(57)【要約】【課題】簡易な構造でありながら、目視観察を行うのに必要な光量を確保しつつ、十分にレーザ光を減衰することのできるレーザカットフィルタを提供する。【解決手段】互いに対向配置され、所定の波長λを有するレーザ光を反射すると共に波長λとは異なる波長の光を透過する２面の干渉膜２Ａ，２Ｂと、これらの間に設けられ、波長λのレーザ光を吸収すると共に波長λとは異なる波長の光を透過する吸収体３とを備えるようにしたので、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂによるレーザ光減衰効果を十分に発揮させつつ、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの相互間における多重反射の影響を抑え、レーザ光に対する総合透過率ＴＦ（λ）をより低減できる。さらに、波長λとは異なる波長の光に対する第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂならびに吸収体３の透過率が比較的高いので、観察者が良好な目視観察を行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置され、所定の波長を有するレーザ光を反射すると共に、このレーザ光とは異なる波長の光を透過する少なくとも２面の干渉膜と、
前記２面の干渉膜の間に設けられ、少なくとも前記レーザ光を吸収する吸収体と
を備えたことを特徴とするレーザカットフィルタ。
【請求項２】
前記吸収体は、全波長域に亘って平坦な透過率を示すことを特徴とする請求項１に記載のレーザカットフィルタ。
【請求項３】
前記レーザ光は、６９４ｎｍの波長を有するルビーレーザ光または１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザ光のうちの少なくとも一方を含むものであり、
前記干渉膜は、前記ルビーレーザ光またはＹＡＧレーザ光のうちの少なくとも一方を反射し、
前記吸収体は、前記ルビーレーザ光と比べて短い波長を有する可視光よりも、前記ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を多く吸収する材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザカットフィルタ。
【請求項４】
前記吸収体の前記レーザ光に対する透過率は９０．０％以下であり、かつ、前記干渉膜の前記レーザ光に対する透過率は０．３％以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のレーザカットフィルタ。
【請求項５】
前記干渉膜が前記吸収体の両面に形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレーザカットフィルタ。
【請求項６】
前記吸収体として機能する少なくとも１枚の吸収板を含む２枚以上の基板が互いに貼り合わされ、または互いに対向配置され、前記２枚以上の基板の少なくとも最外面に前記干渉膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のレーザカットフィルタ。
【請求項７】
前記２枚以上の基板が互いに貼り合わされた２つの面のいずれか一方、または互いに対向配置された２つの面のいずれか一方にも前記干渉膜がさらに形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載のレーザカットフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の波長域のレーザ光を減衰するレーザカットフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ある物体までの距離を測定する場合には、ルビーレーザ光（波長λ＝６９４ｎｍ）またはＹＡＧレーザ光（波長λ＝１０６４ｎｍ）が使用される。これらのレーザ光が、誤って双眼鏡や望遠鏡などの集光機能を有する光学機器に入射した場合には、それらを使用して目視観察を行っている観察者の眼には光学機器の集光力に応じた強力なレーザ光が入射されてしまい、眼を損傷する可能性がある。また、テレビカメラなどの集光機能を有する撮像機器にレーザ光が入射した場合にも、撮像素子などが破損する可能性がある。このため、上記のような光学機器および撮像機器には、所定波長のレーザ光を減衰させるレーザカットフィルタが設けられている。
【０００３】
このようなレーザカットフィルタとしては、レーザ光を吸収する色ガラスを用いたものや、ガラス等の基板に真空蒸着などの薄膜形成手段を用いて多層の薄膜からなる干渉膜（光減衰膜）を形成したもの（例えば、特許文献１参照。）、あるいは両者を併用したもの（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。
【０００４】
なお、上記の干渉膜（光減衰膜）を用いたレーザカットフィルタは、いずれもガラス等の基板の片側に干渉膜（光減衰膜）を設けるようにしたものである。基板の両側に光減衰膜を設けた例としては、特許文献３に開示された光減衰用フィルタがある。この光減衰用フィルタは、光を吸収する板状のＮＤガラスやＮＤプラスチックなどの光減衰基板の片面または両面にクロムなどの金属からなる光減衰膜をコーティングしたものであり、光減衰基板および光減衰膜におけるそれぞれの透過率の波長依存性を利用し、可視光の全領域に亘ってほぼ均一な透過率を得るようにしたものである。この光減衰フィルタによれば、反射光によるフレアやゴーストを発生させることなく、可視光全域に亘り良好な画像を得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３１４３６７号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８０６２５号公報
【特許文献３】
