CN101592849A - 摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种紧贴型摄像装置,该摄像装置优于适当的批量生产,廉价且薄,并可以限制向图像传感器的光的入射角度而取得精细的图像。紧贴型摄像装置(10)是使被拍摄体(11)接近图像传感器(16)而取得被拍摄体(11)的图像的摄像装置,具备角度限制滤光器(15)。角度限制滤光器(15)由平行平板的玻璃基板(26)、和设在玻璃基板(26)上的电介质多层膜(27)构成,透过相对于表面大致垂直入射的特定波段的光的同时,遮断该特定波段外的光、和虽然是该特定波段内的波长的光但相对于表面倾斜入射的光。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用特定波段的光来取得配置在规定的位置的被拍摄体的图像的摄像装置,更详细地,涉及一种在被拍摄体和图像传感器大致紧贴的状态下取得被拍摄体的图像的紧贴型摄像装置。
背景技术
拍摄图像或文件、称为条形码的原稿等而取得该图像的摄像装置正在普及。作为这种摄像装置公知的有使宽度与读取的原稿相同的线形图像传感器大致紧贴于原稿而进行拍摄的紧贴型摄像装置。紧贴型摄像装置从原稿到图像传感器的距离短、比使用缩小光学系统的其他类型的摄像装置更紧凑地构成。
若不使用成像原稿的像的透镜等,只是在原稿上大致紧贴而配置图像传感器,则来自原稿的某一点的光不是到达图像传感器的一个像素,入射到本来应该入射的像素的同时,也入射到其周边的多个像素,不能得到清晰的图像。因此,即使是紧贴型摄像装置,通过将从中心到周边减少地分布折射率的圆柱状的柱透镜配置在图像传感器和原稿之间,来限制向图像传感器的光的入射,使来自原稿的某一点的光大致一对一地到达图像传感器的某一个摄像区域。
而且,作为限制向图像传感器的光的入射的摄像装置,公知的有为了将图像传感器的受光区域划分成多个来使用而使用对向图像传感器的光的入射角度进行限制的滤光器的摄像装置。例如,公知的有配合划分的受光区域而配置遮光块的图像传感器(专利文献1)、或通过设置开有裂缝的光栅板,从而将受光区域划分成长方形状的摄像装置(专利文献2)。此外,公知的有通过设置开设多个贯通孔的多孔板,限制向受光区域的光的入射角度而仅使相对于受光区域垂直入射的平行光入射到胶片的胶片相机〔专利文献3(日本专利公开2004-151124号公报)〕。
专利文献1:日本专利公开2007-121631号公报
专利文献2:日本专利公开2007-299085号公报
专利文献3:日本专利公开2004-151124号公报
图像传感器通过光电二极管对每个像素进行光电变换而得到被拍摄体的图像,但光电二极管位于比图像传感器的表面更深的位置。因此,即使是紧贴型摄像装置,也不能使原稿等的被拍摄体和光电二极管紧密地紧贴,不能避免在被拍摄体和到光电二极管之间产生间隙。若被拍摄体和光电二极管之间产生间隙,则来自被拍摄体的一点的光不仅入射到应该入射的光电二极管,也倾斜入射到相邻于此的多个光电二极管,而成为噪声或伪信号的原因。因此,为了精细拍摄,需要限制向图像传感器的光的入射角度,使来自被拍摄体的一点的光仅入射到一个光电二极管。
为了防止来自被拍摄体的一点的光不仅入射到应该入射的光电二极管(或者由几个光电二极管构成的受光区域)还入射到与此相邻的光电二极管,而使用在紧贴型摄像装置上使用的柱透镜(ロツドレンズ)、或者如专利文献1或专利文献2的滤光器,需要利用通过贯通孔划分摄像区域的滤光器,来限制入射到图像传感器的光的入射角度。
但是,在使用柱透镜时,由于在厚度方向需要比较大的组装空间,难以进一步进行薄型化。而且,为了用柱透镜成像被拍摄体的正立等倍像,必须严密控制柱透镜的长度,以及被拍摄体、柱透镜、图像传感器之间的间隔等,难以对准位置。
