(57)【要約】【課題】最終的な分光特性に影響せず、最終的な表面形状をオプティカルモジュールの幾何設計条件を満たすように調整できる反射鏡を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成され、前記基板に背を向けた側の表面が凸面状及び凹面状のいずれかの形状を呈する応力をそなえた応力調整膜と、前記応力調整膜上に形成され、前記応力調整膜に背を向けた側の表面が前記応力調整膜により形状の調整をしてなる反射膜とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、前記基板に背を向けた側の表面が凸面状及び凹面状のいずれかの形状を呈する応力をそなえた応力調整膜と、
前記応力調整膜上に形成され、前記応力調整膜に背を向けた側の表面が前記応力調整膜により形状の調整をしてなる反射膜と
からなる反射鏡。
【請求項２】
前記基板が、前記応力調整膜の表面形状に応じて凸面状及び凹面状のいずれかの形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項３】
前記応力調整膜は、平均膜厚が１８０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の反射鏡。
【請求項４】
前記基板及び前記応力調整膜が、凸面状をした表面形状とすることを特徴とする請求項３に記載の反射鏡。
【請求項５】
前記応力調整膜は、二酸化けい素及び硫化亜鉛のいずれか１よりなることを特徴とする請求項４に記載の反射鏡。
【請求項６】
前記基板及び前記応力調整膜が、凹面状をした表面形状とすることを特徴とする請求項３に記載の反射鏡。
【請求項７】
前記応力調整膜は、二酸化チタン、五酸化チタン、弗化マグネシウム、三酸化二アルミニウム、酸化マグネシウム、五酸化二タンタル及び二酸化ジルコニウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項６に記載の反射鏡。
【請求項８】
前記反射膜が、銀及びアルミニウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項９】
さらに前記反射膜上に、高屈折率層及び低屈折率層を積層した反射向上膜を形成していることを特徴とする請求項８に記載の反射鏡。
【請求項１０】
前記高屈折率層としては、二酸化チタン、硫化亜鉛及び五酸化二タンタルのいずれか１よりなり、
前記低屈折率層としては、二酸化けい素及び弗化マグネシウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項９に記載の反射鏡。
【請求項１１】
凸面状及び凹面状のいずれかの曲面をした基板と、
前記基板上に形成され、前記基板と背を向けた側の表面が前記基板の凸面状及び凹面状のいずれかの形状に見合った応力をそなえた応力調整膜と、
前記応力調整膜上に形成され、前記応力調整膜と背を向けた側の表面が前記応力調整膜により形状の調整をされる反射膜と
からなる反射鏡。
【請求項１２】
前記応力調整膜は、平均膜厚が１８０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の反射鏡。
【請求項１３】
前記応力調整膜は、凸面状をした表面形状とし、
前記基板は、前記応力調整膜の表面形状に見合った凸面状の曲面を有することを特徴とする請求項１２に記載の反射鏡。
【請求項１４】
前記応力調整膜は、二酸化けい素及び硫化亜鉛のいずれか１よりなることを特徴とする請求項１３に記載の反射鏡。
【請求項１５】
前記応力調整膜は、凹面状をした表面形状を有し、
前記基板は、前記応力調整膜の表面形状に見合った凹面状の曲面を有することを特徴とする請求項１２に記載の反射鏡。
【請求項１６】
前記応力調整膜は、二酸化チタン、五酸化チタン、弗化マグネシウム、三酸化二アルミニウム、酸化マグネシウム、五酸化二タンタル及び二酸化ジルコニウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項１５に記載の反射鏡。
【請求項１７】
前記反射膜は、銀及びアルミニウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項１１に記載の反射鏡。
【請求項１８】
