(57)【要約】 【課題】内部応力の緩和された多層膜を備えた光学多層膜フィルタおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】多孔質層１３には空隙が存在するので、多層膜２の他の層で発生した内部応力が多孔質層１３に加わっても、多孔質層１３内部に伝わる応力が空隙の存在によって分散できる。分散された応力はあらゆる方向を向くため、多孔質層１３内で応力を打ち消すことができ、多層膜２全体としての内部応力を緩和できる。したがって、内部応力による品質への影響が少なくなり、基板の歪、膜全体あるいは膜の一部の剥離等の問題を低減できる。  また、多孔質層１３の蒸着中に、基板１０の表面が高周波振動によって微細な振動をしているので、蒸着材料が基板１０に到達した際に微細粒子化でき、形成中の層に空隙を発生させることができる。【選択図】図１
2007047530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された多層膜とを備え、
前記多層膜中に多孔質層を含んでいる
ことを特徴とする光学多層膜フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の光学多層膜フィルタにおいて、
前記多孔質層は、
層形成により圧縮応力を生じる圧縮応力材料と、
層形成により引張応力を生じる引張応力材料とを含む混合層である
ことを特徴とする光学多層膜フィルタ。
【請求項３】
基板上に、多孔質層を含む多層膜を形成する光学多層膜フィルタの製造方法であって、
前記基板に高周波振動を加えながら、蒸着によって前記多孔質層を形成する
ことを特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光学多層膜フィルタの製造方法において、
前記蒸着は、層形成により圧縮応力を生じる圧縮応力材料と、層形成により引張応力を生じる引張応力材料とをそれぞれ蒸発させて、イオンビームを前記基板に向けて照射しながら行う
ことを特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の光学多層膜フィルタにおいて、
前記圧縮応力材料がＴｉＯ2を含み、前記引張応力材料がＳｉＯ2を含む
ことを特徴とする光学多層膜フィルタ。
【請求項６】
請求項４に記載の光学多層膜フィルタの製造方法において、
前記圧縮応力材料がＴｉＯ2を含み、前記引張応力材料がＳｉＯ2を含む
ことを特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に多層膜を備えた光学多層膜フィルタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学フィルタは、デジタルスチルカメラ等の電子機器装置に広く用いられている。光学フィルタは、基板上にフィルタとして必要な波長特性を備えた膜を形成して得られる。この膜は、単層あるいは多層で形成されている。ここで、多層膜は、単層膜と比較して波長特性に応じた光学設計の自由度が高く、光学フィルタとして光学多層膜フィルタが広く用いられている。
基板上に形成された層は、多くの場合内部応力を有している。単層膜では、形成された層の材料および形成条件によって、引張応力または圧縮応力を生じる。一方、多層膜では各層の内部応力の相互作用によって、多層膜として引張応力または圧縮応力を生じる。これら膜の内部応力は、光学フィルタの品質に影響を及ぼす。品質の問題としては、例えば、基板の歪、膜全体あるいは膜の一部の剥離、基板の耐衝撃性の低下等が挙げられる。
【０００３】
膜に生じた内部応力の影響を打ち消す方法としては、以下の方法が知られている。
基板の一方の面と他方の面とに膜を形成し、基板に作用する一方の側の力と他方の面側の力とを釣り合わせる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、膜の内部応力によって生じる基板の変形に応じて、その変形を相殺するように、予め膜の被着面を球面に形成しておく方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、引張応力を有する層と圧縮応力を有する層とを組み合わせて多層膜を形成し、多層膜全体としての内部応力を低減する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２７０１８号公報（第２頁、段落番号［０００５］）
