JPH06250016A - ダイクロイックフィルタの製造方法 - Google Patents
ダイクロイックフィルタの製造方法Info
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- JPH06250016A JPH06250016A JP3985593A JP3985593A JPH06250016A JP H06250016 A JPH06250016 A JP H06250016A JP 3985593 A JP3985593 A JP 3985593A JP 3985593 A JP3985593 A JP 3985593A JP H06250016 A JPH06250016 A JP H06250016A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上に被覆したダイクロイックコート膜の
内部応力による歪みを焼きなまし等の応力除去処理で緩
和して平面精度を簡易に高める。 【構成】 ガラス基板２上に特定の波長の光を選択的に
反射するべく誘電体膜による多層干渉膜を積層してダイ
クロイックコート膜３を被覆した後、上記誘電体膜の内
部応力によってガラス基板に発生する歪みを、所定温度
に加熱した後に徐冷を行う熱処理による応力除去処理を
施して低減する。
内部応力による歪みを焼きなまし等の応力除去処理で緩
和して平面精度を簡易に高める。 【構成】 ガラス基板２上に特定の波長の光を選択的に
反射するべく誘電体膜による多層干渉膜を積層してダイ
クロイックコート膜３を被覆した後、上記誘電体膜の内
部応力によってガラス基板に発生する歪みを、所定温度
に加熱した後に徐冷を行う熱処理による応力除去処理を
施して低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板上に特定波
長の光を選択的に反射するダイクロイックコート膜を形
成するダイクロイックフィルタの製造方法に関するもの
である。
長の光を選択的に反射するダイクロイックコート膜を形
成するダイクロイックフィルタの製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光の合成もしくは分解を行う
種々の光学機器、例えば、拡大映像を投影する液晶プロ
ジェクタ光学機器において、その光の合成、分解を行う
ための光学要素としてダイクロイックフィルタが使用さ
れている。このダイクロイックフィルタは、ガラス基板
の表面に十数層から三十数層の誘電体膜による多層干渉
膜を、例えば蒸着によって積層してダイクロイックコー
ト膜を被覆して製造するようにしている。
種々の光学機器、例えば、拡大映像を投影する液晶プロ
ジェクタ光学機器において、その光の合成、分解を行う
ための光学要素としてダイクロイックフィルタが使用さ
れている。このダイクロイックフィルタは、ガラス基板
の表面に十数層から三十数層の誘電体膜による多層干渉
膜を、例えば蒸着によって積層してダイクロイックコー
ト膜を被覆して製造するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかして、上記のよう
な従来のダイクロイックフィルタの製造方法では、その
ダイクロイックコート膜の被覆に伴ってガラス基板に歪
みが発生して反射特性を低下させている問題を有する。
な従来のダイクロイックフィルタの製造方法では、その
ダイクロイックコート膜の被覆に伴ってガラス基板に歪
みが発生して反射特性を低下させている問題を有する。
【０００４】すなわち、上記ダイクロイックフィルタ
は、該ダイクロイックフィルタを透過する光に対する透
過光学性能を維持するために、例えば１〜２mmの薄いガ
ラス基板を使用しているものの場合、このガラス基板の
片面に十数層から三十数層の誘電体膜による多層干渉膜
を積層してダイクロイックコート膜を被覆すると、この
積層した誘電体膜の内部応力によってガラス基板には無
視できない歪みが発生する。
は、該ダイクロイックフィルタを透過する光に対する透
過光学性能を維持するために、例えば１〜２mmの薄いガ
ラス基板を使用しているものの場合、このガラス基板の
片面に十数層から三十数層の誘電体膜による多層干渉膜
を積層してダイクロイックコート膜を被覆すると、この
積層した誘電体膜の内部応力によってガラス基板には無
視できない歪みが発生する。
【０００５】上記ダイクロイックコート膜の内部応力に
は圧縮応力と引張応力の２種類があり、コート膜を被覆
する前のガラス基板が理想的な平面であっても、圧縮応
力の場合にはダイクロイックコート膜を被覆した面が凸
面状に湾曲変形するものであり、また、引張応力の場合
にはダイクロイックコート膜を被覆した面が凹面状に湾
曲変形することになる。そして、この歪みはダイクロイ
