(57)【要約】【課題】特定波長域で透過率が低くなる光学多層膜及び光学素子を提供する。特には、緑波長帯域の光を反射し、青、赤波長帯域の光を透過する光学多層膜を比較的少ない層数で実現する光学多層膜及び光学素子を提供する。【解決手段】各層の基本膜厚及び層構成を定めた基本構成に基づき実際の膜厚を定める光学多層膜。基本構成は、設計波長をλ０として、光学的膜厚７λ０／３２の単層又は交互層からなる第１薄膜群と、７λ０／１６の単層又は７λ０／３２と７λ０／１６との交互層からなる第２薄膜群と、７λ０／８の単層又は７λ０／３２と７λ０／８との交互層からなる第３薄膜群との３つの薄膜群のうち、２種類の薄膜群を５群以上備え、かつ、単層からなる薄膜群同士が隣接しない。但し、前記基本構成の区切りは第３、第２、第１薄膜群の優先順位で決定される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各層の基本膜厚及び層構成を定めた基本構成に基づき実際の膜厚を定めた光学多層膜であって、前記基本構成は設計波長をλ０とした時、光学的膜厚７λ０／３２の単層もしくは交互層からなる第１薄膜群と、７λ０／１６の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／１６との交互層からなる第２薄膜群と、７λ０／８の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／８との交互層からなる第３薄膜群との３つの薄膜群のうち、少なくとも２種類の薄膜群を５群以上備え、かつ、単層からなる薄膜群同士が隣接しないことを特徴とする光学多層膜。
但し、前記基本構成において、第３薄膜群、第２薄膜群、第１薄膜群の優先順位で各薄膜群の区切りは決定される。
【請求項２】
全薄膜群の実際の総光学膜厚が前記基本膜厚の総光学膜厚の０．９〜１．０５倍の範囲であることを特徴とする請求項１記載の光学多層膜。
【請求項３】
前記第１薄膜群の実際の総光学膜厚が、前記基本構成の第１薄膜群の総光学膜厚の０．７〜１．８倍の範囲であることを特徴とする請求項２記載の光学多層膜。
【請求項４】
前記第２薄膜群と前記第３薄膜群との実際の総光学膜厚の和が、前記基本膜厚の第２薄膜群と第３薄膜群との総光学膜厚の和の０．９〜１．０５倍の範囲であることを特徴とする請求項２記載の光学多層膜。
【請求項５】
前記基本構成が、２つの７λ０／３２層と１つの７λ０／１６層との３層からなる第２薄膜群を有することを特徴とする請求項１記載の光学多層膜。
【請求項６】
前記７λ０／１６層が屈折率２．０以上の高屈折率膜であることを特徴とする請求項５記載の光学多層膜。
【請求項７】
前記基本構成が、２つの７λ０／３２層と１つの７λ０／８層との３層からなる第３薄膜群を有することを特徴とする請求項１記載の光学多層膜。
【請求項８】
前記７λ０／８層が屈折率２．０以上の高屈折率膜であることを特徴とする請求項７記載の光学多層膜。
【請求項９】
前記３層からなる第３薄膜群の３層の実際の光学膜厚の和が、４λ０／４〜６．５λ０／４の範囲であることを特徴とする請求項７記載の光学多層膜。
【請求項１０】
前記基本構成が７λ０／３２の単層からなる第１薄膜群と前記３層からなる第３薄膜群を有し、前記３層からなる第３薄膜群とそれに隣接する２つの前記単層からなる第１薄膜群との３つの薄膜群の実際の光学膜厚の和が６．０λ０／４〜８．０λ０／４の範囲であることを特徴とする請求項９記載の光学多層膜。
【請求項１１】
前記基本構成が７λ０／３２の単層からなる第１薄膜群と前記３層からなる第３薄膜群を有し、前記単層からなる第１薄膜群とそれに隣接する２つの前記３層からなる第３薄膜群との３つの薄膜群の実際の光学膜厚の和が１１．０λ０／４〜１３．０λ０／４の範囲であることを特徴とする請求項９記載の光学多層膜。
【請求項１２】
基板上に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学多層膜を成膜することを特徴とする光学素子。
【請求項１３】
光学多層膜の設計方法において、各層の基本膜厚及び層構成を定めた基本構成を設定する工程と、前記基本構成を元に実際の膜厚を定める工程とを有し、前記基本構成は設計波長をλ０とした時、光学的膜厚７λ０／３２の単層もしくは交互層からなる第１薄膜群と、７λ０／１６の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／１６との交互層からなる第２薄膜群と、７λ０／８の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／８との交互層からなる第３薄膜群との３つの薄膜群のうち、少なくとも２種類の薄膜群を５群以上備え、かつ、単層からなる薄膜群同士が隣接しないことを特徴とする光学多層膜の設計方法。