【特許文献２】特公平６−９０３２８号公報（第２頁、図２）
【特許文献３】特開２００３−２９０２４号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された方法では、基板の一方の面に膜を形成して基板が変形した後に、他方の面に膜を形成するため、基板の両面側ともに光学特性を満足する精度のよい膜を形成することが困難である。
特許文献２に示された方法では、基板を加工する工程が新たに付加されるだけでなく、基板の変形を予め予測しなければならず、応力のバランスが取りにくいという課題がある。
特許文献３に示された方法では、多層膜全体としての内部応力が低減されるため、基板を歪ませる恐れは少ない。しかし、引張応力を有する層と圧縮応力を有する層との間において、応力差による剥がれが発生しやすい。また、この方法は、単層の光学フィルタへの適用が難しい。
これらいずれの方法も、発生した内部応力の影響を外部からの作用で打ち消す方法であり、膜全体としての内部応力の緩和が十分でない。
【０００６】
本発明の目的は、内部応力の緩和された多層膜を備えた光学多層膜フィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学多層膜フィルタは、基板と、前記基板上に形成された多層膜とを備え、  前記多層膜中に多孔質層を含んでいることを特徴とする。
この発明によれば、多孔質層には空隙が存在するので、多層膜の他の層で発生した内部応力が多孔質層に加わっても、多孔質層内部に伝わる応力が空隙の存在によって分散される。分散された応力はあらゆる方向を向くため、多孔質層内で応力が打ち消される。したがって、多層膜全体としての内部応力が緩和する。
【０００８】
本発明では、前記多孔質層は、層形成により圧縮応力を生じる圧縮応力材料と、層形成により引張応力を生じる引張応力材料とを含む混合層であることが好ましい。
この発明では、多孔質層自体の有する応力が、圧縮応力を有する材料と、引張応力を有する材料とで多孔質層を形成することにより相殺され、低減する。したがって、多層膜全体としての内部応力がさらに緩和する。
ここで、層形成によって、圧縮応力または引張応力を生じるかは、層を形成する材料および層の形成条件によって決まる。
【０００９】
本発明の光学多層膜フィルタの製造方法は、基板上に、多孔質層を含む多層膜を形成する光学多層膜フィルタの製造方法であって、前記基板に高周波振動を加えながら、蒸着によって前記多孔質層を形成することを特徴とする。
この発明によれば、基板表面が微細な振動をしているので、蒸着材料が基板に到達した際に、基板表面で蒸着材料が微細粒子化して堆積する。ここで、堆積した微細粒子間には空隙が生じる。したがって、空隙の存在する多孔質層が得られ、前述の効果を達成できる光学多層膜フィルタの製造方法を提供できる。
【００１０】
本発明では、前記蒸着は、層形成により圧縮応力を生じる圧縮応力材料と、層形成により引張応力を生じる引張応力材料とをそれぞれ蒸発させて、イオンビームを前記基板に向けて照射しながら行うのが好ましい。
この発明では、蒸着によって圧縮応力材料と引張応力材料とで多孔質層を形成する際に、イオンビームの照射によって基板上で二つの材料の混合が均一に行われる。したがって、多孔質層自体の有する応力が低減され、前述の効果を達成できる製造方法を提供できる。
【００１１】
さらに、本発明では、圧縮応力材料がＴｉＯ2を含み、引張応力材料がＳｉＯ2を含むことが好ましい。
この発明では、圧縮応力材料としてＴｉＯ2を、引張応力材料としてＳｉＯ2を用いることで、多層膜フィルタに対して層厚や屈折率の調整など、光学設計がし易く、なおかつ、基板、あるいは多層膜に対する剥がれなどの密着性不良を防止しつつ、前述の効果を達成できる多孔質層を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいてより具体的に説明する。
