JP3458763B2 - 複屈折板 - Google Patents
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- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１／４波長位相差
板、１／２波長位相差板などの光学機能素子としてＣＤ
−ＲＯＭ用またはＤＶＤ用ピックアップなどに利用され
る複屈折板に関する。
板、１／２波長位相差板などの光学機能素子としてＣＤ
−ＲＯＭ用またはＤＶＤ用ピックアップなどに利用され
る複屈折板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、透明ガラス基板表面に可視光
−近赤外領域で透明な誘電体材料（酸化物、硫化物、沸
化物など）の斜め蒸着膜を形成した複屈折板が用いられ
ている。斜め蒸着とは蒸着材料の飛来方法に対して基板
表面を傾斜させて成膜する方法であり、その蒸着膜の構
造は、断面が円形状の微細なコラムの集合体が基板表面
に対して一定の角度で傾斜した柱状組織として観察され
る。このコラムの密度は面内で異方性があり、屈折率の
面内異方性を有する。その結果、斜め蒸着膜は複屈折現
象を生ずる。この斜め蒸着膜の複屈折現象を利用して１
／４波長位相差板、１／２波長位相差板などの光学素子
として応用されている。
−近赤外領域で透明な誘電体材料（酸化物、硫化物、沸
化物など）の斜め蒸着膜を形成した複屈折板が用いられ
ている。斜め蒸着とは蒸着材料の飛来方法に対して基板
表面を傾斜させて成膜する方法であり、その蒸着膜の構
造は、断面が円形状の微細なコラムの集合体が基板表面
に対して一定の角度で傾斜した柱状組織として観察され
る。このコラムの密度は面内で異方性があり、屈折率の
面内異方性を有する。その結果、斜め蒸着膜は複屈折現
象を生ずる。この斜め蒸着膜の複屈折現象を利用して１
／４波長位相差板、１／２波長位相差板などの光学素子
として応用されている。
【０００３】斜め蒸着複屈折板の問題点の一つに、斜め
蒸着膜中の吸蔵水量により複屈折率が変わり位相差が変
動することがあげられる。斜め蒸着膜の複屈折率は柱状
組織の充填率、コラム部の屈折率、空隙部を占める物質
の屈折率等に依存し、空隙部を占める物質の屈折率が大
きくなるほど、ほぼ単調に減少することが知られてい
る。空隙部を占める物質が全て水（ｎ＝１．３３）であ
るならば、空気（ｎ＝１．０）と比較して斜め蒸着膜の
複屈折率はほぼ半減する。
蒸着膜中の吸蔵水量により複屈折率が変わり位相差が変
動することがあげられる。斜め蒸着膜の複屈折率は柱状
組織の充填率、コラム部の屈折率、空隙部を占める物質
の屈折率等に依存し、空隙部を占める物質の屈折率が大
きくなるほど、ほぼ単調に減少することが知られてい
る。空隙部を占める物質が全て水（ｎ＝１．３３）であ
るならば、空気（ｎ＝１．０）と比較して斜め蒸着膜の
複屈折率はほぼ半減する。
【０００４】斜め蒸着複屈折板として良く用いられる膜
材料の一つにＴａ2Ｏ5がある。作成直後のＴａ2Ｏ5の斜
め蒸着膜は、還元されて茶褐色を呈しているが、色抜け
処理（酸化）を施すことで膜は透明になる。色抜け処理
は〜９０℃の乾燥空気または高湿度（〜８５％Ｒｈ）雰
囲気で実施される。その後は恒温・恒湿（２５℃、６０
％Ｒｈ）の雰囲気に放置される。
材料の一つにＴａ2Ｏ5がある。作成直後のＴａ2Ｏ5の斜
め蒸着膜は、還元されて茶褐色を呈しているが、色抜け
処理（酸化）を施すことで膜は透明になる。色抜け処理
は〜９０℃の乾燥空気または高湿度（〜８５％Ｒｈ）雰
囲気で実施される。その後は恒温・恒湿（２５℃、６０
％Ｒｈ）の雰囲気に放置される。
【０００５】前述したように、斜め蒸着膜は低密度（充
填率７０〜８０％）の柱状組織であり、体積比２０〜３
０％の空隙がある。色抜け過程及び恒温恒湿放置で、斜
め蒸着膜の空隙部には多量の水が吸着・内蔵される（赤
外分光分析で確認）。吸蔵水の量は柱状組織の空隙に全
て吸着すれば飽和する。斜め蒸着膜中の吸蔵水の量は温
度によって変化し、１００℃以上の雰囲気に曝すと吸蔵
水は蒸発して、空隙部を占める成分は空気が主成分とな
る。温度を室温に下げると斜め蒸着膜は大気中の水蒸気
を再度取り込み吸蔵水量は元に回復する。
填率７０〜８０％）の柱状組織であり、体積比２０〜３
０％の空隙がある。色抜け過程及び恒温恒湿放置で、斜
め蒸着膜の空隙部には多量の水が吸着・内蔵される（赤
外分光分析で確認）。吸蔵水の量は柱状組織の空隙に全
て吸着すれば飽和する。斜め蒸着膜中の吸蔵水の量は温
度によって変化し、１００℃以上の雰囲気に曝すと吸蔵
水は蒸発して、空隙部を占める成分は空気が主成分とな
る。温度を室温に下げると斜め蒸着膜は大気中の水蒸気
を再度取り込み吸蔵水量は元に回復する。
【０００６】このように温度によって斜め蒸着膜中の吸
蔵水は出入りする。従って、温度により斜め蒸着膜中の
吸蔵水量が変化すると、斜め蒸着膜中の空隙部を占める
物質の屈折率が変化し、その結果、斜め蒸着膜の複屈折
率が大きく変わり位相差は変動する。この対策として柱
状組織の空隙に透明樹脂（エポキシなど）を注入し温度
・湿度特性等を改善する方法が考えられている（特開平
１−３１２５０７）。しかし、この方法では注入する樹
脂の屈折率が高いため、複屈折板の複屈折率が大きく減
少し、所望の特性を得るには膜厚を厚くする必要が生じ
る。
蔵水は出入りする。従って、温度により斜め蒸着膜中の
吸蔵水量が変化すると、斜め蒸着膜中の空隙部を占める
物質の屈折率が変化し、その結果、斜め蒸着膜の複屈折
率が大きく変わり位相差は変動する。この対策として柱
状組織の空隙に透明樹脂（エポキシなど）を注入し温度
・湿度特性等を改善する方法が考えられている（特開平
１−３１２５０７）。しかし、この方法では注入する樹
脂の屈折率が高いため、複屈折板の複屈折率が大きく減
少し、所望の特性を得るには膜厚を厚くする必要が生じ
る。
【０００７】斜め蒸着複屈折板のもう一つの問題点とし
て、レーザ光等の光源を用いて位相差を測定すると斜め
蒸着膜の特性（膜厚、複屈折率）が一定にもかかわら
ず、同じ基板内で測定箇所により、位相差がばらつくこ
とがあげられる。この現象は連続光を分光した光源を用
いた場合には生じなく、レーザのような単色光を用いた
場合の特徴である。
て、レーザ光等の光源を用いて位相差を測定すると斜め
蒸着膜の特性（膜厚、複屈折率）が一定にもかかわら
ず、同じ基板内で測定箇所により、位相差がばらつくこ
とがあげられる。この現象は連続光を分光した光源を用
いた場合には生じなく、レーザのような単色光を用いた
場合の特徴である。
【０００８】通常、位相差の分布には周期があり、５ｃ
ｍ角のガラス（ＮＡ４０）基板では、場合によって位相
差は１０度以上変動する。この位相差の変動は斜め蒸着
複屈折板を１／４波長位相差板、１／２波長位相差板な
どに利用するときに歩留まりの低下と共に単品毎（３ｍ
ｍ角）の検査が必要になり、コストが著しく増加してし
まう。
ｍ角のガラス（ＮＡ４０）基板では、場合によって位相
差は１０度以上変動する。この位相差の変動は斜め蒸着
複屈折板を１／４波長位相差板、１／２波長位相差板な
どに利用するときに歩留まりの低下と共に単品毎（３ｍ
ｍ角）の検査が必要になり、コストが著しく増加してし
まう。
【０００９】位相差の分布が周期的に生じることから、
位相差の変動要因としてガラス基板の厚みの傾斜むらが
考えられる。通常、斜め蒸着複屈折板に用いる基板とし
ては表面が平坦な（面粗度〜２０Å）ガラス基板が用い
られる。これは基板表面の凹凸が大きいと斜め蒸着膜の
コラムの径が大きくなり白濁してしまうからである。平
滑なガラス基板としてフロートガラスや研磨ガラスが知
られているが、これらのガラスにおいても、レーザ光の
波長並の厚みの傾斜が生じる。
位相差の変動要因としてガラス基板の厚みの傾斜むらが
考えられる。通常、斜め蒸着複屈折板に用いる基板とし
ては表面が平坦な（面粗度〜２０Å）ガラス基板が用い
られる。これは基板表面の凹凸が大きいと斜め蒸着膜の
コラムの径が大きくなり白濁してしまうからである。平
滑なガラス基板としてフロートガラスや研磨ガラスが知
られているが、これらのガラスにおいても、レーザ光の
波長並の厚みの傾斜が生じる。
【００１０】一般にガラス基板表面の平坦性は光の波長
に比べて充分小さくすることはできるが、表面と裏面の
平行度すなわち厚さを大面積のガラス基板内で一定に保
つことは困難である。一方、斜め蒸着膜の膜厚は、蒸着
の幾何学的配置を最適化することによって、比較的容易
に均一にすることができる。したがって、実際の斜め蒸
着膜の断面図は図８に示すように、数ｃｍのサイズの基
板内で、光の波長と同程度の厚みの傾斜を持ったガラス
基板上に、均一な厚さの斜め蒸着膜が付与されたかたち
になっている。
に比べて充分小さくすることはできるが、表面と裏面の
平行度すなわち厚さを大面積のガラス基板内で一定に保
つことは困難である。一方、斜め蒸着膜の膜厚は、蒸着
の幾何学的配置を最適化することによって、比較的容易
に均一にすることができる。したがって、実際の斜め蒸
着膜の断面図は図８に示すように、数ｃｍのサイズの基
板内で、光の波長と同程度の厚みの傾斜を持ったガラス
基板上に、均一な厚さの斜め蒸着膜が付与されたかたち
になっている。
【００１１】このような斜め蒸着複屈折板にレーザ光の
ような干渉性の高い光が入射すると、斜め蒸着膜内での
干渉のみならず、ガラス基板の裏面と斜め蒸着膜の表面
での干渉が生ずる。斜め蒸着複屈折板における位相差の
面内分布の原因は、このガラス基板の裏面と斜め蒸着膜
の表面での干渉によるものである。
ような干渉性の高い光が入射すると、斜め蒸着膜内での
干渉のみならず、ガラス基板の裏面と斜め蒸着膜の表面
での干渉が生ずる。斜め蒸着複屈折板における位相差の
面内分布の原因は、このガラス基板の裏面と斜め蒸着膜
の表面での干渉によるものである。
【００１２】すなわち、実際に観測される光は図８に示
したように、複屈折を有する斜め蒸着膜のなかを通過す
る光線１と光線２とを重ね合わせたものであり、斜め蒸
着膜とガラス基板を合わせた有効な光学的厚さが（２Ｎ
＋１）λ／２の場合と、（２Ｎ＋１）λ／４の場合で
は、光線１に与える光線２の影響の強さが異なる。
したように、複屈折を有する斜め蒸着膜のなかを通過す
る光線１と光線２とを重ね合わせたものであり、斜め蒸
着膜とガラス基板を合わせた有効な光学的厚さが（２Ｎ
＋１）λ／２の場合と、（２Ｎ＋１）λ／４の場合で
は、光線１に与える光線２の影響の強さが異なる。
【００１３】したがって、図８のようにガラス基板の厚
さが一定の傾斜を持っている場合、傾斜の方向に沿って
斜め蒸着複屈折板の位相差を測定すると、周期的に位相
差が変化する。同様に、ガラス基板に厚みのむらがあっ
た場合にも位相差の面内分布が観測される。
さが一定の傾斜を持っている場合、傾斜の方向に沿って
斜め蒸着複屈折板の位相差を測定すると、周期的に位相
差が変化する。同様に、ガラス基板に厚みのむらがあっ
た場合にも位相差の面内分布が観測される。
【００１４】以上のように斜め蒸着複屈折板の位相差が
変動したのは、１）斜め蒸着膜の屈折率が高い、２）ガ
ラス基板に周期的な厚みの傾斜がある、３）ガラス基板
裏面の反射がある、４）測定光源が干渉性の高いレーザ
光である、の４つの条件が重複するためである。低屈折
率のＳｉＯ2、ＭｇＦ2等を用いた斜め蒸着膜で、複屈折
板を構成すれば、上記問題はある程度改良されるが、こ
れらは複屈折率が小さく、また白濁が生じるため１／４
波長位相差板等の光学的機能部品に用いることはできな
い。白濁がなく複屈折率も大きいＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜の
場合、その屈折率は１．８６であり、１０．７％の干渉
反射が生じる。また、通常のガラス基板の形成法ではガ
ラス基板の周期的な厚みの傾斜をなくすことは難しい。
変動したのは、１）斜め蒸着膜の屈折率が高い、２）ガ
ラス基板に周期的な厚みの傾斜がある、３）ガラス基板
裏面の反射がある、４）測定光源が干渉性の高いレーザ
光である、の４つの条件が重複するためである。低屈折
率のＳｉＯ2、ＭｇＦ2等を用いた斜め蒸着膜で、複屈折
板を構成すれば、上記問題はある程度改良されるが、こ
れらは複屈折率が小さく、また白濁が生じるため１／４
波長位相差板等の光学的機能部品に用いることはできな
い。白濁がなく複屈折率も大きいＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜の
場合、その屈折率は１．８６であり、１０．７％の干渉
反射が生じる。また、通常のガラス基板の形成法ではガ
ラス基板の周期的な厚みの傾斜をなくすことは難しい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はガラス基板に
斜め蒸着膜を形成した複屈折板の前記のごとき問題点を
解決すべくなされたものであり、温度依存性が少なく、
レーザ光等の干渉性の高い光源を用いても位相差の面内
分布の変動の少ない斜め蒸着複屈折板を提供することを
目的とする。
斜め蒸着膜を形成した複屈折板の前記のごとき問題点を
解決すべくなされたものであり、温度依存性が少なく、
レーザ光等の干渉性の高い光源を用いても位相差の面内
分布の変動の少ない斜め蒸着複屈折板を提供することを
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
ガラス基板裏面の反射を低減し、斜め蒸着膜の上に斜め
蒸着膜の吸蔵水を保持する保護膜、あるいはこの機能と
併せてガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する保護
膜を形成すれば、前記の各欠点を解決できることを見出
して本発明を完成した。
ガラス基板裏面の反射を低減し、斜め蒸着膜の上に斜め
蒸着膜の吸蔵水を保持する保護膜、あるいはこの機能と
併せてガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する保護
膜を形成すれば、前記の各欠点を解決できることを見出
して本発明を完成した。
【００１７】本発明の複屈折板は、透明性ガラス基板
と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対して斜め
方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸着膜と、
前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水
を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前記斜め蒸
着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからなる複屈折
板において、前記保護膜は、ポリテトラフルオロエチレ
ン、フラン、ＮａＦまたはＣａＦ 2 からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である単層膜であることを要旨とする。さら
に、前記ガラス基板は、いずれか一方の表面に形成した
反射防止膜を有するのが好ましい。
と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対して斜め
方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸着膜と、
前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水
を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前記斜め蒸
着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからなる複屈折
板において、前記保護膜は、ポリテトラフルオロエチレ
ン、フラン、ＮａＦまたはＣａＦ 2 からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である単層膜であることを要旨とする。さら
に、前記ガラス基板は、いずれか一方の表面に形成した
反射防止膜を有するのが好ましい。
【００１８】本発明の別の形態の複屈折板は、透明性ガ
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、ポリテトラフルオ
ロエチレン、フラン、ＮａＦ、ＭｇＦ 2 、ＣａＦ 2 およ
びＳｉＯ 2 からなる膜のうち２種以上の膜の組み合わせ
からなり光学膜厚の合計が（２Ｎ−１）λ／４（λ：レ
ーザー光の波長、Ｎ：１〜５の整数）である多層膜であ
ることを要旨とする。 さらに、前記ガラス基板は、いず
れか一方の表面に形成した反射防止膜を有するのが望ま
しい。
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、ポリテトラフルオ
ロエチレン、フラン、ＮａＦ、ＭｇＦ 2 、ＣａＦ 2 およ
びＳｉＯ 2 からなる膜のうち２種以上の膜の組み合わせ
からなり光学膜厚の合計が（２Ｎ−１）λ／４（λ：レ
ーザー光の波長、Ｎ：１〜５の整数）である多層膜であ
ることを要旨とする。 さらに、前記ガラス基板は、いず
れか一方の表面に形成した反射防止膜を有するのが望ま
しい。
【００１９】本発明の別の形態の複屈折板は、透明性ガ
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ
2 およびＴｉＯ2 の高屈折材料のうちのいずれか１種か
らなり光学膜厚がλ／２の膜と、ポリテトラフルオロエ
チレン、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ 2 およびＳｉＯ 2 の低
屈折率材料のうちのいずれか１種からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である膜との組み合わせからなる２層膜であ
ることを特徴とする複屈折板。 さらに、前記ガラス基板
は、いずれか一方の表面に形成した反射防止膜を有する
のが好ましい。
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ
2 およびＴｉＯ2 の高屈折材料のうちのいずれか１種か
らなり光学膜厚がλ／２の膜と、ポリテトラフルオロエ
チレン、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ 2 およびＳｉＯ 2 の低
屈折率材料のうちのいずれか１種からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である膜との組み合わせからなる２層膜であ
ることを特徴とする複屈折板。 さらに、前記ガラス基板
は、いずれか一方の表面に形成した反射防止膜を有する
のが好ましい。
【００２０】本発明の別の形態の複屈折板は、透明性ガ
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ
2 、ＣｅＯ2 およびＴｉＯ2 の高屈折材料のうちのいず
れか１種からなり光学膜厚がλ／２の膜と、ポリテトラ
フルオロエチレン、フラン、ＮａＦ、およびＣａＦ 2 の
低屈折率材料のうちのいずれか１種からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である膜との組み合わせからなる２層膜であ
ることを特徴とすることを要旨とする。 さらに、前記ガ
ラス基板は、いずれか一方の表面に形成した反射防止膜
を有するのが好ましい。
ラス基板と、前記ガラス基板の表面に該基板の法線に対
して斜め方向から誘電体材料を蒸着して形成した斜め蒸
着膜と、前記斜め蒸着膜の上に形成した前記斜め蒸着膜
の吸蔵水を保持すると同時に前記透明性ガラス基板と前
記斜め蒸着膜との光学的干渉を低減する保護膜とからな
る複屈折板において、前記保護膜は、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ
2 、ＣｅＯ2 およびＴｉＯ2 の高屈折材料のうちのいず
れか１種からなり光学膜厚がλ／２の膜と、ポリテトラ
フルオロエチレン、フラン、ＮａＦ、およびＣａＦ 2 の
低屈折率材料のうちのいずれか１種からなり光学膜厚が
（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜
５の整数）である膜との組み合わせからなる２層膜であ
ることを特徴とすることを要旨とする。 さらに、前記ガ
ラス基板は、いずれか一方の表面に形成した反射防止膜
を有するのが好ましい。
【００２１】
【００２２】斜め蒸着膜の上に斜め蒸着膜の吸蔵水を保
持する保護膜を形成すると、複屈折板が１００℃以上に
上昇しても、斜め蒸着膜中の吸蔵水が蒸発しないため、
複屈折率を一定に保つことができ、温度によって位相差
は変動しない。また、同時に保護膜はガラス基板と斜め
蒸着膜との光学的干渉を低減する機能を有するため、レ
ーザー光等の光源を用いて位相差を計測しても位相差の
均一性も大きく向上する。これらの効果を得るため保護
膜は、単層のみならず多層構造を用いることもできる。
持する保護膜を形成すると、複屈折板が１００℃以上に
上昇しても、斜め蒸着膜中の吸蔵水が蒸発しないため、
複屈折率を一定に保つことができ、温度によって位相差
は変動しない。また、同時に保護膜はガラス基板と斜め
蒸着膜との光学的干渉を低減する機能を有するため、レ
ーザー光等の光源を用いて位相差を計測しても位相差の
均一性も大きく向上する。これらの効果を得るため保護
膜は、単層のみならず多層構造を用いることもできる。
【００２３】単層膜の場合、斜め蒸着膜の表面に光学膜
厚（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）の低屈折率
材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を形成する。低屈折率
材料としてはポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦ
Ｅと略記する。）、フラン、ＮａＦ、ＭｇＦ2、Ｃａ
Ｆ2、ＳｉＯ2等がある。ここで、λは使用するレーザの
波長である。なお、形成する低屈折率材料は機械的強度
の強い材料を選択することが好ましい。
厚（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）の低屈折率
材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を形成する。低屈折率
材料としてはポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦ
Ｅと略記する。）、フラン、ＮａＦ、ＭｇＦ2、Ｃａ
Ｆ2、ＳｉＯ2等がある。ここで、λは使用するレーザの
波長である。なお、形成する低屈折率材料は機械的強度
の強い材料を選択することが好ましい。
【００２４】２層の場合、斜め蒸着膜の表面に光学膜厚
λ／２の高屈折率材料（ｎ＝２．０〜２．４）と光学膜
厚（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）の低屈折率
材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を形成する。低屈折率
材料としてはＰＴＦＥ、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ 2、Ｓ
ｉＯ2等がある。高屈折率材料としてＴａ2Ｏ5、Ｚｒ
Ｏ2、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2等がある。２層膜の場合、斜め
蒸着膜の光学膜厚をＮλ／４に設定すればさらに特性は
向上する。ここでλは使用するレーザの波長である。ま
た、低屈折率材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を多層組
み合わせて保護膜を形成する場合もある。この場合は多
層の低屈折率材料の光学膜厚の合計が（２Ｎ−１）λ／
４（Ｎ：１〜５の整数）になるように設定する。ここで
λは使用するレーザーの波長である。
λ／２の高屈折率材料（ｎ＝２．０〜２．４）と光学膜
厚（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）の低屈折率
材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を形成する。低屈折率
材料としてはＰＴＦＥ、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ 2、Ｓ
ｉＯ2等がある。高屈折率材料としてＴａ2Ｏ5、Ｚｒ
Ｏ2、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2等がある。２層膜の場合、斜め
蒸着膜の光学膜厚をＮλ／４に設定すればさらに特性は
向上する。ここでλは使用するレーザの波長である。ま
た、低屈折率材料（ｎ＝１．２５〜１．４５）を多層組
み合わせて保護膜を形成する場合もある。この場合は多
層の低屈折率材料の光学膜厚の合計が（２Ｎ−１）λ／
４（Ｎ：１〜５の整数）になるように設定する。ここで
λは使用するレーザーの波長である。
【００２５】ガラス基板のいずれか一方の表面に反射防
止膜を形成すると、ガラス基板裏面の反射が低減するた
め、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測するときの
位相差の均一性はかなり向上する。また、吸蔵水の蒸発
を防ぐ保護膜が付与されているので、温度が上昇しても
複屈折率は一定の値を保ち、温度によって位相差は変動
しない。ガラス基板裏面の反射が低減し、且つ保護膜が
ガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機能を有す
る場合は、レーザー光等の光源を用いて位相差を計測し
ても位相差の均一性は大幅に向上する。同時に保護膜が
斜め蒸着膜の吸蔵水を保持するため温度によって位相差
は変動しない。これらの効果を得るための保護膜は単層
のみならず多層構造を用いることもできる。
止膜を形成すると、ガラス基板裏面の反射が低減するた
め、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測するときの
位相差の均一性はかなり向上する。また、吸蔵水の蒸発
を防ぐ保護膜が付与されているので、温度が上昇しても
複屈折率は一定の値を保ち、温度によって位相差は変動
しない。ガラス基板裏面の反射が低減し、且つ保護膜が
ガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機能を有す
る場合は、レーザー光等の光源を用いて位相差を計測し
ても位相差の均一性は大幅に向上する。同時に保護膜が
斜め蒸着膜の吸蔵水を保持するため温度によって位相差
は変動しない。これらの効果を得るための保護膜は単層
のみならず多層構造を用いることもできる。
【００２６】透明性ガラス基板の一方の表面に付与する
反射防止膜は、単層または多層のものが用いられる。こ
の構造ではガラス基板裏面の反射が大幅に減少するた
め、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測するときの
位相差の均一性はかなり向上する。しかし、温度が１０
０℃以上に上昇すると、斜め蒸着膜中の吸蔵水が蒸発す
るため、複屈折率は増加する。
反射防止膜は、単層または多層のものが用いられる。こ
の構造ではガラス基板裏面の反射が大幅に減少するた
め、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測するときの
位相差の均一性はかなり向上する。しかし、温度が１０
０℃以上に上昇すると、斜め蒸着膜中の吸蔵水が蒸発す
るため、複屈折率は増加する。
【００２７】透明性ガラス基板の一方に形成される反射
防止膜は、従来公知の方法で形成される。例えば３層の
場合には、基板表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の
順に光学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように形
成される。
防止膜は、従来公知の方法で形成される。例えば３層の
場合には、基板表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の
順に光学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように形
成される。
【００２８】透明性のガラス基板のもう一方の表面に斜
め蒸着される誘電体材料としては、可視光−近赤外領域
で透明な材料で、複屈折性を示すものであれば、特に限
定されない。用いられる材料としては、五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、三酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、二酸化セ
リウム（ＣｅＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）等があ
る。斜め蒸着膜の形成には、公知の方法が用いられ、例
えば電子ビーム蒸着法、スパッタ法などが用いられる。
め蒸着される誘電体材料としては、可視光−近赤外領域
で透明な材料で、複屈折性を示すものであれば、特に限
定されない。用いられる材料としては、五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、三酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、二酸化セ
リウム（ＣｅＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）等があ
る。斜め蒸着膜の形成には、公知の方法が用いられ、例
えば電子ビーム蒸着法、スパッタ法などが用いられる。
【００２９】斜め蒸着膜は透明性ガラス基板の表面に、
基板法線に対して斜め方向（６０°〜８０°）から蒸着
して形成される。斜め蒸着膜は柱状組織を成長させ、十
分の複屈折率が得られるよう蒸着角度や膜厚が適宜選択
される。なお、一方向の斜め蒸着では膜厚の分布が生
じ、位相差がばらつく。そこで、膜厚の分布を均一にす
るため、２方向（基板を１８０°回転）から折り返し蒸
着する方法がとられている（特開昭６３−１３２２０
３）。
基板法線に対して斜め方向（６０°〜８０°）から蒸着
して形成される。斜め蒸着膜は柱状組織を成長させ、十
分の複屈折率が得られるよう蒸着角度や膜厚が適宜選択
される。なお、一方向の斜め蒸着では膜厚の分布が生
じ、位相差がばらつく。そこで、膜厚の分布を均一にす
るため、２方向（基板を１８０°回転）から折り返し蒸
着する方法がとられている（特開昭６３−１３２２０
３）。
【００３０】斜め蒸着膜の表面に形成される保護膜は、
斜め蒸着膜中の吸蔵水の蒸発を防止すると同時に、ガラ
ス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する機能を合
わせて有する。両者の機能を満足する保護膜として具備
すべき条件を以下に示す。 １）水分子および水蒸気に対しブロッキング効果がある
膜材料 ２）斜め蒸着膜表面の微細な凹凸を埋め、且つ斜め蒸着
膜との密着性が良好な膜材料 ３）低屈折率材料（ｎ＝１．２５〜１．４５） ４）内部応力が小さく、斜め蒸着膜にダメージを与えな
い膜材料および成膜方法
斜め蒸着膜中の吸蔵水の蒸発を防止すると同時に、ガラ
ス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する機能を合
わせて有する。両者の機能を満足する保護膜として具備
すべき条件を以下に示す。 １）水分子および水蒸気に対しブロッキング効果がある
膜材料 ２）斜め蒸着膜表面の微細な凹凸を埋め、且つ斜め蒸着
膜との密着性が良好な膜材料 ３）低屈折率材料（ｎ＝１．２５〜１．４５） ４）内部応力が小さく、斜め蒸着膜にダメージを与えな
い膜材料および成膜方法
【００３１】これら条件を比較的良く満たす膜材料とし
ては、ＰＴＦＥ、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、
Ｓｉ０2 等がある。膜構成としては単層のみならず、多
層膜にしてより機能を向上させる方法もある。具体的に
は、斜め蒸着膜との密着性が良好な膜材料を成膜後、そ
の上に水分子および水蒸気に対しブロッキング効果があ
る物質を成膜する方法である。ピンホールの無い保護膜
が得られれば１００ｎｍの膜厚でも斜め蒸着膜中の吸蔵
水の蒸発を防止する効果は充分ある。なお、保護膜の膜
厚を（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）に設定す
れば、斜め蒸着膜中の吸蔵水の蒸発を防止すると同時に
ガラス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する機能
を合わせて有するようになる。λは使用するレーザー光
の波長である。なお、保護膜の作成方法としては、スパ
ッタ、真空蒸着、イオンプレーティング、プラズマ重
合、ＣＶＤ等が用いられる。
ては、ＰＴＦＥ、フラン、ＮａＦ、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、
Ｓｉ０2 等がある。膜構成としては単層のみならず、多
層膜にしてより機能を向上させる方法もある。具体的に
は、斜め蒸着膜との密着性が良好な膜材料を成膜後、そ
の上に水分子および水蒸気に対しブロッキング効果があ
る物質を成膜する方法である。ピンホールの無い保護膜
が得られれば１００ｎｍの膜厚でも斜め蒸着膜中の吸蔵
水の蒸発を防止する効果は充分ある。なお、保護膜の膜
厚を（２Ｎ−１）λ／４（Ｎ：１〜５の整数）に設定す
れば、斜め蒸着膜中の吸蔵水の蒸発を防止すると同時に
ガラス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する機能
を合わせて有するようになる。λは使用するレーザー光
の波長である。なお、保護膜の作成方法としては、スパ
ッタ、真空蒸着、イオンプレーティング、プラズマ重
合、ＣＶＤ等が用いられる。
【００３２】ここでＭｇＦ2はガラス基板の反射防止膜
として広く用いられている膜材料であるが、機械的強度
が強く、分光特性が優れた膜を得るには２５０℃以上の
加熱基板の上に成膜する必要がある。こうして得られた
ＭｇＦ2膜は内部応力が大きい。すなわち、機械的強度
の弱い斜め蒸着膜表面にＭｇＦ2を成膜すると、場合に
より剥離やクラックが入る等の問題が生じる恐れがあ
る。
として広く用いられている膜材料であるが、機械的強度
が強く、分光特性が優れた膜を得るには２５０℃以上の
加熱基板の上に成膜する必要がある。こうして得られた
ＭｇＦ2膜は内部応力が大きい。すなわち、機械的強度
の弱い斜め蒸着膜表面にＭｇＦ2を成膜すると、場合に
より剥離やクラックが入る等の問題が生じる恐れがあ
る。
【００３３】ＳｉＯ2は斜め蒸着膜との密着性が良好
で、内部応力も小さい。しかし、屈折率が少し大きいた
め、ガラス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する
機能は少し劣る。真空蒸着法等で形成されたＰＴＦＥ
膜、フランのプラズマ重合膜等の高分子膜は機械的強度
が低く、斜め蒸着膜との密着性は劣るものの、内部応力
が小さく、水分子のブロッキング効果も有り、保護膜と
して良好な性質を備えている。
で、内部応力も小さい。しかし、屈折率が少し大きいた
め、ガラス基板裏面と斜め蒸着膜表面の干渉を低減する
機能は少し劣る。真空蒸着法等で形成されたＰＴＦＥ
膜、フランのプラズマ重合膜等の高分子膜は機械的強度
が低く、斜め蒸着膜との密着性は劣るものの、内部応力
が小さく、水分子のブロッキング効果も有り、保護膜と
して良好な性質を備えている。
【００３４】以上のように、ガラス基板裏面の反射を抑
え、且つ斜め蒸着膜の上に保護膜を付与した複屈折板
は、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測しても、位
相差の内面分布の変動が抑えられると共に、１００℃以
上の高温でも位相差が変動することがない。
え、且つ斜め蒸着膜の上に保護膜を付与した複屈折板
は、レーザ光等の光源を用いて位相差を計測しても、位
相差の内面分布の変動が抑えられると共に、１００℃以
上の高温でも位相差が変動することがない。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面に基
づいて説明する。 （参考例） 図１に示すように、ガラス基板２としてＮＡ４０（５ｃ
ｍ角）を用い、先ずガラス基板をアセトンで洗浄し、充
分乾燥させた後、成膜装置として通常の回転治具の他に
斜め成膜治具を有する４源電子ビーム蒸着装置を用い、
通常の回転治具に装着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒ
ｒまで真空排気して基板を加熱（〜３００℃）し、ガラ
ス基板の一方の表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の
順に光学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように３
層反射防止膜３を形成した。ここでλは７８０ｎｍに設
定した。
づいて説明する。 （参考例） 図１に示すように、ガラス基板２としてＮＡ４０（５ｃ
ｍ角）を用い、先ずガラス基板をアセトンで洗浄し、充
分乾燥させた後、成膜装置として通常の回転治具の他に
斜め成膜治具を有する４源電子ビーム蒸着装置を用い、
通常の回転治具に装着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒ
ｒまで真空排気して基板を加熱（〜３００℃）し、ガラ
ス基板の一方の表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の
順に光学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように３
層反射防止膜３を形成した。ここでλは７８０ｎｍに設
定した。
【００３６】次いで、ガラス基板を成膜装置から出し、
再度アセトンで洗浄し、充分に乾燥させた後、成膜装置
の斜め成膜治具にガラス基板を装着した。装置内を１×
１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板のも
う一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００ｎ
ｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、蒸
着角度を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴａ
2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形成
し、２層構造を有する複屈折板を得た。この複屈折板を
試料Ｎｏ．１とした。
再度アセトンで洗浄し、充分に乾燥させた後、成膜装置
の斜め成膜治具にガラス基板を装着した。装置内を１×
１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板のも
う一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００ｎ
ｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、蒸
着角度を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴａ
2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形成
し、２層構造を有する複屈折板を得た。この複屈折板を
試料Ｎｏ．１とした。
【００３７】（実施例１）
図２に示すように、参考例と同じガラス基板２をアセト
ンで洗浄し、成膜装置の斜め成膜治具にガラス基板を装
着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気して
から、ガラス基板２の一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度
７０°で２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形
成した。さらに、蒸着角度を−７０°に換え、斜め蒸着
膜４ａの表面にＴａ2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜
め蒸着膜４ｂを形成し、２層構造を有する複屈折板を得
た。
ンで洗浄し、成膜装置の斜め成膜治具にガラス基板を装
着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気して
から、ガラス基板２の一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度
７０°で２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形
成した。さらに、蒸着角度を−７０°に換え、斜め蒸着
膜４ａの表面にＴａ2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜
め蒸着膜４ｂを形成し、２層構造を有する複屈折板を得
た。
【００３８】次いで、ガラス基板２を通常の回転治具に
装着し直し、真空排気してからＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜４ｂ
の上に、斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると共にガラス基
板と斜め蒸着膜との干渉を低減するため、２層構造の保
護膜５（厚さ１９５ｎｍのＴａ2Ｏ5と厚さ１５０ｎｍの
ＰＴＦＥ膜）を形成した。得られた複屈折板を試料Ｎ
ｏ．２とした。なお、保護膜として機能させるときは該
保護膜の厚みは制限する必要はない。
装着し直し、真空排気してからＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜４ｂ
の上に、斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると共にガラス基
板と斜め蒸着膜との干渉を低減するため、２層構造の保
護膜５（厚さ１９５ｎｍのＴａ2Ｏ5と厚さ１５０ｎｍの
ＰＴＦＥ膜）を形成した。得られた複屈折板を試料Ｎ
ｏ．２とした。なお、保護膜として機能させるときは該
保護膜の厚みは制限する必要はない。
【００３９】（実施例２）
図３に示すように、参考例と同じガラス基板２をアセト
ンで洗浄し、充分に乾燥させた後に、成膜装置の通常の
回転治具に装着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで
真空排気して基板を加熱（〜３００℃）し、ガラス基板
の一方の表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の順に光
学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように３層反射
防止膜３を形成すると共にガラス基板と斜め蒸着膜との
干渉を低減した。ここでλは５５０ｎｍに設定した。
ンで洗浄し、充分に乾燥させた後に、成膜装置の通常の
回転治具に装着した。装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで
真空排気して基板を加熱（〜３００℃）し、ガラス基板
の一方の表面からＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2の順に光
学膜厚がλ／４、λ／２、λ／４になるように３層反射
防止膜３を形成すると共にガラス基板と斜め蒸着膜との
干渉を低減した。ここでλは５５０ｎｍに設定した。
【００４０】次いで、ガラス基板を成膜装置から出し、
再度アセトンで洗浄し、充分に乾燥させた後、成膜装置
の斜め成膜治具にガラス基板２を装着した。装置内を１
×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板の
もう一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００
ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、
蒸着角度を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴ
ａ2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形
成し、２層構造を有する複屈折板を得た。
再度アセトンで洗浄し、充分に乾燥させた後、成膜装置
の斜め成膜治具にガラス基板２を装着した。装置内を１
×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板の
もう一方の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００
ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、
蒸着角度を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴ
ａ2Ｏ5を２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形
成し、２層構造を有する複屈折板を得た。
【００４１】次いで、ガラス基板２を通常の回転治具に
装着し直し、真空排気してからＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜４ｂ
の上に、斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると共にガラス基
板と斜め蒸着膜との干渉を低減するため、保護膜５とし
て厚さ１５０ｎｍのＰＴＦＥ膜を形成した。得られた複
屈折板を試料Ｎｏ．３とした。
装着し直し、真空排気してからＴａ2Ｏ5斜め蒸着膜４ｂ
の上に、斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると共にガラス基
板と斜め蒸着膜との干渉を低減するため、保護膜５とし
て厚さ１５０ｎｍのＰＴＦＥ膜を形成した。得られた複
屈折板を試料Ｎｏ．３とした。
【００４２】（比較例）
図４に示すように、参考例と同じガラス基板２をアセト
ンで洗浄し、充分に乾燥させた後に、成膜装置の斜め成
膜治具にガラス基板２を装着した。装置内を１×１０-6
Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板のもう一方
の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００ｎｍ室温
で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、蒸着角度
を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴａ2Ｏ5を
２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形成し、２
層構造を有する複屈折板を得た。なお、この試料Ｎｏ．
４は斜め蒸着膜のみを形成した比較例である。
ンで洗浄し、充分に乾燥させた後に、成膜装置の斜め成
膜治具にガラス基板２を装着した。装置内を１×１０-6
Ｔｏｒｒまで真空排気してから、ガラス基板のもう一方
の表面にＴａ2Ｏ5を蒸着角度７０°で２４００ｎｍ室温
で成膜し斜め蒸着膜４ａを形成した。さらに、蒸着角度
を−７０°に換え、斜め蒸着膜４ａの表面にＴａ2Ｏ5を
２４００ｎｍ室温で成膜し斜め蒸着膜４ｂを形成し、２
層構造を有する複屈折板を得た。なお、この試料Ｎｏ．
４は斜め蒸着膜のみを形成した比較例である。
【００４３】（性能比較試験）作成した４種類の複屈折
板の温度依存性を調べるために、エリプソメータを用い
て位相差（度）を測定した。用いた光源は連続光を分光
したものであり、測定温度は室温と１００℃の２点であ
る。また、得られた位相差（度）から次式を用いて複屈
折率を計算した。 複屈折率（Δｎ）＝λ／ｄ λ：位相差（ｎｍ）、
ｄ：膜厚（ｎｍ） 位相差（ｎｍ）＝位相差（度）／360×780
板の温度依存性を調べるために、エリプソメータを用い
て位相差（度）を測定した。用いた光源は連続光を分光
したものであり、測定温度は室温と１００℃の２点であ
る。また、得られた位相差（度）から次式を用いて複屈
折率を計算した。 複屈折率（Δｎ）＝λ／ｄ λ：位相差（ｎｍ）、
ｄ：膜厚（ｎｍ） 位相差（ｎｍ）＝位相差（度）／360×780
【００４４】作製した４種類の複屈折板についてエリプ
ソメーターを用いて位相差（度）の面内分布を調べた。
測定は複屈折板のＸ軸方向（蒸着方向に対して垂直）に
ついて２．５ｍｍ間隔（又は５ｍｍ）で行った。また、
各複屈折板について位相差（度）の面内分布と反射率の
関係を調べるために可視光の分光反射特性を測定した。
反射率の値は７８０±２０ｎｍ（５ｎｍ間隔）の平均値
である。各複屈折板のＸ軸方向の位相差（度）の変動幅
と反射率の関係を表２及び図７に示す。ここで位相差
（度）の変動幅は最大値から最小値を差し引いた値であ
る。
ソメーターを用いて位相差（度）の面内分布を調べた。
測定は複屈折板のＸ軸方向（蒸着方向に対して垂直）に
ついて２．５ｍｍ間隔（又は５ｍｍ）で行った。また、
各複屈折板について位相差（度）の面内分布と反射率の
関係を調べるために可視光の分光反射特性を測定した。
反射率の値は７８０±２０ｎｍ（５ｎｍ間隔）の平均値
である。各複屈折板のＸ軸方向の位相差（度）の変動幅
と反射率の関係を表２及び図７に示す。ここで位相差
（度）の変動幅は最大値から最小値を差し引いた値であ
る。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】（複屈折板の温度依存性の低減）表１及び
図５から明らかなように、斜め蒸着膜の上に保護膜のな
い複屈折板（Ｎｏ．１、Ｎｏ．４）の位相差は室温に対
し１００℃では約５度増加し、屈折率も数％大きくなっ
た。一方、斜め蒸着膜の上に保護膜を付与した複屈折板
（Ｎｏ．２、Ｎｏ．３）の位相差は１００℃に上げても
殆ど変化せず、複屈折率も一定の値を保持していた。こ
れらの結果は、１００℃においても保護膜が斜め蒸着膜
中の吸蔵水の蒸発を防ぎ、斜め蒸着膜中の空隙部の屈折
率を一定に保つことができたことを示している。以上の
ように、斜め蒸着膜の上に保護膜を付与することで温度
依存性の少ない斜め蒸着複屈折板の作成が可能となっ
た。
図５から明らかなように、斜め蒸着膜の上に保護膜のな
い複屈折板（Ｎｏ．１、Ｎｏ．４）の位相差は室温に対
し１００℃では約５度増加し、屈折率も数％大きくなっ
た。一方、斜め蒸着膜の上に保護膜を付与した複屈折板
（Ｎｏ．２、Ｎｏ．３）の位相差は１００℃に上げても
殆ど変化せず、複屈折率も一定の値を保持していた。こ
れらの結果は、１００℃においても保護膜が斜め蒸着膜
中の吸蔵水の蒸発を防ぎ、斜め蒸着膜中の空隙部の屈折
率を一定に保つことができたことを示している。以上の
ように、斜め蒸着膜の上に保護膜を付与することで温度
依存性の少ない斜め蒸着複屈折板の作成が可能となっ
た。
【００４８】図６から従来品の複屈折板（Ｎｏ．４）の
位相差は測定箇所で大きくばらついていることが判る。
前述したように、複屈折板の位相差の面内分布の変動を
押さえるには、ガラス基板裏面での反射を低減したり、
斜め蒸着膜表面の反射率を低減する方法が有効であると
考えられた。本発明品であるガラス基板裏面に３層反射
防止膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．１）、斜め蒸着膜の
表面にガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機能
を有する保護膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．２）、ガラ
ス基板裏面に３層反射防止膜を付与し、更に斜め蒸着膜
の表面にガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機
能を有する保護膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．３）につ
いて、反射率を測定したところ、それぞれ６．７％、
４．９％、１．０％であり、従来品の１０．７％より大
きく減少した。Ｎｏ．３の反射率は特に小さかった。
位相差は測定箇所で大きくばらついていることが判る。
前述したように、複屈折板の位相差の面内分布の変動を
押さえるには、ガラス基板裏面での反射を低減したり、
斜め蒸着膜表面の反射率を低減する方法が有効であると
考えられた。本発明品であるガラス基板裏面に３層反射
防止膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．１）、斜め蒸着膜の
表面にガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機能
を有する保護膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．２）、ガラ
ス基板裏面に３層反射防止膜を付与し、更に斜め蒸着膜
の表面にガラス基板と斜め蒸着膜との干渉を低減する機
能を有する保護膜を付与した複屈折板（Ｎｏ．３）につ
いて、反射率を測定したところ、それぞれ６．７％、
４．９％、１．０％であり、従来品の１０．７％より大
きく減少した。Ｎｏ．３の反射率は特に小さかった。
【００４９】一方、本発明品の各複屈折板のレーザー光
を用いて計測した位相差の変動幅はＮｏ．１では４．２
度、Ｎｏ．２では２．０度、Ｎｏ．３は１．５度であ
り、いずれも従来品（Ｎｏ．４）の１０．３度より大き
く減少した。特にＮｏ．３では位相差の面内分布は殆ど
認められなかった。これらの結果は、複屈折板の位相差
のばらつきは複屈折板の反射率と明確に対応しているこ
とを示している（図７参照）。すなわち、ガラス基板裏
面での反射率の低減及びガラス基板裏面と斜め蒸着膜表
面との干渉を低減することで、複屈折板の位相差の変動
幅を大幅に減少できることが実証できた。以上のように
本発明の効果が明らかとなった。
を用いて計測した位相差の変動幅はＮｏ．１では４．２
度、Ｎｏ．２では２．０度、Ｎｏ．３は１．５度であ
り、いずれも従来品（Ｎｏ．４）の１０．３度より大き
く減少した。特にＮｏ．３では位相差の面内分布は殆ど
認められなかった。これらの結果は、複屈折板の位相差
のばらつきは複屈折板の反射率と明確に対応しているこ
とを示している（図７参照）。すなわち、ガラス基板裏
面での反射率の低減及びガラス基板裏面と斜め蒸着膜表
面との干渉を低減することで、複屈折板の位相差の変動
幅を大幅に減少できることが実証できた。以上のように
本発明の効果が明らかとなった。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の複屈折板
は、ガラス基板裏面に３層反射防止膜を付与し、更に斜
め蒸着膜の上に保護膜を形成することで、レーザ光等の
光源を用いて位相差を計測しても測定箇所で位相差の変
動が抑えられると共に、温度依存性の少ない斜め蒸着複
屈折板を作製することができた。
は、ガラス基板裏面に３層反射防止膜を付与し、更に斜
め蒸着膜の上に保護膜を形成することで、レーザ光等の
光源を用いて位相差を計測しても測定箇所で位相差の変
動が抑えられると共に、温度依存性の少ない斜め蒸着複
屈折板を作製することができた。
【図１】ガラス基板裏面に３層反射防止膜を形成した本
発明例の複屈折板の断面図である。
発明例の複屈折板の断面図である。
【図２】斜め蒸着膜の上に保護膜を設けた本発明例の複
屈折板の断面図である。
屈折板の断面図である。
【図３】ガラス基板裏面に３層反射防止膜を形成し、斜
め蒸着膜の上に保護膜を設けたた本発明例の複屈折板の
断面図である。
め蒸着膜の上に保護膜を設けたた本発明例の複屈折板の
断面図である。
【図４】ガラス基板に斜め蒸着膜のみを設けた複屈折板
の断面図である。
の断面図である。
【図５】各複屈折板の複屈折率（Δｎ）の温度依存性を
示す線図である。
示す線図である。
【図６】各複屈折板の位相差の面内分布を示す線図であ
る。
る。
【図７】各複屈折板の反射率と位相差変動幅を示す線図
である。
である。
【図８】斜め蒸着膜とガラス基板裏面の間での光の干渉
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
２・・・・ガラス基板
３・・・・３層反射防止膜
４・・・・斜め蒸着膜
５・・・・保護膜
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−81955（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−145924（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−122523（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 5/30
Claims (5)
- 【請求項１】 透明性ガラス基板と、前記ガラス基板の
表面に該基板の法線に対して斜め方向から誘電体材料を
蒸着して形成した斜め蒸着膜と、前記斜め蒸着膜の上に
形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると同時に前
記透明性ガラス基板と前記斜め蒸着膜との光学的干渉を
低減する保護膜とからなる複屈折板において、 前記保護膜は、ポリテトラフルオロエチレン、フラン、
ＮａＦまたはＣａＦ 2 からなり光学膜厚が（２Ｎ−１）
λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜５の整数）で
ある単層膜であることを特徴とする複屈折板。 - 【請求項２】 透明性ガラス基板と、前記ガラス基板の
表面に該基板の法線に対して斜め方向から誘電体材料を
蒸着して形成した斜め蒸着膜と、前記斜め蒸着膜の上に
形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると同時に前
記透明性ガラス基板と前記斜め蒸着膜との光学的干渉を
低減する保護膜とからなる複屈折板において、 前記保護膜は、ポリテトラフルオロエチレン、フラン、
ＮａＦ、ＭｇＦ 2 、ＣａＦ 2 およびＳｉＯ 2 からなる膜
のうち２種以上の膜の組み合わせからなり光学膜厚の合
計が（２Ｎ−１）λ／４（λ：レーザー光の波長、Ｎ：
１〜５の整数）である多層膜であることを特徴とする複
屈折板。 - 【請求項３】 透明性ガラス基板と、前記ガラス基板の
表面に該基板の法線に対して斜め方向から誘電体材料を
蒸着して形成した斜め蒸着膜と、前記斜め蒸着膜の上に
形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると同時に前
記透明性ガラス基板と前記斜め蒸着膜との光学的干渉を