但し、前記基本構成において、第３薄膜群、第２薄膜群、第１薄膜群の優先順位で各薄膜群の区切りは決定される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学多層膜及び光学素子に関するものである。特には、液晶プロジェクター等の色分解（合成）光学系に用いられる光学多層膜に関し、緑波長帯域の光を反射し、青、赤波長帯域の光を透過するトリミングフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクター等の色分解（合成）光学系を、偏光ビームスプリッタと特定波長域の偏光方向を変換させる光学素子（色選択性位相差板）とを組み合わせて形成する点が特開２００１−１５４１５２号公報において知られている。
【０００３】
色選択性位相差板は、特定波長域の偏光方向を変換させることにより、偏光ビームスプリッタと組み合わせることによりその波長域の光を分離することができるが、波長域の境界付近の偏光変換特性がよくなく、光を純度よく分離することが困難である。例えば、波長帯域の連続する緑色光と赤色光からなるＰ偏光を色選択性位相差板によって赤色光のみをＳ偏光に変換し、偏光ビームスプリッタによって緑色光と赤色光を分離しようとしても、緑色光と赤色光の中間の波長帯域の光を純度よく分離することが困難である。
【０００４】
そこで、光学多層膜を用いたトリミングフィルターにより緑色光を分離し、その後、青、赤色光を色選択性位相差板により分離（合成）すると、青色光と赤色光の波長帯域が離れているため青、赤色光を分離（合成）し易いという利点がある。ここでいうトリミングフィルターとは特定波長域の光を反射し、他の波長域の光を透過する光学多層膜を有する光学素子のことである。
【０００５】
緑色光分離特性を有する膜を得るための手法としては、λ０／４の交互層を基本に、高屈折率膜と低屈折率膜の光学膜厚比を換えて多層膜を基板上に形成し、緑反射、青赤透過特性を得る方法が知られている。
【０００６】
又、緑反射、青赤透過特性ではないが青、緑、赤の波長帯の光が主成分となるように分割するトリミングフィルターの例が特公昭６０−０３８６８３号公報に提案されている。この例では、設計波長をλ０とした時、光学的膜厚λ０／４の交互層からなる第１薄膜群と、２λ０／４と４λ０／４の交互層からなる第２薄膜群の２つの薄膜群を４群以上含む構成が開示されている。
【０００７】
緑色光分離特性を有する膜を得るための手法としては、λ０／４の交互層を基本に、高屈折率膜と低屈折率膜の光学膜厚比を換えて多層膜を基板上に形成し、緑反射、青赤透過特性を得る方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、λ０／４の交互層を基本に、高屈折率膜と低屈折率膜の光学膜厚比を変えて多層膜を形成する構成では、所望の特性を得るためには層数が多くなる傾向があった。
【０００９】
又、先行例の特公昭６０−０３８６８３号公報のトリミングフィルターは、青、緑、赤の各波長帯の光が主成分となるように分割するものの、各成分の高透過率の得られる波長範囲は狭く、４３０〜４８０ｎｍの範囲の高透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲の高透過率は得られなかった。又、緑透過帯の低透過率は得られなかった。
【００１０】
本発明は、上記従来例を鑑み、緑波長帯域等の特定波長域で透過率が低くなる新規な光学多層膜を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光学多層膜は、各層の基本膜厚及び層構成を定めた基本構成に基づき実際の膜厚を定めた光学多層膜であって、前記基本構成は設計波長をλ０とした時、光学的膜厚７λ０／３２の単層もしくは交互層からなる第１薄膜群と、７λ０／１６の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／１６との交互層からなる第２薄膜群と、７λ０／８の単層もしくは７λ０／３２と７λ０／８との交互層からなる第３薄膜群との３つの薄膜群のうち、少なくとも２種類の薄膜群を５群以上備え、かつ、単層からなる薄膜群同士は隣接しないことを特徴としている。
【００１２】
なお、基本構成において、第３薄膜群、第２薄膜群、第１薄膜群の優先順位で各薄膜群の区切りは決定される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
液晶プロジェクターの緑反射用トリミングフィルターには、光源ランプのスペクトル特性を考慮した特性が必要となる。即ち４３０〜４８０ｎｍの範囲の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲の高透過率が要求される。ただし、この特定波長域、つまり高透過域の波長範囲は必ずしも上記の固定値というわけではなく、仕様によっては例えば、特定波長域を５００〜６００ｎｍになる、といった具合に所望の特性によって変動する。
【００１４】
上記特性を実現する本実施形態のトリミングフィルターは、光学的膜厚の異なる複数の薄膜を積層した多層膜を基板上に成膜した構成となっている。成膜方法は真空蒸着法でも良いし、スパッタ法やその他薄膜作成方法であれば何でも良い。また、基板としては、ガラス基板をはじめプラスチックや結晶基板等何でも良い。
【００１５】
