(57)【要約】【課題】曲面ミラーおよびその製造方法において、有効反射領域外に照射された不要光の反射を低減することができるようにする。【解決手段】正規入射光５ａが入射するミラー表面１０ａに反射防止膜層３を設け、その上に有効反射領域Ｓｅを形成する反射防止膜層３を設ける。また、ミラー裏面１０ｂには、反射防止膜層３を透過する不要透過光６ｂを散乱吸収する散乱吸収部４を設ける。このようにして、正規入射光５ａは反射防止膜層３により正規反射光５ｂとして反射され、不要入射光６ａは反射されることがない。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の入射光を所定方向に反射する反射面がミラー本体の曲面上に形成された曲面ミラーであって、
前記曲面の反射率が、前記反射面の有効反射領域内部で所定値を有し、前記有効反射領域の境界に隣接する非有効領域の少なくとも一部において、前記所定値から不連続に低減された値を有することを特徴とする曲面ミラー。
【請求項２】
前記有効反射領域が前記ミラー本体の表面に設けられた反射膜により形成され、該表面における前記非有効領域の少なくとも一部に反射防止膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の曲面ミラー。
【請求項３】
前記ミラー本体の表面に対向するミラー本体の裏面に、前記反射防止膜を透過した光を拡散または吸収する散乱吸収部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の曲面ミラー。
【請求項４】
ミラー本体の表面から入射する所定の入射光を所定方向に反射する反射面が、前記ミラー本体の表面に対向するミラー本体の裏面の曲面上に形成された曲面ミラーであって、
前記ミラー本体の表面に、前記入射光の入射範囲を規制する透過防止部を形成するとともに、該透過防止部により規制された入射範囲の前記表面上に反射防止膜を形成したことを特徴とする曲面ミラー。
【請求項５】
前記反射防止膜が誘電体多層膜をコーティングして形成されたことを特徴する請求項３または４に記載の曲面ミラー。
【請求項６】
前記反射面が、誘電体多層膜をコーティングして形成されたことを特徴する請求項１〜５のいずれかに記載の曲面ミラー。
【請求項７】
前記反射面が、金属膜をコーティングして形成されたことを特徴する請求項１〜５のいずれかに記載の曲面ミラー。
【請求項８】
前記曲面ミラーは角分散素子を利用する分散補償装置に用いられる３次元ミラーであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の曲面ミラー。
【請求項９】
所定の入射光を所定方向に反射する非平面の曲面形状を有する反射面がミラー本体上に形成された曲面ミラーの製造方法であって、
ガラス成形にてミラー本体を製作する工程と、
前記ミラー本体の曲面の全面に反射防止膜層を形成する工程と、
前記曲面の反射防止膜層上の有効反射領域に反射膜層を形成する工程とを含むことを特徴とする曲面ミラーの製造方法。
【請求項１０】
前記曲面ミラーは角分散素子を利用する分散補償装置に用いられる３次元ミラーであることを特徴とする請求項９に記載の曲面ミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲面ミラーおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、曲面形状を有する曲面ミラーを用いた光学系が種々知られている。曲面ミラーは、例えば、曲面によりパワーを持たせてレンズの代わりに用いられる。したがって、有効反射領域内に光束がいっぱいに照射されたり、有効反射領域内を所定画角で２次元的または１次元的に広がった光束が走査されたりする。いずれの場合でも、所定の入射光が、曲面ミラーに照射され、照射位置の曲面形状に応じたパワーの作用を受けつつ所定方向へ反射されることにより、所望の光学性能を発揮するものである。
例えば、特許文献１には、非球面加工されたガラス層や樹脂層上の全面に高反射薄膜が形成された反射型複合光学素子が記載されている。
一方、通常の光学系では、上記の光束のような所望の光学性能を発揮するために必要な光（正規光）以外に、所望の光学性能に関係がなくかえって不具合の原因ともなる不要光が発生する。例えば、カメラなどの撮像システムの場合には太陽光が鏡枠などで反射して撮像素子内または視野内に光スポットを作り、ゴーストやフレアーとなることがある。また、回折光学素子、干渉計、プリズムなどの角分散素子を用いた光学システムにおいては、正規光の高次光などの不要光が発生するために、システムの効率を低下させる場合がある。例えば、光通信システムにおいては、このような不要光が戻り光となって光信号の劣化につながる。