而且,设有狭缝等的贯通孔的滤光器由金属制的板等制作,但贯通孔的直径小,且贯通孔之间的间隔越狭窄,设置贯通孔的加工越困难。因此,即使可以用机械加工设置这样微小的贯通孔,也成为高成本的滤光器。而且,开设微小的贯通孔的滤光器存在必须使贯通孔的位置高精度地与图像传感器对准位置而配置的困难。
根据光刻技术能够制作开设有微小的贯通孔的滤光器,但必须使贯通孔的位置高精度地与图像传感器对准位置而配置的困难是同样的。
如上述那样的设有直径(径)小的贯通孔的滤光器在制作过程或组装到紧贴型摄像装置时等容易发生由垃圾或尘埃等引起的堵塞,难以除去暂时进入到贯通孔的垃圾等。因此,设有直径小的贯通孔的滤光器必须充分考虑使用时的周围环境,而且,设有贯通孔的滤光器或使用此滤光器的紧贴型摄像装置的成品率不良,稳定的批量生产困难。
而且,若在贯通孔的内壁入射光的一部分被反射(或透过),则产生出射到以贯通孔的直径决定的区域外的光,所以需要在贯通孔的内壁施加防反射加工等,但在设置贯通孔本身较为困难的微小的贯通孔的情况下,在其内壁施加特殊加工极其困难。
另外,代替使用开设有微小的贯通孔的滤光器,若通过所谓的MEMS法将贯通孔的排列组装到图像传感器本身,则不需贯通孔与图像传感器的对准位置。但是,若要将贯通孔的列组装到图像传感器本身,则给图像传感器的结构或制造工序本身带来影响,所以需要极大的成本。而且,为了以充分的高度在紧贴型摄像装置设置贯通孔,需要相应的蚀刻时间,所以还存在组装了贯通孔的排列的图像传感器不适合于批量生产的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出的,其目的在于,提供一种优于适当的批量生产、制造成本被抑制得低、厚度方向的组装空间也小、并且能够限制向图像传感器的光的入射角度而取得精细的图像的紧贴型摄像装置。
本发明的摄像装置的特征在于,使用特定波段的光取得接近图像传感器的被拍摄体的图像,由平行平板的基板和设置在上述基板上的电介质多层膜构成,上述电介质多层膜透过相对其表面大致垂直入射的上述特定波段的光,遮断相对其表面倾斜入射的上述特定波段的光。
而且,其特征在于,上述电介质多层膜在上述特定波段的长波长侧急剧减少相对其表面大致垂直入射的光的透过率。
而且,其特征在于,上述基板透明,上述电介质多层膜是遮断相对其表面大致垂直入射的上述特定波段外的光的带通滤光器。
而且,其特征在于,上述基板是着色成透过上述特定波段以上的长波长的光且吸收比上述特定波段短波长的光的着色基板。
而且,其特征在于,上述电介质多层膜是透过比相对其表面垂直入射的上述特定波段短波长的光、遮断比相对其表面垂直入射的上述特定波段长波长的光的低通滤光器。
其特征在于,上述电介质多层膜被设置在上述基板的两面。
根据本发明,可提供一种优于适当的批量生产、制造成本被抑制得低、厚度方向的组装空间也小、并且能够限制向图像传感器的光的入射角度而取得精细的图像的紧贴型摄像装置。
附图说明
图1是简要表示紧贴型摄像装置的结构的说明图。
图2是表示角度限制滤光器的结构的剖面图。
图3是示意性表示相对于波长的透过率的曲线图。
图4是示意性表示透过率相对于入射角度的曲线图。
图5是关于实施例1的角度限制滤光器表示透过率相对于波长的曲线图。
图6是关于实施例1的角度限制滤光器表示透过率相对于入射角度的曲线图。
图7是关于实施例2的角度限制滤光器表示透过率相对于波长的曲线图。
图8是关于实施例2的角度限制滤光器表示透过率相对于入射角度的曲线图。
图9是示意性表示第2实施方式的角度限制滤光器的结构的剖面图。
图10是关于第2实施方式的角度限制滤光器示意性表示透过率相对于波长的曲线图。
图11是示意性表示变形例的角度限制滤光器的结构的剖面图以及透过率相对于波长的曲线图。
图中:10-紧贴型摄像装置,11-被拍摄体,13--LED,15、31、41-角度限制滤光器,16-图像传感器,17、43-高通滤光器,26-玻璃基板,27、33-电介质多层膜,32-色玻璃基板,42--低通滤光器。
具体实施方式
[第1实施方式]
如图1所示,紧贴型摄像装置10是对接近图像传感器16的被拍摄体11进行摄像的摄像装置,是尤其适合于大致紧贴在图像传感器16的被拍摄体11的摄像的摄像装置。紧贴型摄像装置10由保护罩12、LED13、角度限制滤光器15(光学滤光器)、图像传感器16等构成。保护罩12是透明的玻璃板,保护配置在下方的角度限制滤光器15或图像传感器16免于划痕或尘埃。而且,被拍摄的被拍摄体11直接载置于保护罩12上。
LED13发出波长850nm的红外线,从保护罩12的下方同样地对被拍摄体11进行照明。从LED13发出的红外线因被拍摄体11的表面(或者内部结构)的各部位而反映不同的红外线的吸收率及反射率地被散射,使其一部分通过透镜阵列(未图示)而会聚成与各像素相对应,向设置在保护罩12下的角度限制滤光器15的方向入射。此时,入射到角度限制滤光器15的来自被拍摄体11的入射光不仅包括相对于角度限制滤光器15垂直的光,还包括相对于表面倾斜入射的成分。
高通(ハイパス)滤光器17遮断通过保护罩12从外部入射的可见光或紫外线,使用于摄像的红外线(特定波段的光)透过。由此,入射到角度限制滤光器15或图像传感器16的光被限制为只有用于摄像的波段(波反域)的红外线。而且,如后述,角度限制滤光器15在从被拍摄体11侧以各种角度入射的光中,遮断相对于表面倾斜入射的光,仅使相对于表面大致垂直入射的光透过到图像传感器16侧。
图像传感器16是在波长850nm的红外线具有灵敏度的CMOS型的面阵图像传感器,利用通过角度限制滤光器15将入射角度限制在相对于表面大致垂直的角度的光,对被拍摄体11进行摄像。另外,图像传感器16以CMOS型的图像传感器为例进行说明,但也可使用CCD型等其它类型的图像传感器。
如图2所示,角度限制滤光器15在从被拍摄体11侧以各种角度入射的红外线之中,将相对于表面大致垂直入射的红外线21通过到图像传感器16侧,并反射相对于表面倾斜入射的红外线22a~22c,由此进行遮断。
角度限制滤光器15由平行平板的玻璃基板26和设置在该玻璃基板26上的电介质多层膜27构成。玻璃基板26是透明的,不仅将用于图像传感器16的摄像的波长850nm的红外线透过,也将这些以外的波长的光不反射或吸收而透过。
电介质多层膜27是交替层叠折射率互不相同的电介质薄膜的多层膜,在使包含波长850nm的红外线的各种波长的光相对于表面大致垂直入射时(入射角度θ=0度),作为仅使波长850nm的红外线选择性地透过的带通滤光器起作用。因此,即使波长比850nm长波长的红外线或波长比850nm短波长的可见光、紫外线垂直入射到角度限制滤光器15时,也被电介质多层膜27所遮断。
若使各种波长的光相对于表面垂直入射(入射角度θ=0度)到这样构成的角度限制滤光器15,则如在图3用实线所示,波长为850nm的红外线的透过率大致为100%,并且在波长850nm的长波长侧及短波长侧透过率急剧减少,大致成为0%。
但是,若使各种波长的光相对于表面倾斜入射(θ=θ′>0度)到角度限制滤光器15,则如在图3用虚线所示,相对于波长的透过率特性的曲线图的峰的中心波长向比850nm短波长侧推移。此时,曲线图的推移量由入射角度θ′(>0度)的大小决定,入射角度θ′越大越向更短波长侧推移。而且,曲线图的推移后的形状保持与入射角度θ为0度时的形状大致相同的形状。
因此,若试着限制为波长850nm的红外线,则如图3的虚线箭头及图4所示,入射角度θ=0度且大致100%的透过率在入射角度θ=θ′(>0)时下降到大致0%。这对于入射角度θ为0度时,透过率成为大致100%的波长850nm的红外线也同样。因此,角度限制滤光器15选择性地透过波长850nm的红外线中相对于表面大致垂直入射的光,遮短波长850nm以外的波长的光或即使为850nm的波长但相对于表面倾斜入射的红外线。
另外,在垂直入射时为大致100%的透过率的波长范围或中心波长,通过电介质多层膜27的各电介质薄膜的材料或这些层叠数、厚度等,与用于摄像的光的波长相对应地自如地被调节。而且,大致100%的透过率降低到大致0%的入射角度θ′,也同样通过电介质多层膜27的材料或层结构,自如地被调节。
如上述那样,角度限制滤光器15是在平行平板的玻璃基板26上设置电介质多层膜27的滤光器,所以能够薄、容易且廉价地批量生产。
因此,不仅角度限制滤光器15的制作容易,也不需要使角度限制滤光器15准确地与图像传感器16对准位置,所以紧贴型摄像装置10优于适当的批量生产,并且廉价地构成。而且,紧贴型摄像装置10通过具备角度限制滤光器15,从而能够抑制从图像传感器16到被拍摄体11的组装空间,并能够整体上较薄地构成。此外,紧贴型摄像装置10通过角度限制滤光器15限制从被拍摄体11到图像传感器的光的入射角度,使来自被拍摄体11的某一点的光一对一地对应于图像传感器16的某一个摄像区域(例如,将各像素的一个一个地,或将若干个像素归总为一个(ひとまとめにした)的区域),所以能够得到高精细的图像。
在以下,角度限制滤光器15可以通过调节电介质多层膜27的层结构来与各种波长及入射角度相对应,所以关于波长为850nm的红外线,将所透过的入射光的入射角度范围比较宽的低指向性角度限制滤光器15作为实施例1,将所透过的入射光的入射角度范围狭窄的高指向性角度限制滤光器15作为实施例2进行说明。
[实施例1]
如表1所示,低指向性的角度限制滤光器15是在折射率1.51的玻璃基板26上设置由折射率2.1136的五氧化二钽(Ta2O5)和折射率1.4525的氧化硅(SiO2)构成的电介质多层膜27的滤光器。该低指向性的角度限制滤光器15的电介质多层膜27成为五氧化二钽和氧化硅交替层叠共66层的多层膜,以使得,以850nm作为基准波长的光学性膜厚成为0.25~1.0。
[表1]
[表1]
如在图5用粗实线(θ=0度)所示,低指向性的角度限制滤光器15在入射角度θ为0度时,使波长850±10nm的红外线透过大致100%,将这些以外的波长的光遮断。而且,如在图5分别用虚线(θ=20度)、细实线(θ=30度)所示,若将向低指向性的角度限制滤光器15的入射角度θ增加到10度、20度、30度,则透过角度限制滤光器15的波段的中心波长,对应于入射角度的大小从850nm向短波长侧推移。
因此,如图6所示,至少对于850nm的红外线,入射角度θ在从0度到10度的范围成为大致100%的透过率。另外,从LED13发出的光的波长准确地以850nm作为中心有某程度的宽度,但在波长850nm左右的波段中,显示出与上述大致同样的透过率特性,在入射角度θ从10度增加到20度程度(根据波长,为30度左右)之间,透过率急剧减少到大致0%。
从这些情况可得知低指向性的角度限制滤光器15选择性地透过波长为850nm左右的红外线并且限于大约0~10度的入射角度θ入射的光,遮断不满足这些条件的光。
