专利名称：：分色镜的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种分色镜。
背景技术：
：分色镜的使用目的，是用以在光通信等领域中使第1波长光透射、并使第2波长光无法透射而加以反射。例如，设计成使1560nm的波长光透射、并使1310nm波长的光无法透射而加以反射的分色镜，是使自光纤出射的1560nm波长的光垂直入射分色镜并透射，且使自另一光源出射的1310nm的光以相同分色镜加以反射而入射上述光纤中。上述光学系统中，由于1560nm的光是垂直入射分色镜，以高透射率透射，因此成为杂散光的量较少，实质上并无考虑的必要。然而，由于1310nm的光是以规定角度入射分色镜并反射，因此会有反射后在光学系统中成为杂散光，而以较大入射角再次入射分色镜的情形。一般而言，已知以多层膜(本说明书及权利要求范围中，是指将高折射物质与低折射物质交互重叠而使其具有规定光学特性的膜)形成的滤波器中，分光透射特性是随着入射角的增大而偏移至短波长侧(高频侧)。例如，图8是表示形成于玻璃上的具有表1所示膜构成的由多层膜所构成的高通滤波器的分光透射特性。可以得知，对于1310nm的光的透射率，至入射角40。为止能大致保持于0，但入射角在60。以上则接近于40%。另外，表1中，n表示折射率、nm表示膜厚、nd表示光学膜厚(nm)，关于上述表示，在以下的表中亦相同。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>一般而言，此种滤波器是设计成高折射物质与低折射物质的光学膜厚之比大致为1。相对于此，发明人发现，若高折射物质与低折射物质的光学膜厚之比为2以上，则上述波长偏移可被抑制到某程度，其结果，即使当倾斜入射时，特性的变化亦不大，并依据此发现进行发明。本发明已公开于日本特开平11-101913号公报(专利文献1)。专利文献1:日本特开平11_101913号7>才艮然而，即使应用专利文献l所揭示的技术，亦不易避免以较大入射角入射的杂散光透射。例如，图9是表示形成于玻璃上的具有表2所示膜构成的由多层膜所构成的高通滤波器的分光透射特性。与图8相较，虽然特性已有改善，但对于1310nm的光的透射率，在入射角60度时有2%左右，但在入射角80。时则达到30%左右。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>
发明内容本发明是鉴于上述问题而构成，其目的在于提供一种即使杂散光的入射角变大，亦能使杂散光难以透射的分色镜。为达成上述目的，第l方案的分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，是使以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光无法透射而加以反射，并使以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光透射，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含低通滤波器部与高通滤波器部，该低通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，该高通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第l波长下，该低通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过设计值时，该高通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于超过该设计值的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。为达成上述目的，第2方案的分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，是使以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光无法透射而加以反射，并使以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光透射，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含低通滤波器部与带通滤波器部，该低通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，该带通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的低频侧的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第l波长下，该低通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过设计值时，该带通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的低频侧截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于超过该设计值的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。