従来、このような不要光が、結像側に導かれたり、入射側に戻らないようにしたりするために、曲面ミラーの有効反射領域以外の部分を遮光することが行われている。
例えば、特許文献２には、偏心した自由曲面からなる裏面反射面を有する変形プリズムが記載されているが、フレアー光やゴースト光を低下させるために、その裏面反射面の有効反射領域に隣接した有効反射領域外に、黒コーティング、反射防止コーティングが施されたり、粗面が形成されたりしているものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９１２０７号公報（第２−４頁、図１−３）
【特許文献２】
特開平１１−１４２７８３号公報（第３−４頁、図１−３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の曲面ミラーでは、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、反射面の全面に高反射薄膜を設けているので、有効反射領域外に照射される不要光も高反射率で反射されてしまい、光学性能が劣化するという問題があった。反射面の全面を有効反射領域とする場合は、不要光が反射することはないが、ガラスや樹脂の成形品では、成形品の稜線部や角部の近傍などでは流動性や冷却速度が異なるために形状精度が出しにくいので、有効反射領域の外周部での光学性能が劣化しやすいという問題があった。
また、特許文献２に記載の技術では、有効反射領域に隣接して遮光領域を設けるので、加工上、有効反射領域に影響を与えることなく遮光領域を形成することが困難であり、その結果、有効反射領域の周縁部で光学性能が劣化するという問題があった。この問題を避けようとすれば、加工余裕を考慮して、有効反射領域の外周から少し離して遮光領域を形成するしかなく、その結果、有効反射領域の外周側近傍に照射される不要光が反射されて戻り光となり、光学性能が劣化するという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、有効反射領域外に照射された不要光の反射を低減することができる曲面ミラーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、所定の入射光を所定方向に反射する反射面がミラー本体の曲面上に形成された曲面ミラーであって、前記曲面の反射率が、前記反射面の有効反射領域内部で所定値を有し、前記有効反射領域の境界に隣接する非有効領域の少なくとも一部において、前記所定値から不連続に低減された値を有する。
この発明によれば、有効反射領域の境界に隣接する非有効領域の少なくとも一部において、その内部の所定値の反射率より不連続に低減された反射率を有するから、そのような非有効領域に入射した光の反射を効果的に低減することができる。
ここで、境界で不連続に反射率を低減した非有効領域は、例えば、反射面が設けられた曲面の有効反射領域外の全領域としてもよいことは言うまでもないが、曲面ミラーが用いられる光学系により有効反射領域外に入射する不要光の分布領域が限定される場合には、不要光が到達する範囲であればよい。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の曲面ミラーにおいて、前記有効反射領域が前記ミラー本体の表面に設けられた反射膜により形成され、該表面における前記非有効領域の少なくとも一部に反射防止膜が形成された構成とする。
この発明によれば、非有効領域の少なくとも一部に反射防止膜が設けられているので、その非有効領域に入射する光の反射を防止できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の曲面ミラーにおいて、前記ミラー本体の表面に対向するミラー本体の裏面に、前記反射防止膜を透過した光を拡散または吸収する散乱吸収部が形成された構成とする。
この発明によれば、反射防止膜を透過した光を散乱吸収部により拡散または吸収するので、ミラー本体の裏面での反射光が表面に戻ることを防止することができる。さらに、ミラー本体の表面に反射面を形成し、ミラー本体の裏面に散乱吸収部を別個に設けるので、反射面に影響を与えることなく散乱吸収部を形成することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、ミラー本体の表面から入射する所定の入射光を所定方向に反射する反射面が、前記ミラー本体の表面に対向するミラー本体の裏面の曲面上に形成された曲面ミラーであって、前記ミラー本体の表面に、前記入射光の入射範囲を規制する透過防止部を形成するとともに、該透過防止部により規制された入射範囲の前記表面上に反射防止膜を形成した構成とする。