这样,将以850nm为中心、对应于其附近的比较宽的波段并且为大约0~10度的比较宽的入射角度θ的范围的红外线选择性地透过的低指向性的角度限制滤光器15,通过并用如上述那样的透镜阵列,尤其能够在使来自被拍摄体11的光有效率地入射到图像传感器16的紧贴型摄像装置10中适当使用。
[实施例2]
如表2所示,高指向性的角度限制滤光器15在折射率1.51的玻璃基板26上设置由折射率2.1136的五氧化二钽和折射率1.4525的氧化硅构成的电介质多层膜27。该高指向性的角度限制滤光器15的电介质多层膜27成为五氧化二钽和氧化硅大致交替层叠90层左右的多层膜,使以850nm作为基准波长的光学性膜厚成为0.25~1.5。
[表2]
[表2]
如在图7用粗实线(θ=0度)所示,高指向性的角度限制滤光器15在入射角度θ为0度时,仅透过波长大致850nm的红外线,遮断这些以外的波长的光。而且,如在图7分别用虚线(θ=20度)、细实线(θ=30度)所示,若将向高指向性的角度限制滤光器15的入射角度θ增加为5、10、20、30度,则透过角度限制滤光器15的波长,对应于入射角度的大小,从850nm向短波长侧推移。
因此,如图8所示,对于波长850nm的红外线,入射角度θ为大致0度时透过率成为大致100%,透过率在入射角度θ稍变大的程度处,急剧减少,入射角度θ在到5度左右之间成为大致0%的透过率。
根据这些情况可得知高指向性的角度限制滤光器15仅将波长为大致850nm且入射角度θ为大致0度的红外线选择性地透过。
这样,仅将大致单一波长的狭窄的波长范围且在大致0度的狭窄的入射角度0的范围的红外线选择性地透过的高指向性的角度限制滤光器15不仅能够适用于并用如上述的透镜阵列的紧贴型摄像装置10,尤其也可以适用于不使用透镜阵列而仅通过角度限制滤光器15使来自被拍摄体11的光入射到图像传感器16的紧贴型摄像装置10。
另外,在上述的第1实施方式中,图像传感器16在可见光区域也有灵敏度,所以为了更加提高对不用于摄像的光的遮光性,说明了电介质多层膜27作为带通滤光器起作用的例子,但不限于此。如上述那样,若使光相对于具备电介质多层膜27的角度限制滤光器15的表面倾斜入射,则透过率急剧减少的波长向短波长侧推移,所以也可以是,作为角度限制滤光器15使相对于表面大致垂直入射的光的透过率至少在波长850nm的、用于摄像的光的波段的长波长侧急剧减少。
[第2实施方式]
而且,在上述的第1实施方式中表示了在紧贴型摄像装置10使用由透明的玻璃基板26和作为带通滤光器起作用的电介质多层膜27构成的角度限制滤光器15的例子,但不限于此,也可以将组合由色玻璃和电介质多层膜构成的高通滤光器17作为角度限制滤光器的器件用于紧贴型摄像装置10。在以下,将这个作为第2实施方式而进行说明。另外,使用第2实施方式所示的角度限制滤光器31时,紧贴型摄像装置的结构与上述的第1实施方式同样,所以省略图示及说明。
如图9所示,角度限制滤光器31由色玻璃基板32(着色基板)和设置在该色玻璃基板32上的电介质多层膜33构成,选择性地透过波长为850nm并相对于表面大致垂直入射的红外线36。另一方面,对于波长为850nm以外的光、或即使波长为850nm的波长但入射角度θ倾斜度大的光37的情况,角度限制滤光器31将这些反射或吸收。
色玻璃基板32是通过在玻璃材(硝材)上混合过渡金属氧化物等光吸收物质而着色的玻璃基板。如在图10用粗线所示,该色玻璃基板32的色被调节成透过包括波长850nm及其以上的长波段的红外线,并且在波长850nm的短波长侧透过率急剧减少。
而且,电介质多层膜33是交替层叠折射率互不相同的电介质薄膜的多层膜。如在图10用细实线所示,该电介质多层膜33构成为相对于表面大致垂直入射时(θ=0),透过包括波长850nm的红外线及其以下的短波段的光,并且,在波长850nm的长波长侧透过率急剧减少,作为所谓的红外线截止滤光器(IRCF)起作用。