ックフィルタで反射する光の結像倍率を変化させたり、
非点収差を発生させて光学性能を著しく低下させてい
る。
は圧縮応力と引張応力の２種類があり、コート膜を被覆
する前のガラス基板が理想的な平面であっても、圧縮応
力の場合にはダイクロイックコート膜を被覆した面が凸
面状に湾曲変形するものであり、また、引張応力の場合
にはダイクロイックコート膜を被覆した面が凹面状に湾
曲変形することになる。そして、この歪みはダイクロイ
ックフィルタで反射する光の結像倍率を変化させたり、
非点収差を発生させて光学性能を著しく低下させてい
る。
【０００６】また、上記ダイクロイックコート膜を歪み
が発生しないように被覆することは非常に困難であると
ともに、発生する歪みを極力小さくしようとする場合で
も、製造コストが上昇する問題を有している。
が発生しないように被覆することは非常に困難であると
ともに、発生する歪みを極力小さくしようとする場合で
も、製造コストが上昇する問題を有している。
【０００７】そこで本発明はこのような事情に鑑みなさ
れたもので、ガラス基板に対するダイクロイックコート
膜の被覆によって発生する歪みを低減するダイクロイッ
クフィルタの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
れたもので、ガラス基板に対するダイクロイックコート
膜の被覆によって発生する歪みを低減するダイクロイッ
クフィルタの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のダイクロイックフィルタの製造方法は、ガラス
基板上に特定の波長の光を選択的に反射するダイクロイ
ックコート膜を被覆するについて、ガラス基板上に誘電
体膜による多層干渉膜を積層してダイクロイックコート
膜を被覆した後、上記誘電体膜の内部応力によってガラ
ス基板に発生する歪みを、応力除去処理を施して低減し
てなることを特徴とするものである。
本発明のダイクロイックフィルタの製造方法は、ガラス
基板上に特定の波長の光を選択的に反射するダイクロイ
ックコート膜を被覆するについて、ガラス基板上に誘電
体膜による多層干渉膜を積層してダイクロイックコート
膜を被覆した後、上記誘電体膜の内部応力によってガラ
ス基板に発生する歪みを、応力除去処理を施して低減し
てなることを特徴とするものである。
【０００９】また、上記応力除去処理は、所定温度に加
熱した後に徐冷を行う熱処理であるか、もしくは、超音
波振動を加える処理等である。
熱した後に徐冷を行う熱処理であるか、もしくは、超音
波振動を加える処理等である。
【００１０】
【作用】上記のようなダイクロイックフィルタの製造方
法では、ガラス基板上にダイクロイックコート膜を被覆
した後、加熱徐冷を行う熱処理もしくは超音波振動等に
よる応力除去処理によって、誘電体膜による多層干渉膜
を積層してなる誘電体膜の内部応力によるガラス基板に
発生する歪みを、内部応力を緩和することで低減でき、
比較的良好な面精度を有するダイクロイックフィルタの
製造が安価に行え、このダイクロイックフィルタを使用
した光学系の結像性能の向上が期待できるものである。
法では、ガラス基板上にダイクロイックコート膜を被覆
した後、加熱徐冷を行う熱処理もしくは超音波振動等に
よる応力除去処理によって、誘電体膜による多層干渉膜
を積層してなる誘電体膜の内部応力によるガラス基板に
発生する歪みを、内部応力を緩和することで低減でき、
比較的良好な面精度を有するダイクロイックフィルタの
製造が安価に行え、このダイクロイックフィルタを使用
した光学系の結像性能の向上が期待できるものである。
【００１１】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の各実施例を説明
する。
する。
【００１２】＜実施例１＞図１に示すように、本例のダ
イクロイックフィルタ１は、まず、ガラス基板２の片面
に特定の波長の光を選択的に反射するダイクロイックコ
ート膜３を被覆してなる。このコート膜３は、例えば、
ＴｉＯ2 とＳｉＯ2 を蒸着によって交互に30層程度積層
してなる誘電体膜による多層干渉膜で構成される。ま
た、他面には必要に応じて反射防止コート膜を被覆する
ものである。
イクロイックフィルタ１は、まず、ガラス基板２の片面
に特定の波長の光を選択的に反射するダイクロイックコ
ート膜３を被覆してなる。このコート膜３は、例えば、
ＴｉＯ2 とＳｉＯ2 を蒸着によって交互に30層程度積層
してなる誘電体膜による多層干渉膜で構成される。ま
た、他面には必要に応じて反射防止コート膜を被覆する
ものである。
【００１３】そして、上記コート膜３の形成に伴って、
ダイクロイックフィルタ１には、鎖線で示すように、こ
のコート膜３の内部応力によって、圧縮応力の場合に
