CN104583820A - 近红外线截止滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的近红外线截止滤波器具备透明基板和设置于透明基板的至少一个主面的光学多层膜,其特征在于,光学多层膜由波长500nm处的折射率为2.0以上的高折射率膜和1.6以下的低折射率膜构成,将高折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QH、将低折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QL时,光学多层膜具有(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)^n的重复结构,an的平均值为1.5~2.5,将bn、cn、dn各自的平均值进行平均而得的值为1.0以下。
Description
技术领域
本发明涉及近红外线截止滤波器,特别涉及具有在透明基板上形成的光学多层膜的近红外线截止滤波器。
背景技术
数码相机、数码摄像机等中使用CCD(电荷耦合元件:ChargeCoupled Device)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体:Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等(以下,称为固体摄像元件)。然而,这些固体摄像元件的光谱特性与人的视见度特性相比对红外光具有强灵敏度。因此,数码相机、数码摄像机等利用近红外线截止滤波器进行光谱校正。
作为近红外线截止滤波器,例如可使用含有Cu2+离子作为着色成分的氟磷酸系玻璃等近红外线吸收型的有色玻璃滤波器。然而,有色玻璃滤波器单独无法充分截止近红外区域和紫外区域的光,因此目前并用具有能够截止近红外线的特性的光学多层膜。
并用光学多层膜时,由光学多层膜的特性决定透射可见光的透射带的紫外侧的半值波长,由有色玻璃滤波器的特性决定透射带的红外侧的半值波长。这是由于光学多层膜存在随着光的入射角度的增加而光学多层膜的光谱波形向紫外区域侧偏移的趋势,与此相对,有色玻璃滤波器存在相对于光的入射角度的增加而光谱波形不易向紫外区域侧偏移的趋势,在尽可能利用有色玻璃滤波器的光谱波形的同时,用光学多层膜来截止有色玻璃滤波器无法截止的波长区域的光是合理的。
然而,近年来数码相机、数码摄像机等正逐渐小型化、薄型化。因此正在进行着数码相机、数码摄像机等的透镜的广角化。伴随于此,光学多层膜所截止的波长区域的入射角度依赖性成为问题。具体而言,固体摄像元件所必需的400~700nm的透射带中由光学多层膜形成的紫外侧的从阻止带到透射带的透射率的上升位置、近红外侧的从阻止带到透射带的透射率的上升位置因光的入射角度而偏移,从而影响画质的带域(透射带)的光量发生变化。
如上所述,一直以来已知光学多层膜具有光的入射角度变大则光谱波形向紫外侧移动(偏移)的入射角度依赖性。入射角度依赖性在用于棱镜等的二向色镜等领域从以前就已成为重大问题,因此提出了抑制光学多层膜的入射角度依赖性的技术(例如,参照专利文献1~3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-027907号公报
专利文献2:日本特开平11-202127号公报
专利文献3:日本特开2008-020563号公报
发明内容
专利文献1~3中提出了利用折射率高的膜其光谱的入射角度依赖性变小的现象。具体而言,专利文献1中提出了,因折射率低而去掉使入射角度依赖性增大的SiO2膜,利用高折射率膜彼此的小折射率差来形成光学多层膜,抑制入射角度依赖性。
另外,专利文献2中,提出了利用折射率稍高于SiO2膜的Al2O3膜等作为低折射率膜来抑制从透射带到近红外侧的阻止带的截止波长的入射角度依赖性,此外还提出了利用截止波长位于更长波长侧的通常构成的光学多层膜来补充与折射率差变小相伴随的阻止带的减少。
专利文献3中,提出了通过将低折射率膜替换为具有比SiO2膜大的折射率的Al2O3膜等,进而增大光学膜厚比中的TiO2膜等高折射率膜的比例,从而抑制入射角度依赖性。
如上所述,在这些专利文献1~3的提案中,高折射率膜、低折射率膜的交替多层膜基本上通过增加高折射率膜的比率或增大低折射率膜的折射率来抑制由低折射率膜带来的入射角度依赖性。
然而,对于近红外线截止滤波器,例如为了与近红外线吸收型的有色玻璃滤波器并用,必须在可见区域具有非常宽的透射带,在该透射带的紫外侧和近红外侧具有宽的阻止带,紫外侧的透射率上升以及近红外侧的透射率下降侧的2个截止波长的入射角度依赖性必须都小。
然而,增大低折射率膜的折射率时,如果不极度增大折射率,则入射角度依赖性的抑制不充分。另外,如果过度增大低折射率膜的折射率,则高折射率膜与低折射率膜的折射率差变得过小。其结果,透射带变得过宽,另一方面,阻止带的透射率不够低且变得非常窄,特别是无法充分形成紫外区域侧的阻止带。另外,在不增大低折射率膜的折射率的情况下增加高折射率膜与低折射率膜的光学膜厚比中的高折射率膜的比率时,能够充分扩大阻止带,但透射带变窄。
如上所述,在专利文献1~3公开的方案中,现状是入射角度依赖性的抑制并不充分。
本发明是鉴于上述课题而进行的,其目的是提供入射角度依赖性得到抑制的近红外线截止滤波器。
本发明涉及的近红外线截止滤波器具备透明基板和设置于透明基板的至少一个主面的光学多层膜,其特征在于,光学多层膜由波长500nm处的折射率为2.0以上的高折射率膜和1.6以下的低折射率膜构成,将高折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QH、将低折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QL时,光学多层膜具有(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)^n的重复结构,an的平均值为1.5~2.5,将bn、cn、dn各自的平均值进行平均而得的值为1.0以下。
根据本发明,光学多层膜由波长500nm处的折射率为2.0以上的高折射率膜和1.6以下的低折射率膜构成,将高折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QH、将低折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QL时,光学多层膜具有(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)^n的重复结构,an的平均值为1.5~2.5,将bn、cn、dn各自的平均值进行平均而得的值为1.0以下。因此,能够提供入射角度依赖性得到了抑制的近红外线截止滤波器。
附图说明
图1是实施方式涉及的近红外线截止滤波器的截面构成图。
图2是实施方式涉及的光学多层膜的光谱特性图。
图3是实施方式涉及的光学多层膜的放大截面图。
图4是实施方式的变形例涉及的近红外线截止滤波器的截面构成图。
图5是使用实施方式涉及的近红外线截止滤波器的拍摄装置的部分构成图。
图6是实施例1涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图7是实施例2涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图8是实施例3涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图9是实施例4涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图10是实施例5涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图11是实施例6涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图12是实施例7涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图13是实施例8涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图14是实施例9涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图15是比较例1涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图16是实施例10涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图17是实施例10涉及的透明基板的模拟结果。
图18是比较例2涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图19是实施例11涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
图20是实施例11涉及的透明基板的模拟结果。
图21是比较例3涉及的近红外线截止滤波器的模拟结果。
具体实施方式
(实施方式)
以下,参照附图对本发明的近红外线截止滤波器进行说明。
图1是实施方式涉及的近红外线截止滤波器10(以下,IRCF10)的截面构成图。如图1所示,IRCF10具备透明基板11和设置于透明基板11的至少一个主面的光学多层膜12。应予说明,光学多层膜12可以设置于透明基板11的一个主面,也可以分开设置于透明基板11的各个主面。
(透明基板11)
透明基板11的材料只要是至少能够透射可见波长区域的光的材料就没有特别限定。作为透明基板11的材料,例如可举出玻璃、水晶、铌酸锂、蓝宝石等晶体,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯树脂,聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烃树脂,降冰片烯树脂,聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂,聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇树脂等。
作为透明基板11,特别优选吸收近红外波长区域的光的透明基板。这是由于通过使用吸收近红外波长区域的光的透明基板11,能够得到接近人的视见度特性的画质。另外,光学多层膜12可抑制入射角度依赖性,并且可见波长区域的透射带宽,因此通过该透射带能够有效发挥在近红外波长区域具有吸收的透明基板11的特性。
即,根据光学多层膜12,能够在抑制入射角度依赖性的同时较宽地确保可见波长区域中的透射带,并且能够在透射带的两侧形成适当的阻止带。利用现有的交替层叠高折射率膜和低折射率膜而成的光学多层膜来尝试抑制波长偏移时,透射带的宽度未必充分。另外,采用公知例所示的各种方法等也会产生难以将透射带调整为适当的范围等问题。因此,对于在透明基板11上形成现有的光学多层膜而得到的滤波器,可见波长区域的紫外侧或红外侧的光谱特性与透明基板11的光谱特性不同,有可能无法得到固体摄像元件所要求的光谱特性。
应予说明,作为吸收近红外波长区域的光的透明基板11,例如可举出氟磷酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃中含有Cu2+离子的吸收型玻璃。另外,可以使用在树脂材料中添加吸收近红外线的吸收剂而成的基板。作为吸收剂,例如可举出染料、颜料、金属配合物系化合物,具体而言,可举出酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、二硫醇金属配合物系化合物。
(光学多层膜12)
图2是光学多层膜12的光谱特性图。图3是光学多层膜12的放大截面图。以下,参照图2、图3对光学多层膜12进行说明。应予说明,参照图2对光学多层膜12的光谱特性进行说明后,参照图3对光学多层膜12的结构进行说明。
(光学多层膜12的光谱特性)
如图2所示,0°入射条件(相对于光学多层膜12的主面,光垂直入射的条件)和30°入射条件(相对于光学多层膜12的主面,光以距垂直倾斜30°的状态入射的条件)下的光学多层膜12的透射带的半值波长的偏移量在近红外(IR)侧优选为25nm以下,更优选为23nm以下。另外,0°入射条件和30°入射条件下的光学多层膜12的透射带的半值波长的偏移量在紫外(UV)侧优选为13nm以下,更优选为12nm以下,进一步优选为10nm以下。应予说明,本实施方式中的半值波长是指光学多层膜12的透射率为50%的波长。
另外,在0°入射条件下,光学多层膜12在400~700nm的波长范围具有平均透射率为85%以上的透射带,在该透射带的紫外侧和近红外侧各具有平均透射率为5%以下的阻止带。另外,光学多层膜12的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差优选为200nm以上,更优选为250nm以上。进一步优选为270nm以上。
应予说明,光学多层膜12在0°入射条件下的光谱特性优选进一步满足以下要件。具体而言,光学多层膜12的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差优选为300nm以下。另外,紫外侧的半值波长优选在390~430nm的范围,近红外侧的半值波长优选在640~720nm的范围。此外,紫外侧的阻止带的宽度优选为5nm以上,更优选为10nm以上。另外,红外侧的阻止带的宽度优选为90nm以上,更优选为110nm以上,进一步优选为120nm以上。
这里,光学多层膜12的透射带的范围(用于求出平均透射率的范围)始于从透射带向紫外侧的阻止带透射率开始降低时的波长(紫外侧的基点),止于从透射带向近红外侧的阻止带透射率开始降低时的波长(近红外侧的基点)。另外,光学多层膜12的阻止带的范围(用于求出平均透射率、宽度的范围)在紫外侧·红外侧均指透射率为5%以下的范围。
(光学多层膜12的结构)
为了满足上述的光谱特性,如图3所示,本发明的光学多层膜12具有将波长500nm处的折射率为2.0以上的高折射率膜与波长500nm处的折射率为1.6以下的低折射率膜层叠而成的结构。具体而言,将高折射率膜的波长500nm处的QWOT(四分之一波长光学厚度:Quarter-wave Optical Thickness)设为QH、将低折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QL时,由以下的式子表示。
(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)^n(n:1以上的自然数)
换言之,本发明的光学多层膜12具有层叠n个基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。
这里,an、bn、cn、dn为各基本单元的系数,表示各基本单元的膜的物理膜厚是QWOT的几倍。因此,anQH、bnQL、cnQH、dnQL表示各膜的光学膜厚。这里,为了满足上述光谱特性,以下的(1)式所示的系数an的平均值A优选为1.5~2.5。
A=(a1+a2+…+an)/n(n:1以上的自然数)…(1)
另外,将以下的(2)式~(4)式所示的系数bn的平均值B、系数cn的平均值C和系数dn的平均值D进行平均而得的值优选为1.0以下。
B=(b1+b2+…+bn)/n(n:1以上的自然数)…(2)
C=(c1+c2+…+cn)/n(n:1以上的自然数)…(3)
D=(d1+d2+…+dn)/n(n:1以上的自然数)…(4)
如果用式子表示上述条件,则为以下的(5)式、(6)式。即,为了满足上述光谱特性,系数an~dn的平均值A~D优选满足下述(5)式和(6)式。
1.5≤A≤2.5…(5)
(B+C+D)/3≤1.0…(6)
这里,层叠上述基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)的数量n(n:整数)越多光谱特性越提高。因此,n优选为9以上。但是,通常如果层数变多则生产率降低,因此n优选为25以下。
此外,为了充分确保透射带和红外(IR)侧的阻止带的宽度,系数cn的平均值C优选为0.5以下,更优选为0.4以下。但是,如果使系数cn的值过小,则膜厚变得过薄,成膜时的膜厚的控制变难。因此,系数C的平均值优选为0.2以上。
即,为了充分确保透射带和红外侧的阻止带的宽度,系数cn的平均值C优选满足以下的(7)式。
0.2≤C≤0.5…(7)
此外,对于紫外(UV)侧的阻止带,为了充分确保阻止带的宽度,系数bn、dn的值优选满足以下的(8)式。
1.1≤平均(max(bn/dn、dn/bn))≤2.5…(8)
其中,n为1以上的自然数。
(8)式表示:算出重复层叠的各基本单元的bn/dn、dn/bn,将值大的一方进行平均而得的值为1.1~2.5。
应予说明,如果系数bn的值与系数dn的值相近(即,bn/dn或dn/bn接近1),则有紫外侧的阻止带的宽度变窄的趋势。反过来说,如果将系数bn的值与系数dn的值错开(即,bn/dn或dn/bn接近2.5),则容易确保紫外侧的阻止带的宽度。另外,采用该方法确保紫外侧的阻止带的宽度时,不必增加膜的数量就能够得到尖锐且高的紫外侧上升波形。
应予说明,作为高折射率膜,只要是由波长500nm处折射率为2.0以上的材料构成的膜就没有特别限定。作为这样的高折射率的材料,例如可优选举出由氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)或它们的复合氧化物构成的材料。另外,如果折射率为2.0以上,则也可以含有添加物。应予说明,折射率高对斜入射时的波长偏移量抑制、紫外侧的阻止带的扩大等有利。因此,上述3种物质中,折射率更高的氧化钛、氧化铌更适合作为高折射率膜。
另外,作为低折射率膜,只要是由波长500nm处折射率为1.6以下的材料构成的膜就没有特别限定。作为这样的低折射率的材料,例如可优选举出氧化硅(SiO2)。另外,如果折射率为1.6以下,则也可以含有添加物。
构成光学多层膜12的高折射率膜和低折射率膜可利用溅射法、真空蒸镀法、离子辅助真空蒸镀法、CVD法形成,特别优选利用溅射法、真空蒸镀法、离子辅助真空蒸镀法形成。透射带是CCD、CMOS等固体摄像元件的受光所利用的波长带域,其膜厚精度很重要。溅射法、真空蒸镀法、离子辅助真空蒸镀法在形成薄膜时的膜厚控制方面优异。因此,能够提高构成光学多层膜12的高折射率膜和低折射率膜的膜厚的精度,其结果,能够抑制波长偏移。
应予说明,也可以在光学多层膜12上层叠附着力强化层、在最表面层(空气侧)的抗静电层等构成光学多层膜12以外的膜。
如上所述,使光学多层膜的构成为基本单元:(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)重复层叠而成的结构,使系数an的平均值A为1.5~2.5,使系数bn、cn、dn的平均值B~D的平均值(B+C+D)/3为1.0以下。即,以系数an、bn、cn、dn的平均值A~D满足以下的(5)式、(6)式的方式构成,因此能够抑制光的入射角度变大时光谱波形向紫外侧移动(偏移)的入射角度依赖性。
1.5≤A≤2.5…(5)
(B+C+D)/3≤1.0…(6)
另外,由于以系数cn的平均值C为0.2~0.5、优选为0.2~0.4,即满足以下的(7)式的方式构成,所以能够充分确保透射带和红外(IR)侧的阻止带的宽度。另外,能够抑制膜厚变得过薄而成膜时的膜厚的控制变难。
0.2≤C≤0.5…(7)
此外,对于紫外(UV)侧的阻止带,为了充分确保阻止带的宽度,系数bn、dn的值满足以下的(8)式,因此对于紫外(UV)侧的阻止带,也能够充分确保阻止带的宽度。
1.1≤平均(max(bn/dn、dn/bn))≤2.5…(8)
(实施方式的变形例)
图4是实施方式的变形例涉及的近红外线截止滤波器10A(以下,IRCF10A)的截面构成图。参照图1~图3说明的近红外线截止滤波器10的光学多层膜12主要形成透射带、其两侧的截止带。因此,有时无法形成根据要求的足够宽度的阻止带。因此,如图4所示,为了扩大IRCF10A的紫外侧和近红外侧的阻止带,可以在透明基板11的另一主面形成用于扩大紫外侧和近红外侧的阻止带的阻止带扩大用的光学多层膜13(以下,阻止带扩大用光学多层膜13)。
以下,参照图4对该实施方式的变形例涉及的IRCF10A的构成进行说明,但对参照图1~图3说明的与IRCF10相同的构成标记相同的符号并省略重复的说明。另外,图4中是在与设有光学多层膜12的透明基板11的主面侧不同的主面侧设置阻止带扩大用光学多层膜13,但也可以在设有光学多层膜12的透明基板11的主面侧设置阻止带扩大用光学多层膜13。在这种情况下,可以在透明基板11与光学多层膜12之间设置阻止带扩大用光学多层膜13,也可以在光学多层膜12上设置阻止带扩大用光学多层膜13。
阻止带扩大用光学多层膜13例如在0°入射条件下的光谱特性如下:具有包含光学多层膜12的光谱特性的透射带的透射带,并且具有光学多层膜12的光谱特性的紫外侧的半值波长以下的紫外侧的半值波长,和比光学多层膜的光谱特性的近红外侧的半值波长大7nm以上的近红外侧的半值波长。
通过形成这样的结构,即使在入射角度改变的情况下,也能够得到包含由光学多层膜12形成的透射带这样的透射带,作为结果,可抑制入射角度依赖性,并且能够得到可见区域的透射带以及紫外区域和近红外区域的阻止带扩大了的IRCF10A。
即,入射角度改变时,由阻止带扩大用光学多层膜13形成的近红外侧的半值波长与由光学多层膜12形成的近红外侧的半值波长相比,容易大幅度偏移。对于0°入射条件下的光谱特性,通过使由阻止带扩大用光学多层膜13形成的近红外侧的半值波长比由光学多层膜12形成的近红外侧的半值波长大7nm以上,即使在入射角度改变的情况下,也能够使由阻止带扩大用光学多层膜13形成的近红外侧的半值波长不与由光学多层膜12形成的近红外侧的半值波长重合。
另一方面,由阻止带扩大用光学多层膜13形成的紫外侧的半值波长与由光学多层膜12形成的紫外侧的半值波长相比,未必大幅度改变,因此对于0°入射条件下的光谱特性,只要是在由它们形成的紫外侧的半值波长以下,即使在改变入射角度的情况下,也能够不与由它们形成的紫外侧的半值波长重合。
作为这样的阻止带扩大用光学多层膜13,可举出如下所示的2个形态(第1形态和第2形态)。应予说明,在以下的说明中,将第1形态的阻止带扩大用光学多层膜13记载为阻止带扩大用光学多层膜13A,将第2形态的阻止带扩大用光学多层膜13记载为阻止带扩大用光学多层膜13B。
(阻止带扩大用光学多层膜13A)
阻止带扩大用光学多层膜13A具有折射率为2.0以上的高折射率膜与折射率为1.7以下的低折射率膜的重复结构。另外,将高折射率膜的平均光学膜厚设为TH、将低折射率膜的平均光学膜厚设为TL时,TH/TL优选小于2。
通过形成这样的构成,能够形成包含光学多层膜12的光谱特性的透射带这样的透射带,并且能够形成光学多层膜12的光谱特性的紫外侧的半值波长以下的紫外侧的半值波长和比光学多层膜12的光谱特性的近红外侧的半值波长大7nm以上的近红外侧的半值波长。即,TH/TL为2以上时,容易抑制入射角度依赖性,但透射带变窄。通过使TH/TL小于2,未必能够抑制入射角度依赖性,但能够形成包含光学多层膜12的光谱特性的透射带这样的宽透射带。
应予说明,从得到足够宽度的透射带、阻止带以及规定的半值波长的观点出发,阻止带扩大用光学多层膜13A的层数优选20以上,更优选30以上。层数的上限值没有特别限制,但通常层数变多则生产率降低,所以优选150以下,更优选100以下。
平均光学膜厚之比TH/TL没有特别限定,但若考虑得到足够宽度的透射带、阻止带特别是宽的阻止带,则优选使用相对于设计阻止带时的设计上的中心波长、TH/TL比率为1左右的通常的膜设计方法。如上所述,这只要考虑到出于抑制入射角度依赖性的目的而增加TH/TL会引起阻止带的减少就可清楚。
作为高折射率膜,只要是由折射率为2.0以上的材料构成的膜就没有特别限定,例如可优选举出由TiO2、Ta2O5、Nb2O5或它们的复合氧化物构成的膜。作为高折射率膜,优选折射率为2.3以上的膜,更优选折射率为2.4以上的膜。作为这样的高折射率膜,可优选举出由TiO2(折射率2.45)构成的膜。
作为低折射率膜,只要是由折射率为1.7以下的材料构成的膜就没有特别限定,例如可举出由SiO2、MgF2或它们的复合氧化物构成的膜。
(阻止带扩大用光学多层膜13B)
阻止带扩大用光学多层膜13B具有用于构成紫外侧的阻止带的紫外侧阻止带构成部和用于构成近红外侧的阻止带的近红外侧阻止带构成部。紫外侧阻止带构成部具有折射率为2.0以上的高折射率膜与折射率为1.7以下的低折射率膜的重复结构。近红外侧阻止带构成部具有折射率为2.0以上的高折射率膜、折射率为2.0以上且小于上述高折射率膜的折射率的中折射率膜和折射率为1.7以下的低折射率膜,高折射率膜、中折射率膜和低折射率膜的合计层数为30层以上。
阻止带扩大用光学多层膜13B也能够形成包含光学多层膜12的光谱特性的透射带这样的透射带,并且能够形成光学多层膜12的光谱特性的紫外侧的半值波长以下的紫外侧的半值波长和比光学多层膜12的光谱特性的近红外侧的半值波长大7nm以上的近红外侧的半值波长。
通常,光学多层膜优选近红外侧的阻止带变宽、入射角增大时透射带内的波纹的产生少。上述光学多层膜12均使用了抑制入射角度依赖性的技术,因此能够一定程度地抑制波纹的产生,但未采用该技术的阻止带构成部依然产生波纹。阻止带扩大用光学多层膜13A未必能够充分抑制这样的波纹。采用阻止带扩大用光学多层膜13B,能够在充分扩大透射带和阻止带的宽度的同时抑制波纹的产生。
紫外侧阻止带构成部如上所述具有折射率为2.0以上的高折射率膜与折射率为1.7以下的低折射率膜的重复结构。
从形成足够宽度的紫外侧的阻止带的观点出发,紫外侧阻止带构成部的层数优选15以上,更优选20以上。层数的上限值没有特别限制,但通常层数变多则生产率降低,因此优选60以下,更优选40以下。
作为高折射率膜,只要是由折射率为2.0以上的材料构成的膜就没有特别限定,例如可优选举出由TiO2、Ta2O5、Nb2O5或它们的复合氧化物构成的膜。作为高折射率膜,优选折射率为2.3以上的膜,更优选折射率为2.4以上的膜。作为这样的高折射率膜,可优选举出由TiO2(折射率2.45)构成的膜。
作为低折射率膜,只要是由折射率为1.7以下的材料构成的膜就没有特别限定,例如可优选举出由SiO2、MgF2或它们的复合氧化物构成的膜。
近红外侧阻止带构成部具有折射率为2.0以上的高折射率膜、折射率为2.0以上且低于高折射率膜的折射率的中折射率膜和折射率为1.7以下的低折射率膜。这些高折射率膜、中折射率膜和低折射率膜的合计层数为30层以上。
近红外侧阻止带构成部的层数只要为30以上就没有特别限制,但从形成具有更充分的宽度的近红外侧的阻止带的观点出发,优选40以上,更优选60以上。层数的上限值没有特别限制,但通常层数变多则生产率降低,因此优选150以下,更优选100以下。
将高折射率膜设为H、中折射率膜设为M、低折射率膜设为L时,高折射率膜、中折射率膜和低折射率膜例如以成为如下基本单元的重复结构的方式进行层叠。
基本单元:(HML)
基本单元:(LMHML)
使用如上所述的重复结构时,从得到足够宽的阻止带的观点出发,平均光学膜厚TH、平均光学膜厚TM、平均光学膜厚TL优选为如下的通常的膜设计中的比率程度:以HML作为基本单元的部分为TH:TM:TL=1:1:1左右,以LMHML作为基本单元的部分为TH:TM:TL=1:1:2左右。
应予说明,后者的TL比率为2是由于LMHML的重复重叠为LL而在最终的膜设计中比率为2,基本观点与TH:TM:TL=1:1:1相同。详细内容将进行后述。应予说明,这里采用一般的比率是基于如下观点:由于增大TH、TM的比率时阻止带变窄,所以不大幅改变光学膜厚比率。
另外,阻止带构成部优选对上述重复结构采用应用2个以上的设计波长来实现阻止带的扩大的常用方法。此时,上述比率分别根据设计上的中心波长进行设定。
近红外侧阻止带构成部截止宽范围的近红外区域,但作为CCD、CMOS用途的IRCF10,优选能够截止到更长的波长侧。优选为900nm以上,更优选为1100nm以上,进一步优选能够截止1150nm以上。使用上述方法时,能够将阻止区域扩大到更长的波长侧,同时能够抑制入射角度增大时的波纹的产生。
应予说明,近红外侧阻止带构成部未必需要严格成为上述基本单元的重复结构。例如,像低折射率膜这样为折射率小的膜时,如果光学膜厚变小则成膜时的膜厚控制变难,所以例如也可以省略多个低折射率膜的一部分,由此存在高折射率膜和中折射率膜多个连续的部分。
另外,对于基本单元(LMHML)的重复结构,由于相邻基本单元的2个L连续而可以表示为(2LMHM),或者将2个L视为1个L而表示为(LMHM),但本发明中的平均光学膜厚是以最终成膜而成的最终形态的状态为基准而算出的膜厚,将由相同物质构成的连续的膜作为1个膜而求出物理膜厚、层数,使用这些求出平均光学膜厚。
作为高折射率膜、中折射率膜,只要是由折射率为2.0以上的材料构成的膜就没有特别限定,例如可优选举出由TiO2、Ta2O5、Nb2O5或它们的复合氧化物构成的膜。作为高折射率膜,优选折射率为2.3以上的膜,更优选折射率为2.4以上的膜。作为这样的高折射率膜,可优选举出由TiO2(折射率2.45)构成的膜。作为中折射率膜,只要是低于高折射率膜的折射率的膜就没有特别限定,但优选折射率为2.0以上且低于2.3的膜,更优选折射率为2.2以下的膜。作为这样的中折射率膜,可优选举出由Ta2O5(折射率2.13)构成的膜。
作为低折射率膜,只要是由折射率为1.7以下的材料构成的膜就没有特别限定,例如可举出由SiO2、MgF2或它们的复合氧化物构成的膜。
近红外侧阻止带构成部中的中折射率膜未必局限于由单一的膜构成,例如也可以是由具有与高折射率膜相同的折射率的膜和具有与低折射率膜相同的折射率的膜构成的等价膜。如果采用等价膜,则例如即使在成膜装置中的可成膜的膜种类为2种时,也能够形成中折射率膜,因此优选。
(拍摄装置100)
参照图1~图3说明的IRCF10和参照图4说明的IRCF10A例如用作数字静物摄影机、数码摄像机、监控摄像机、车载用照相机、网络摄像机等拍摄装置、自动曝光计等中的视见度校正滤波器。数字静物摄影机、数码摄像机、监控摄像机、车载用照相机、网络摄像机等拍摄装置例如配置在拍摄透镜与固体摄像元件之间。自动曝光计例如配置在受光元件的前面。
拍摄装置中,可以在远离固体摄像元件前面的位置配置IRCF10、10A,也可以直接贴附于固体摄像元件或固体摄像元件的包装,还可以将保护固体摄像元件的罩作为IRCF10、10A。另外,也可以直接贴附于使用了用于抑制摩尔纹、伪色的水晶、铌酸锂等晶体的低通滤波器。
接下来,示出具体例。图5是拍摄装置100的局部构成图。
拍摄装置100例如为数字静物摄影机、数码摄像机、监控摄像机、车载用照相机、网络摄像机。拍摄装置100具备固体摄像元件110、防护玻璃120、透镜组130、光圈140、壳体150。固体摄像元件110、防护玻璃120、透镜组130和光圈140沿光轴x配置。
固体摄像元件110例如为CCD(电荷耦合元件:Charge CoupledDevice)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体:ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)图像传感器。固体摄像元件110将输入的光转换成电信号并向未图示的图像信号处理电路输出。
防护玻璃120配置于固体摄像元件110的拍摄面侧(透镜组130侧),保护固体摄像元件110不受外部环境影响。
透镜组130配置于固体摄像元件110的拍摄面侧。透镜组130由多个透镜L1~L4构成,将入射的光导向固体摄像元件110的拍摄面。
光圈140配置在透镜组130的透镜L3与透镜L4之间。光圈140以能够调节通过的光量的方式构成。
壳体150收纳固体摄像元件110、防护玻璃120、透镜组130和光圈140。
在拍摄装置100中,从被拍摄体侧射入的光通过透镜L1、透镜L2、第3透镜L3、光圈140、透镜L4和防护玻璃120射入固体摄像元件110。该射入的光被固体摄像元件110转换成电信号并作为图像信号输出。
IRCF10、10A例如用作防护玻璃120、透镜组130即透镜L1、透镜L2、透镜L3或透镜L4。换言之,IRCF10的光学多层膜12以现有的拍摄装置的防护玻璃、透镜组作为透明基板11,并设置于该透明基板11的表面。
拍摄装置100的防护玻璃120、透镜组130通过使用IRCF10、10A,能够在抑制入射角度依赖性的同时扩大可见区域的透射带以及紫外区域和近红外区域的阻止带,能够提高其特性。
(其他实施方式)
以上,基于上述具体例详细说明了本发明,但本发明并不限定于上述具体例,在不脱离本发明的范围内,可以进行所有的变形、变更。
实施例
接着,参照实施例进行具体说明。
实施例1~11和比较例1~3涉及的近红外线截止滤波器(IRCF)具备透明基板(白板玻璃)和设置于透明基板的一面的光学多层膜。对于这些IRCF,发明人等对使用氧化钛(TiO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)作为高折射率膜的材料,使用氧化硅(SiO2)作为低折射率膜的材料的情况,研究了参照图2、3说明的光学多层膜12在0°入射条件(相对于光学多层膜12的主面,光垂直入射的条件)和30°入射条件(相对于光学多层膜12的主面,光以距垂直倾斜30°的状态入射的条件)下的光谱特性。应予说明,在所有实施例和比较例中,以膜条件所记载的层数1的膜为透明基板侧、层数值大的膜为空气侧的方式层叠在透明基板上。
应予说明,光谱特性使用光学薄膜模拟软件(TFCalc、SoftwareSpectra公司制)验证。另外,在本申请中,使用波长500nm处的各膜的折射率作为代表值,但在模拟上要考虑折射率的波长依赖性进行模拟。
折射率存在被称为分散等的波长依赖性。例如在300~1300nm的波长范围内,成为本申请的对象的膜物质等存在波长越短折射率越大、波长变长则折射率变小的趋势。这些波长-折射率的关系并非线性关系,通常大多使用Hartmann、Sellmeier等近似式来表示。另外,膜物质的折射率(分散)根据各种成膜条件而改变。因此,实际采用蒸镀法、离子辅助蒸镀法、溅射法等进行成膜,将所得各膜的折射率的分散数据用于以下的模拟。
(实施例1~4)
首先,对实施例1~4进行说明。在实施例1~4中,使用氧化钛(TiO2)作为高折射率膜的材料,使用氧化硅(SiO2)作为低折射率膜的材料。应予说明,使氧化钛(TiO2)在波长500nm处的折射率为2.47,使氧化硅(SiO2)在波长500nm处的折射率为1.48,模拟光谱特性。以下,将实施例1~4的膜条件示于表1~4,将实施例1~4的模拟结果示于图6~9。应予说明,表1~4中的“膜厚”是物理膜厚。另外,“系数的值”是表示物理膜厚为QWOT的几倍的系数。
(实施例1)
[表1]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | TiO2 | 106.18 | 2.0981168 | 28 | SiO2 | 46.10 | 0.5458240 |
2 | SiO2 | 83.64 | 0.9902976 | 29 | TiO2 | 100.77 | 1.9912152 |
3 | TiO2 | 12.68 | 0.2505568 | 30 | SiO2 | 27.77 | 0.3287968 |
4 | SiO2 | 41.87 | 0.4957408 | 31 | TiO2 | 15.92 | 0.3145792 |
5 | TiO2 | 77.08 | 1.5231008 | 32 | SiO2 | 43.47 | 0.5146848 |
6 | SiO2 | 42.00 | 0.4972800 | 33 | TiO2 | 100.99 | 1.9955624 |
7 | TiO2 | 22.14 | 0.4374864 | 34 | SiO2 | 31.26 | 0.3701184 |
8 | SiO2 | 43.76 | 0.5181184 | 35 | TiO2 | 15.13 | 0.2989688 |
9 | TiO2 | 79.74 | 1.5756624 | 36 | SiO2 | 41.80 | 0.4949120 |
10 | SiO2 | 33.03 | 0.3910752 | 37 | TiO2 | 100.29 | 1.9817304 |
11 | TiO2 | 24.18 | 0.4777968 | 38 | SiO2 | 32.90 | 0.3895360 |
12 | SiO2 | 45.71 | 0.5412064 | 39 | TiO2 | 14.89 | 0.2942264 |
13 | TiO2 | 83.08 | 1.6416608 | 40 | SiO2 | 41.68 | 0.4934912 |
14 | SiO2 | 27.51 | 0.3257184 | 41 | TiO2 | 100.98 | 1.9953648 |
15 | TiO2 | 24.45 | 0.4831320 | 42 | SiO2 | 34.72 | 0.4110848 |
16 | SiO2 | 47.46 | 0.5619264 | 43 | TiO2 | 14.52 | 0.2869152 |
17 | TiO2 | 87.72 | 1.7333472 | 44 | SiO2 | 41.41 | 0.4902944 |
18 | SiO2 | 23.80 | 0.2817920 | 45 | TiO2 | 104.98 | 2.0744048 |
19 | TiO2 | 23.37 | 0.4617912 | 46 | SiO2 | 39.97 | 0.4732448 |
20 | SiO2 | 48.38 | 0.5728192 | 47 | TiO2 | 15.50 | 0.3062800 |
21 | TiO2 | 93.06 | 1.8388656 | 48 | SiO2 | 34.04 | 0.4030336 |
22 | SiO2 | 22.28 | 0.2637952 | 49 | TiO2 | 108.12 | 2.1364512 |
23 | TiO2 | 21.02 | 0.4153552 | 50 | SiO2 | 42.13 | 0.4988192 |
24 | SiO2 | 47.94 | 0.5676096 | 51 | TiO2 | 23.33 | 0.4610008 |
25 | TiO2 | 97.98 | 1.9360848 | 52 | SiO2 | 22.43 | 0.2655712 |
26 | SiO2 | 23.79 | 0.2816736 | 53 | TiO2 | 83.78 | 1.6554928 |
27 | TiO2 | 18.06 | 0.3568656 | 54 | SiO2 | 64.56 | 0.7643904 |
如表1所示,实施例1的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为54层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。应予说明,53层和54层是用于调整波纹的层,所以53层和54层不包括在系数an、bn、cn、dn和平均值A~D的计算中。
A=1.870
B=0.423
C=0.373
D=0.497
(B+C+D)/3=0.431
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.591
如上所述,可知实施例1的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图6是表1所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图6以透射率为纵轴、波长为横轴。图6中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为20.6nm,在紫外(UV)侧为9.0nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为273nm。透射带为423nm~682nm。此外,近红外侧的半值波长为693nm,紫外侧的半值波长为420nm。近红外侧的阻止带的宽度为125nm,紫外侧的阻止带的宽度为15nm,在忽略阻止带中的小波纹的情况下为25nm。
(实施例1的考察)
如上所述,可知表1所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例2)
[表2]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 29 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
2 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 30 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
3 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 31 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
4 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 32 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
5 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 33 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
6 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 34 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
7 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 35 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
8 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 36 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
9 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 37 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
10 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 38 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
11 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 39 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
12 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 40 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
13 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 41 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
14 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 42 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
15 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 43 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
16 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 44 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
17 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 45 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
18 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 46 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
19 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 47 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
20 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 48 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
21 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 49 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
22 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 50 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
23 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 51 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
24 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 52 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
25 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 | 53 | TiO2 | 93.17 | 1.8410392 |
26 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 | 54 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
27 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 | 55 | TiO2 | 21.03 | 0.4155528 |
28 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 | 56 | SiO2 | 40.96 | 0.4849664 |
如表2所示,实施例2的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=1.839
B=0.346
C=0.415
D=0.486
(B+C+D)/3=0.416
平均(max(bn/dn,dn/bn)=1.405
如上所述,可知实施例2的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图7是表2所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图7以透射率为纵轴、波长为横轴。图7中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为20.2nm,在紫外(UV)侧为9.8nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为261nm。透射带为426nm~678nm。此外,近红外侧的半值波长为685nm,紫外侧的半值波长为424nm。近红外侧的阻止带的宽度为114nm,紫外侧的阻止带的宽度为6nm。
(实施例2的考察)
如上所述,可知表2所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例3)
[表3]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 29 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
2 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 30 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
3 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 31 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
4 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 32 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
5 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 33 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
6 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 34 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
7 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 35 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
8 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 36 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
9 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 37 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
10 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 38 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
11 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 39 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
12 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 40 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
13 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 41 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
14 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 42 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
15 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 43 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
16 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 44 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
17 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 45 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
18 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 46 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
19 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 47 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
20 | SiO2 | 26.83 | 0.3152992 | 48 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
21 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 49 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
22 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 50 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
23 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 51 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
24 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 52 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
25 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 | 53 | TiO2 | 101.33 | 2.0022808 |
26 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 | 54 | SiO2 | 44.33 | 0.5248672 |
27 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 | 55 | TiO2 | 14.95 | 0.2954120 |
28 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 | 56 | SiO2 | 26.63 | 0.3152992 |
如表3所示,实施例3的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=2.000
B=0.526
C=0.295
D=0.316
(B+C+D)/3=0.379
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.665
如上所述,可知实施例3的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图8是表3所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图8以透射率为纵轴、波长为横轴。图8中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为19.8nm,在紫外(UV)侧为8.7nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为262nm。透射带为434nm~682nm。此外,近红外侧的半值波长为687nm,紫外侧的半值波长为425nm。近红外侧的阻止带的宽度为136nm,紫外侧的阻止带的宽度为13nm。
(实施例3的考察)
如上所述,可知表3所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例4)
[表4]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 29 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
2 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 30 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
3 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 31 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
4 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 32 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
5 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 33 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
6 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 34 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
7 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 35 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
8 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 36 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
9 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 37 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
10 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 38 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
11 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 39 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
12 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 40 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
13 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 41 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
14 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 42 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
15 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 43 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
16 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 44 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
17 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 45 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
18 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 46 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
19 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 47 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
20 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 48 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
21 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 49 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
22 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 50 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
23 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 51 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
24 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 52 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
25 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 | 53 | TiO2 | 86.13 | 1.7019288 |
26 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 54 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
27 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 | 55 | TiO2 | 25.08 | 0.4955808 |
28 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 | 56 | SiO2 | 36.75 | 0.4351200 |
如表4所示,实施例4的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=1.700
B=0.436
C=0.495
D=0.436
(B+C+D)/3=0.456
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.000
如上所述,可知实施例4的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(7)式。
图9是表4所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图9以透射率为纵轴、波长为横轴。图9中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为20.9nm,在紫外(UV)侧为11.6nm。应予说明,紫外(UV)侧由于产生波纹,所以记载T40%(透射率40%)的偏移量。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为258nm。透射带为430nm~680nm。此外,近红外侧的半值波长为687nm,紫外侧的半值波长为429nm。近红外侧的阻止带的宽度为97nm,紫外侧的阻止带的宽度为27nm。
(实施例4的考察)
如上所述,可知表4所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例5~8)
接下来,对实施例5~8进行说明。在实施例5~8中,使用氧化铌(Nb2O5)作为高折射率膜的材料,使用氧化硅(SiO2)作为低折射率膜的材料,应予说明,使氧化铌(Nb2O5)的波长500nm处的折射率为2.38,使氧化硅(SiO2)的波长500nm处的折射率为1.48来模拟光谱特性。以下,将实施例5~8的膜条件和模拟结果分别示于以下的表5~8和图10~13。应予说明,表5~8中的“膜厚”是物理膜厚。另外,“系数的值”是表示物理膜厚为QWOT的几倍的系数。
(实施例5)
[表5]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | Nb2O5 | 107.71 | 2.0507984 | 28 | SiO2 | 35.93 | 0.4254112 |
2 | SiO2 | 102.78 | 1.2169152 | 29 | Nb2O5 | 94.11 | 1.7918544 |
3 | Nb2O5 | 13.12 | 0.2498048 | 30 | SiO2 | 29.25 | 0.3463200 |
4 | SiO2 | 36.63 | 0.4336992 | 31 | Nb2O5 | 25.01 | 0.4761904 |
5 | Nb2O5 | 65.80 | 1.2528320 | 32 | SiO2 | 34.50 | 0.4084800 |
6 | SiO2 | 58.84 | 0.6966656 | 33 | Nb2O5 | 95.10 | 1.8107040 |
7 | Nb2O5 | 15.93 | 0.3033072 | 34 | SiO2 | 28.99 | 0.3432416 |
8 | SiO2 | 54.56 | 0.6459904 | 35 | Nb2O5 | 24.66 | 0.4695264 |
9 | Nb2O5 | 80.34 | 1.5296736 | 36 | SiO2 | 33.64 | 0.3982976 |
10 | SiO2 | 37.32 | 0.4418688 | 37 | Nb2O5 | 96.53 | 1.8379312 |
11 | Nb2O5 | 22.56 | 0.4295424 | 38 | SiO2 | 28.64 | 0.3390976 |
12 | SiO2 | 47.22 | 0.5590848 | 39 | Nb2O5 | 23.78 | 0.4527712 |
13 | Nb2O5 | 87.61 | 1.6680944 | 40 | SiO2 | 33.63 | 0.3981792 |
14 | SiO2 | 31.75 | 0.3759200 | 41 | Nb2O5 | 98.78 | 1.8807712 |
15 | Nb2O5 | 24.07 | 0.4582928 | 42 | SiO2 | 28.84 | 0.3414656 |
16 | SiO2 | 42.92 | 0.5081728 | 43 | Nb2O5 | 22.07 | 0.4202128 |
17 | Nb2O5 | 90.77 | 1.7282608 | 44 | SiO2 | 35.21 | 0.4168864 |
18 | SiO2 | 29.92 | 0.3542528 | 45 | Nb2O5 | 103.46 | 1.9698784 |
19 | Nb2O5 | 24.67 | 0.4697168 | 46 | SiO2 | 31.23 | 0.3697632 |
20 | SiO2 | 39.90 | 0.4724160 | 47 | Nb2O5 | 20.14 | 0.3834656 |
21 | Nb2O5 | 92.29 | 1.7572016 | 48 | SiO2 | 36.16 | 0.4281344 |
22 | SiO2 | 29.39 | 0.3479776 | 49 | Nb2O5 | 111.97 | 2.1319088 |
23 | Nb2O5 | 24.95 | 0.4750480 | 50 | SiO2 | 32.90 | 0.3895360 |
24 | SiO2 | 37.65 | 0.4457760 | 51 | Nb2O5 | 23.78 | 0.4527712 |
25 | Nb2O5 | 93.24 | 1.7752896 | 52 | SiO2 | 22.10 | 0.2616640 |
26 | SiO2 | 29.34 | 0.3473856 | 53 | Nb2O5 | 9130 | 1.7383520 |
27 | Nb2O5 | 25.06 | 0.4771424 | 54 | SiO2 | 80.21 | 0.9496864 |
如表5所示,实施例5的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为54层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。应予说明,53层和54层为用于调整波纹的层,所以53层和54层不包括在系数an、bn、cn、dn和平均值A~D的计算内。
A=1.780
B=0.455
C=0.424
D=0.446
(B+C+D)/3=0.442
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.363
如上所述,可知实施例5的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图10是表5所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图10以透射率为纵轴、波长为横轴。图10中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为21.9nm,在紫外(UV)侧为11.3nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为275nm。透射带为423nm~681nm。此外,近红外侧的半值波长为694nm,紫外侧的半值波长为419nm。近红外侧的阻止带的宽度为98nm,紫外侧的阻止带的宽度为16nm。
(实施例5的考察)
如上所述,可知表5所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例6)
[表6]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 29 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
2 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 30 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
3 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 31 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
4 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 32 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
5 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 33 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
6 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 34 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
7 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 35 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
8 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 36 | SiO2 | 2748 | 0.3253632 |
9 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 37 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
10 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 38 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
11 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 39 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
12 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 40 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
13 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 41 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
14 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 42 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
15 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 43 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
16 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 44 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
17 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 45 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
18 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 46 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
19 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 47 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
20 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 48 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
21 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 49 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
22 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 50 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
23 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 51 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
24 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 52 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
25 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 | 53 | Nb2O5 | 96.62 | 1.8396448 |
26 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 | 54 | SiO2 | 49.39 | 0.5847776 |
27 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 | 55 | Nb2O5 | 18.13 | 0.3451952 |
28 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 | 56 | SiO2 | 27.48 | 0.3253632 |
如表6所示,实施例6的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=1.839
B=0.586
C=0.345
D=0.326
(B+C+D)/3=0.419
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.797
如上所述,可知实施例6的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图11是表6所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图11以透射率为纵轴、波长为横轴。图11中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为21.7nm,在紫外(UV)侧为10.7nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为266nm。透射带为424nm~682nm。此外,近红外侧的半值波长为687nm,紫外侧的半值波长为421nm。近红外侧的阻止带的宽度为130nm,紫外侧的阻止带的宽度为12nm。
(实施例6的考察)
如上所述,可知表6所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例7)
[表7]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 29 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
2 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 30 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
3 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 31 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
4 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 32 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
5 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 33 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
6 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 34 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
7 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 35 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
8 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 36 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
9 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 37 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
10 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 38 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
11 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 39 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
12 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 40 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
13 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 41 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
14 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 42 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
15 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 43 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
16 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 44 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
17 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 45 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
18 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 46 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
19 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 47 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
20 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 48 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
21 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 49 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
22 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 50 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
23 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 51 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
24 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 52 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
25 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 | 53 | Nb2O5 | 105.08 | 2.0007232 |
26 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 | 54 | SiO2 | 48.55 | 0.5748320 |
27 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 | 55 | Nb2O5 | 16.02 | 0.3050208 |
28 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 | 56 | SiO2 | 19.05 | 0.2255520 |
如表7所示,实施例7的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=2.000
B=0.567
C=0.305
D=0.226
(B+C+D)/3=0.369
平均(max(bn/dn、dn/bn)=2.549
如上所述,可知实施例7的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(7)式。
图12是表7所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图12以透射率为纵轴、波长为横轴。图12中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为20.6nm,在紫外(UV)侧为9.6nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为264nm。透射带为433nm~683nm。此外,近红外侧的半值波长为688m,紫外侧的半值波长为425nm。近红外侧的阻止带的宽度为129nm,紫外侧的阻止带的宽度为24nm。
(实施例7的考察)
如上所述,可知表7所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例8)
[表8]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 29 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
2 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 30 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
3 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 31 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
4 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 32 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
5 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 33 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
6 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 34 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
7 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 35 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
8 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 36 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
9 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 37 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