上記多層膜は、図１に示したように、まず、所望特性の特定波長域の中心波長を設計波長λ０として各層の光学的膜厚を定めた基本構成が決定される。次に、基本構成の各層の光学的膜厚を透過率改善のため調整する。この調整とは、所望の特性を得るために基本構成の各層の光学的膜厚である基本膜厚を変化させることである。調整後の各層の膜厚を基本膜厚に対し、実施膜厚と呼ぶ。例えば、基本構成は等しくても仕様によって所望の特定波長域の波長範囲が異なったり、使用入射角（想定している光の入射角度）が異なれば実施膜厚も異なる。この基本膜厚から実施膜厚への変換は公知の計算手法によって行われる。
【００１６】
基本構成は、複数の薄膜群により構成されている。薄膜群とは、光学的膜厚により分類された１層あるいは複数層からなる薄膜の集団のことである。（１層の場合は厳密には集団ではないが、ここでは１層のみでも集団に含まれるとする）薄膜群は第１薄膜群、第２薄膜群、第３薄膜群の全部で３種類ある。設計波長λ０とし、第１薄膜群は光学的膜厚７λ０／３２（＝ｎｄｃｏｓθ，ｎは屈折率、ｄは幾何学的膜厚、θは屈折角）の層が１層もしくは複数層積層された薄膜群である。
【００１７】
第２薄膜群は、７λ０／１６層の単層もしくは７λ０／１６層と７λ０／３２層とが交互に積層された積層膜である。
【００１８】
第３薄膜群は、７λ０／８層の単層もしくは７λ０／８層と７λ０／３２層とが交互に積層された積層膜である。
【００１９】
また、群の切りわけは、第３、第２、第１の薄膜群の順で優先して行い、優先順位の高い薄膜群からその群の定義を逸脱しない範囲で最も層数が多くなるようにする。更に、単層からなる薄膜群同士は連続して接しない。即ち、図２（ａ）に示すように基板１上に基本構成２ａがあるとする。第１、第２薄膜群の定義のみに基づいて薄膜群の切り分けを行うと、基本構成２ａは７λ０／３２層の単層からなる第１薄膜群２つと、７λ０／１６層の単層からなる第２薄膜群１つの合わせて３つの薄膜群ともとれるし、７λ０／１６層と７λ０／３２層とが交互に積層された１つの第２薄膜群ともとれる。しかし、薄膜群の切り分けは上述のとおり第３、第２、第１の順で優先して行うので、基本構成２ａは後者の１つの第２薄膜群となる。また、図２（ｂ）に示すような基板１上に基本構成２ｂがあるとすると、群の切り分けは第３群より行い、３層からなる第３薄膜群２つと、７λ０／３２層の単層からなる第１薄膜群１つとなる。
【００２０】
本発明は、上記３種類の薄膜群の中から、少なくとも２種類の薄膜群を全部で５群以上有する基本構成とすることにより所望の特性を実現している。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
＜実施例１＞
第１薄膜群を単層のＴａ２Ｏ５膜、第２薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜、第３薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜で構成し、１１群からなる緑反射トリミングフィルターをＢＫ７基板上に真空蒸着法により形成した。表１に、基板側を第１層とした各薄膜群を含む基本構成の基本膜厚、及び透過率改善のための調整後の実施膜厚を示す。但し、表１において、設計波長λ０は５３４ｎｍ、膜厚はλ０／４の倍数を示し、ＴａはＴａ２Ｏ５膜（５８８ｎｍでの屈折率２．１５）、ＳはＳｉＯ２膜（５８８ｎｍでの屈折率１．４６）を示す。使用入射角は４５度である。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
更に、図３に、この時の透過率特性を示す。横軸は波長、縦軸は透過率を示す。図３において、点線３３ＴＳ２３は空気側から入射角３３度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示し、実線４５ＴＳ２３は空気側から入射角４５度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示し、破線５７ＴＳ２３は空気側から入射角５７度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示す。
【００２５】
本実施例においては、４５度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９８．９％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均２．２％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９８．８％の高透過率が得られた。又、角度特性を半値波長巾（３３度の時の短波長側の半値波長と５７度の時の長波長側の半値波長の差を示し、緑成分の明るさに対応）で示すと、約４９ｎｍであった。共に実用上問題無い特性が得られた。
【００２６】