为达成上述目的，第3方案的分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，是使以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光无法透射而加以反射，并使以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光透射，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含带通滤波器部与高通滤波器部，该带通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的高频侧的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，该高通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第l波长下，该带通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过设计值时，该高通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于大于该设计使用角度的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。为达成上述目的，第4方法的分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，是使以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光无法透射而加以反射，并使以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光透射，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器，是由对于入射角度的分光透射率特性变化相异的带通滤波器构成，一侧的滤波器是第l带通滤波器，其对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的高频侧的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，另一侧的滤波器是第2带通滤波器，其对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的低频侧的截止频率，是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第1波长下，该第1带通滤波器的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过设计值时，该第2带通滤波器对于该倾斜入射光的低频侧截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于大于该设计使用角度的入射光，该第l波长光的透射率在该设计值以下。依据本发明，提供一种即使杂散光的入射角变大，亦能使杂散光难以透射的分色镜。图l是说明本发明的原理的图。图2是表示本发明实施方式的分色镜的构成的概略图。图3是表示本发明第1实施方式的第1多层膜滤波器2与第2多层膜滤波器3的分光透射特性的示意图。图4是表示本发明第2实施方式的第1多层膜滤波器2与第2多层膜滤波器3的分光透射特性的示意图。图5是表示本发明第3实施方式的第1多层膜滤波器2与第2多层膜滤波器3的分光透射特性的示意图。图6是表示本发明第4实施方式的第l多层膜滤波器2与第2多层膜滤波器3的分光透射特性的示意图。图7是表示本发明实施例的分色镜的分光透射特性的图。图8是表示公知的高通滤波器的分光透射特性的图。图9是表示改善后的公知高通滤波器的分光透射特性的图。符号说明1透明基板2笫l多层膜滤波器3第2多层膜滤波器具体实施例方式以下，说明本发明实施方式的例，但在此之前，以图l来说明本发明的原理。图1是以示意方式表示交互层叠高折射物质与低折射物质而形成的多层膜滤波器的分光透射特性的图。此多层膜滤波器使用时的中心入射角设为0°。实线是表示当入射角为0。时的分光透射特性，虚线是表示对于倾斜入射光的分光透射特性。如图所示，当入射角不是o。时，表示分光透射特性的曲线朝低波长侧偏移。该偏移量随着入射角变大而增加。另外，如专利文献l所揭示，高折射物质的光学膜厚(实际膜厚与折射率之积)与低折射物质的光学膜厚之比愈大则偏移量愈小；相反，它们之比愈小则偏移量愈大。本发明是利用此性质。图2是表示本发明实施方式的分色镜的构成的概略图。第1例(a)中，在玻璃等透明基板l的一面形成有第1多层膜滤波器2，在另一面形成有第2多层膜滤波器3。第2例(b)中，在玻璃等透明基板上形成有第1多层膜滤波器2，在其上方还形成有第2多层膜滤波器3。两者具有相同的作用效果。另外，除了第1多层膜滤波器2、第2多层膜滤波器3之外，亦可具有其它多层膜。图3是表示本发明第l实施方式的第l多层膜滤波器2与第2多层膜滤波器3的分光透射特性的示意图。此例中，第l多层膜滤波器2是低通滤波器，笫2多层膜滤波器3是高通滤波器。A是第l多层膜滤波器2在入射角为0。时的分光透射特性，B是第2多层膜3在入射角为0。时的分光透射特性，C是第1多层膜滤波器2在入射角大于设计使用入射角时的分光透射特性，D是第2多层膜3在入射角大于设计使用入射角时的分光透射特性。以下的例(包含此例)中，对于第1多层膜滤波器2，是将其高折射物质的光学膜厚与低折射物质的光学膜厚之比取较大的值(优选为2以上)，对于第2多层膜滤波器3，则将其高折射物质的光学膜厚与低折射物质的光学膜厚之比取较小的值(优选为1以下)。因此，第2多层膜滤波器3的分光透射率曲线的偏移量，远大于第1多层膜滤波器2的分光透射率曲线的偏移量。