図１には、本発明の光学多層膜フィルタであるＵＶ−ＩＲカットフィルタ１（Ultraviolet-Infrared cut filter）の概略断面図が示されている。
ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１は、可視波長域の光を透過し、所定波長以下の紫外線波長域と所定波長域以上の赤外波長域の光を反射する波長特性を有する光学多層膜フィルタである。ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１は、基板１０と多層膜２とを備えている。
【００１３】
基板１０には、白板ガラス（屈折率、ｎ＝１．５２）が用いられている。多層膜２は、フィルタとして機能するフィルタ層３と、層内に空隙を有する多孔質層１３とを備えている。
フィルタ層３は、低屈折率材料層１１である屈折率ｎが１．４６のＳｉＯ2層と、高屈折率材料層１２である屈折率ｎが２．４０のＴｉＯ2層とを交互に積層して形成されている。フィルタ層３の層数は、必要とする波長特性が得られるように、使用する材料の屈折率および層厚とともに、光学設計によって決められている。図１では、基板１０側および最上層側の低屈折率材料層１１と高屈折率材料層１２が示され、中間に位置する層は点線で省略されている。
【００１４】
フィルタ層３の層構成を、より具体的に以下の表記にしたがって説明する。
高屈折率材料層１２をＨと表記し、低屈折率材料層１１をＬと表記する。また、設計波長をλとして光学膜厚がλ／４の層を１Ｈ、１Ｌと表記する。（ｘＨ、ｙＬ）Sで表されるＳの表記は、スタック数と呼ばれる繰り返しの回数で、括弧内の構成を周期的に繰り返すことを表している。ｘとｙとは光学膜厚を表している。
【００１５】
設計波長λを５５０ｎｍとして、基板１０側の第１層の高屈折率材料層１２が０．６０Ｈ、第２層の低屈折率材料層１１が０．２０Ｌであり、以下順次１．０５Ｈ、０．３７Ｌ、（０．６８Ｈ、０．５３Ｌ）4、０．６９Ｈ、０．４２Ｌ、０．５９Ｈ、１．９２Ｌ、（１．３８Ｈ、１．３８Ｌ）6、１．４８Ｈ、１．５２Ｌ、１．６５Ｈ、１．７１Ｌ、１．５４Ｈ、１．５９Ｌ、１．４２Ｈ、１．５８Ｌ、１．５１Ｈ、１．７２Ｌ、１．８４Ｈ、１．８０Ｌ、１．６７Ｈ、１．７７Ｌ、（１．８７Ｈ、１．８７Ｌ）7、１．８９Ｈ、１．９０Ｌ、１．９０Ｈ、最上層の低屈折率材料層１１が０．９６Ｌの計６０層が形成されている。
ここで、本実施形態のように、フィルタ層３のみでＵＶ−ＩＲカットフィルタ１としての波長特性が得られるようにしてもよいし、多孔質層１３も含めてＵＶ−ＩＲカットフィルタ１としての波長特性が得られるように光学設計し、層厚および層数を決めてもよい。
【００１６】
多孔質層１３は、フィルタ層３の内部応力の影響を基板１０に伝えにくくするために、基板１０とフィルタ層３との間に形成されている。本実施形態では、多孔質層１３の厚みは０．５μｍである。なお、多孔質層１３の厚みは、フィルタ層３の内部応力を緩和できる厚さであり、０．１μｍ〜１．０μｍ程度が好ましい。
また、多孔質層１３は、微細粒子が堆積した構造を有しており、微細粒子間に空隙が存在する。さらに、多孔質層１３は、ＳｉＯ2とＴｉＯ2とを含む混合層である。本実施形態のＴｉＯ2は層形成によって圧縮応力を有する圧縮応力材料であり、ＳｉＯ2は層形成によって引張応力を有する引張応力材料である。
【００１７】
なお、基板１０としては、水晶板、プラスチック板等を用いることができる。
また、フィルタ層３を形成する低屈折率材料としては、ＳｉＯ2の他、ＭｇＦ2を用いることができ、高屈折率材料としては、ＴｉＯ2の他、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＳ等を用いることができる。また、光学設計の必要に応じて、中屈折率材料であるＡｌ2Ｏ3を用いることができる。
さらに、本実施形態では、多孔質層１３は、ＳｉＯ2とＴｉＯ2とで形成されているが、単一の材料で形成されていてもよい。多孔質層１３を形成する材料には、フィルタ層３を形成する材料と同じ材料を用いることができる。
【００１８】
図２には、基板１０に蒸着等の表面処理を行う真空蒸着装置１００の概略図が示されている。
以下に、真空蒸着装置１００を図面に基づいて説明し、続いて基板１０への表面処理工程を中心にＵＶ−ＩＲカットフィルタ１の製造方法を説明する。