表１の結果から分かるように、本実施例の膜の特徴は、（１）全薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約１．０倍であり、（２）第１薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約１．７３倍であり、（３）第２、第３薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．８８倍であり、（４）　２つの７λ０／３２層とそれに挟まれた１つの７λ０／８層との計３層（３層基本構成）からなる第３薄膜群において、実施膜厚が約４．２λ０／４〜６．０λ０／４の範囲であり、（５）　７λ０／３２層の単層（単層基本構成）からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第３薄膜群とそれに隣接する２つの第１薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約７．３λ０／４〜７．５λ０／４の範囲であり、（６）単層基本構成からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第１薄膜群とそれに隣接する２つの第３薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約１１．７λ０／４を満たしていることである。
【００２７】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、第１薄膜群をＴａ２Ｏ５膜、第２薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜、第３薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜で構成し、１１群からなる緑反射トリミングフィルターをＢＫ７基板上に真空蒸着法により形成した。表２に、各薄膜群を含む基本構成の基本膜厚、及び透過率改善のための調整後の実施膜厚を示す。但し、使用入射角は０度である。
【００２８】
更に、図４に、この時の透過率特性を示す。図４において、実線０Ｔ２３は空気側から入射角０度、層数２３層の透過率特性を示す。
【００２９】
本実施例においては、０度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９７．４％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均２．９％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９８．３％の高透過率が得られ、実用上問題無い特性であった。
【００３０】
更に、本実施例２の０度入射フィルターと実施例１の４５度入射フィルターを組み合わせる事により、コントラストを向上させる事が出来た。即ち、４５度入射フィルターの後に０度入射フィルターを設置する事により、入射角度に依存する不要な光（図３において、入射角３３度の時の約５００〜５１５ｎｍの透過光、及び入射角５７度の時の約５６５〜５８０ｎｍの透過光）をカットする事が出来た。この時の特性を図４に示す。図４において、０Ｔ２３＊３３Ｔｓは入射角３３度と０度で透過したＳ成分を示し、０Ｔ２３＊５７Ｔｓは入射角５７度と１２度で透過したＳ成分を示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表２の結果から分かるように、本実施例の膜の特徴は、（１）全薄膜群の総光学膜厚が実施膜厚が基本膜厚の約０．９８倍であり、（２）第１薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．７６倍であり、（３）第２、第３薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約１．０２倍であり、（４）３層基本構成からなる第３薄膜群において、実施膜厚が約４．８λ０／４〜５．９λ０／４の範囲であり、（５）単層基本構成からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第３薄膜群とそれに隣接する２つの第１薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約６．５λ０／４〜６．８λ０／４の範囲であり、（６）単層基本構成からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第１薄膜群とそれに隣接する２つの第３薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約１２．０λ０／４を満たしていることである。
【００３３】
＜実施例３＞
実施例１と同様にして、第１薄膜群をＴｉＯ２膜、第２薄膜群をＡｌ２Ｏ３膜とＴｉＯ２膜、第３薄膜群をＡｌ２Ｏ３膜とＴｉＯ２膜で構成し、１１群からなる緑反射トリミングフィルターをＢＫ７基板上に真空蒸着法により形成した。表３に、各薄膜群を含む基本構成の光学膜厚、及び透過率改善のための調整後の実施した光学膜厚を示す。但し、表３において、ＴｉはＴｉＯ２膜（５８８ｎｍでの屈折率２．３０）、ＡはＡｌ２Ｏ３膜（５８８ｎｍでの屈折率１．６３）を示す。
【００３４】
更に、図５に、この時の透過率特性を示す。図５において、点線３３ＴＳ２３は空気側から入射角３３度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示し、実線４５ＴＳ２３は空気側から入射角４５度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示し、破線５７ＴＳ２３は空気側から入射角５７度、層数２３層のＳ成分透過率特性を示す。