特開平１０−３１１０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、双眼鏡や望遠鏡などに適用されるレーザカットフィルタとしては、可視光領域または視感度の高い波長領域においてより高い透過率を有すると共に、レーザ光の波長においてはより低い透過率（すなわち、より高い減衰率）を有することが必要である。また、テレビカメラのような撮像機器に適用されるレーザカットフィルタとしては、その撮像機器の感度の高い波長領域、あるいは映像を取得する対象となる波長領域においてより高い透過率を有すると共に、レーザ光の波長においてより低い透過率を有することが必要である。このような用途に適用されるレーザカットフィルタとしては、レーザ光の透過率が少なくとも０．０１％以下、望ましくは０．００１％以下であることが要求される場合が多い。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のような干渉膜を用いたレーザカットフィルタでは、レーザ光の透過率が０．０５％程度であり、十分に低減されている（十分な減衰率が得られている）とは言い難い。また、特許文献２のような干渉膜と色ガラスとを併用したレーザカットフィルタにおいては、レーザ光の減衰率不足を改善することができるものの、減衰すべきレーザ光と近い波長域の光（例えば赤外領域と可視光領域との境界付近の波長を有するレーザ光を減衰する際の赤色光）の透過率が低下するという色ガラスの欠点が残ってしまう。
【０００８】
色ガラスを用いずに干渉膜におけるレーザ光の減衰率不足を改善する方法としては、干渉膜の総膜数を増加させることが考えられる。しかし、特許文献１のレーザカットフィルタに用いられた干渉膜であっても、総膜数は５０以上であり、０．０１％以下、望ましくは０．００１％以下の透過率になるように減衰させるには、相当数の膜数を増加させなければならない。これは、干渉膜の形成にかかる費用を増大させるばかりでなく、干渉膜自体の応力増大によって、基板のそりが増大する問題や基板から干渉膜が剥離するなどの問題が生じてしまい、現実的ではない。
【０００９】
レーザ光の減衰率不足を改善する他の方法として、図１１に示したように透過率が０．０５％程度の干渉膜を２面用いる方法が考えられる。図１１は、干渉膜を２面用いたレーザカットフィルタ１０１の断面構成を拡大すると共に、レーザカットフィルタ１０１に入射した波長λのレーザ光が辿る光路を概念的に示したものである。レーザカットフィルタ１０１は、ガラスからなる平行平面板１０３の両面に２面の干渉膜１０２Ａ，１０２Ｂが形成されたものである。ここで干渉膜１０２Ａ，１０２Ｂの波長λにおける透過率および反射率を、それぞれ、透過率Ｔ（λ）および反射率Ｒ（λ）とする。
【００１０】
レーザカットフィルタ１０１に入射したレーザ光のうち、干渉膜１０２Ａと平行平面板１０３と干渉膜１０２Ｂとをそのまま透過する透過光Ｌ１０１の透過率Ｔ１０１（λ）は、干渉膜１０２Ａの透過率Ｔ（λ）と干渉膜１０２Ｂの透過率Ｔ（λ）とを乗じたものとなる。すなわち、透過光Ｌ１０１の透過率Ｔ１０１（λ）は、Ｔ１０１（λ）＝Ｔ２（λ）である。
【００１１】
ここで、干渉膜１０２Ｂを透過せずに反射した光は、さらに干渉膜１０２Ａによって反射したのちに干渉膜１０２Ｂを透過する透過光Ｌ１０２となる。したがって、透過光Ｌ１０２の透過率Ｔ１０２（λ）は、干渉膜１０２Ａの透過率Ｔ（λ）と、干渉膜１０２Ｂの反射率Ｒ（λ）と、干渉膜１０２Ａの反射率Ｒ（λ）と、干渉膜１０２Ｂの透過率Ｔ（λ）とを乗じたものである。すなわち、透過光Ｌ１０２の透過率Ｔ１０２（λ）は、Ｔ１０２（λ）＝Ｔ２（λ）Ｒ２（λ）である。さらに、透過光Ｌ１０２とならずに再び干渉膜１０２Ｂによって反射した光は、再び干渉膜１０２Ａによって反射したのちに干渉膜１０２Ｂを透過する透過光Ｌ１０３となり、その透過光Ｌ１０３の透過率Ｔ１０３（λ）は、Ｔ１０３（λ）＝Ｔ２（λ）Ｒ４（λ）となる。以降、このような反射および透過が無限に繰り返される。
【００１２】
このように、レーザカットフィルタ１０１では、平行に対向した２面の干渉膜１０２Ａ，１０２Ｂの相互間おける多重反射が発生するので、レーザカットフィルタ１０１を透過する波長λのレーザ光全体の透過率、すなわち、総合透過率Ｔｆ（λ）は、単にそれぞれの透過率Ｔ（λ）を乗じたＴｆ（λ）＝Ｔ２（λ）とはならず、以下のように透過光Ｌ１０１，Ｌ１０２，Ｌ１０３，…のそれぞれの透過率Ｔ１０１（λ），Ｔ１０２（λ），Ｔ１０３（λ）…の総和として算出される。すなわち、
2005062238.tif 000003
となる。ここで、干渉膜１０２Ａ，１０２Ｂによる吸収は無視できるほど小さいので、Ｔ（λ）＝１−Ｒ（λ）とすることができ、式（１）は、
2005062238.tif 000004
となる。反射率Ｒ（λ）は最大でも１（Ｒ（λ）≦１）なので、式（２）は
Ｔｆ（λ）≧Ｔ（λ）／２  ……（３）
となる。すなわち、透過率Ｔを有する２枚の干渉膜１０２Ａ，１０２Ｂを用いた場合であっても、多重反射の影響により、透過率Ｔを有する１枚の干渉膜を用いた場合の半分程度とするのが限度である。
【００１３】
このような多重反射の影響を回避する方法としては、図１２に示すように、２つの干渉膜が互いに傾斜をもって対向するように配置する方法が考えられる。具体的には、図１２（Ａ）に示したように、第１部材２１１と第２部材２１２とを貼り合わせることにより、図１２（Ｂ）に示したようなレーザカットフィルタ２１０を構成する。第１部材２１１は、互いに非平行である２つの面２０３Ａ１，２０３Ａ２を有するくさび状の基板２０３Ａと、その基板２０３Ａにおける第２部材２１２とは反対側の面２０３Ａ１に形成された第１干渉膜２０２Ａとを有するものである。第２部材２１２は、互いに非平行である２つの面２０３Ｂ１，２０３Ｂ２を有するくさび状の基板２０３Ｂと、その基板２０３Ｂにおける第１部材２１１と対向する側の面２０３Ｂ２に形成された第２干渉膜２０２Ｂとを有するものである。第１干渉膜２０２Ａと第２干渉膜２０２Ｂとは互いに非平行である。このレーザカットフィルタ２１０では、図１２（Ｂ）に示したように、干渉膜２０２Ａと干渉膜２０２Ｂとの間を反射する反射光Ｌ２０２が、使用する透過光Ｌ２０１とは異なる角度で射出することとなる。このため、全体としてのレーザ光透過率は、干渉膜２０２Ａの透過率と干渉膜２０２Ｂの透過率との単純なかけ算となる。しかし、このレーザカットフィルタ２１０では、光学機器に用いた場合にその光学機器性能が劣化するのを避けるために、２つのくさび状の基板２０３Ａ，２０３Ｂを組み合わせることによって入射側および射出側のそれぞれの最外面が互いに平行となるようにしているので、１枚の平行平面板を用いた場合と比べてコストが増大し、また、レーザカットフィルタ全体の厚みも増大してしまうことが予想される。
【００１４】
