンミラーとして適用して
もよい。この場合ポリゴンミラーの多角面に図１または
図２などに示す薄板状の光学反射素子を接着してもよい
し、あるいは多角形の面を有するシリコン基板を形成
し、このシリコン基板の多角面を酸化処理して酸化層の
表面に金属皮膜または誘電体皮膜を形成してもよい。
た構成として、いわゆるポリゴンミラーとして適用して
もよい。この場合ポリゴンミラーの多角面に図１または
図２などに示す薄板状の光学反射素子を接着してもよい
し、あるいは多角形の面を有するシリコン基板を形成
し、このシリコン基板の多角面を酸化処理して酸化層の
表面に金属皮膜または誘電体皮膜を形成してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、薄型化に
対応でき、かつ生産コストが低減される光学反射素子を
提供することができる。特にシリコン基板の表面を熱処
理して酸化層を形成することにより、金属皮膜や誘電体
皮膜がシリコン基板に付着しやすくなる。
対応でき、かつ生産コストが低減される光学反射素子を
提供することができる。特にシリコン基板の表面を熱処
理して酸化層を形成することにより、金属皮膜や誘電体
皮膜がシリコン基板に付着しやすくなる。
【図１】本発明による光学反射素子の一実施例に係る光
学反射素子の構造を示す概略断面図である。
学反射素子の構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明による光学反射素子の他の実施例に係る
光学反射素子の構造を示す概略断面図である。
光学反射素子の構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明による光学反射素子の一実施例に係る光
学反射素子の固定方法の一例を示す概略断面図である。
学反射素子の固定方法の一例を示す概略断面図である。
【図４】従来の光学反射素子の一例としてのミラーの構
造を示す概略断面図である。
造を示す概略断面図である。
１１，１６，２１ 光学反射素子 １２ シリコン基板 １３ 酸化層 １４ 金属皮膜 １５ 酸化防止皮膜
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン基板と、この基板表面を熱処理
して形成した酸化層と、この酸化層上に成膜された光反
射層とから成ることを特徴とする光学反射素子。 - 【請求項２】 前記光反射層は、金属膜とこの金属膜上
に成膜された酸化層である請求項１記載の光学反射素
子。 - 【請求項３】 前記光反射層は、多層に成膜された誘電
体皮膜である請求項１記載の光学反射素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15130792A JPH05323109A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 光学反射素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15130792A JPH05323109A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 光学反射素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323109A true JPH05323109A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15515804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15130792A Withdrawn JPH05323109A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 光学反射素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534970A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-11-29 | ローズマウント・エアロスペース・インコーポレーテツド | 広角度走査用のシリコン基板上の硬く平坦なミラー |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP15130792A patent/JPH05323109A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534970A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-11-29 | ローズマウント・エアロスペース・インコーポレーテツド | 広角度走査用のシリコン基板上の硬く平坦なミラー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |