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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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1809—Diffraction gratings with pitch less than or comparable to the wavelength
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- Physics & Mathematics (AREA)
- 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 |
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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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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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