この発明によれば、ミラー本体の裏面に反射面を形成し、表面に透過防止部および反射防止膜を形成するので、それぞれの形成工程を別にすることができ、互いに影響することなく製作できる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の曲面ミラーにおいて、前記反射防止膜が誘電体多層膜をコーティングして形成された構成とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の曲面ミラーにおいて、前記反射面が、誘電体多層膜をコーティングして形成された構成とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の曲面ミラーにおいて、前記反射面が、金属膜をコーティングして形成された構成とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の曲面ミラーにおいて、前記曲面ミラーは角分散素子を利用する分散補償装置に用いられる３次元ミラーである。
【００１３】
請求項９に記載の発明では、所定の入射光を所定方向に反射する非平面の曲面形状を有する反射面がミラー本体上に形成された曲面ミラーの製造方法であって、ガラス成形にてミラー本体を製作する工程と、前記ミラー本体の曲面の全面に反射防止膜層を形成する工程と、前記曲面の反射防止膜層上の有効反射領域に反射膜層を形成する工程とを含む。
この発明によれば、ミラー本体の曲面の全面に反射防止膜層を形成してから、その上の有効反射領域となる部分に反射膜層を形成するから、曲面ミラーの入射方向から見た反射膜層と反射防止膜層との境界において、不連続に反射率を低減することができる曲面ミラーを製造できる。しかも、反射防止膜層と反射膜層との境界を合わせるなどの手間をかけることなく、その境界を隙間がないように形成することができる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の曲面ミラーの製造方法において、前記曲面ミラーは角分散素子を利用する分散補償装置に用いられる３次元ミラーである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、異なる実施形態であっても同一または相当する部分には、同一符号を付して共通する説明は省略する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表面ミラー１０の概略構成を説明するため斜視説明図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
本発明の第１の実施形態に係るに係る表面ミラー１０（曲面ミラー）は、平面視矩形状のガラスからなるミラー本体１のミラー表面１０ａ（ミラー本体の表面）が適宜の曲面からなり、ミラー裏面１０ｂ（ミラー本体の裏面）が取付基準面または加工基準面として好適な平面からなる。
【００１６】
表面ミラー１０は、正規入射光５ａ（正規光）が、ミラー本体１の外部からミラー表面１０ａに向かって所定方向から所定位置に入射するような位置に配置される。正規入射光５ａは、光学系における表面ミラー１０の用途に応じて、１次元または２次元状に広がる光スポットとされ、必要に応じて、有効反射領域内で静的に広がったり、動的に走査されたりして照射される。そして、正規入射光５ａは、ミラー表面１０ａの曲面形状により、所定方向に向けて所定の集光作用などを受けた正規反射光５ｂとして反射されるようになっている。
【００１７】
本実施形態では、ミラー表面１０ａの曲面は、場所によってパワーの異なる凹凸面からなる３次元の非回転対称な自由曲面とされている。これは一例であって、そのような曲面形状に限るものではなく、光学系の必要に応じた種々の曲面形状が採用できる。例えば、図２のような断面が一方向に押出されて形成される自由曲面でもよいし、あるいは軸対称な球面または非球面などであってもよい。
このような表面ミラー１０は、ミラー本体１を、ガラス成形したりすることにより製作することができる。ここで、ガラス成形とはガラス材料を型によりプレス成形することや、ガラスを精密切削加工することをいう。
【００１８】
ミラー表面１０ａ上には、図２に示したように、ミラー側面１０ｃ側から幅ｄ１、ｄｅ、ｄ２で、反射防止膜層３（反射防止膜）、反射膜層２（反射膜）、反射防止膜層３がそれぞれ設けられている。