【００１９】
図２において、真空蒸着装置１００は、チャンバ４０を備えている。チャンバ４０は、真空蒸着による薄膜の形成やプラズマ等による表面処理を行うチャンバである。チャンバ４０の内圧は、真空生成装置４１により制御されている。ここで、真空生成装置４１は、ロータリーポンプ４２、ルーツポンプ４３、およびクライオポンプ４４を備えている。
【００２０】
基板１０は、ドーム状の支持装置２０に複数保持されている。そして、基板１０は、支持装置２０とともにチャンバ４０内の上部に配置されている。ここで、支持装置２０は、各基板１０への表面処理が均一になるように、図示しない回転機構によって、図中の矢印で示す方向に回転させられている。
また、支持装置２０には、基板１０を高周波振動させるための高周波振動発生手段３０が接触して配置されている。
【００２１】
チャンバ４０の内部には、屈折率の異なる蒸着材料を組み合わせて、多層膜２を効率よく形成するために、蒸発源６１および蒸発源６２がチャンバ４０の下方に一対設けられている。そして、これら一対の蒸発源６１，６２に配置された蒸着材料６３，６４を蒸発させる電子銃６５，６６および蒸着量を調整する開閉可能なシャッタ６７，６８が一対設けられている。本実施形態では、蒸着材料６３はＳｉＯ2で、蒸着材料６４はＴｉＯ2である。
【００２２】
また、チャンバ４０には、プラズマ処理を行うために、高周波プラズマ発生装置７０が設置されている。高周波プラズマ発生装置７０は、チャンバ内に設置されたＲＦコイル７１と、チャンバ外でこれに接続されているマッチングボックス７２と、高周波発信器７３とから構成されている。
プラズマ処理に使用されるガスである酸素とアルゴンは、酸素供給手段７４とアルゴン供給手段７５から、オートプレシャーコントローラ７７で所定の圧力になるように、マスフローコントローラ７８で流量が制御されて導入される。
【００２３】
さらに、チャンバ４０には、イオンビームを発生するイオンガン８０が設置されている。イオンガン８０には、導入ガスをプラズマ化し、正イオンを発生するためのＲＦ電源８１と、正イオンを加速するためのＤＣ電源８２とが接続されている。発生した正イオンは、イオンビームとなって基板１０に向かって照射される。イオンガン８０に使用する酸素とアルゴンは、酸素供給手段７４とアルゴン供給手段７５から、マスフローコントローラ８３で流量が制御されて導入される。
【００２４】
図３には、支持装置２０および高周波振動発生手段３０の概略断面図が示されている。
図３において、支持装置２０には、基板１０が同心円状に４段にわたって保持できるように、基板１０を保持するための孔２１が複数設けられている。図３では、説明のために基板１０を取り除いた状態の孔２１が一つ示されている。孔２１は支持装置２０を貫通して設けられている。
基板１０は、孔２１にどのような方法で保持されていてもよい。保持方法としては、例えば、図示されない爪によって下に落下しないように保持されていてもよいし、テープなどで止められていてもよい。また、保持用の孔２１を設けずに、支持装置２０の蒸発源６１，６２側の面にテープ等で基板１０を貼り付けてもよい。いずれの保持方法にしても、支持装置２０から高周波振動が伝わるように、基板１０は支持装置２０に弾性的に固定される。
【００２５】
高周波振動発生手段３０は、図３中の一点鎖線で示された支持装置２０の回転中心付近の位置に接触するように配置されている。高周波振動発生手段３０で発生した高周波振動は、支持装置２０の回転中心付近に伝わり、支持装置２０の外周に向かって伝播する。
高周波振動発生手段３０は、高周波振動子３１と高周波発信器３２とを備えている。  高周波振動子３１および高周波発信器３２としては、大きな出力が容易に得られるランジュバン型振動子が用いられている。高周波を発生させるためには、圧電セラミックス、圧電高分子膜、圧電薄膜等の圧電材料を用いることができる。
【００２６】
以下にＵＶ−ＩＲカットフィルタ１の製造方法について説明する。
基板１０を有機溶剤、純水等によって洗浄し、表面に付着した汚れを取り除いておく。次に、洗浄の終了した基板１０を支持装置２０に保持し、支持装置２０をチャンバ４０に導入する。導入後、ロータリーポンプ４２、ルーツポンプ４３、およびクライオポンプ４４によって、チャンバ４０内を排気する。この排気によって、支持装置２０および基板１０に吸着しているガス、水分等を脱離させる。これらガス等の脱離を促進するには、支持装置２０および基板１０をハロゲンランプ等によって加熱するのが好ましい。