また、上記した特許文献３の光減衰用フィルタでは、光減衰膜と光減衰基板とを併用しているので、多重反射光を大幅に低減することが可能ではあるが、目視観察に必要な波長域の光もまた同様に減衰されてしまう。したがって、このフィルタを、上記した目的、すなわち、可視光領域または視感度の高い波長領域においてより高い透過率を有すると共に、レーザ光の波長においてはより低い透過率（すなわち、より高い減衰率）を有するという課題、または、テレビカメラのような撮像機器の感度の高い波長領域、あるいは映像を取得する対象となる波長領域においてより高い透過率を有すると共に、レーザ光の波長においてはより低い透過率を有するという課題  、を解決し得るレーザカットフィルタとして適用することは困難である。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構造でありながら、目視観察を行うのに必要な光量、または撮影を行うのに必要な光量を確保しつつ、十分にレーザ光を減衰することのできるレーザカットフィルタを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーザカットフィルタは、互いに対向配置され、所定の波長を有するレーザ光を反射すると共に、このレーザ光とは異なる波長の光を透過する少なくとも２面の干渉膜と、これら２面の干渉膜の間に設けられ、少なくともレーザ光を吸収する吸収体とを備えるようにしたものである。ここで、「対向配置」とは、必ずしも、２面の干渉膜が完全に平行になっている状態のみを意味するものではなく、広くは、製造誤差程度の範囲内で完全平行から外れている状態も含む。但し、現実的には、干渉膜間で生ずるレーザ光の多重反射光の累積によってレーザ光の総透過量が実用上支障のあるレベルまで達してしまうような平行度で干渉膜が配置されている状態を意味する。「所定の波長のレーザ光」とは、単一波長のレーザ光に限定されるものではなく、複数の異なる波長を有するレーザ光の混合光をも含むものである。「反射」とは、必ずしも１００％の反射率で反射することを意味するものではなく、１００％に満たない反射率で反射する場合も含む。但し、現実的には、干渉膜間で生ずるレーザ光の多重反射光の累積によってレーザ光の総透過量が実用上支障のあるレベルまで達してしまうような大きさの反射率を意味する。「干渉膜」とは、単層、多層を問わないが、現実的には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に数十層程度積層して構成される。「吸収」とは、必ずしも１００％の吸収率で吸収することを意味するものではなく、１００％の吸収率に満たなくとも、わずかでも光量の低下がみられる場合も含む。「吸収体」とは、固体、液体、気体と問わないが、現実的には、固体が好ましい。「２面の干渉膜の間に設けられ」とは、吸収体が２面の干渉膜の間のどこかに存在していれば足りる意であり、必ずしも、吸収体が２面の干渉膜間に隙間無く充填配置されていることを意味するものではない。
【００１７】
本発明に係るレーザカットフィルタでは、上記構成により、所定の波長を有するレーザ光が２面の干渉膜によって反射され、かつ、吸収体によって吸収される。
【００１８】
本発明に係るレーザカットフィルタでは、吸収体が、全波長域に亘って平坦な透過率を示すものであってもよい。ここで、「平坦」とは、波長によらずほぼ一定であり、例えば、１０％以内の変動幅であることを意味する。
【００１９】
また、本発明に係るレーザカットフィルタでは、干渉膜が、６９４ｎｍの波長を有するルビーレーザ光または１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザ光のうちの少なくとも一方を反射するものであってもよい。その場合には、ルビーレーザ光と比べて短い波長を有する可視光よりも、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を多く吸収する材料からなることが望ましい。ここで、「６９４ｎｍの波長を有するルビーレーザ光」または「１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザ光」とは、６９４ｎｍまたは１０６４ｎｍの波長にピークがある急峻な波形を有する光を意味する。「可視光」とは、人の眼による画像形成に寄与するような波長域の光をいう。
【００２０】
また、本発明に係るレーザカットフィルタは、吸収体のレーザ光に対する透過率が９０．０％以下であり、かつ、干渉膜のレーザ光に対する透過率が０．３％以下であることが望ましい。
【００２１】
また、本発明に係るレーザカットフィルタでは、２面の干渉膜が吸収体の両面に形成されるように構成されてもよい。
【００２２】
また、本発明に係るレーザカットフィルタでは、吸収体として機能する少なくとも１枚の吸収板を含む２枚以上の基板が互いに貼り合わされ、または互いに対向配置され、これら２枚以上の基板の少なくとも最外面に干渉膜が形成されるようにしてもよい。その場合には、２枚以上の基板が互いに貼り合わされた２つの面のいずれか一方、または互いに対向配置された２つの面のいずれか一方にも干渉膜がさらに形成されるようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態に係るレーザカットフィルタの構成を表す断面図である。図１に示したように、本実施の形態のレーザカットフィルタ１は、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂと、これら第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの間に設けられた吸収体３とを備えている。レーザカットフィルタ１は、単一波長のレーザ光のみならず、異なる波長を有する複数のレーザ光の強度を減衰させるものである。特に、６９４ｎｍの波長を有するルビーレーザ光（以下、単に「ルビーレーザ光」と記す。）または１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザ光（以下、単に「ＹＡＧレーザ光」と記す。）のうちの少なくとも一方を含むようなレーザ光を減衰可能であることが望ましい。ルビーレーザ光やＹＡＧレーザ光は、ある対象物までの距離を測定する場合によく用いられるものである。
【００２５】