另外，第1多层膜滤波器2的截止频率处于在应反射波长X1的对应频率与应透射波长的对应频率之间，第2多层膜滤波器3的截止频率，是在低于X2的对应频率的低频侧。由于设计入射角并非0。，故会如上述般引起分光透射率曲线的偏移，在第1多层膜滤波器2中，当入射角为0。时的特性A，在其入射角大于设计使用入射角时成为C的情形。其结果，波长为XI时的透射率变大，这超过了设计的容许值。然而，在第2多层膜滤波器3中，亦引起分光透射率曲线的偏移，当入射角为0。时的特性B，在其入射角大于设计使用入射角时成为D的情形。如上所述，对于第l多层膜滤波器2，将其高折射物质的光学膜厚与低折射物质的光学膜厚之比取较大的值，对于第2多层膜滤波器3,则将其高折射物质的光学膜厚与低折射物质的光学膜厚之比取较小的值，其结果，第2多层膜滤波器3的分光透射率曲线的偏移量，远大于第1多层膜滤波器2的分光透射率曲线的偏移量，其结果，第2多层膜滤波器3的截止频率成为高于XI的对应频率的高频。分色镜整体的分光透射特性，是在各频率下的曲线C与曲线D所示数值的乘积，因此，波长kl的透射率极低，在设计所容许的范围内。另外，由图3可得知，当入射角大于设计使用入射角时，分色镜整体的透射率在波长为时亦是接近O的值，但由于波长人2的光是垂直入射，故无须考虑杂散光，即使当入射角大于设计使用入射角时的透射率为0亦无妨。相同作用效果可通过下述方式得到，第2多层膜滤波器3并非使用高通滤波器而是使用带通滤波器，该带通滤波器在高频侧的截止频率，是在高于X2的对应频率的高频侧；低频侧的截止频率，是在低于12的对应频率的低频侧，使带通滤波器与第1实施方式相同。将此作为第2实施方式。此时的分光透射特性如图4所示，各符号表示与图3所示相同的部件。此时，由于当入射角大于设计使用入射角时的波长偏移，带通滤波器的低频侧的截止频率，成为在高于kl的对应频率的高频侧，其结果，当入射角大于设计使用入射角时的波长U的光，亦被带通滤波器即第2多层膜滤波器3所遮断，其结果，可将分色镜中的波长X1的光的对应透射率抑制在设计值以下。另外，第1多层膜滤波器2并非使用低通滤波器而是使用带通滤波器时，亦可得到相同效果。此时，该带通滤波器的高频侧的截止频率，是处在U的对应频率与U的对应频率之间，低频侧的截止频率，是在低于X2的对应频率的低频侧。其它则与第1实施方式相同。将此作为第3实施方式。此时的分光透射特性如图5所示，各符号表示与图3所示相同的部件。此时，由于当入射角大于设计使用入射角时的波长偏移，带通滤波器的低频侧的截止频率，成为在高于X1的对应频率的高频侧，其结果，当入射角大于设计使用入射角时的波长X1的光，亦被低通滤波器即第1多层膜滤波器3所遮断，其结果，可将分色镜中的波长Jd的光的对应透射率抑制在设计值以下。另外，第1多层膜滤波器2及第2多层膜滤波器3是使用带通滤波器时，亦能得到相同的效果。此时，与第1多层膜滤波器2对应的带通滤波器在高频侧的截止频率，是处在XI的对应频率与的对应频率之间，低频侧的截止频率，是在低于的对应频率的低频侧。另外，与第2多层膜滤波器3对应的带通滤波器在高频侧的截止频率，是在高于X2的对应频率的高频侧，低频侧的截止频率，是在低于的对应频率的低频侧。其它则与第1实施方式相同。将此作为第4实施方式。此时的分光透射特性如图6所示，各符号表示与图3所示相同的部件。此时，由于当入射角大于设计使用入射角时的波长偏移，与第2多层膜滤波器3对应的带通滤波器在低频侧的截止频率，成为在高于X1的对应频率的高频侧，其结果，当入射角大于设计使用入射角时的波长U的光，亦被带通滤波器即第2多层膜滤波器3所遮断，其结果，可将分色镜中的波长人l的光的对应透射率抑制在设计值以下。另外，设计使用入射角的设定，是根据多层膜滤波器3的用途而定，但优选是设定在0至15°附近。(实施例)在玻璃基板上依序层叠有交互层叠SiO;j(低折射物质)与Nb20s(高折射物质)所形成的低通滤波器、调整层、及交互层叠Si02(低折射物质)与Nb20s(高折射物质)所形成的高通滤波器，以作成分色镜。低通滤波器，是先在玻璃基板面形成有Si02膜239.1nm(光学膜厚346.7nm)，在其上方，将Nb2Os与Si02的对(1\1)205的膜厚为62.5nm、光学膜厚为138.8nm、Si02的膜厚为478.1nm、光学膜厚为693.3nm)层叠29层，又在其上方，层叠1层厚度为62，5nm、光学膜厚为138.8nm的Nb2Os。调整层是依序层叠厚度为239.1nm、光学膜厚为346.7nm的Si()2层、与厚度为126.5nm、光学膜厚为280.8nm的]\1)205层而形成的。高通滤波器，是将SiCh与Nb20s的对(Si02的膜厚为95.2nm、光学膜厚为138.0nm、Nb2Os的膜厚为253.0nm、光学膜厚561.5nm)层叠24层而形成的。高通滤波器层叠于上述调整层上。该分色镜的分光透射特性如图7所示。当入射角为0°时，波长1310nm的光的透射率几乎是0，波长1560的光的透射率则接近100%。另外，波长1310nm的光的透射率，即使当入射角为80。时亦大致保持为0。权利要求1.一种分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，对以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光具有设计值以下的透射率，对以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光具有大于对该第1波长光的透射率，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含低通滤波器部与高通滤波器部，该低通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，该高通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第1波长下，该低通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过该设计值时，该高通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于超过该设计值的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。