なお、排気可能な予備室をチャンバ４０に併設しておき、予備室に支持装置２０および基板１０を導入し、予備室でガス等の脱離を行なって、その後チャンバ４０に導入してもよい。
【００２７】
次に、基板１０の表面のクリーニングとその表面にシラノール基を生成するための処理を行う。これらの表面処理は、形成される多孔質層１３と基板１０との密着性の向上に役立つ。
チャンバ４０には、酸素供給手段７４またはアルゴン供給手段７５からそれぞれのガスを導入し、オートプレシャーコントローラ７７とマスフローコントローラ７８によって、チャンバ４０内を一定圧力に制御する。高周波プラズマは、およそ１０-3〜１０3Ｐａで発生可能であるが、１×１０-2Ｐａ〜１×１０-1Ｐａが好適である。ここで、高周波周波数は、１３．５６ＭＨｚとした。処理時間は、０．５〜３分間で、この処理によって基板１０の表面にシラノール基が生成される。
その他、シラノール基を生成するための処理として、イオンガン８０を使用することもできる。この場合も、処理時間は０．５〜３分間で、この処理で、基板１０の表面にシラノール基が生成される。
【００２８】
基板１０の表面処理後、基板１０の表面に多孔質層１３の形成を行う。多孔質層１３は、屈折率の異なる材料で、かつ内部応力の異なる材料を同時に蒸着することにより形成するのが好ましい。本実施形態では、高屈折率で層形成により引張応力を生じる引張応力材料ＴｉＯ2と、低屈折率で層形成により圧縮応力を生じる圧縮応力材料ＳｉＯ2を用いる。蒸着による多孔質層１３の形成は、イオンガン８０により発生したイオンビームを基板１０に向けて照射しながら、かつ高周波振動発生手段３０によって、基板１０に高周波振動を加えながら行う。
【００２９】
イオンビームの照射は、以下の方法で行う。
イオンガン８０に、アルゴン供給手段７５から、アルゴンをマスフローコントローラ８３で一定流量に制御して導入する。導入されたガスは、イオンガン８０内部でプラズマ化される。プラズマは高周波プラズマであり、ＲＦ電源８１の周波数は通常１３．５６ＭＨＺである。生成した正イオンは、ＤＣ電源８２で電圧印加された加速電極によって引き出され、イオンビームとなって基板１０に向かって照射される。なお、基板１０上で絶縁破壊が起き、異常放電が発生するのを防止するため、内蔵されたニュートライザーから電子を供給し中和している。
【００３０】
一方、基板１０には以下の方法で高周波振動を加える。
高周波振動発生手段３０で発生した高周波振動は、支持装置２０に伝わり、基板１０は、支持装置２０を介して高周波振動する。高周波振動の振動周波数は、１０ＫＨｚ以上で５０ＫＨｚ以下が好ましい。また、振動の振幅は、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００３１】
多孔質層１３の形成後、蒸着によって多孔質層１３の表面にＴｉＯ2からなる高屈折率材料層１２を形成し、次にＳｉＯ2からなる低屈折率材料層１１を形成する。その後、これらの層を交互に前述の層構成で積層し、最後は最上層である低屈折率材料からなる層１１の形成で終了してフィルタ層３を形成する。これらフィルタ層３の各層は、イオンビームを照射しながら形成してもよい。
【００３２】
なお、フィルタ層３の表面に、撥水層または防曇層としての有機化合物層を設けてもよい。撥水層はフッ素を含有する有機化合物を、防曇層は親水性基を有する有機化合物を蒸着することによって得られる。
以上の製造方法で得られたＵＶ−ＩＲカットフィルタ１は、多層膜２の内部応力による変形も少なく、多層膜２形成前の基板１０の形状とほぼ同じ形状を有していた。
【００３３】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）多孔質層１３には空隙が存在するので、多層膜２の他の層で発生した内部応力が多孔質層１３に加わっても、多孔質層１３内部に伝わる応力が空隙の存在によって分散できる。分散された応力はあらゆる方向を向くため、多孔質層１３内で応力を打ち消すことができ、多層膜２全体としての内部応力を緩和できる。したがって、内部応力による品質への影響が少なくなり、基板の歪、膜全体あるいは膜の一部の剥離等の問題を低減できる。