第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂは互いに対向配置され、所定の波長λを有するレーザ光を反射するものである。具体的には、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂは、吸収体３の両面に例えば真空蒸着法により形成されており、例えば、ルビーレーザ光を反射すると共に、ルビーレーザ光よりも短い波長領域の光を透過するように機能する。第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂは、例えば、それぞれ高屈折率層と低屈折率層とが交互に５０回程度繰り返し積層された多層膜である。
【００２６】
吸収体３は、平行平面板であり、少なくとも、波長λを有するレーザ光を吸収するものである。吸収体３は、特に、ルビーレーザ光と比べて短い波長を有する可視光よりも、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を多く吸収する材料からなることが望ましい。その場合には、観察者が目視観察を行う際に用いる双眼鏡や望遠鏡などの光学機器、またはテレビカメラ等の撮像機器などに必要な光量が得られやすくなるからである。このような吸収体３としては、例えば、熱線吸収フィルタを用いることができる。また、これとは異なり、吸収体３は、例えばニュートラルデンシティーフィルタ（以下、ＮＤフィルタと記す。）など、全波長域に亘って平坦な透過率を示すものであってもよい。
【００２７】
レーザカットフィルタ１は、吸収体３のレーザ光に対する透過率が、例えば９０．０％以下であり、かつ、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの透過率が、０．３％以下であることが望ましい。このように構成することにより、極めて低い強度となるまでレーザ光を減衰させることができるからである。
【００２８】
次に、図２を参照して、上記のような構成のレーザカットフィルタ１の作用について説明する。ここでは、図１１に示した比較例と対比して説明する。
【００２９】
図２は、図１に示したレーザカットフィルタ１の断面構成を拡大すると共に、レーザカットフィルタ１に入射した波長λのレーザ光が辿る光路を概念的に示したものである。
【００３０】
図２に示した本実施の形態のレーザカットフィルタ１は、図１１に示した比較例としてのレーザカットフィルタ１０１とは異なり、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの間にレーザ光を吸収する吸収体３を備えているので、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂによるレーザ光減衰効果を十分に発揮させると共に、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの相互間における多重反射の影響を低減することができ、透過するレーザ光に対する総合透過率をより小さくすることができる。
【００３１】
具体的には、吸収体３の波長λにおける内部透過率をＴＢ（λ）、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの波長λにおける透過率および反射率を、それぞれ透過率Ｔ（λ）および反射率Ｒ（λ）とすると、レーザカットフィルタ１の波長λに対する総合透過率ＴＦ（λ）は、
2005062238.tif 000005
となる。ここで、内部透過率とは、吸収体３の材料自体の透過率、すなわち、吸収体３の全透過率から表面における反射率を除いたものであり、吸収が全くない場合に相当するＴＢ（λ）＝１が最大値であり、１００％吸収する場合に相当するＴＢ（λ）＝０が最小値である。本実施の形態では、内部透過率ＴＢ（λ）が０より大きく１未満である吸収体３を用いるので、式（４）と式（２）とを比較すると、本実施の形態のレーザカットフィルタ１の透過率ＴＦ（λ）の方が比較例のレーザカットフィルタ１０１の透過率Ｔｆ（λ）よりも小さく、すなわち
ＴＦ（λ）＜Ｔｆ（λ）
となる。なお、吸収体３が全く吸収をしない場合、すなわちＴＢ（λ）＝１の場合には、式（４）は、
ＴＦ（λ）＝Ｔ（λ）／｛１＋Ｒ（λ）｝  ……（５）
となり、式（２）と同等（ＴＦ（λ）＝Ｔｆ（λ））となる。
【００３２】
以上、説明したように、本実施の形態のレーザカットフィルタ１によれば、互いに対向配置され、所定の波長λを有するレーザ光を反射すると共にこの波長λとは異なる波長の光を透過する２面の干渉膜２Ａ，２Ｂと、これらの第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの間に設けられ、少なくとも波長λのレーザ光を吸収する吸収体３とを備えるようにしたので、波長λを有するレーザ光を第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂによって反射し、かつ、吸収体３によって吸収することができる。このため、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂによるレーザ光減衰効果を十分に発揮させると共に、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの相互間における多重反射の影響を低減することができ、波長λのレーザ光に対する総合透過率ＴＦ（λ）をより小さくすることができる。さらに、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂにおける、波長λのレーザ光とは異なる波長の光に対する透過率が比較的高いので、観察者が目視観察を行う際に用いる双眼鏡や望遠鏡などの光学機器、もしくはテレビカメラ等の撮像機器などに好適である。特に、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂが吸収体３の両面に１面ずつ形成されるようにしたので、よりコンパクトな構成とすることができる。
【００３３】
＜変形例１＞
次に、上記実施の形態における第１の変形例（変形例１）について説明する。上記実施の形態では、１つの吸収体の両面に干渉膜が１面ずつ形成されるようにしたレーザカットフィルタについて説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図３に示したような構成とすることも可能である。図３は、一方の面に干渉膜が形成された吸収体としての吸収板を２枚貼り合わせることにより構成された、変形例１としてのレーザカットフィルタ１０を説明する断面図である。
【００３４】