は、このコート膜３が凸面となるように変形する歪みが
発生している。この歪みの発生したダイクロイックフィ
ルタ１を例えば、液晶プロジェクタのカラー画像の合成
光学系に使用すると、上記コート膜３で反射された光
は、透過した光より焦点位置が遠くなり、スクリーン上
での投影倍率が色によってずれることになる。
ダイクロイックフィルタ１には、鎖線で示すように、こ
のコート膜３の内部応力によって、圧縮応力の場合に
は、このコート膜３が凸面となるように変形する歪みが
発生している。この歪みの発生したダイクロイックフィ
ルタ１を例えば、液晶プロジェクタのカラー画像の合成
光学系に使用すると、上記コート膜３で反射された光
は、透過した光より焦点位置が遠くなり、スクリーン上
での投影倍率が色によってずれることになる。
【００１４】なお、前記誘電体膜の蒸着によって形成し
たコート膜３に発生する歪みによる変形は、平面を凹面
にするか凸面にするかは、その誘電体膜の材質と積層の
構造によって決定される。
たコート膜３に発生する歪みによる変形は、平面を凹面
にするか凸面にするかは、その誘電体膜の材質と積層の
構造によって決定される。
【００１５】上記のようにガラス基板２上にダイクロイ
ックコート膜３を被覆した後、その内部応力によってガ
ラス基板２に発生する歪みを、熱処理による応力除去処
理を施して応力を緩和し、変形量を低減して平面精度を
高めるものである。
ックコート膜３を被覆した後、その内部応力によってガ
ラス基板２に発生する歪みを、熱処理による応力除去処
理を施して応力を緩和し、変形量を低減して平面精度を
高めるものである。
【００１６】上記応力除去処理としての熱処理は、所定
温度に加熱した後、徐々に冷却する焼きなましを行うも
のであって、この加熱条件は、例えば、真空中、あるい
は空気中で約３００℃、４時間の加熱処理を行うもので
ある。
温度に加熱した後、徐々に冷却する焼きなましを行うも
のであって、この加熱条件は、例えば、真空中、あるい
は空気中で約３００℃、４時間の加熱処理を行うもので
ある。
【００１７】その加熱パターンの一例は、図２に例示す
るように、室温から加熱して１時間後に２００℃に温度
上昇し、この３００℃の温度に４時間保持した後、室温
にまで放置徐冷するものである。
るように、室温から加熱して１時間後に２００℃に温度
上昇し、この３００℃の温度に４時間保持した後、室温
にまで放置徐冷するものである。
【００１８】さらに、一例を具体的に説明すれば、青色
を透過し、緑色および赤色については反射するような透
過、反射性能を有するダイクロイックフィルタ１（ブル
ー透過フィルタ）を得る場合には、前記ガラス基板２と
しては、板厚が1.6mm の青板ガラスもしくはＢＫ７（Ｓ
ＣＨＯＴＴ社製）を使用する。該ガラス基板２の寸法
は、１１４mm×８６mmである。また、コート膜３の構成
は、上記ガラス基板２の表面にＴｉＯ2 とＳｉＯ2 を蒸
着によって交互に所定の厚さで30層積層してなる。これ
によって得られたダイロイックコート膜３の分光透過特
性は、図３に示すように、波長が４６０ｎｍの青色につ
いては透過率が略１００％である一方、波長が５４６ｎ
ｍの緑色および波長が６１５ｎｍの赤色については、透
過率が略０％で反射される特性を有している。
を透過し、緑色および赤色については反射するような透
過、反射性能を有するダイクロイックフィルタ１（ブル
ー透過フィルタ）を得る場合には、前記ガラス基板２と
しては、板厚が1.6mm の青板ガラスもしくはＢＫ７（Ｓ
ＣＨＯＴＴ社製）を使用する。該ガラス基板２の寸法
は、１１４mm×８６mmである。また、コート膜３の構成
は、上記ガラス基板２の表面にＴｉＯ2 とＳｉＯ2 を蒸
着によって交互に所定の厚さで30層積層してなる。これ
によって得られたダイロイックコート膜３の分光透過特
性は、図３に示すように、波長が４６０ｎｍの青色につ
いては透過率が略１００％である一方、波長が５４６ｎ
ｍの緑色および波長が６１５ｎｍの赤色については、透
過率が略０％で反射される特性を有している。
【００１９】そして、上記ダイクロイックコート膜３を
被覆した直後のダイクロイックフィルタ１にはコート膜
３の内部応力によって、歪みが発生し、その平面度を干
渉計で測定すると図４の（Ｂ）に模写するように、多数
の密な干渉縞が発生し、直径５０mmの範囲で中心部と周
辺部との間に２．５μｍの湾曲変形が発生していること
が計測された。
被覆した直後のダイクロイックフィルタ１にはコート膜
３の内部応力によって、歪みが発生し、その平面度を干
渉計で測定すると図４の（Ｂ）に模写するように、多数
の密な干渉縞が発生し、直径５０mmの範囲で中心部と周
辺部との間に２．５μｍの湾曲変形が発生していること
が計測された。
【００２０】上記のように歪みが発生しているダイクロ