【００３４】
（２）多孔質層１３自体の有する応力が、圧縮応力を有する材料と、引張応力を有する材料とで多孔質層１３を形成することにより相殺され、低減できる。したがって、多層膜２全体としての内部応力をさらに緩和できる。
【００３５】
（３）多層膜２自体の内部応力が減少するため、外部からの衝撃によって多層膜２に亀裂を入りにくくできる。したがって、亀裂による基板１０の割れも生じにくく、基板１０の耐衝撃性の低下を防ぐことができる。
【００３６】
（４）多孔質層１３の屈折率は、ＳｉＯ2とＴｉＯ2の混合比率で決めることができる。したがって、多孔質層１３の屈折率は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１の波長特性が得られる光学設計に応じて選択できる。
【００３７】
（５）基板１０の表面が微細な振動をしているので、蒸着材料が基板１０に到達した際に、基板１０の表面で蒸着材料が微細粒子化して堆積する。ここで、堆積した微細粒子間には空隙が生じる。したがって、空隙の存在する多孔質層１３が得られ、多層膜２全体としての内部応力を減少できる。
【００３８】
（６）蒸着によって圧縮応力材料と引張応力材料とで多孔質層１３を形成する際に、イオンビームの照射によって基板１０上で二つの材料の混合が均一に行われる。したがって、多孔質層１３自体の有する応力が低減され、前述の効果を達成できる製造方法を提供できる。
【００３９】
（７）異なる屈折率を有する蒸着材料から多孔質層を形成しても、イオンビームの照射によって基板１０上で二つの材料の混合が均一に行われる。したがって、材料の混合比を変えることによって、光学設計に応じた多孔質層１３の屈折率が得られ、必要な光学特性を備えたＵＶ−ＩＲカットフィルタ１を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
光学多層膜フィルタとしては、例えば、ＵＶ−ＩＲカットフィルタのほかに、赤外線（ＩＲ）カットフィルタ、紫外線（ＵＶ）カットフィルタ、反射防止膜、選択透過膜、ハーフミラー等が挙げられる。これらのフィルタは、特定の波長帯の電磁波を透過または反射する波長特性を有している。
【００４１】
また、図４には、本実施形態の変形例が示されている。
前記実施形態では、基板１０とフィルタ層３との間に多孔質層１３を設けていたが、図４に示すように、低屈折材料からなる層１１と高屈折材料からなる層１２の間に繰り返して多孔質層１３を設けてもよい。このように、多孔質層１３を多層膜２に複数設けることにより、より多層膜２の応力を緩和できる。
【００４２】
ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１は、例えば、基板１０が透明な水晶で構成されることにより、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ機能の光学多層膜フィルタを一体的に構成した光学ローパスフィルタ２００を容易に得ることができる。
【００４３】
図５は、光学ローパスフィルタ２００を構成する各層を分解して示した斜視図である。図５に基づいて、光学ローパスフィルタ２００の構造及び光学軸と光線の進行方向について説明する。
光学ローパスフィルタ２００は、複屈折性を有する２つの水晶板２１０，２２０と、水晶からなる１／４波長板２３０を備え、２つの水晶板２１０，２２０の間に、１／４波長板２３０を挿入した３層構造の４５度分離タイプの一例である。これら３層構造を構成する水晶板２１０と、１／４波長板２３０と、水晶板２２０とは、それぞれが光学接着剤等によって気泡が発生しないように一体に貼り合わされている。
【００４４】
水晶板２１０は、複屈折性を有する透明な水晶からなる光学多層膜フィルタであり、光入射側に配置される。水晶板２１０の光入射側の面には、前述のように、表面から順に多孔質層１３、フィルタ層３が形成されている（図示せず、図１参照。）。
【００４５】
