JPS6177018A

JPS6177018A - フイルタ−

Info

Publication number: JPS6177018A
Application number: JP19848184A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Taniguchi; 靖谷口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1986-04-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はフィルターに関し、特に複写機光学系に好適な
フィルターに関する。

〔従来技術〕

一般に、複写機における光源、光学系及び感光体はそれ
ぞれ異なる分光特性（エネルギー、透過率、感度）を有
しているため、複写機全体の分光特性は、これらの重ね
合せによう現われる。しかし、この分光特性は比視感度
とも異なっており比視感度に近い分光特注を得るために
は、通常種種のフィルターを光学系に配置し、調整を行
うことが必要である。

例えばＣｄＳ系の感光体は、第１図に示す様に赤色の長
波長領域に比較的高い感度を有している。

ところが、光源の分光エネルギー分布が第２図に示す様
に長波長側に偏っていると、感光体の感度特性と重なシ
強め合うこともあ）、原稿中の赤色部分に対応する複写
像が露光オーバーとな９白くとんでしまう。こうした不
都合をなくすため、従来より複写機全体の分光特性を比
視感度に近い分光特性に調整するため、フィルターを用
いてきた。

フィルターとしては、色素フィルター、色ガラス、誘電
体の多層膜によるものなどがあシ、性能やコストの面か
ら、一般には誘電体の多層膜フィルターが多用されてい
る。このフィルターは、プラス基板上に高屈折率の誘電
体と低屈折率の誘電体とを交互に積層させた多層膜から
なシ、真空蒸着法などにより製造されている。第３図は
、５層からなる多層膜フィルターの分光特性の例であシ
、波長４００〜５８０　ｎｍで、透過率が９０％以上と
し、６８０　ｎｍ以上の長波長での透過率を低くするこ
とにより、比視感度に近い分光特性が与えられている。

しかし、光源及び感光体の分光特性は、８００〜９００
　ｎｍでも感度を有し、第３図からも判る様に、この領
域でのフィルターの近赤外光のカット性が不十分である
。もし近赤外光のカット性を更に改善するためには誘電
体層を１層層以上積層する必要があり、製造コストが高
くなる。また、複写機のようにフィルターへの入射角が
大きい装置ＶＣ訃いては多層膜を形成することによりそ
の分光特性が入射角により異なるため、均一な分光特性
が得られない。

〔発明の目的及び概要〕

本発明の第１の目的は、前記従来例の欠点を解消し、可
視域での透過率を高くし、また近赤外域での透過率を従
来困難であった波長域においても十分忙低くすることが
できるフィルターを提供することにある。

本発明の第２の目的は、上記の様な優れた分光特性を有
し、特に複写機光学系に用いるのに好適なフィルターを
提供することにある。

上記目的は、金属膜と、該金属膜の両生面に接合された
２つの誘電体多層膜とで構成されるフィルターであって
、前記誘電体多層膜の１つが、金属膜側より低屈折率誘
電体層次いで高屈折率誘電体層の順で交互に積層された
奇数個の層で構成され、また前記誘電体多層膜のもう１
つが、金属膜側より高屈折率誘電体層次いで低屈折率誘
電体層の順で交互に積層された奇数個の層で構成されて
いることを特徴とする本発明のフィルターによって達成
される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第４図は、一般的な複写機の光学系を示している
。図中１は原稿、２は一ロダンラング、３は集光ミラー
、４，５．６は夫々光路を屈曲するためのミラー、７は
透過型投影レンズ、８はＣｄＳ感光体を備えた感光ドラ
ムである。ここで、ランｆ２を発した光は、直接あるい
は、集光ミラー３により集光され原稿１を照明する。原
稿面において散乱反射した原稿光りはミラー４，５で１
１日次反射し、投影レンズ７で屈折収斂され、ミラー６
で反射された後感光ドラム８上に結像する。