イックフィルタ１に対し、前記のような加熱パターンの
焼きなましの熱処理を施した際には、この熱処理による
応力除去処理の後には、同様に干渉計で平面度を測定す
ると、図４の（Ａ）に模写するように、干渉縞の発生間
隔が広く本数も少なくて密度が低くなり、直径５０mmの
範囲で約０．６μｍの平面精度に向上していることが計
測された。
イックフィルタ１に対し、前記のような加熱パターンの
焼きなましの熱処理を施した際には、この熱処理による
応力除去処理の後には、同様に干渉計で平面度を測定す
ると、図４の（Ａ）に模写するように、干渉縞の発生間
隔が広く本数も少なくて密度が低くなり、直径５０mmの
範囲で約０．６μｍの平面精度に向上していることが計
測された。
【００２１】なお、上記加熱パターンを数回繰り返すこ
とにより、応力除去効果がさらに向上し、ダイクロイッ
クフィルタの平面精度が向上する。
とにより、応力除去効果がさらに向上し、ダイクロイッ
クフィルタの平面精度が向上する。
【００２２】＜実施例２＞本例は応力除去処理として、
超音波振動を加えて応力を緩和するダイクロイックフィ
ルタの製造方法である。これは、コート膜３を被覆した
後のダイクロイックフィルタ１を、超音波振動槽に挿入
して、所定出力の超音波振動を加えてコート膜３の内部
応力を緩和するものである。超音波振動は、周波数が２
０〜１００ｋＨｚ程度で、ダイクロイックフィルタ１に
割れ等の損傷の発生しない出力、および時間に設定す
る。
超音波振動を加えて応力を緩和するダイクロイックフィ
ルタの製造方法である。これは、コート膜３を被覆した
後のダイクロイックフィルタ１を、超音波振動槽に挿入
して、所定出力の超音波振動を加えてコート膜３の内部
応力を緩和するものである。超音波振動は、周波数が２
０〜１００ｋＨｚ程度で、ダイクロイックフィルタ１に
割れ等の損傷の発生しない出力、および時間に設定す
る。
【００２３】一例を挙げれは、発信周波数が２５ｋＨｚ
で、出力が２００Ｗ、時間が１Ｈの超音波処理によって
平面精度が向上した。
で、出力が２００Ｗ、時間が１Ｈの超音波処理によって
平面精度が向上した。
【００２４】なお、上記のような両実施例において、前
述のような被覆処理でガラス基板２にダイクロイックコ
ート膜３を被覆する際に、予めガラス基板２の平面度を
測定し、被覆するダイクロイックコート膜３の材質等に
基づく内部応力に対応して被覆面を選定することで、基
本的な歪みの発生量を低減することができる。
述のような被覆処理でガラス基板２にダイクロイックコ
ート膜３を被覆する際に、予めガラス基板２の平面度を
測定し、被覆するダイクロイックコート膜３の材質等に
基づく内部応力に対応して被覆面を選定することで、基
本的な歪みの発生量を低減することができる。
【００２５】すなわち、蒸着される薄いガラス基板２の
形状は完全な平面は期待できず、コート膜３を形成する
際に、歪みによる変形が打ち消される方向に湾曲してい
る面にコート膜３を形成するように選定するものであ
る。例えば、形成されるコート膜３に発生する内部応力
が圧縮応力の場合には、被覆前のガラス基板２の被覆面
が凹面状となっている面に対してコート膜３を被覆する
と、そのコート膜３に残留する内部応力によって上記凹
面形状が凸面となるように作用し、両者の補正によって
歪みの少ない平面状態が得られるものである。
形状は完全な平面は期待できず、コート膜３を形成する
際に、歪みによる変形が打ち消される方向に湾曲してい
る面にコート膜３を形成するように選定するものであ
る。例えば、形成されるコート膜３に発生する内部応力
が圧縮応力の場合には、被覆前のガラス基板２の被覆面
が凹面状となっている面に対してコート膜３を被覆する
と、そのコート膜３に残留する内部応力によって上記凹
面形状が凸面となるように作用し、両者の補正によって
歪みの少ない平面状態が得られるものである。
【００２６】
【発明の効果】本発明のダイクロイックフィルタの製造
方法によれば、ガラス基板上にダイクロイックコート膜
を被覆した後、その内部応力によって発生する歪みを、
熱処理または超音波振動による応力除去処理を施して低
減したことにより、比較的良好な面精度を安価に得るこ
とができるとともに、ダイクロイックコート膜の被覆処
理が簡易に行え、このダイクロイックフィルタを使用し
た光学系の結像性能が向上できるものである。
方法によれば、ガラス基板上にダイクロイックコート膜
を被覆した後、その内部応力によって発生する歪みを、
熱処理または超音波振動による応力除去処理を施して低
減したことにより、比較的良好な面精度を安価に得るこ
とができるとともに、ダイクロイックコート膜の被覆処
理が簡易に行え、このダイクロイックフィルタを使用し
た光学系の結像性能が向上できるものである。
