JPS58174906A - 光学素子の表面反射防止法 - Google Patents
光学素子の表面反射防止法Info
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- JPS58174906A JPS58174906A JP5754182A JP5754182A JPS58174906A JP S58174906 A JPS58174906 A JP S58174906A JP 5754182 A JP5754182 A JP 5754182A JP 5754182 A JP5754182 A JP 5754182A JP S58174906 A JPS58174906 A JP S58174906A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1809—Diffraction gratings with pitch less than or comparable to the wavelength
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回折格子間隔用した、光学素子υ軒現な表面
反射防止法に関する。
反射防止法に関する。
従来、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ等々Ｏ光学
素子の貴重反射つ防止りためＶＣは、暎噛または二層つ
透明薄膜ｔそつ懺面に蒸着することにより、反射防止膜
を形成している。ガえば二層機では、各１１２）屈折率
をｎｌ、れ２、そり厚みをｄ、、ｄ２とすれば、光がζ
ｙ）薄膜に垂直に入射するとき −２ ｎ０１１ｎ２− ｎ、 ｎｇ ・・
・・・・１１）λ ｎ ｄ ＝ｆｉ２１１ ｄ２＝ 。
素子の貴重反射つ防止りためＶＣは、暎噛または二層つ
透明薄膜ｔそつ懺面に蒸着することにより、反射防止膜
を形成している。ガえば二層機では、各１１２）屈折率
をｎｌ、れ２、そり厚みをｄ、、ｄ２とすれば、光がζ
ｙ）薄膜に垂直に入射するとき −２ ｎ０１１ｎ２− ｎ、 ｎｇ ・・
・・・・１１）λ ｎ ｄ ＝ｆｉ２１１ ｄ２＝ 。
１１． ・・・・・・′２）た
だし ｎｏ：光学素子に入射する＠Ｄ媒質、例えは空気
り屈折率 ｎｇ：光学素子の屈折率λ：光学素子に入射
する光り波長 ７）関係を満すようにすれば反射率を殆んど岑にするこ
とが出来る。
だし ｎｏ：光学素子に入射する＠Ｄ媒質、例えは空気
り屈折率 ｎｇ：光学素子の屈折率λ：光学素子に入射
する光り波長 ７）関係を満すようにすれば反射率を殆んど岑にするこ
とが出来る。
しかし、こＯ屈折−ｎｌ、ｎ２７）条件を完全に満す材
料けなく、喚厚ｄ１、ｄ２７）コントロールも技術的に
かなり困難である。その上、普通は入射大は一色光でな
く、入射角が垂直からずれることが多いつで完全な反射
防止効果を望むことは出来ない。現状では、飼えば入射
光り波長幅が２ｔｌＵｎｍ、入射角質つ幅２０の場合、
反射率１２１以下にすることはかなり困離である。
料けなく、喚厚ｄ１、ｄ２７）コントロールも技術的に
かなり困難である。その上、普通は入射大は一色光でな
く、入射角が垂直からずれることが多いつで完全な反射
防止効果を望むことは出来ない。現状では、飼えば入射
光り波長幅が２ｔｌＵｎｍ、入射角質つ幅２０の場合、
反射率１２１以下にすることはかなり困離である。
さらに、光学素子の屈折率、入射角等に応じてそυつど
反射防しヒ＠Ｄ設計・作成全行なわなければならない等
、多くの間隔を含むもつであったＯ 本発明け、透過製の回折格子り格子間隔カニ小となり、
０次回新党しか存在しないようになれば、０次光以外つ
方向へり光の伝播がなくなり、結局反射光も消滅するこ
とを利用し、波長、入射角等にある程健７）幅のある場
合でも有効に作用する反射防止法を提供するもつであ２
・。
反射防しヒ＠Ｄ設計・作成全行なわなければならない等
、多くの間隔を含むもつであったＯ 本発明け、透過製の回折格子り格子間隔カニ小となり、
０次回新党しか存在しないようになれば、０次光以外つ
方向へり光の伝播がなくなり、結局反射光も消滅するこ
とを利用し、波長、入射角等にある程健７）幅のある場
合でも有効に作用する反射防止法を提供するもつであ２
・。
以下１図面を参照して詳細に説明する。
本発明Ｏ方法り原！ａは次υようである。嬉１図は、回
折格子Ｏ拡大断ｌを示し、媒質１７）屈折率をｎ□、レ
リーフ謔υ回折格子ケ形成してあル１１’ｊ！［ｎ Ｄ
屈折率ｆｎｇとし、４媒質■から媒質ｎへ波梃λＤ光が
入射角θｌ で入射するものとする。こつとき１回折格
子で（ロ）折され、媒質８中へ進入する回折光′ｆ）次
数ｔｌ−ｍ１出射角健を０ｍとすれば次式が成立つ （ｎｇｋ）２−（ｎ、）ｋｓｉｎθｉ＋ｍ！＃）２＝
（ｎｇｋｅＯ８θ、、ｌ ・・・・−・１３）ただし
、ｋ＝２“／λ Ｄ：回折格子間隔ところで、格子間隔
りを波長λに比べて短かくすると上式はｍ＝ｏ Ｏｏ
次次回先光対してＤ本成立し、ｍ＝±１、±２・・・等
の高次回折光に対しては成立しなくなる。こＤ状態にな
ると、入射光ＤエネルギーＶｉＯ次光に集中し、他の高
次回折光は存在しなくなる。
折格子Ｏ拡大断ｌを示し、媒質１７）屈折率をｎ□、レ
リーフ謔υ回折格子ケ形成してあル１１’ｊ！［ｎ Ｄ
屈折率ｆｎｇとし、４媒質■から媒質ｎへ波梃λＤ光が
入射角θｌ で入射するものとする。こつとき１回折格
子で（ロ）折され、媒質８中へ進入する回折光′ｆ）次
数ｔｌ−ｍ１出射角健を０ｍとすれば次式が成立つ （ｎｇｋ）２−（ｎ、）ｋｓｉｎθｉ＋ｍ！＃）２＝
（ｎｇｋｅＯ８θ、、ｌ ・・・・−・１３）ただし
、ｋ＝２“／λ Ｄ：回折格子間隔ところで、格子間隔
りを波長λに比べて短かくすると上式はｍ＝ｏ Ｏｏ
次次回先光対してＤ本成立し、ｍ＝±１、±２・・・等
の高次回折光に対しては成立しなくなる。こＤ状態にな
ると、入射光ＤエネルギーＶｉＯ次光に集中し、他の高
次回折光は存在しなくなる。
上式を変形して ｍ＝±１、±２・・・ｐ高次（ロ）新
党が存在しなくなる条？！ｌ−を求めると次式となる。
党が存在しなくなる条？！ｌ−を求めると次式となる。
Ｄ〈λ／ （ｎｏ ｓｉｎ ｅＨ＋ ｎｇ ） −
！４）第２図は上記Ｏ回折格子による反射防止を行った
光学素子７）１例を示す概念図で、立方体型ビームスプ
リッタ１つ光つ入射面に形成した三―形伏しＩＪ−７ｆ
ｌｉＤ直線回折格子２を誇張して示しである。
！４）第２図は上記Ｏ回折格子による反射防止を行った
光学素子７）１例を示す概念図で、立方体型ビームスプ
リッタ１つ光つ入射面に形成した三―形伏しＩＪ−７ｆ
ｌｉＤ直線回折格子２を誇張して示しである。
回折格子７）深さをｈとし、こ′７）深さｈを変化さぜ
たときＤ反射率変化を理論的に算出した結果を第３図に
示す。ただし、ビームスプリッタＤ屈折率を１．５２と
し、これに貼着された回折ｍ子ｖ媒質ｖ屈折ｌｉＩｃｎ
ｇを１．５．空気Ｏ屈折率ｎ０ｔｌ、入射光波長λを０
．５５０μｍ、格子間隔りを０５λとし、入射光は格子
に平行な直＠偏光と１．７た１これによれば、格子ｖ９
さがほぼ偽で反射＊ｅｌｌｌ程蜜に抑えることが出来る
。
たときＤ反射率変化を理論的に算出した結果を第３図に
示す。ただし、ビームスプリッタＤ屈折率を１．５２と
し、これに貼着された回折ｍ子ｖ媒質ｖ屈折ｌｉＩｃｎ
ｇを１．５．空気Ｏ屈折率ｎ０ｔｌ、入射光波長λを０
．５５０μｍ、格子間隔りを０５λとし、入射光は格子
に平行な直＠偏光と１．７た１これによれば、格子ｖ９
さがほぼ偽で反射＊ｅｌｌｌ程蜜に抑えることが出来る
。
第２図に示すような三角形状回折格子は光の入射面に透
光註慟脂あるいは透光上無機材′Ｐｒを塗布あるいけ蒸
着し、周知りようにルーリングエンジンによってグイモ
ンドカッターによって切ることが出来る。第１図に示す
ような正弦波状レリーフ型回折格子は、ホトレジスト等
り感光材料を塗布し、２つＤ千向波Ｏ干渉光で１！元・
現像するという公知Ｄホログラフインク技術によって容
易に作成しつる。第４図はそっためＤ光学配置の１例を
示し、光学素子ｌｌ上ＶＣ塗布されたフォトレジスト等
υ感光材料１２に図示しないレーザからＯ平行光１３を
ビームスプリッタ１４によって２つ′ｆ）平行光来１５
．１６に分割し、それぞれ反射鏡１７．１８で反射さぜ
、その干渉光を入射させる。いま、２つＤ平行光来が感
光材料１２に入射する角度をそれぞれφｏ１φ几 とす
れば、感光材料１２には次式で示される間隔りの干渉縞
が生ずる。
光註慟脂あるいは透光上無機材′Ｐｒを塗布あるいけ蒸
着し、周知りようにルーリングエンジンによってグイモ
ンドカッターによって切ることが出来る。第１図に示す
ような正弦波状レリーフ型回折格子は、ホトレジスト等
り感光材料を塗布し、２つＤ千向波Ｏ干渉光で１！元・
現像するという公知Ｄホログラフインク技術によって容
易に作成しつる。第４図はそっためＤ光学配置の１例を
示し、光学素子ｌｌ上ＶＣ塗布されたフォトレジスト等
υ感光材料１２に図示しないレーザからＯ平行光１３を
ビームスプリッタ１４によって２つ′ｆ）平行光来１５
．１６に分割し、それぞれ反射鏡１７．１８で反射さぜ
、その干渉光を入射させる。いま、２つＤ平行光来が感
光材料１２に入射する角度をそれぞれφｏ１φ几 とす
れば、感光材料１２には次式で示される間隔りの干渉縞
が生ずる。
Ｄ＝λ０ ／ （ＩＩ ｌ ｎφｏ−４−ｓｔｎφｋＬ
） ＝ （５）ただし λ０：記録する光り波長 このＤが光学素子１１’７）筺用粂件つ範囲内で１４）