若使光相对于表面大致垂直(θ=0)地入射到这样构成的角度限制滤光器31,则由色玻璃基板32和电介质多层膜33的透过率特性的曲线图所围绕的部分的波长范围的光透过(参照图10)。因此,透过角度限制滤光器31的光限于波长为850nm且入射角度θ为大致0度的红外线。此时,波长比850nm短波长侧的光透过电介质多层膜33,但被色玻璃基板32所吸收。而且,波长比850nm长波长侧的光被电介质多层膜33所反射。
在相对于角度限制滤光器31的表面倾斜入射光时(入射角度θ=θ′>0),色玻璃基板32为无方向性的同样的基板,所以色玻璃基板32的透过率与向表面垂直入射光时大致相等。另一方面,如在10用虚线所示,若在电介质多层膜33,相对于表面倾斜入射光(θ=θ′>0),则透过和反射转换的边界的波长根据入射角度θ的大小,比相对于表面大致垂直入射时(θ=0)向短波长侧推移。因此,即使是波长850nm的红外线,由于相对于入射角度限制滤光器31的表面倾斜入射,而被电介质多层膜33所反射。
这样,通过由色玻璃基板32和作为红外线截止滤光器起作用的电介质多层膜33构成角度限制滤光器31,可以得到与上述的第1实施方式的角度限制滤光器15同样的特性。而且,角度限制滤光器31使用吸收短波段的色玻璃基板32,所以,在存在用于摄像的波长(850nm)以外的光入射的可能性时,即使不并用在上述的第1实施方式使用的高通滤光器17也可以得到适当的指向性及波长选择性。
而且,构成上述的第1实施方式的角度限制滤光器15的电介质多层膜27作为带通滤光器起作用,因此,透过和反射转换的波长有2个,但构成角度限制滤光器31的电介质多层膜33的透过和反射转换的波长为一个,所以可以更加容易地选定、调节电介质多层膜33的材料、层结构。
此外,角度限制滤光器31是将电介质多层膜33设置在色玻璃基板32的简单的结构,所以可以容易且廉价地制造以外,相对于图像传感器16不需要正确的对位。因此,具备角度限制滤光器31的紧贴型摄像装置10被容易且廉价地制造,并且能得到高精细的图像。
另外,色玻璃基板32通过使混入的光吸收物质变化,从而可调节吸收和透过转换的波长,电介质多层膜33通过使材料和层结构变化,从而能够调节反射和透过转换的波长。因此,通过对色玻璃基板32和电介质多层膜33的透过吸收(反射)发生转换的波长进行调节,能够自如地调节透过角度限制滤光器31的光的波段或透过的光的入射角度范围(指向性)。
另外,在上述的第2实施方式中,说明将角度限制滤光器的基板设为色玻璃基板32的例子,但不限于此。例如,将角度限制滤光器31的基板设为透明的玻璃基板,在该透明的玻璃基板上设置电介质多层膜33。并且,也可以代替将角度限制滤光器31的基板设为透明的玻璃基板,将保护罩12设为与上述的色玻璃基板32同样的色玻璃。
而且,在上述第2实施方式中,以作为低通滤光器起作用的电介质多层膜33为例子进行了说明,但作为电介质多层膜33,只要使相对于表面大致垂直入射的光的透过率至少在850nm的利用于摄像的光的波段的长波长侧急剧减少即可,如同上述的第1实施方式那样,也可以将设置在色玻璃基板32上的电介质多层膜作为带通滤光器起作用。只是电介质多层膜33的材料的选定或层结构变得更容易,因此,如在上述的第2实施方式中的说明,优选将电介质多层膜33作为低通(ロ一パス)滤光器起作用。
另外,在上述的第1实施方式及第2实施方式中,以用波长850nm的红外线进行摄像的紧贴型摄像装置10为例子进行了说明,但不限于此,也可以通过调节电介质多层膜27、33的材料或层结构、色玻璃基板32的色,从而利用650nm等的其它波长的光进行摄像。