これらの膜層は、図１に示したように奥行き方向に所定形状で広がった２次元的な領域上に形成されている。すなわち、反射膜層２は、正規入射光５ａが所定値の反射率を有する平面視矩形状の有効反射領域Ｓｅを形成しており、反射防止膜層３は、有効反射領域Ｓｅを除く非有効領域の全域に設けられている。すなわち、有効反射領域Ｓｅのミラー側面１０ｃ側の辺にそれぞれ隣接する構成をとっている。
本実施形態ではこれらの領域は平面視で矩形状であるが、必要に応じて、平面視で、円状、多角形状、環状、ロ字状などの種々の形状となるように形成できる。そして、反射防止膜層３は、本実施形態のように、有効反射領域Ｓｅの一部に隣接するだけでなく、有効反射領域Ｓｅの外周を取り囲むように設けてもよい。
【００１９】
反射防止膜層３は、そこへ入射する不要入射光６ａが反射して結像側や入射側に戻って光学性能を劣化させないように、入射光の反射を必要な強度以下に抑えてミラー本体１内部に透過させるためのものである。例えば、誘電体多層膜による無反射膜（ＡＲ膜）などのコーティングにより設けることができる。
【００２０】
反射膜層２は、周知の種々の反射膜形成方法により形成できる。例えば、金、アルミニウムなどの金属膜蒸着や、誘電体多層膜による高反射膜（ＨＲ膜）などが好適に採用できる。
反射膜層２を形成する際には、所定の有効反射領域が正確に形成されることが重要であり、例えば、マスキングなどにより所定範囲内に形成される。そして、反射防止膜層３との境界には隙間がないようにすることが望ましい。反射防止膜層３と反射膜層２との境界に隙間が形成されるとしても大きくとも０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間に留めることが好ましく、隙間では散乱などが起こらないようにしておくことが望ましい。
【００２１】
本実施形態では、まず低融点ガラスなどのガラス材料をガラス成形することにより、ミラー本体１を製作し、反射防止膜層３をミラー表面１０ａの全面に形成し、その上から、有効反射領域のマスキングをして反射膜層２を形成することにより、それぞれの境界に隙間がないような構成としている。そのため、反射防止膜層３との境界を合わせるなどの手間をかけることなくきわめて容易に反射膜層２を形成することが可能となっている。
また、反射防止膜層３をミラー表面１０ａの全体に形成するから、場所により反射膜層２の下地に反射防止膜層３の有無があるというような不均一な状態とならない。その結果、反射防止膜層３が下地層であることを前提として反射膜層２のコーティングを設計とすることができ、場所によらず均一な高反射膜を形成することが可能となるという利点がある。ただし、反射防止膜層３上に、反射膜層２をコートするため、反射膜層２にとっては下地の屈折率がガラスの場合と異なることを考慮して設計することが必要である。
【００２２】
ミラー裏面１０ｂには、反射防止膜層３、３に略対向する領域に、反射防止膜層３を透過した不要透過光６ｂを散乱または吸収する散乱吸収部４がそれぞれ設けられている。
散乱吸収部４は、例えば、ミラー裏面１０ｂの外表面をサンドブラストなどにより荒らして散乱面を形成したり、外表面に光吸収性のコート層を設けたり、光吸収性部材を貼り付けたり、あるいはそれらを組み合わせたりして形成することができる。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る表面ミラー１０の作用について説明する。
ミラー表面１０ａには、表面ミラー１０が用いられている光学系に対応した正規入射光５ａが入射し、反射膜層２により正規反射光５ｂ（正規光）として所定方向に反射されるとともに、ミラー表面１０ａの曲面形状に対応したパワーの作用を受ける。
【００２４】
一方、通常の光学系では、例えば、撮像システムの場合には太陽光が鏡枠に反射して入射したり、回折光学素子、干渉計、プリズムなどの角分散素子を用いた光学系の場合にはその高次光が発生したりというように種々の原因により、正規入射光５ａ以外に有効反射領域Ｓｅの近傍に到達する不要入射光６ａが発生することが多い。不要入射光６ａは通常は微弱な場合が多いが、結像側に導かれれば、光量分布を乱して、撮像システムであれば画像品質が劣化したり、光通信システムであれば信号ノイズとなって光信号の劣化を引き起こしたりする。また、入射側に戻っても、ゴースト、フレアー、戻り光などの原因となり、同様な不具合を生じる。
【００２５】