式の条件を満すようにλ０、φ０、φＲを選んでやれば
よい。
） ＝ （５）ただし λ０：記録する光り波長 このＤが光学素子１１’７）筺用粂件つ範囲内で１４）
式の条件を満すようにλ０、φ０、φＲを選んでやれば
よい。
本発明υ反射防止効果を従来０２層つ反射防止膜と比較
して与る。第５図は入射光り波長つ変化に対する反射率
り変化を示したもので、実線Ｖｉｔｍ折格子Ｖ＃さｈ＝
０．２４μｍ、格子間隔Ｄ＝９．２５μｍ、格子り媒質
り屈折率ｉ１ｇ＝ １．５０とした場合りもつであり、
破線は２層反射防止映で’：ｔ）Ｌ２＞式に従い中心波
長λ＝ ０．５５ （Ｊμｍ１Ｊ” １．３９ ｎ２
＝ １．７１４、ｄ１＝ ９３．９ ｎ ｍ 。
して与る。第５図は入射光り波長つ変化に対する反射率
り変化を示したもので、実線Ｖｉｔｍ折格子Ｖ＃さｈ＝
０．２４μｍ、格子間隔Ｄ＝９．２５μｍ、格子り媒質
り屈折率ｉ１ｇ＝ １．５０とした場合りもつであり、
破線は２層反射防止映で’：ｔ）Ｌ２＞式に従い中心波
長λ＝ ０．５５ （Ｊμｍ１Ｊ” １．３９ ｎ２
＝ １．７１４、ｄ１＝ ９３．９ ｎ ｍ 。
ｄε８０．２ ｆｌ ｍとしである。共に光学素子υ屈
折率は１５２．入射角ＶｉＯである。２層膜でｔｉ０４
〜０．８μｍ ７）［！に範囲で反射率け０チから５−
と大きく変化しているが１本発明の回折格子を用いた場
合は同じ波長範囲で０．４％〜０，９優と波長変化によ
る反射率り変動が殆んど見られない０ 第６図Ｖｉ本発明の反射防止（ロ）折格子へり入射内１
０１つ変化に伴う反射率り変動を示す。
折率は１５２．入射角ＶｉＯである。２層膜でｔｉ０４
〜０．８μｍ ７）［！に範囲で反射率け０チから５−
と大きく変化しているが１本発明の回折格子を用いた場
合は同じ波長範囲で０．４％〜０，９優と波長変化によ
る反射率り変動が殆んど見られない０ 第６図Ｖｉ本発明の反射防止（ロ）折格子へり入射内１
０１つ変化に伴う反射率り変動を示す。
格子の深さｈ ＝ ０．３λ及びｈ＝０４λＤ２つつ場
合を示し、格子間隔Ｄ ＝ ０．５λ、格子礫質り屈折
率は１．５０である。入射角変化が３０にも及ぶ範囲で
反射率は高々１チに抑えることが出来る。
合を示し、格子間隔Ｄ ＝ ０．５λ、格子礫質り屈折
率は１．５０である。入射角変化が３０にも及ぶ範囲で
反射率は高々１チに抑えることが出来る。
上記の説明°では回折格子は直線格子としたが、使用目
的によって同心円烙子衿、ａつ形状７）格子でもよく、
光学素子からＤ光Ｏ出射ｒｊｎＶｒ、ついても四様り効
＊が生ずることは云う迄もない。
的によって同心円烙子衿、ａつ形状７）格子でもよく、
光学素子からＤ光Ｏ出射ｒｊｎＶｒ、ついても四様り効
＊が生ずることは云う迄もない。
第１図は本発明Ｏ反射防止法Ｏ原哩説明図、第２図はビ
ームスプリッタに応用した嚇１７）概念図、槙３図は格
子つ深さと反射率り関係を示す曲線図、＠４図はホログ
ラム′Ｄ記録党学系つ配置図、第５図、第６図は入射党
波兼及び入射角７）変化に伴う反射率り変動を示す曲桝
図である。 ｌ：ビームスプリッタ ２：回折格子 ｌｌ：光学素子 １２：感光材料 １３：入射ビーム
１４：ビームスブリツタ １７．１８：反射鏡 特詐出験人 法式会社 リコー 格ｒ深さｈ／λ 第、（図 ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０
．Ｆｌ波長≠ｍ） １１１（１，２０コ３（） 入射角１１ｉ ｆ度）
ームスプリッタに応用した嚇１７）概念図、槙３図は格
子つ深さと反射率り関係を示す曲線図、＠４図はホログ
ラム′Ｄ記録党学系つ配置図、第５図、第６図は入射党
波兼及び入射角７）変化に伴う反射率り変動を示す曲桝
図である。 ｌ：ビームスプリッタ ２：回折格子 ｌｌ：光学素子 １２：感光材料 １３：入射ビーム
１４：ビームスブリツタ １７．１８：反射鏡 特詐出験人 法式会社 リコー 格ｒ深さｈ／λ 第、（図 ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０
．Ｆｌ波長≠ｍ） １１１（１，２０コ３（） 入射角１１ｉ ｆ度）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光学素子の光り人出射面に回折格子を設け。 該回折格子間隔りが Ｄ〈λ／ （ｎｏ ａｉｎθｉ＋ｎｇ’）ただし λ：
光学素子ヘリ入射光波長 θｔ：光学素子へり入射角％
”Ｏ：格子の入射１１１１７）媒質υ屈折率、ｎ、：回
折格子υ媒質０屈折率の関係を満すことを特徴とする光
学素子Ｏ懺面反射防止法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5754182A JPS58174906A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 光学素子の表面反射防止法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5754182A JPS58174906A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 光学素子の表面反射防止法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174906A true JPS58174906A (ja) | 1983-10-14 |
| JPH0370201B2 JPH0370201B2 (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=13058618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5754182A Granted JPS58174906A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 光学素子の表面反射防止法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174906A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252902A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Kuraray Co Ltd | 低反射回折格子およびその作製方法 |
| US5115423A (en) * | 1988-01-07 | 1992-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optomagnetic recording/reproducing apparatus |
| US5995285A (en) * | 1996-07-09 | 1999-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Multilevel optical diffraction device with antireflection film and exposure apparatus |
| US6191890B1 (en) * | 1996-03-29 | 2001-02-20 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Optical system with a dielectric subwavelength structure having high reflectivity and polarization selectivity |
| WO2003052467A1 (en) * | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and scanning optical system having the same, and image forming apparatus |
| US6661830B1 (en) | 2002-10-07 | 2003-12-09 | Coherent, Inc. | Tunable optically-pumped semiconductor laser including a polarizing resonator mirror |
| US6690684B1 (en) | 1998-10-01 | 2004-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and optical apparatus provided with the same |
| US6927917B2 (en) | 2001-05-25 | 2005-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element, scanning optical system having the same, and image forming apparatus |
| US7256947B2 (en) | 2003-08-13 | 2007-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element having minute periodic structure |