【００３５】
【表３】
表３
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【００３６】
本実施例においては、４５度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９８．１％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均２．０％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９８．８％の高透過率が得られた。又、角度特性を半値波長巾で示すと、約５０ｎｍであつた。共に実用上問題無い特性が得られた。
【００３７】
表３において、第３薄膜群を構成する１層目のＡｌ２Ｏ３膜の実施膜厚が０となっている。しかし、これは透過率改善のための調整後、基板に接する層として全体特性の上から０が好ましいという事であり、基本構成（第３群の基本膜厚合計は約５．２５／４λ０）を逸脱するものではない。
【００３８】
表３の結果からわかるように、本実施例の膜の特徴は、（１）全薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．９７倍であり、（２）第１薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の合計の約０．８７倍であり、（３）第２、第３薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の合計の約０．９８倍であり、（４）　３層基本構成からなる第３薄膜群において、実施膜厚が約４．６λ０／４〜６．１λ０／４の範囲であり、（５）　単層基本構成からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第３薄膜群とそれに隣接する２つの第１薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約６．９λ０／４〜７．０λ０／４の範囲であり、（６）　単層基本構成からなる第１薄膜群と３層基本構成からなる第３薄膜群において、１つの第１薄膜群とそれに隣接する２つの第３薄膜群の３群の合計の実施膜厚が約１２．６λ０／４を満たしていることである。
【００３９】
＜実施例４＞
第２薄膜群を単層のＴａ２Ｏ５膜、第３薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜で構成し、５群からなる緑反射トリミングフィルターをＢＫ７基板上に真空蒸着法により形成した。表４に、基板側からの各薄膜群を含む基本構成の光学膜厚、及び透過率改善のための調整後の実施した光学膜厚を示す。使用入射角は４５度である。
【００４０】
【表４】
表４
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【００４１】
更に、図６に、この時の透過率特性を示す。図６において、点線３３ＴＳ１５は空気側から入射角３３度、層数１５層のＳ成分透過率特性を示し、実線４５ＴＳ１５は空気側から入射角４５度、層数１５層のＳ成分透過率特性を示し、破線５７ＴＳ１５は空気側から入射角５７度、層数１５層のＳ成分透過率特性を示す。
【００４２】
本実施例においては、４５度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９４．７％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均６．１％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９７．１％の高透過率が得られた。緑領域のモレ透過光がやや多いが、実用上は問題無かった。又、角度特性を半値波長巾で示すと、実施例１と同様約４９ｎｍであつた。
表４において、第２の第３薄膜群は５層目〜１１層目までの交互層で構成されるが、第３薄膜群は必ずしも該３層基本構成で構成されるものではない。
表４の結果からわかるように、本実施例の膜の特徴は、（１）全薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．９３倍であり、（２）第２、第３薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．９３であることである。
【００４３】
＜実施例５＞
実施例２と同様にして、第１薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜、第２薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜、第３薄膜群をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜で構成し、７群からなる緑反射トリミングフィルターをＢＫ７基板上に真空蒸着法により形成した。表５に、各薄膜群を含む基本構成の光学膜厚、及び透過率改善のための調整後の実施膜厚を示す。但し、使用入射角は０度である。更に、図７に、この時の透過率特性を示す。