図３に示したように、本変形例のレーザカットフィルタ１０は、第１干渉膜２Ａが第１吸収板３Ａの第１面３Ａ１に形成された第１部材１１と、第２干渉膜２Ｂが第２吸収板３Ｂの第１面３Ｂ１に形成された第２部材１２とを有している。図３（Ａ）に示したように、第１吸収板３Ａの第２面３Ａ２と、第２吸収板３Ｂの第２面３Ｂ２とが貼り合わされることにより、図３（Ｂ）に示したように、第１部材１１および第２部材１２からなる一体物としてのレーザカットフィルタ１０が完成する。ここで、第１吸収板３Ａおよび第２吸収板３Ｂが本発明の「２枚以上の基板」の一具体例に対応する。
【００３５】
このような本変形例によれば、第１吸収板３Ａと第２吸収板３Ｂとが互いに貼り合わされ、第１吸収板３Ａおよび第２吸収板３Ｂの最外面に第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂを形成するようにしたので、上記実施の形態と同様に、波長λのレーザ光とは異なる波長の光に対する総合透過率ＴＦ（λ）を比較的高く保ちつつ、レーザ光に対する総合透過率ＴＦ（λ）をより小さくすることができる。さらに、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂをそれぞれ別々の吸収板（第１および第２吸収板３Ａ，３Ｂ）の１面に形成したのち貼り合わせるようにしたので、以下の利点が得られる。すなわち、１つの吸収板の両面に干渉膜を形成するには２度の成膜プロセスが必要となるので煩雑であるうえ、成膜した２面の干渉膜どうしの特性のばらつきが大きくなりやすい。ところが、本変形例によれば、別々の吸収板に対して同時に干渉膜の形成が可能であるので１度の成膜プロセスで済むうえ、成膜した２面の干渉膜どうしの特性のばらつきが比較的小さく、歩留まりが向上するのである。
【００３６】
＜変形例２＞
次に、上記実施の形態における第２の変形例（変形例２）について説明する。上記実施の形態および変形例１では、２面の干渉膜を有するレーザカットフィルタについて説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図４に示したような構成とすることも可能である。図４は、両面に干渉膜が形成された吸収板と、一方の面に干渉膜が形成された吸収板とを２枚貼り合わせることにより構成された、変形例２としてのレーザカットフィルタ２０を説明する断面図である。
【００３７】
図４に示したように、本変形例のレーザカットフィルタ２０は、第１および第３干渉膜２Ａ，２Ｃが第１吸収板３Ａの第１および第２面３Ａ１，３Ａ２に形成された第１部材２１と、第２干渉膜２Ｂが第２吸収板３Ｂの第１面３Ｂ１に形成された第２部材２２とを有している。図４（Ａ）に示したように、第１吸収板３Ａの一方の面、例えば第３干渉膜２Ｃが形成された第２面３Ａ２と、第２吸収板３Ｂの第２面３Ｂ２とが貼り合わされることにより、図４（Ｂ）に示したように、第１部材２１および第２部材２２からなる一体物としてのレーザカットフィルタ２０が完成する。
【００３８】
このような本変形例によれば、第１および第２吸収板３Ａ，３Ｂを互いに貼り合わせた面に第３の干渉膜２Ｃを形成するようにしたので、第１の干渉膜２Ａと第３の干渉膜２Ｃとの間において多重反射の影響を低減したうえ、さらに、第３の干渉膜２Ｃと第２の干渉膜２Ｂとの間において多重反射の影響を低減することができるので、レーザカットフィルタ２０を透過するレーザ光をより一層、減衰することができる。このため、可視光に対する総合透過率ＴＦ（λ）を比較的高く保ちつつ、レーザ光に対する総合透過率ＴＦ（λ）をより一層小さくすることができる。
【００３９】
【実施例】
次に、上記実施の形態に係るレーザカットフィルタにおける、いくつかの実施例について説明する。
【００４０】
＜実施例１＞
図１に示したレーザカットフィルタ１において、吸収体３として、１ｍｍの厚みを有するＨＯＹＡ（株）製のＮＤフィルタ（ＮＤ−７０）を用いると共に、ルビーレーザ光を反射し、かつ６９４ｎｍよりも短い波長領域の光を透過する第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂを吸収体３の両面に形成するようにした。
【００４１】
図５は、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長域における吸収体３（ＮＤ−７０）の内部透過率ＴＢを示す。図５に示したように、全体に亘ってほぼ一定の内部透過率ＴＢ（λ）を示し、特に、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域における内部透過率ＴＢ（λ）は、０．９（９０％）程度で非常に安定している。図６は、干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（λ）を表すものであり、およそ６５０ｎｍの波長を境に短波長側では０．９以上の高い透過率である一方で、長波長側では非常に低い透過率となっている。
【００４２】
ここで、具体的に、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂが高い透過率を示す５５０ｎｍの波長の光（目視観察や撮影等において使用される代表的な波長の光）に対する総合透過率ＴＦ（５５０）を算出すると以下のようになる。まず、図５から吸収体３の透過率ＴＢ（５５０）を０．９（９０％）とする。また、図６から干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（５５０）を０．９７（９７％）とすると、反射率Ｒ（５５０）は０．０３（３％）となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000006
となる。この値は、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（５５０）と吸収体３の透過率ＴＢ（５５０）を単に全て乗じた値とほぼ同等である。すなわち、波長５５０ｎｍの光については良好な透過性が確保されており、目視観察や撮影等に支障のない程度の光量が得られていることがわかった。
【００４３】
一方、ルビーレーザ光について、総合透過率ＴＦ（６９４）を算出すると以下のようになる。まず、図５から吸収体３の透過率ＴＢ（６９４）を０．９（９０％）とする。また、図６から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（６９４）を０．０００５（０．０５％）とすると、反射率Ｒ（６９４）は０．９９９５（９９．９５％））となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000007