また、水晶板２１０は、光入射面と直交し、かつ紙面と平行な面（ｘ−ｚ平面）において、ｚ軸と約４５度の方位角をなす方向（矢印Ａ１により示す方向）に光学軸（光学的主軸）を有している。この水晶板２１０に入射した光線Ｌ１は、水晶板２１０の有する複屈折性によって、互いに直交する２つの光線Ｌ１１，Ｌ１２に分離される。これらの光線Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれ偏光状態が直線偏光に変換されて１／４波長板２３０に向かって出射する。
【００４６】
１／４波長板２３０は、入射面（ｘ−ｙ平面）において、ｘ軸と略４５度の方位角をなす方向（矢印Ａ２により示す方向）に光学軸を有している。これにより、１／４波長板２３０に入射した光線Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれ直線偏光光から円偏光光に偏光状態が変換されて、２つの光線Ｌ１３，Ｌ１４となって水晶板２２０に向かって出射する。
【００４７】
光出射側に配置される水晶板２２０は、光入射面と直交し、かつ紙面と直交する面（ｙ−ｚ平面）において、ｙ軸と略４５度の方位角をなす方向（矢印Ａ３により示す方向）に光学軸を有している。この水晶板２２０に入射した円偏光光線Ｌ１３は、水晶板２２０の有する複屈折性によって、入射面に対して水平方向と垂直方向の互いに直交する２つの光線Ｌ１５，Ｌ１６に分離されて出射する。同様に、水晶板２２０に入射した光線Ｌ１４は、入射面に対して水平方向と垂直方向の互いに直交する２つの光線Ｌ１７，Ｌ１８に分離されて出射する。これらの光線Ｌ１５，Ｌ１６，Ｌ１７，Ｌ１８は、それぞれ偏光状態が直線偏光に変換されて出射される。
【００４８】
このように構成された、光学ローパスフィルタ２００は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ機能を一体的に構成した光学ローパスフィルタ２００を得ることができる。特に、構成するそれぞれの水晶板が貼り合わされて一体構造になっている構成において、反りの少ない、光学的歪を防止した光学ローパスフィルタ２００を得ることができる。
【００４９】
このようにＵＶ−ＩＲカットフィルタ機能が一体的に構成された光学ローパスフィルタ２００は、例えば、デジタルスチルカメラ等に用いることができる。また、光学ローパスフィルタ２００を防塵ガラス機能として配置することも可能であり、貼り合せ精度がよい、良好な光学特性のデジタルスチルカメラ等が得られる。
光学ローパスフィルタ２００は、デジタルスチルカメラ以外の電子機器装置として、例えば、カメラ付き携帯電話、カメラ付携帯パソコン（パーソナルコンピュータ）等の撮像部に用いることができる。
【００５０】
また、本発明を実施するための最良の方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、使用する材料、処理時間、濃度、その他の詳細な事項において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した材料、処理時間、濃度などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの材料、処理時間、濃度などの限定の一部もしくは全部の限定を外した記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態にかかるＵＶ−ＩＲカットフィルタを示す概略断面図。
【図２】本発明の実施形態にかかる真空蒸着装置を示す概略図。
【図３】本発明の実施形態にかかる支持装置と高周波振動手段とを示す概略断面図。
【図４】本発明の実施形態の変形例にかかる光学多層膜フィルタを示す概略断面図。
【図５】本発明の光学多層膜フィルタを用いた光学ローパスフィルタの斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１…光学多層膜フィルタとしてのＵＶ−ＩＲカットフィルタ、２…多層膜、１０…基板、１３…多孔質層。
【図１】
2007047530.tif 000003
【図２】
2007047530.tif 000004
【図３】
2007047530.tif 000005
【図４】
2007047530.tif 000006
【図５】
2007047530.tif 000007