【００４４】
【表５】
表５
2004045452.tif 000007
【００４５】
図７において、実線０Ｔ２５は空気側から入射角０度、層数２５層の透過率特性を示す。本実施例においては、０度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９７．５％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均３．７％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９８．５％の高透過率が得られ、実用上問題無い特性であった。
【００４６】
表５の結果から分かるように、本実施例の膜の特徴は、（１）全薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約１．０１倍であり、（２）第１薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約１．２１倍であり、（３）第２、第３薄膜群の総光学膜厚の実施膜厚が基本膜厚の約０．８８倍であり、（４）３層基本構成からなる第３薄膜群において、実施膜厚が約４．６λ０／４〜５．０λ０／４の範囲であることである。
【００４７】
次に、本発明の比較対照として、本発明とは異なる基本構成の比較例を示した。
【００４８】
＜比較例１＞
Ｔａ２Ｏ５膜とＳｉＯ２膜のλ０／４の交互層を基本に、高屈折率膜と低屈折率膜の光学膜厚比を換えて多層膜をＢＫ７基板上に形成し、緑反射、青赤透過トリミングフィルターを得た。表６に、透過率改善のための調整後の実施膜厚を基板側から第１層の光学膜厚を示す。使用入射角は４５度である。
【００４９】
表６において、１、２層目と２５〜２８層目は青、赤領域の透過率（リップル）改善のための調整層であり、３〜２４層目までが緑領域で高反射率を得るための交互層である。交互層の基本構成は１：１であるが、反射帯の半値波長巾を満たすためには約１．７：０．３程度の膜厚比の交互層が好ましいことがわかる。
【００５０】
【表６】
2004045452.tif 000008
【００５１】
更に、図８に、この時の透過率特性を示す。図８において、点線３３ＴＳ２８は空気側から入射角３３度、層数２８層のＳ成分透過率特性を示し、実線４５ＴＳ２８は空気側から入射角４５度、層数２８層のＳ成分透過率特性を示し、破線５７ＴＳ２８は空気側から入射角５７度、層数２８層のＳ成分透過率特性を示す。
【００５２】
本比較例においては、４５度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９１．４％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均３．２％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９５．５％の高透過率が得られた。又、角度特性を半値波長巾で示すと、約４９ｎｍであった。角度特性は本実施例と同等であるが、透過率特性では劣り、青、赤領域で明るさが不足する結果となり実用上問題であった。
【００５３】
＜比較例２＞
比較例１の青、赤領域の透過率を改善するため、約１．７：０．３程度の膜厚比の交互層を基本に膜厚調整して、多層膜をＢＫ７基板上に同様に形成し、緑反射、青赤透過トリミングフィルターを得た。表７に、透過率改善のための調整後の実施した基板側からの光学膜厚を示す。使用入射角は４５度である。
【００５４】
【表７】
2004045452.tif 000009
【００５５】
更に、図９に、この時の透過率特性を示す。図９において、点線３３ＴＳ３０は空気側から入射角３３度、層数３０層のＳ成分透過率特性を示し、実線４５ＴＳ３０は空気側から入射角４５度、層数３０層のＳ成分透過率特性を示し、破線５７ＴＳ３０は空気側から入射角５７度、層数３０層のＳ成分透過率特性を示す。
【００５６】
本比較例においては、４５度入射の時、４３０〜４８０ｎｍの範囲で平均９９．０％の高透過率、５１０〜５７０ｎｍの範囲で平均２．１％の低透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲で平均９８．８％の高透過率が得られた。又、角度特性を半値波長巾で示すと、約４９ｎｍであつた。角度特性、透過率特性は本実施例と同等であるが、層数が多く、製造上好ましくなかった。
【００５７】
＜比較例３＞
特公昭６０−０３８６８３の図４に示される１１層特性のものを実施例１と同様にして形成した。但し、第１薄膜群をＳｉＯ２膜とＺｒＯ２膜、第２薄膜群をＳｉＯ２膜とＺｒＯ２膜とし、設計波長λ０は５４０ｎｍ、使用入射角は０度とした。第１薄膜群はλ０／４の交互層であり、第２薄膜群は４λ０／４−２λ０／４−４λ０／４の基本構成である。この基本構成膜厚の時の特性を図１０に示す。図１０において、実線０Ｔ１１は空気側から入射角０度、層数１１層の透過率特性を示す。
図１０から、４３０〜４８０ｎｍの範囲の高透過率、６００〜６５０ｎｍの範囲の高透過率が得られず、本比較例の構成では、緑反射トリミングフィルターとして実用に適しない。
【００５８】