2.—种分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，对以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光具有设计值以下的透射率，对以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光具有大于对该第1波长光的透射率，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含低通滤波器部与带通滤波器部，该低通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，该带通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的低频侧的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第l波长下，该低通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过该设计值时，该带通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的低频侧截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于超过该设计值的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。3.—种分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，对以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光具有设计值以下的透射率，对以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光具有大于对该第1波长光的透射率，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器包含带通滤波器部与高通滤波器部，该带通滤波器部对于以该设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的高频侧的截止频率处于是在该第1波长的对应频率与该笫2波长的对应频率之间，该高通滤波器部对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第l波长下，该带通滤波器部的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过该设计值时，该高通滤波器部对于大于该设计使用角度的入射光的截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于大于该设计使用角度的入射光，该笫1波长光的透射率在该设计值以下。4.一种分色镜，具有形成于基板单侧、或分别形成于基板两侧的由2种多层膜所构成的滤波器，对以设计使用角度入射该滤波器的第1波长光具有设计值以下的透射率，对以该设计使用角度入射该滤波器的波长大于该第1波长的第2波长光具有大于对该第1波长光的透射率，其特征在于由该多层膜所构成的滤波器，是由对于入射角度的分光透射率特性变化相异的带通滤波器构成，一侧的滤波器是第1带通滤波器，其对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的高频侧的截止频率处于在该第1波长的对应频率与该第2波长的对应频率之间，另一侧的滤波器是第2带通滤波器，其对于以设计使用角度入射该滤波器的入射光使该第2波长光透射的低频侧的截止频率是低于该第2波长的对应频率的频率；因光束以大于该设计使用角度的入射角入射该滤波器所引起的该滤波器的分光透射特性的偏移，而使得在该第1波长下，该第1带通滤波器的透射率对于入射角大于该设计使用角度的入射光超过该设计值时，该第2带通滤波器对于该倾斜入射光的低频侧截止频率，成为该第1波长的对应频率以上，其结果，对于大于该设计使用角度的入射光，该第1波长光的透射率在该设计值以下。全文摘要本发明提供一种即使杂散光的入射角变大，亦能使杂散光难以透射的分色镜。玻璃等透明基板(1)的一面形成有第1多层膜滤波器(2)，在另一面形成有第2多层膜滤波器(3)。将多层膜滤波器(2)作为低通滤波器，将多层膜滤波器(3)作为高通滤波器。并将多层膜设计成因入射角的变化导致的分光透射特性的偏移，在多层膜滤波器(3)大于在多层膜滤波器(2)。从而，即使在多层膜滤波器(2)产生因分光透射特性的偏移而应被遮光的波长透射的情形，亦能借助多层膜滤波器(3)的分光透射特性的偏移来遮断该波长的透射。因此，可大幅降低以较大入射角入射的杂散光透射过分色镜的比率。文档编号G02B5/28GK101389982SQ20078000683公开日2009年3月18日申请日期2007年2月7日优先权日2006年2月27日发明者岗本干夫申请人:株式会社尼康