となる。吸収体３による吸収が全くない比較例における総合透過率Ｔｆ（６９４）は、式（１）より、
2005062238.tif 000008
となるので、吸収体３を用いた本実施例の方がルビーレーザ光の総合透過率ＴＦ（６９４）を約２００分の１以下に低減できることがわかった。
【００４４】
このように、吸収体３として全波長域に亘って平坦な透過率を示すＮＤフィルタ（ＮＤ−７０）を用いた本実施例によれば、代表的な可視光については目視観察や撮影等に支障のない程度の光量が得られたうえ、ルビーレーザ光については安全上、問題のない程度まで十分にその強度を低減できることがわかった。
【００４５】
＜実施例２＞
上記実施例１では、吸収体３として、１ｍｍの厚みを有するＨＯＹＡ（株）製のＮＤ−７０を用いたが、本実施例では、吸収体３として１．５ｍｍの厚みを有するＨＯＹＡ（株）製の熱線吸収フィルタＨＡ−３０を用いるようにした。本実施例は、吸収体３以外の部分については実施例１と同様である。
【００４６】
図７は、本実施例における吸収体３（ＨＡ−３０）の内部透過率ＴＢ（λ）の波長依存性を示したものである。図７に示したように、内部透過率ＴＢ（λ）は、６００ｎｍ付近までの短波長側においては比較的高い数値を示しているが、６００ｎｍ付近から長波長側に向かうに従って徐々に低下し、約１０００ｎｍ以上の長波長領域では数％未満となっている。より具体的には、例えば、波長５５０ｎｍの光に対する内部透過率ＴＢ（５５０）は０．９５８（９５．８％）である一方で、ルビーレーザ光に対する内部透過率ＴＢ（６９４）は０．７３（７３％）と比較的小さくなっている。
【００４７】
ここで、波長５５０ｎｍの光に対する総合透過率ＴＦ（５５０）を算出すると以下のようになる。まず、図７から吸収体３の内部透過率ＴＢ（５５０）は０．９５８である。また、図６から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（５５０）を０．９７とすると、反射率Ｒ（５５０）は０．０３となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000009
となる。この値は、式（６）に示した実施例１の総合透過率ＴＦ（５５０）と比べて大きくなっており、すなわち、波長５５０ｎｍの光についての透過性がより向上したことがわかった。
【００４８】
一方、ルビーレーザ光について、総合透過率ＴＦ（６９４）を算出すると以下のようになる。まず、図７から吸収体３の内部透過率ＴＢ（６９４）は０．７３（７３％）である。また、図６から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（６９４）を０．０００５（０．０５％）とすると、反射率Ｒ（６９４）は０．９９９５（９９．９５％）となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000010
となる。この値は、式（７）に示した実施例１の総合透過率ＴＦ（６９４）の値と比較すると、約５分の２程度に小さくなっており、すなわち、ルビーレーザ光についての透過率をより低減可能なことが確認できた。
【００４９】
このように、本実施例によれば、吸収体３として、ルビーレーザ光よりも短い波長領域での内部透過率ＴＢが高く、かつ、ルビーレーザ光（６９４ｎｍ）を含む波長領域での内部透過率ＴＢが小さい材料であるＨＡ−３０を用いるようにしたので、ルビーレーザ光よりも短い波長領域とレーザ光の波長領域とにおいてほぼ一定の内部透過率ＴＢを示すＮＤ−７０からなる吸収体３を用いた実施例１の場合と比べて次のような利点が得られた。すなわち、レーザ光（６９４ｎｍ）に対して実施例１よりも低い総合透過率ＴＦ（６９４）を実現しつつ、波長５５０ｎｍの光に対してより高い総合透過率ＴＦ（５５０）を得ることができた。
【００５０】
＜実施例３＞
上記実施例１，２では、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂとして透過率Ｔ（λ）が図６に示すような波長依存性を有するものを用いるようにしたが、本実施例では、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂとして、ルビーレーザ光またはＹＡＧレーザ光を反射するものを用いるようにした。本実施例は、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂ以外の部分については実施例２と同様である。
【００５１】
図８は、本実施例における第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの透過率Ｔの波長依存性を示したものである。図８に示したように、例えば、波長５５０ｎｍの光に対する透過率Ｔ（５５０）は０．９７（９７．０％）である一方で、ルビーレーザ光に対する透過率Ｔ（６９４）は０．０００５（０．０５％）、ＹＡＧレーザ光に対する透過率Ｔ（１０６４）は０．００１（０．１％）と比較的小さくなっている。
【００５２】
ここで、具体的に、波長５５０ｎｍの光に対する総合透過率ＴＦ（５５０）を算出すると以下のようになる。まず、図７から吸収体３の内部透過率ＴＢ（５５０）は０．９５８（９５．８％）である。また、図８から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの透過率Ｔ（５５０）をそれぞれ０．９７（９７．０％）とすると、反射率Ｒ（５５０）はいずれも０．０３（３．０％）となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000011
となる。この値は、式（９）に示した実施例２の総合透過率ＴＦ（５５０）と同等である。
【００５３】
一方、ルビーレーザ光について、総合透過率ＴＦ（６９４）を算出すると以下のようになる。まず、図７から吸収体３の内部透過率ＴＢ（６９４）は０．７３である。また、図８から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（６９４）を０．０００５とすると、反射率Ｒ（６９４）は０．９９９５となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000012