さらに前記反射膜上に、高屈折率層及び低屈折率層を積層した反射向上膜を形成していることを特徴とする請求項１７に記載の反射鏡。
【請求項１９】
前記高屈折率層としては、二酸化チタン、硫化亜鉛及び五酸化二タンタルのいずれか１よりなり、
前記低屈折率層としては、二酸化けい素及び弗化マグネシウムのいずれか１よりなることを特徴とする請求項１８に記載の反射鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射鏡に関し、表面形状を調整可能な反射鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射鏡としてはその表面形状がオプティカルモジュールの使用規格に従って定められてなるのがほとんどである。オプティカルモジュールの光学幾何設計に合わせて迷光（stray  light）を生じさせないために、例えば凹或いは凸面状をし且つ特定の曲率をそなえた反射鏡でなければならない。
【０００３】
従来の、表面形状を内部応力により凹面状に湾曲させた反射鏡例を図６、７に示す。反射鏡６としては、基板６１上にＡｌ２Ｏ３からなりその膜厚が９０ｎｍである緩衝膜６２が形成され、その上に金属反射膜６３が形成され、その上に反射向上膜６４が形成されてなる。
【０００４】
応力特性が引張り応力（tension  stress）を示すＡｌ２Ｏ３による緩衝膜６２は凹面状をした表面形状としているが、反射鏡６における緩衝膜６２の膜厚は全体の表面形状として凹面状をするほどに至らず、反射向上膜６４を積層した反射鏡は、ほぼ平らな表面となるため、オプティカルモジュールの光学幾何設計を満たす凸又は凹面状をした表面の反射鏡６がなかなか得られない。
【０００５】
そして、反射向上膜６４を積層するための材料の種類によって反射鏡６の表面形状を調整することもできるが、反射鏡６には、それぞれの膜層の種類による自身の引張り応力と圧縮応力互いの釣合い具合によっては過剰に残れば、膜に割れが生じるため、反射向上膜６４によって反射鏡６の表面形状を凸又は凹面状にすることもなかなか困難であり、しかも、反射鏡６の分光特性にも気を配って積層を行わなければならない。従って、製造手間がかかる。
【０００６】
さらに、反射鏡６では、屈折率が異なる種類の反射向上膜６４を積層し、屈折率が異なる材料の間の応力の違いによる応力累積量により膜の割れを避けようとしているが、応力の違いにより応力が互いに消し合うことがあり、この方法も期待され難い。
【０００７】
また、従来の他の特定の表面形状をそなえた反射鏡の他例を図７に示す。この反射鏡６Ａでは、緩衝膜６２を積層する前に、例えば基板６１Ａに対して研磨などにより凸面状又は図示の凹面状をした表面６１１に仕上げる。そして前記と同様に緩衝膜６２、金属反射膜６３、反射向上膜６４の順に積層して最終的に所定の表面形状をした反射鏡６Ａとする。
【０００８】
しかしながら、凸面状又は図示の凹面状をした表面の反射鏡が得られるとはいえ、研磨処理などの過程を経なければならないので、製造コストはやはり容易く減らすることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消しようとするもので、最終的な分光特性に影響せず、最終的な表面形状をオプティカルモジュールの幾何設計条件を満たすように調整できる構成による反射鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく本発明の第１の反射鏡は、基板と、基板上に形成され、基板に背を向けた側の表面が凸面状及び凹面状のいずれかの形状を呈する応力をそなえた応力調整膜と、応力調整膜上に形成され、応力調整膜と背を向けた側の表面が応力調整膜により形状の調整をされる反射膜とからなる反射鏡を提供する。
【００１１】
上記反射鏡は、応力調整膜の表面形状に対応して凸面状及び凹面状のいずれかの形状を呈する基板を用いることができる。
【００１２】
上記反射鏡は、応力調整膜の平均膜厚が少なくとも１８０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１３】
基板及び応力調整膜は、凸面状をした表面形状とすることができる。この場合、応力調整膜は、二酸化けい素及び硫化亜鉛のいずれか１によりなることが好ましい。
【００１４】