而且,上述的第1、第2实施方式的紧贴型摄像装置10从下方(图像传感器16侧)向被拍摄体11照射波长850nm的红外线而进行摄像,但不限于此,也可从被拍摄体11的上方侧(与图像传感器16相反侧)照明。而且,也可以不设置专用的照明部件(LED13),利用自然光进行摄像。
另外,在上述的第1实施方式及第2实施方式中说明了将作为带通滤光器起作用的电介质薄膜27或作为低通滤光器起作用的电介质薄膜33设置在各玻璃基板26、色玻璃基板32的一方的表面的例子,但玻璃基板26或色玻璃基板32较薄时,存在因在一方的面设置电介质薄膜27、33而在角度限制滤光器15、31上产生翘曲的现象。因此,也可以将电介质多层膜27、33的一部分设置在玻璃基板26、32的一方的表面,将电介质多层膜27、33的其余的层设置在另一方的表面。
例如,如上述的第1实施方式那样,由透明的玻璃基板26和作为带通滤光器起作用的电介质多层膜27构成角度限制滤光器时,如图11(A)所示的角度限制滤光器41那样,将由电介质多层膜构成的低通滤光器42设置在玻璃基板26的一方的表面,将由电介质多层膜构成的高通滤光器43设置在另一方的表面。如在图11(B)用实线示意性表示,在此设置的低通滤光器42,其层结构被设定为透过相对于表面垂直入射的波长850nm以下的光,且使其透过率在波长850nm的长波长侧急剧减少。同样地,如在图11(B)用虚线所示,高通滤光器43被设定为透过相对于表面垂直入射的波长850以上的光,并且其透过率在波长850nm的短波长侧急剧减少。
这样,若将低通滤光器42和高通滤光器43设置在玻璃基板26的各表面,则合并低通滤光器42和高通滤光器43的角度限制滤光器41的作为整体的光特性如图11(C)所示,成为将透过的光限制在波长850nm的红外线的带通滤光器。因此,角度限制滤光器41即使在玻璃基板26薄时,也不发生翘曲,成为光学性质与在第1实施方式说明的角度限制滤光器15同样的滤光器。在此,将低通滤光器42和高通滤光器43设置在玻璃基板26的两面,使综合起来作为带通滤光器起作用,但分别设置在玻璃基板26的两面的电介质多层膜不需要如低通滤光器42、高通滤光器43那样分别成为在光学方面有意的电介质多层膜,也可以,按照使综合玻璃基板26的两面的电介质多层膜作为带通滤光器起作用并使角度限制滤光器41不翘曲的方式,确定各面的电介质多层膜的层结构等。
而且,如上述第2实施方式那样,由色玻璃基板32和作为低通滤光器起作用的电介质多层膜33构成角度限制滤光器时,如同上述,在色玻璃基板32的两面设置电介质多层膜。此时,设置在色玻璃基板32上的各个电介质多层膜的各个的层结构被设定为,虽然不是分别起特定的光学作用(低通滤光器、高通滤光器、带通滤光器),但两面的电介质多层膜综合起来作为与电介质多层膜33相同的低通滤光器起作用。这样,若在色玻璃基板32的两面设置电介质多层膜,综合起来作为与电介质多层膜33相同的低通滤光器起作用,则如同上述那样,能够防止角度限制滤光器的翘曲。
另外,在上述的第1实施方式及第2实施方式中,在玻璃基板26(色玻璃基板32)的一方的表面设置电介质多层膜27、33,但不限于此,也可以在玻璃基板26、32的两面设置同样的电介质多层膜27、33。这样,若在玻璃基板26、32的两面设置电介质多层膜27、33,则能够防止角度限制滤光器的翘曲,开且,提高透过的光的指向性和波长选择性。