しかしながら、表面ミラー１０によれば、不要入射光６ａが有効反射領域Ｓｅの近傍の入射しても、反射防止膜層３の作用により反射を起こさず、不要透過光６ｂとなってミラー本体１の内部に伝搬するので、ミラー表面１０ａの反射による戻り光が発生しない。さらに、反射防止膜層３に略対向する位置に設けられた散乱吸収部４に到達して、散乱もしくは吸収される。したがって、不要入射光６ａが、ミラー裏面１０ｂにより反射されることもないから、結像側にも導かれず、入射側にも戻ることがない。
【００２６】
このように、本発明の第１の実施形態に係る表面ミラー１０によれば、有効反射領域Ｓｅの外周の近傍に反射防止膜層３が設けられているので、不要光が光学性能を劣化させることを防止することができる。
【００２７】
なお、上記の説明では、ミラー裏面１０ｂに散乱吸収部４を設けた例で説明したが、ミラー裏面１０ｂの内部反射により、不要光が所定強度以上で反射されて結像側や入射側に戻ることがなければ、必ずしも散乱吸収部４を設ける必要はない。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る裏面ミラー１１の概略構成を説明するため斜視説明図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
本発明の第２の実施形態に係るに係る裏面ミラー１１（曲面ミラー）は、平面視矩形状のガラスからなるミラー本体１のミラー裏面１１ｂ（ミラー本体の裏面）が適宜の曲面からなり、ミラー表面１１ａ（ミラー本体の表面）が取付基準面として好適な平面からなる。裏面ミラー１１の形状は、第１の実施形態に係る表面ミラー１０を反転させた形状はすべて採用でき、ミラー裏面１１ｂは、ミラー表面１０ａのような曲面形状からなるものである。
裏面ミラー１１は、正規入射光５ａが、ミラー本体１の外部からミラー表面１１ａ向かって所定方向から所定位置に入射するような位置に配置される。
【００２９】
ミラー表面１１ａ上には、図４に示したように、ミラー側面１１ｃ側から幅ｄ１、ｄｅ、ｄ２で、散乱吸収部４、反射防止膜層３、散乱吸収部４がそれぞれ設けられている。これらの膜層は、図３に示したように奥行き方向に所定形状で広がった２次元的な領域上に形成されている。本実施形態では、これらの領域は、平面視で矩形状であるが、必要に応じて、平面視で、円状、多角形状、環状、ロ字状などの種々の形状となるように形成できる。
【００３０】
反射防止膜層３は、正規入射光５ａがミラー表面１１ａで結像側や入射側に反射されることを防止し、正規入射光５ａがミラー本体１内に透過して反射膜層２の有効反射領域Ｓｅ上に到達できるように設けられている。そして、散乱吸収部４、４により、反射防止膜層３上に開口窓領域Ｗが形成されている。すなわち、散乱吸収部４、４は、不要入射光６ａが有効反射領域Ｓｅ上の反射膜層２に到達しないように設けられている。
【００３１】
ミラー裏面１１ｂには、反射膜層２が形成されている。反射膜層２は、有効反射領域Ｓｅの範囲内で、所定の正規入射光５ａを所定方向に所定反射率で反射する曲面形状とされている。有効反射領域Ｓｅは、少なくとも開口窓領域Ｗから入射した入射光を反射できる範囲に形成されている。
散乱吸収部４、４は、必要な開口窓領域Ｗを形成するために、本実施形態のように、開口窓領域Ｗの一部に隣接するだけでなく、開口窓領域Ｗの外周を取り囲むように設けてもよい。
【００３２】
なお、図４は概略図のため、反射防止膜層３上に散乱吸収部４が設けられているように描かれているが、例えば、散乱吸収部４をサンドブラストなどにより形成する場合は、反射防止膜層３がサンドブラストにより剥ぎ取られてミラー本体１に粗面が形成されていてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る裏面ミラー１１の作用について説明する。
ミラー表面１１ａには、裏面ミラー１１が用いられている光学系に対応した正規入射光５ａが入射し、開口窓領域Ｗを透過した正規光のみが、反射膜層２により正規反射光５ｂとして所定方向に反射されるとともに、ミラー裏面１１ｂの曲面形状に対応したパワーの作用を受ける。
そして、正規入射光５ａと異なる経路でミラー本体１内に入射して反射膜層２により反射される不要反射光６ｃが発生するとしても、散乱吸収部４により散乱または吸収されて、開口窓領域Ｗ外から結像側、入射側に戻ることがない。
【００３４】
しかしながら、表面ミラー１０によれば、不要入射光６ａが有効反射領域Ｓｅの近傍の入射しても、反射防止膜層３の作用により反射を起こさず、不要透過光６ｂとなってミラー本体１の内部に伝搬するので、ミラー表面１０ａの反射による戻り光が発生しない。さらに、反射防止膜層３に略対向する位置に設けられた散乱吸収部４に到達して、散乱もしくは吸収される。したがって、不要入射光６ａが、ミラー裏面１０ｂにより反射されることもないから、結像側にも導かれず、入射側にも戻ることがない。