ここで投影レンズ７は、例えば第５図に示す構成をして
おシ、投影レンズの原稿側凸面７′上にフィルター９が
接合されている。

フィルター９は、基本的には第６図に示した如き多層干
渉薄膜の構成をとり、図中７は第５図に示した投影レン
ズの如き基体であシ、通常ＢＫ−７等の光学力°ラスか
ら成る。

１０．１２．１５は高屈折率の誘電体層で、屈折率ｎ　
＝　２．０〜２．４のＴｉｅ□、　ＺｒＯ２，ＣｅＯ□
、、　ＨｆＯ□。

Ｓ１０．Ｔａ２０５等の材料からなる。１１，１４゜１
６は、低屈折率の誘電体層で、屈折率ｎ　〜１．３８〜
１．５のＮａ　ＡＬＦ　　、　ＭｇＦ２．５ＩＯ２等の
材料からなる。

１３は金属の薄膜で通常は銀又はアルミニウムで構成さ
れるのが好ましい。これらの金属薄膜及び誘電体層は真
空蒸着法（イオンブレーティング、スフ４ツタリングを
含む）等によ膜形成される。銀は、可視域において吸収
が小さく、近赤外域において、高反射率を有する。第７
図は、銀の膜厚ｄを５０〜４００λの範囲で、ガラス基
板上に形成した場合の反射率を電子計算機で計算したも
のである。銀層の膜厚は、上記分光特性、膜形成状態を
考慮すると１３０Ｘ〜２００Ｘ程度が適当である。この
銀薄膜の分光特性をもとに可視域の透過率を上げ近赤外
域における反射率を上げるために、金属膜を誘電体層に
よって挾むことにより、特に誘電体として屈折率の高い
Ｔｉｅ２ｒ　ＺｎＯ２＊　ＣｅＯ２、等を用いることに
より、可視域での透過率を大きくし透過域の巾をも広げ
ることができる。この金爲膜を誘電体層で挾む考え方は
従来公知で例えば０ＰＴＩＣＡ　ＡＣＴＡ　１９７８　
、ＶｏＬ、　２５．に見られるが本発明とは構成が異な
っている。

複写機における総合分光特性を調整するためには、比視
感度特性に近い分光特性を有することが必要でアシ、上
記刊行物に記載されたフィルターの分光特性では、第８
図に示すとおり、波長分離部が長波長側に寄シすぎ本来
の目的を達することはできない。

このため本発明においては中間の金属膜を挾む誘電体層
をそれぞれ奇数層設層し、例えば第６図に示した７層構
成のフィルターを見出した。各誘電体層の層厚は、基本
的には高反射帯域のほぼ中心となる誤計基準波長λ。の
１／４の光学的膜厚を有するが、正確な設計波長は光源
の放射エネルギー特性及び感光体の分光感度特性に合せ
て調整する必要があり電算機により膜厚の最適化を図る
。

誘電体層の層数が増加すると分光特性の波長分離部は垂
直に近づき、高透過（率）帯域も狭くなってくる。多層
化により波長のカット性はシャーシになるが、青色・緑
色・シアン色に対するコ、ントラストは逆に低下するた
めに、適度な傾斜を有することが必要でこうした点を考
慮すると前述した７層程度が適当である。従来のフィル
ターと比較すると可視部においては、同等の透過率を有
し波長のカット性も同等であるが従来のフィルターが長
波長側に行くに従い透過率が上昇するのに対し、中間金
属層である銀の反射率が長波長側で高いことにより、長
波長域での透過率を低く抑えることができる。

実施例１として、第６図の７層構造において、金属膜と
してＡｇｓ高屈折率物質層としてＴｉＯ２、低屈折率物
質層としてＭｇＦ２を用いた場合の分光特性と膜構成を
第９図と第１表に示す。本実施例によれば、分光特性的
には、波長４００〜５６０　ｎｍの範囲で透過率が高く
、長波長側では透過率が低く波長１０００　ｎｍでも１
０％以下となっている。また、機械的・化学的耐久性に
も優れておシスコッチテーグによる密着性テスト、耐摩
耗テストによっても何ら劣化は見られなかった。さらに
耐湿性テストにおいても４５℃、相対湿度９５チの恒温
Ｍ湿槽に１０００時間放置後も、分光特性、外観上の変
化は認められなかった。