低減する保護膜とからなる複屈折板において、 前記保護膜は、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ2 およびＴｉＯ2 の高
屈折材料のうちのいずれか１種からなり光学膜厚がλ／
２の膜と、ポリテトラフルオロエチレン、フラン、Ｎａ
Ｆ、ＣａＦ 2 およびＳｉＯ 2 の低屈折率材料のうちのい
ずれか１種からなり光学膜厚が（２Ｎ−１）λ／４
（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜５の整数）である膜
との組み合わせからなる２層膜であることを特徴とする
複屈折板。 - 【請求項４】 透明性ガラス基板と、前記ガラス基板の
表面に該基板の法線に対して斜め方向から誘電体材料を
蒸着して形成した斜め蒸着膜と、前記斜め蒸着膜の上に
形成した前記斜め蒸着膜の吸蔵水を保持すると同時に前
記透明性ガラス基板と前記斜め蒸着膜との光学的干渉を
低減する保護膜とからなる複屈折板において、 前記保護膜は、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ2 およびＴ
ｉＯ2 の高屈折材料のうちのいずれか１種からなり光学
膜厚がλ／２の膜と、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ラン、ＮａＦ、およびＣａＦ 2 の低屈折率材料のうちの
いずれか１種からなり光学膜厚が（２Ｎ−１）λ／４
（λ：レーザー光の波長、Ｎ：１〜５の整数）である膜
との組み合わせからなる２層膜であることを特徴とする
複屈折板。 - 【請求項５】 前記ガラス基板は、いずれか一方の表面
に形成した反射防止膜を有する請求項１〜４のいずれか
に記載の複屈折板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12255899A JP3458763B2 (ja) | 1998-05-29 | 1999-04-28 | 複屈折板 |
| US09/321,548 US6187445B1 (en) | 1998-05-29 | 1999-05-28 | Birefringent plate |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-150340 | 1998-05-29 | ||
| JP15034098 | 1998-05-29 | ||
| JP12255899A JP3458763B2 (ja) | 1998-05-29 | 1999-04-28 | 複屈折板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000047033A JP2000047033A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3458763B2 true JP3458763B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=26459655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12255899A Expired - Fee Related JP3458763B2 (ja) | 1998-05-29 | 1999-04-28 | 複屈折板 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3458763B2 (ja) |
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| JP2002266072A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層膜および成膜方法 |
| US20030090636A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-15 | Corning, Inc. | Anti-reflective coating on a photomask |
| JP2007515657A (ja) * | 2003-09-09 | 2007-06-14 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 位相遅れ要素および位相遅れ要素の製造方法 |
| WO2006064956A1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Fujifilm Corporation | Phase difference compensator, light modurating system, liquid crystal display and liquid crystal projector |
| DE102005039517A1 (de) * | 2005-08-20 | 2007-02-22 | Carl Zeiss Smt Ag | Phasenverzögerungselement und Verfahren zur Herstellung eines Phasenverzögerungselementes |
| US8094270B2 (en) * | 2005-12-06 | 2012-01-10 | Jds Uniphase Corporation | Thin-film optical retarders |
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| US8319094B2 (en) * | 2007-11-16 | 2012-11-27 | E I Du Pont De Nemours And Company | Multilayer terionomer encapsulant layers and solar cell laminates comprising the same |
| JP2010210706A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Seiko Epson Corp | 偏光素子 |
| JP6105849B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2017-03-29 | デクセリアルズ株式会社 | 位相差素子 |
| JP2014192906A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Yazaki Corp | ワイヤハーネス |
| JP6223116B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2017-11-01 | デクセリアルズ株式会社 | 無機光学素子 |
| JP6027199B2 (ja) * | 2015-08-12 | 2016-11-16 | デクセリアルズ株式会社 | 位相差素子及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077130B2 (ja) | 1988-06-10 | 1995-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 複屈折板 |
| JPH09296265A (ja) | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 斜め蒸着膜の製造方法 |
| JPH09297214A (ja) | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏光素子 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12255899A patent/JP3458763B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-28 US US09/321,548 patent/US6187445B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6187445B1 (en) | 2001-02-13 |
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|---|---|---|---|
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