而且,在上述的第1、第2实施方式中说明了在玻璃基板26、32的被拍摄体11侧设置电介质多层膜27、33的例子,但将电介质多层膜27、33设在玻璃基板26、32的一面时,也可以设置在玻璃基板26、32的图像传感器16侧的面。但是,若仅在玻璃基板26、32的图像传感器16侧的面设置电介质多层膜27、33,则在电介质多层膜27、33和玻璃基板26、32的边界等的反射光有可能成为杂散光。因此,如上述的实施方式那样,仅在玻璃基板26、32的一方的面设置电介质多层膜27、33时,优选设在被拍摄体11侧。
另外,在上述的第1、第2实施方式中说明了与保护罩12分体设置角度限制滤光器15、31的例子,但不限于此,也可以将角度限制滤光器15、31作为保护罩12使用。此时,为了保护从免于划痕等,而优选为,电介质多层膜27、33不设置在被拍摄体11直接接触的上表面,而设置在图像传感器16侧的表面。
另外,在上述的第1、第2实施方式中,将玻璃基板26或色玻璃基板32作为角度限制滤光器15、31,但角度限制滤光器15、31的基板不限于玻璃材料,也可以使用树脂材料。
另外,在上述的第1、第2实施方式中,将由透明的玻璃基板26和作为带通滤光器起作用的电介质多层膜27构成的角度限制滤光器15、或由色玻璃基板32和作为低通滤光器起作用的电介质多层膜33构成的角度限制滤光器31作为例子进行了说明,但不限于此,也可以任意组合玻璃基板26、色玻璃基板32、作为低通滤光器起作用的电介质多层膜、作为高通滤光器起作用的电介质多层膜、作为带通滤光器起作用的电介质多层膜来构成角度限制滤光器。例如,也可以在色玻璃基板32上设置作为带通滤光器起作用的电介质多层膜来构成角度限制滤光器。而且,如第1实施方式,例如在透明的玻璃基板26上设置作为带通滤光器起作用的电介质多层膜27时,将电介质多层膜27设成层叠作为低通滤光器起作用的电介质多层膜和作为高通滤光器起作用的电介质多层膜来作为带通滤光器起作用的多层膜。此外,也可以使用第1实施方式的角度限制滤光器15,并且,可以通过色玻璃来构成保护罩12。
另外,在本说明书中,所谓大致垂直,不仅表示单纯接近垂直于表面的角度,也表示由被拍摄体11和图像传感器16的间隔、图像传感器的摄像区域的排列间距所决定的、以各摄像区域和被拍摄体11的各部位一对一地对应的方式将来自被拍摄体11的光入射到图像传感器16的角度的范围。因此,如在上述的第1、第2实施方式所示那样,即使不是相对于表面接近90度的角度,若满足上述的对应关系,则也包括在大致垂直的范围。
Claims (6)
1.一种摄像装置,使用特定波段的光取得接近图像传感器的被拍摄体的图像,其特征在于,
由平行平板的基板和设置在上述基板上的电介质多层膜构成,上述电介质多层膜透过相对于表面大致垂直入射的上述特定波段的光,遮断相对于表面倾斜入射的上述特定波段的光。
2.如权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
上述电介质多层膜在上述特定波段的长波长侧急剧地减少相对于表面大致垂直入射的光的透过率。
3.如权利要求1或2所述的摄像装置,其特征在于,
上述基板是透明的,
上述电介质多层膜是将相对于表面大致垂直入射的上述特定波段外的光遮断的带通滤光器。
4.如权利要求1或2所述的摄像装置,其特征在于,
上述基板是被着色为透过上述特定波段以上的长波长的光并吸收比上述特定波段短波长的光的着色基板。
5.如权利要求4所述的摄像装置,其特征在于,
上述电介质多层膜是透过比相对于表面垂直入射的上述特定波段短波长的光、遮断比相对于表面垂直入射的上述特定波段长波长的光的低通滤光器。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的摄像装置,其特征在于,
上述电介质多层膜设置在上述基板的两面。
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