【図１】本発明によるダイクロイックフィルタの積層構
造を示す模式図
造を示す模式図
【図２】第１の実施例における熱処理の加熱パターンを
示す図
示す図
【図３】一例のダイクロイックフィルタの分光透過特性
を示す図
を示す図
【図４】ダイクロイックフィルタの平面度を測定した干
渉縞の模写図
渉縞の模写図
１ ダイクロイックフィルタ ２ ガラス基板 ３ ダイクロイックコート膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 弘基 栃木県佐野市小中町700番地 佐野富士光 機株式会社内 (72)発明者 加藤 茂 栃木県佐野市小中町700番地 佐野富士光 機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス基板上に特定の波長の光を選択的
に反射するダイクロイックコート膜を被覆するダイクロ
イックフィルタの製造方法であって、 ガラス基板上に誘電体膜による多層干渉膜を積層してダ
イクロイックコート膜を被覆した後、上記誘電体膜の内
部応力によってガラス基板に発生する歪みを、応力除去
処理を施して低減することを特徴とするダイクロイック
フィルタの製造方法。 - 【請求項２】 前記応力除去処理が、所定温度に加熱し
た後に徐冷を行う熱処理であることを特徴とする請求項
１記載のダイクロイックフィルタの製造方法。 - 【請求項３】 前記応力除去処理が、超音波振動を加え
る処理であることを特徴とする請求項１記載のダイクロ
イックフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3985593A JPH06250016A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ダイクロイックフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3985593A JPH06250016A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ダイクロイックフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06250016A true JPH06250016A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12564591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3985593A Withdrawn JPH06250016A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ダイクロイックフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06250016A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5857750A (en) * | 1995-03-15 | 1999-01-12 | Nhk Spring Co., Ltd | Seat device |
| DE10302622A1 (de) * | 2002-11-08 | 2004-05-27 | Delta Electroncis, Inc. | Filmauftragsverfahren mit Spannungsausgleich |
| US7526928B1 (en) | 2002-11-04 | 2009-05-05 | Azotic Coating Technology, Inc. | Multi-color gemstones and gemstone coating deposition technology |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP3985593A patent/JPH06250016A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5857750A (en) * | 1995-03-15 | 1999-01-12 | Nhk Spring Co., Ltd | Seat device |
| US7526928B1 (en) | 2002-11-04 | 2009-05-05 | Azotic Coating Technology, Inc. | Multi-color gemstones and gemstone coating deposition technology |
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