となる。この値も、式（１０）に示した実施例２の総合透過率ＴＦ（６９４）と同等である。
【００５４】
さらに、ＹＡＧレーザ光について、総合透過率ＴＦ（１０６４）を算出すると以下のようになる。まず、図７から吸収体３の内部透過率ＴＢ（１０６４）は０．０１である。また、図８から第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂのそれぞれの透過率Ｔ（１０６４）を０．００１とすると、反射率Ｒ（１０６４）は０．９９９となる。よって、これらを式（４）に当てはめると、
2005062238.tif 000013
となる。この値は、式（１２）に示した総合透過率ＴＦ（６９４）と比べると、やや小さい。本実施例では、図８に示したように、ルビーレーザ光よりもＹＡＧレーザ光に対して高い透過率Ｔ（λ）を示す第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂを用いるようにしたが、図７に示したように、ルビーレーザ光（６９４ｎｍ）よりもＹＡＧレーザ光（１０６４ｎｍ）に対して十分に低い内部透過率ＴＢ（λ）を示す吸収体３（ＨＡ−３０）を用いるようにしたので、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光の双方に対してほぼ同程度に低い総合透過率ＴＦ（λ）を得ることができた。
【００５５】
このように、本実施例によれば、吸収体３として、ルビーレーザ光よりも短い波長領域での内部透過率ＴＢ（λ）が比較的高く、かつ、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を含む波長領域での内部透過率ＴＢ（λ）が比較的小さい材料であるＨＡ−３０を用いると共に、ルビーレーザ光よりも短い波長領域での透過率Ｔ（λ）が比較的高く、かつ、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を含む波長領域での透過率Ｔ（λ）が比較的小さい第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂを用いるようにしたので、ルビーレーザ光を除く可視光（波長５５０ｎｍ）に対してより高い総合透過率ＴＦ（５５０）を確保しつつ、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光の双方に対して十分に低い総合透過率ＴＦ（６９４），ＴＦ（１０６４）を得ることができた。
【００５６】
＜実施例４＞
さらに、図１に示したレーザカットフィルタ１をルビーレーザ光（６９４ｎｍ）が透過した場合における、第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの反射率Ｒ（６９４）と、吸収体３の内部透過率ＴＢ（６９４）と、総合透過率ＴＦ（６９４）との相互の関係を図９に示す。図９における各曲線に付した０．５ないし１の数値は、いずれも内部透過率ＴＢ（６９４）を表すものである。図９に示したように、例えば、吸収体３の内部透過率ＴＢ（６９４）が０．９（９０％）以下であり、かつ、反射率Ｒ（６９４）が９９．７％以上（すなわち、干渉膜２の透過率Ｔ（６９４）が０．３％以下）であれば、総合透過率ＴＦ（６９４）を０．０１％以下とすることができる。なお、吸収体３の内部透過率ＴＢ（６９４）が１（１００％）の場合であっても、すなわち、吸収体３を設けない場合であっても反射率Ｒ（６９４）を９９．９９％以上とすれば総合透過率ＴＦ（６９４）を０．０１％以下とすることができるが、そのような干渉膜を設けることは事実上困難であり、可能であったとしても非常に高価なものとなってしまう。本実施例によれば、例えばそれぞれの透過率Ｔ（６９４）が０．３％以下である第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂの間に、例えば内部透過率ＴＢ（６９４）が９０％以下の吸収体３を設けることにより、簡易かつ安価な構造でありながら、目視観察や撮影に適した０．０１％以下の総合透過率ＴＦ（６９４）を実現できることがわかった。この場合、図示しないが、特に、０．２％以下の透過率Ｔ（６９４）を示す第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂと７５％以下の内部透過率ＴＢ（６９４）を示す吸収体３とを用いることにより、目視観察により好ましいとされる０．００１％以下の総合透過率ＴＦ（６９４）を実現できることがわかった。なお、ここでは、レーザカットフィルタ１を透過させるレーザ光としてルビーレーザ光を用いた場合について説明したが、それ以外の波長を有するレーザ光、例えば、ＹＡＧレーザ光についても同様の結果が得られた。
【００５７】
以上、実施の形態、いくつかの変形例およびいくつかの実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態、変形例および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態、変形例および実施例では、吸収体の少なくとも一方の面に干渉膜を設けるようにしたレーザカットフィルタについて説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、それぞれ干渉膜が形成された２枚のガラス基板を、１枚の吸収体を挟むようにしてレーザカットフィルタを構成するようにしてもよい。具体的には、レーザ光を吸収する機能をほとんど持たないガラス基板４Ａ，４Ｂにおけるそれぞれの一方の面に第１および第２干渉膜２Ａ，２Ｂを形成したのち、ガラス基板４Ａ，４Ｂにおける干渉膜２Ａ，２Ｂが形成されていない側の面を互いに対向させ、吸収体を挟むように貼り合わせることにより、レーザカットフィルタ３０を構成するようにしてもよい。例えば、材料の組み合わせにより吸収体の表面に干渉膜を形成することが困難な場合であっても、このような構成とすることで、本発明のレーザカットフィルタを実現することができる。
【００５８】