また、基板及び応力調整膜は、凹面状をした表面形状としてもよい。この場合、応力調整膜は、二酸化チタン、五酸化チタン、弗化マグネシウム、三酸化二アルミニウム、酸化マグネシウム、五酸化二タンタル及び二酸化ジルコニウムのいずれか１よりなることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の反射鏡は、反射膜は銀及びアルミニウムのいずれか１よりなることが好ましい。
【００１６】
さらに上記反射鏡は、反射膜上に、複数の高屈折率層及び低屈折率層を交互に積層した反射向上膜を形成することができる。
【００１７】
上記高屈折率層としては、二酸化チタン、硫化亜鉛及び五酸化二タンタルのいずれか１よりなる。低屈折率層としては、二酸化けい素及び弗化マグネシウムのいずれか１よりなる。
【００１８】
また、本発明の第２の反射鏡は、凸面状及び凹面状のいずれかの曲面をした基板と、基板上に形成され、基板に背を向けた側の表面が基板の凸面状及び凹面状のいずれか１の形状に見合った応力をそなえた応力調整膜と、応力調整膜上に形成され、応力調整膜に背を向けた側の表面が応力調整膜により形状の調整をされる反射膜とからなる反射鏡を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、反射鏡の最終的な表面、即ち反射膜の表面は応力調整膜により凸面状及び凹面状のいずれかの形状に整えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の反射鏡の構成例を概略示す縦断面図である。
【００２２】
この実施の形態の反射鏡１は、基板１２と、基板１２上に形成され、基板１２に背を向けた側の表面１２１が凸面状及び凹面状のいずれかの形状を呈する応力をそなえた応力調整膜１３と、応力調整膜１３上に形成され、応力調整膜１３の応力により応力調整膜１３に背を向けた側の表面が形状の調整をされる反射膜１４と、複数の反射向上膜１５とから積層してなる。
【００２３】
なお、応力特性が引張り特性を示す応力調整膜１３によれば、その表面形状としては凹面状にされ、応力特性が突張り特性を示す応力調整膜１３によればその表面形状としては凸面状を呈する。このように応力調整膜１３本来の内部応力により反射膜４即ち反射鏡１の最終的な表面形状を調整することができる。
【００２４】
基板１２は、凸面状及び凹面状のいずれかの曲面をする。
【００２５】
反射向上膜１５は、この例において、高屈折率層１５１及び低屈折率層１５２を複数交互に積層してなる。
【００２６】
応力調整膜１３は、基板１２と反対側の表面が基板１２の凸面状及び凹面状のいずれかの形状に見合った所定の内部応力により所定の曲面を形成している。この例においては、応力調整膜１３の平均膜厚が少なくとも１８０ｎｍ以上であることが好ましい。このように、応力調整膜１３の応力特性により、反射鏡の最終的な積層してなる平均厚みに見合ったほどよい曲率をそなえた表面形状をすると共に、オプティカルモジュールの幾何設計における使用規格を満たすような構成をすることができる。
【００２７】
この例においては、応力調整膜１３は、二酸化けい素(SiO2)及び硫化亜鉛(ZnS)のいずれか１よりなり、反射膜１４は、銀(Ag)及びアルミニウム(Al)のいずれか１よりなることが好ましい。また、高屈折率層１５１は好ましく、二酸化チタン(TiO2)、硫化亜鉛(ZnS)及び五酸化二タンタル(Ta2O5)のいずれか１よりなり、低屈折率層１５２は好ましく、二酸化けい素(SiO2)及び弗化マグネシウム(MgF2)のいずれか１よりなる。
【００２８】
上記実施の形態において、実施例１では応力調整膜１３は二酸化けい素よりなり、平均厚みが１９０ｎｍの凸面状の表面形状をしている。基板１２としては、応力調整膜１３の表面形状に見合った凸面状をした曲面１２１を有するものを用いる。反射膜１４は銀よりなり厚みが１８６０ｎｍである。高屈折率層１５１及び低屈折率層１５２としてはそれぞれＴｉＯ２、ＳｉＯ２により形成される。この実施例では、高屈折率層１５１及び低屈折率層１５２が交互に積層された多層構造の反射向上膜１５の平均全体堆積厚みとしては３５０ｎｍである。
【００２９】
この実施例１の反射鏡１の三次元の表面形状を示す添付データ１を参照すると、反射鏡の最終的な表面形状が明らかに凸面状をしていることが分かる。また、この例の反射鏡１の最終的な表面形状として図２のグラフに示している。当該反射鏡１の最終的な表面の粗さでは、相対的な最高部分は＋０．２５μｍ、最低部分は−０．２５μｍであり、ＰＶ(山／谷)値は約０．５μｍである。