このように、本発明の第２の実施形態に係る裏面ミラー１１によれば、ミラー表面１１ａ側に、反射防止膜層３により覆われた開口窓領域Ｗが形成されているので、入射光が有効反射領域Ｓｅの範囲に照射され、開口窓領域Ｗの範囲内を通る正規反射光５ｂが反射されるから、不要光が光学性能を劣化させることを防止することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、散乱吸収部４と反射膜層２が別個の面上に形成されるので、散乱吸収部４を形成する際、反射膜層２に影響を与えることがなく、それぞれが容易に形成できるという利点がある。その結果、例えば、サンドブラストなど簡易な手段で効率的に散乱吸収部４を形成することができる利点がある。
【００３６】、
また、開口窓領域Ｗにより、有効反射領域Ｓｅに到達する範囲を制御するので、反射膜層２にマスキングを施さなくても有効反射領域Ｓｅに到達する範囲の境界を形成できる。すなわち、開口窓領域Ｗの境界を鋭く形成すれば、有効反射領域Ｓｅはそれよりも外側の範囲にあればよく、有効反射領域Ｓｅの外側は反射率が徐変するような明確な境界を備えない領域であってもよい。
したがって、反射膜層２をマスキングするために、ミラー裏面１１ｂの曲面に沿ったマスクを製作しなくてよく、散乱吸収部４を、コーティングなどにより形成する場合、平面状のマスクを製作すればよいので、より精度のよいマスキングが可能であり、しかも安価なコストで容易に製作できるという利点がある。
【００３７】
次に、第１および第２の実施形態の変形例である第１変形例と第２変形例について説明する。
図５（ａ）は、第１変形例に係る表面ミラー１２の概略構成を説明するための斜視説明図である。図５（ｂ）は、第２変形例に係る裏面ミラー１３の概略構成を説明するための斜視説明図である。
いずれの変形例も、第１および第２の実施形態が、ミラー表面１０ａ、ミラー裏面１１ｂに形成される曲面の曲面形状を特に限定していないのに対して、有効反射領域Ｓｅとそれ以外の領域の曲面形状を変えた例になっている。
【００３８】
表面ミラー１２は、表面ミラー１０のミラー表面１０ａに代えて、それぞれ曲面形状の異なる非有効領域１２Ａ、有効反射領域Ｓｅ、非有効領域１２Ｂを備えるミラー表面１２ａを設けたものである。
有効反射領域Ｓｅは、正規入射光５ａを所定方向に反射するための曲面であり、反射膜層２が形成されている。そして、上記のミラー表面１０ａ上の有効反射領域Ｓｅと同一の形状を有する。
非有効領域１２Ａ、１２Ｂは、有効反射領域Ｓｅと曲線状の境界で接続されているが、入射光を有効反射領域Ｓｅの曲面とは別の方向に反射するための曲面形状とされている。そして、反射防止膜層３が形成されている。
したがって、非有効領域１２Ａ、１２Ｂでは、不要光が入射したとしても、有効反射領域Ｓｅとは異なる方向に反射されるから、不要光が戻り光となることを防止することができる。その結果、反射防止膜層３が無反射膜でなく、反射光を生ずるものであっても、戻り光を防止することができるから、反射防止膜層３のコーティングを簡素にすることができ、製作コストを低減することができるという利点がある。
【００３９】
裏面ミラー１３は、裏面ミラー１１のミラー裏面１１ｂに代えて、それぞれ曲面形状の異なる非有効領域１３Ａ、有効反射領域Ｓｅ、非有効領域１３Ｂを備えるミラー裏面１３ａを設けたものである。
有効反射領域Ｓｅは、正規入射光５ａを所定方向に反射するための曲面であり、反射膜層２が形成されている。そして、上記のミラー裏面１１ａ上の有効反射領域Ｓｅと同一の形状を有する。
非有効領域１３Ａ、１３Ｂは、有効反射領域Ｓｅと曲線状の境界で接続されているが、入射光を有効反射領域Ｓｅの曲面とは別の方向に反射するための曲面形状とされている。
したがって、非有効領域１３Ａ、１３Ｂでは、不要光が入射したとしても、有効反射領域Ｓｅとは異なる方向に反射されるから、不要光が戻り光となることを防止することができる。
【００４０】
なお、上記のすべての実施形態の説明では、特に表面ミラー１０の用途を限定していないが、実際、有効反射領域Ｓｅの曲面を種々変えることによって、様々な用途に使用することが可能である。
特に、不要光の微小な戻り光が深刻な影響をもたらす例として、光通信システムの例が挙げられる。
図６に示したのは、本発明を好適に採用することができる光通信システムの波長分散補償装置１００の概念図である。