また、上記変形例１，２では、２枚の基板の双方が吸収体として機能するようにしたが、これら２枚の基板のいずれか一方が吸収体として機能すればよい。さらに、２枚の基板を直に貼り合わせるようにしたが、これに限定されず、例えば、光束の透過する部分に穴の空いたスペーサ等を挟むことによりエアーギャップを設けるようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施例では、図５に示したように、内部透過率が平坦な波長依存性を示す吸収体（実施例１）、または、図６もしくは図７に示したように、短波長側と長波長側とで内部透過率が大きく異なる吸収体（実施例２，３）を用いた場合について説明したが、これらに限定されるものではない。吸収体は、所定のレーザ光（例えばルビーレーザ光やＹＡＧレーザ光）を僅かでも吸収するものであればよい。このような吸収体であれば、２面の干渉膜間における上記レーザ光の多重反射成分を除去することができ、その結果、レーザカットフィルタを透過するレーザ光の光量を十分に減衰することができる。この場合、特に、上記レーザ光に対応する波長以外の波長における内部透過率がより高いほうが望ましい。目視観察や撮影等を行うにあたって必要な光量が、より得やすい条件となるからである。なお、上記レーザ光における内部透過率よりもそれ以外の波長における内部透過率のほうが（目視観察や撮影が可能な範囲で）低くなるような吸収体であっても、上記レーザ光における内部透過率が僅かでも１００％を下回るものであれば本発明のレーザカットフィルタに適用可能である。この場合、目視観察や撮影等を行うには多少不利な条件となるが、上記レーザ光の干渉膜間における多重反射成分を除去するという観点では効果的である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレーザカットフィルタによれば、互いに対向配置され、所定の波長を有するレーザ光を反射すると共に、このレーザ光とは異なる波長の光を透過する少なくとも２面の干渉膜と、これらの干渉膜の間に設けられ、少なくともレーザ光を吸収する吸収体とを備えるようにしたので、所定の波長を有するレーザ光が干渉膜によって反射され、かつ、吸収体によって吸収され、２枚の干渉膜によるレーザ光減衰効果を十分に発揮させると共に、干渉膜の相互間における多重反射の影響を低減してレーザ光に対する総合透過率を小さくすることができ、高い安全性を確保できる。
【００６１】
特に、レーザ光が、６９４ｎｍの波長を有するルビーレーザ光または１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザ光のうちの少なくとも一方を含むものであり、干渉膜が上記ルビーレーザ光またはＹＡＧレーザ光のうちの少なくとも一方を反射し、吸収体がルビーレーザ光と比べて短い波長を有する可視光よりも、ルビーレーザ光およびＹＡＧレーザ光を多く吸収する材料からなるようにした場合には、ルビーレーザ光と比べて短い波長を有する可視光が干渉膜および吸収体を比較的高い総合透過率で透過するので、目視観察や撮影を行うのに必要な光量が容易に得られる。
【００６２】
特に、吸収体のレーザ光に対する透過率が９０．０％以下であり、かつ、干渉膜のレーザ光に対する透過率が０．３％以下であるようにした場合には、レーザ光に対する総合透過率を０．０１％以下とすることができ、従来と比べ、より安全性が向上する。
【００６３】
また、特に、２面の干渉膜が吸収体の両面に形成されるようにした場合には、よりコンパクトな構成とすることができる。
【００６４】
また、特に、吸収体として機能する少なくとも１枚の吸収板を含む２枚以上の基板が互いに貼り合わされ、または互いに対向配置され、これら２枚以上の基板の少なくとも最外面に干渉膜を形成するようにした場合には、２面の干渉膜が吸収板の両面に形成される場合よりも簡便に製造することができ、歩留まりも向上する。この場合、特に、２枚以上の基板が互いに貼り合わされた２つの面のいずれか一方、または互いに対向配置された２つの面のいずれか一方にも干渉膜をさらに形成するようにした場合には、さらにレーザ光を減衰させることができ、レーザ光に対する総合透過率をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザカットフィルタの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示したレーザカットフィルタの作用を説明するための要部拡大断面図である。
【図３】図１に示したレーザカットフィルタの第１の変形例（変形例１）としての断面構成を表す断面図である。
【図４】図１に示したレーザカットフィルタの第２の変形例（変形例２）としての断面構成を表す断面図である。
【図５】図１に示したレーザカットフィルタの第１の実施例（実施例１）としての吸収体における内部透過率の波長依存性を示す特性図である。
【図６】実施例１としての干渉膜における透過率の波長依存性を示す特性図である。
【図７】図１に示したレーザカットフィルタの第２の実施例（実施例２）としての吸収体における内部透過率の波長依存性を示す特性図である。
【図８】図１に示したレーザカットフィルタの第３の実施例（実施例３）としての干渉膜における透過率の波長依存性を示す特性図である。
【図９】図１に示したレーザカットフィルタの第４の実施例（実施例４）として、干渉膜の反射率と吸収体の内部透過率と総合透過率との関係を示す特性図である。
【図１０】本発明の変形例としてのレーザカットフィルタの断面構成を表す断面図である。
【図１１】本発明の比較例としてのレーザカットフィルタにおける作用を説明するための要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の他の比較例としてのレーザカットフィルタにおける断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１，１０，２０，３０…レーザカットフィルタ、２…干渉膜、３…吸収体、４…ガラス基板、１１，２１…第１部材、１２，２２…第２部材、Ｌ…透過光、Ｔ…透過率、ＴＢ…内部透過率、ＴＦ…総合透過率、Ｒ…反射率。
【図１】
2005062238.tif 000014
【図２】
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【図３】
2005062238.tif 000016
【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】
2005062238.tif 000021
【図９】
2005062238.tif 000022
【図１０】
2005062238.tif 000023
【図１１】
2005062238.tif 000024
【図１２】
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