＜液晶プロジェクターの実施例＞
次に、本実施形態の光学多層膜を用いたトリミングフィルターを有する液晶プロジェクターの実施例を示す
図１１は本実施形態の光学多層膜を用いたトリミングフィルターを有する液晶プロジェクターの図である。図１１において、１０１は光源、１０２は偏光板、１０３は本実施形態の光学多層膜を用いた、緑波長帯域の光（Ｇ）を反射し、青波長帯域の光（Ｂ）と赤波長帯域の光（Ｒ）を透過するトリミングフィルターである。１０４ａ、は青色光の偏光方向を９０度変換し、赤色光の偏光方向は変換しない第１の色選択性位相差板、１０４ｂは青色光の偏光方向は変換せずに、赤色光の偏光方向を９０度変換する第２の色選択性位相差板、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは夫々Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタである。１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂは夫々入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。１０８は投射レンズである。
【００５９】
光源１０１から出射した無偏光の光は、偏光板１０２によって直線偏光（Ｓ偏光）とされ、トリミングフィルター１０３に入射する。トリミングフィルター１０３によって、緑色光は反射されるが、青色光と赤色光は透過する。これにより、緑色光と青、赤色光とが色分解される。
【００６０】
緑色光は第１の偏光ビームスプリッタ１０５ａで反射して緑用の反射型液晶表示素子１０６Ｇに入射する。一方、トリミングフィルター１０３を透過した青色光と赤色光は第１の色選択性位相差板１０４ａに入射して、ここで青色光の偏光方向のみが９０度回転させられＰ偏光となる。
【００６１】
第２の偏光ビームスプリッタ１０５ｂは、Ｐ偏光である青色光を透過し、Ｓ偏光である赤色光を反射することでこれらを色分解し、青色光および赤色光はそれぞれ青用の反射型液晶表示素子１０６Ｂ及び赤用の反射型液晶表示素子１０６Ｒ入射する。
【００６２】
緑用の反射型液晶表示素子１０６Ｇで変調された光のうちＰ偏光成分は第１の偏光ビームスプリッタ１０５ａを透過し、第３の偏光ビームスプリッタ１０５ｃも透過して投影光となる。
【００６３】
青用の反射型液晶表示素子１０６Ｂで変調された光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ１０５ｂで反射し、第２の色選択性位相差板１０４ｂを透過し、第３の偏光ビームスプリッタ１０５ｃで反射して、投影光となる。
【００６４】
赤用の反射型液晶表示素子１０６Ｒで変調された光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ１０５ｂを透過し、第２の色選択性位相差板１０４ｂによって偏光方向が９０度回転し、Ｐ偏光となり、第３の偏光ビームスプリッタ１０５ｃで反射して、投影光となる。第３の偏光ビームスプリッタ１０５ｃで１つに合成された緑色光と青色光と赤色光は、投射レンズ１０８より投射されることによってカラー画像を表示する。
【００６５】
本実施例の液晶プロジェクターは、本実施形態の光学多層膜を用いることによって、少ない層数で緑色光を反射し、青、赤色光を透過するトリミングフィルターを実現している。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、比較的少ない層数で、特定波長域で透過率が低くなる光学多層膜を実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略を示す図である
【図２】薄膜群の切り分け方を示す図である
【図３】本発明の実施例１の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図４】本発明の実施例２の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図５】本発明の実施例３の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図６】本発明の実施例４の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図７】本発明の実施例５の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図８】本発明の比較例１の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図９】本発明の比較例２の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図１０】本発明の比較例３の光学多層膜の透過率特性を示す図である
【図１１】本実施形態のトリミングフィルターを有する液晶プロジェクターの図である
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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