光通信システムにおいては、光伝送路の色分散による信号劣化を防止するために波長により射出角を異ならせる角分散素子を用いた波長分散補償を行う装置が用いられる場合がある。ここで、角分散素子の１つであるＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ  Ｉｍａｇｅｄ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）を用いた例を示す。図６に示したように、このような波長分散補償装置１００は、ＶＩＰＡ１０１と返光装置１０２とからなる。光ファイバから出射されコリメートされてシリンドリカルレンズにより線状に結像された入力光が薄いガラス板などの透明部材１０３から構成されるＶＩＰＡ１０１に入射すると、透明部材１０３内部で反射を繰り返しながら自己干渉を起こし、波長ごとに空間的に区別された出力光１０４が形成される。返光装置１０２は、レンズ１０５と３次元ミラーで構成されたミラー１０６とからなる。そして、出力光１０４をレンズ１０５で集光して、ミラー１０６に入射し、それぞれの波長ごとに波長分散特性をキャンセルされるように反射光がＶＩＰＡ１０１に戻されるものである。
【００４１】
そして、ミラー１０６に、本発明の第１および第２の実施形態、それらの変形例に係る表面ミラー１０、１２、裏面ミラー１１、１３を好適に採用することができる。そうすれば、ＶＩＰＡ１０１により発生する高次光が有効反射領域Ｓｅの近傍に入射しても、結像側や入射側への戻り光となることを防止することができる。その結果、良好な通信性能を有する光通信システムを構築することができる。なお、角分散素子として回折格子、ファブリペローエタロン、プリズム、干渉計などを代わりに用いることも可能である。
【００４２】
なお、上記のすべての説明を通じて、ミラー本体１として、ガラスを用いた例で説明したが、ミラー本体１の材質としてプラスチックなどの樹脂材料を採用し、プラスチック成形法により製作してもよい。そうすれば、複雑な曲面形状を有するものであっても、安価に製造することができるという利点がある。
また、その際、ミラー面の有効反射領域Ｓｅ以外の領域を微細な凹凸面で構成したり、光吸収性の樹脂を配置したりして、散乱吸収部４を形成するようにしてもよい。そうすれば、散乱吸収部４をより安価に形成できるという利点がある。
【００４３】
また、上記のすべての説明を通じて、ミラー本体１表面へのコートティング層は、主要なコートティング層のみからなるとして説明したが、必要に応じて、上記のコートティング層以外のコーティング層があってもよい。例えば、コーティングの密着性を高めるための適宜の下地コート層、反射膜層を保護する保護コート層、偏光特性を用いて反射率を制御する偏光フィルタ層、および透過波長を制御するためのフィルタ層などを設けてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の曲面ミラーおよびその製造方法によれば、有効反射領域外に照射された不要光の反射を低減することができる曲面ミラーを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る曲面ミラーの概略構成を説明するため斜視説明図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る曲面ミラーの概略構成を説明するため斜視説明図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第１および第２変形例の概略構成を説明するための斜視説明図である。
【図６】本発明の曲面ミラーを採用した光通信システムの波長分散補償装置の概念図である。
【符号の説明】
１  ミラー本体
２  反射膜層（反射面）
３  反射防止膜層（反射防止部）
４  散乱吸収部
５ａ  正規入射光（正規光）
５ｂ  正規反射光（正規光）
６ａ  不要入射光（不要光）
６ｂ  不要透過光（不要光）
６ｃ  不要反射光（不要光）
１０、１２  表面ミラー（曲面ミラー）
１１、１３  裏面ミラー（曲面ミラー）
１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ  非有効領域
１００  分散補償装置
１０１  ＶＩＰＡ（角分散素子）
１０６  ミラー（３次元ミラー）
Ｓｅ  有効反射領域
Ｗ  開口窓領域
【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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