【００３０】
また、実施例２の反射鏡として、図示しないが応力調整膜の膜厚が３３０ｎｍである以外ほかの構成は前記と同様である。添付データ２から、この例の反射鏡の最終的な表面形状は明らかに凸面状をしていることが分かる。この例の反射鏡の最終的な表面形状を図３のグラフに示している。図示の如く、当該反射鏡の最終的な表面の粗さは、前記実施例１よりも凹凸が大きく、相対的な最高部分は＋０．３５０μｍ、最低部分は−０．４７５μｍであり、ＰＶ値は実施例１より高く、約０．８２５μｍを示す。
【００３１】
また、応力調整膜としては凹面状をした表面形状の反射鏡３の構成例を図４を参考して説明する。
【００３２】
この例においては、基板３２は凹面状をしたものであり、その上には表面形状が凹面状をした応力調整膜３３が形成され、その上には反射膜３４と、高屈折率材料よりなる高屈折率層３５１と低屈折率材料からなる低屈折率層３５２とからなる反射向上層３５が積層されている。
【００３３】
当該応力調整膜３３は例えば、二酸化チタン(TiO2)、五酸化チタン(Ti3O5)、弗化マグネシウム(MgF2)、三酸化二アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、五酸化二タンタル(Ta2O5)及び二酸化ジルコニウム(ZrO2)のいずれか１よりなる。この例においては二酸化チタンを用いる。
【００３４】
この例においては、添付データ３から、この例の反射鏡３の最終的な表面形状は明らかに凹面状をしていることが分かる。この例の反射鏡３の最終的な表面形状を図５のグラフに示している。図示の如く、当該反射鏡３の最終的な表面の粗さは、相対的な最高部分は＋０．２５０μｍ、最低部分は−０．２７５μｍであり、ＰＶ(Peak-to-Valley)値は約０．５２５μｍを示す。
【００３５】
【表１】
2007108676.tif 000003
以上により、反射向上膜の膜厚を調整することなく、応力調整膜本来の応力特性により、オプティカルモジュールの幾何的な設計条件に見合った所定の曲率を有する表面形状をするような平均厚み及びＰＶ値を有し、また、最終的な分光特性を損わずにオプティカルモジュールの幾何的な設計を満たす曲率規格を有することができる。
【００３６】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の反射鏡によれば、反射鏡の最終的な分光特性を損わず、且つ最終的な表面形状はオプティカルモジュールの幾何的な設計を満たす曲率を有する反射鏡が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の反射鏡の構成例を概略示す縦断面図である。
【図２】同形態例の反射鏡の表面粗さを示すグラフである。
【図３】本発明の他の形態例の反射鏡例の表面粗さを示すグラフである。
【図４】本発明の反射鏡の他の構成例を概略示す縦断面図である。
【図５】同形態例の反射鏡の表面粗さを示すグラフである。
【図６】従来の反射鏡の構成例の概略縦断面図である。
【図７】従来の他の反射鏡の構成例の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１、３          反射鏡
１２、３２      基板
１２１、３２１  基板表面
１３、３３      応力調整膜
１４、３４      反射膜
１５、３５      反射向上膜
１５１、３５１  高屈折率層
３５１、３５２  低屈折率層
（添付資料）
添付データ１
2007108676.tif 000004
添付データ２
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添付データ３
2007108676.tif 000006
【図１】
2007108676.tif 000007
【図２】
2007108676.tif 000008
【図３】
2007108676.tif 000009
【図４】
2007108676.tif 000010
【図５】
2007108676.tif 000011
【図６】
2007108676.tif 000012
【図７】
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