| JP2008116965A (ja) * | 2007-11-07 | 2008-05-22 | Canon Inc | 走査光学系及びそれを有する画像形成装置 |
| US20170179667A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Yusuke OKURA | Optical window member, laser device, ignition system, and internal combustion engine |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5754182A patent/JPS58174906A/ja active Granted
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115423A (en) * | 1988-01-07 | 1992-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optomagnetic recording/reproducing apparatus |
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| US6327086B1 (en) | 1996-07-09 | 2001-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical diffraction device and exposure apparatus |
| US6690684B1 (en) | 1998-10-01 | 2004-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and optical apparatus provided with the same |
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| WO2003052467A1 (en) * | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and scanning optical system having the same, and image forming apparatus |
| US7149016B2 (en) | 2001-12-17 | 2006-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and scanning optical system having the same and image forming apparatus |
| US6661830B1 (en) | 2002-10-07 | 2003-12-09 | Coherent, Inc. | Tunable optically-pumped semiconductor laser including a polarizing resonator mirror |
| WO2004038877A3 (en) * | 2002-10-07 | 2004-07-08 | Coherent Inc | Tunable optically-pumped semiconductor laser including a polarizing resonator mirror |
| US7256947B2 (en) | 2003-08-13 | 2007-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element having minute periodic structure |
| JP2008116965A (ja) * | 2007-11-07 | 2008-05-22 | Canon Inc | 走査光学系及びそれを有する画像形成装置 |
| US20170179667A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Yusuke OKURA | Optical window member, laser device, ignition system, and internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370201B2 (ja) | 1991-11-06 |
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