ｆ＆、実施例２として、高屈折物質としてＴ　ｔ　Ｏ２
低屈折率物質としてＳ　ｓ　０２を用いた場合の分ｉｆ
Ｆ性と膜構成を第１０図、と第２表に示す。本実施例に
おいても、実施例１と同時の光学的特性並びに機械的・
化学的耐久性が得られた。

第　　１　　表表註：＊Ａｇの屈折率はλ＝　６２０　ｎｍｌＡｇの膜厚は物理的膜厚で単位は又第　　２　　表表註：１Ａｇの屈折率はλ＝　６２０　ｎｍｌＡｇの膜厚は物理的膜厚で単位は久〔発明の効果〕以上、説明したように、本発明は、原稿からの光を感光
体に投影するための投影レンズ、反射鏡等を備える複写
機の光学系において、前記投影レンズの一面あるいはフ
ィルターとして用いることにより、所望の波長領域で透
過率を増加させ、不要の波長領域で、透過率を低下させ
ることができ、所望の分光透過率特性を得ることができ
る。更に従来に比べ少ない層数で済み、化学的耐久性も
向上する。

本発明によるフィルターを複写機光学系の光源と原稿の
間に設置することにより光源からの光を所望の分光特性
の元にするフィルターとして働くだけでなく、近赤外域
における反射率が高いために、近赤外光を反射する。こ
の結果、従来より問題になっていた原稿台上の昇温とい
う問題が改善される。

またシリコン・ディテクター用の感度補正フィルターと
しても、従来使用されているホットミラーが２０層以上
の多層膜であるのに対し、本発明のフィルターによれば
層数も少なく、必要とされる光学的特性も得られる。こ
の結果、製造が容易になると同時にコストダウンも図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複写機の感光体であるＣｄＳの分光感度特性
を示すものである。第２図は、複写機の光源の分光エネルギーの波長分布を
示すものである。第３図は、ガラス基板上に形成された５層構成の近赤カ
ットフィルターの分光特性で縦軸は透過率（ｃＡ、樋軸
は波長（ｎｍ　）を示す。第４図は、一般的な複写機の光学系を示すものである。第５図は、第４図中の投影レンズを具体的に示すもので
、正メニスカスレンズである。第６図は、本発明によるフィルターの断面図を示すもの
である。第７図は、ガラス基板上にＡｇを膜厚５０λ〜４ｏｏ′
ＩＬの範囲で形成したときの分光特性を示すものである
。第８図は、ガラス基板上に、ＴｉＯ２／　Ａｇ／　：［
’ｉ０゜の膜構成で形成したときの分光特性を示すもの
である。第９図は、実施例１吟よるフィルターの分光特性を示す
ものである。第１０図は、実施例２によるフィルターの分光特性を示
すものである。１０．１２．１５・・・高屈折率誘電体層、１１゜１４
．１６・−・低屈折率誘電体層、１３・・・金属膜。第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属膜と、該金属膜の両主面に接合された２つの
誘電体多層膜とで構成されるフィルターであって、前記
誘電体多層膜の１つが、金属膜側より低屈折率誘電体層
次いで高屈折率誘電体層の順で交互に積層された奇数個
の層で構成され、また前記誘電体多層膜のもう１つが、
金属膜側より高屈折率誘電体層次いで低屈折率誘電体層
の順で交互に積層された奇数個の層で構成されているこ
とを特徴とするフィルター。
（２）金属膜が銀又はアルミニウムで構成されている特
許請求の範囲第（１）項記載のフィルター。
（３）金属膜の厚みが１３０〜２００オングストローム
である特許請求の範囲第（１）項記載のフィルター。