10 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 38 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
11 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 39 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
12 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 40 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
13 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 41 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
14 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 42 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
15 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 43 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
16 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 44 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
17 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 45 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
18 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 46 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
19 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 47 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
20 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 48 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
21 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 49 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
22 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 50 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
23 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 51 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
24 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 52 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
25 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 | 53 | Nb2O5 | 89.32 | 1.7006528 |
26 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 | 54 | SiO2 | 51.07 | 0.6046688 |
27 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 | 55 | Nb2O5 | 20.23 | 0.3851792 |
28 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 | 56 | SiO2 | 34.22 | 0.4051648 |
如表8所示,实施例8的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为56层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。
A=1.700
B=0.606
C=0.385
D=0.406
(B+C+D)/3=0.466
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.492
如上所述,可知实施例8的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图13是表8所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图13以透射率为纵轴、波长为横轴。图13中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为22.9nm,在紫外(UV)侧为12.4nm。应予说明,由于紫外(UV)侧产生波纹,所以记载T40%的偏移量。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为264nm。透射带为428nm~686nm。此外,近红外侧的半值波长为691nm,紫外侧的半值波长为426nm。近红外侧的阻止带的宽度为126nm,紫外侧的阻止带的宽度为23nm。
(实施例8的考察)
如上所述,可知表8所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例9)
接下来,对实施例9进行说明。在实施例9中,使用氧化钽(Ta2O5)作为高折射率膜的材料,使用氧化硅(SiO2)作为低折射率膜的材料,应予说明,使氧化钽(Ta2O5)在波长500nm处的折射率为2.19,使氧化硅(SiO2)在波长500nm处的折射率为1.48来模拟光谱特性。以下,将实施例9的膜条件和模拟结果分别示于以下的表9和图14。应予说明,表9中的“膜厚”是物理膜厚。另外,“系数的值”是表示物理膜厚为QWOT的几倍的系数。
(实施例9)
[表9]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | Ta2O5 | 118.77 | 2.0808504 | 28 | SiO2 | 55.21 | 0.6536864 |
2 | SiO2 | 100.96 | 1.1953664 | 29 | Ta2O5 | 107.49 | 2.1240024 |
3 | Ta2O5 | 16.89 | 0.3337464 | 30 | SiO2 | 30.30 | 0.3587520 |
4 | SiO2 | 37.79 | 0.4474336 | 31 | Ta2O5 | 11.53 | 0.2278328 |
5 | Ta2O5 | 70.82 | 1.3994032 | 32 | SiO2 | 55.88 | 0.6616192 |
6 | SiO2 | 45.40 | 0.5375360 | 33 | Ta2O5 | 106.90 | 2.1123440 |
7 | Ta2O5 | 31.34 | 0.6192784 | 34 | SiO2 | 29.16 | 0.3452544 |
8 | SiO2 | 30.15 | 0.3569760 | 35 | Ta2O5 | 14.41 | 0.2847416 |
9 | Ta2O5 | 94.95 | 1.8762120 | 36 | SiO2 | 52.76 | 0.6246784 |
10 | SiO2 | 32.14 | 0.3805376 | 37 | Ta2O5 | 107.10 | 2.1162960 |
11 | Ta2O5 | 31.34 | 0.6192784 | 38 | SiO2 | 27.09 | 0.3207456 |
12 | SiO2 | 18.51 | 0.2191584 | 39 | Ta2O5 | 18.76 | 0.3706976 |
13 | Ta2O5 | 105.27 | 2.0801352 | 40 | SiO2 | 46.62 | 0.5519808 |
14 | SiO2 | 35.74 | 0.4231616 | 41 | Ta2O5 | 108.21 | 2.1382296 |
15 | Ta2O5 | 21.43 | 0.4234568 | 42 | SiO2 | 22.34 | 0.2645056 |
16 | SiO2 | 21.69 | 0.2568096 | 43 | Ta2O5 | 25.12 | 0.4963712 |
17 | Ta2O5 | 109.63 | 2.1662888 | 44 | SiO2 | 38.04 | 0.4503936 |
18 | SiO2 | 37.23 | 0.4408032 | 45 | Ta2O5 | 110.02 | 2.1739952 |
19 | Ta2O5 | 14.18 | 0.2801968 | 46 | SiO2 | 13.52 | 0.1600768 |
20 | SiO2 | 35.15 | 0.4161760 | 47 | Ta2O5 | 34.43 | 0.6803368 |
21 | Ta2O5 | 110.05 | 2.1745880 | 48 | SiO2 | 24.36 | 0.2884224 |
22 | SiO2 | 35.20 | 0.4167680 | 49 | Ta2O5 | 109.30 | 2.1597680 |
23 | Ta2O5 | 10.78 | 0.2130128 | 50 | SiO2 | 9.52 | 0.1127168 |
24 | SiO2 | 48.68 | 0.5763712 | 51 | Ta2O5 | 49.31 | 0.9743656 |
25 | Ta2O5 | 108.73 | 2.1485048 | 52 | SiO2 | 9.79 | 0.1159136 |
26 | SiO2 | 32.19 | 0.3811296 | 53 | Ta2O5 | 78.32 | 1.5476032 |
27 | Ta2O5 | 10.14 | 0.2003664 | 54 | SiO2 | 87.38 | 1.0345792 |
如表9所示,实施例9的光学多层膜具有重复层叠基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)而成的结构。所层叠的膜为54层。另外,系数an、bn、cn、dn和平均值A~D满足以下的式子。应予说明,53层和54层为用于调整波纹的层,因此53层和54层不包括在系数an、bn、cn、dn和平均值A~D的计算中。
A=2.021
B=0.411
C=0.440
D=0.432
(B+C+D)/3=0.428
平均(max(bn/dn、dn/bn)=1.664
如上所述,可知实施例8的光学多层膜的系数an~dn和平均值A~D满足上述的(5)式~(8)式。
图14是表9所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图14以透射率为纵轴、波长为横轴。图14中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为24.1nm,在紫外(UV)侧为12.4nm。
另外,0°入射条件下的透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为277nm。透射带为424nm~681nm。此外,近红外侧的半值波长为695nm,紫外侧的半值波长为418nm。近红外侧的阻止带的宽度为90nm,紫外侧的阻止带的宽度为1nm。
(实施例9的考察)
如上所述,可知表9所示的光学多层膜满足参照图2说明的光谱特性。
(比较例1)
接下来,对比较例1进行说明。在比较例1中,使用氧化钛(TiO2)作为高折射率膜的材料,使用氧化硅(SiO2)作为低折射率膜的材料,应予说明,使氧化钛(TiO2)在波长500nm处的折射率为2.47,使氧化硅(SiO2)在波长500nm处的折射率为1.48来模拟光谱特性。以下,将比较例1的膜条件和模拟结果分别示于以下的表10和图15。应予说明,表10中的“膜厚”是物理膜厚。另外,“系数的值”是表示物理膜厚为QWOT的几倍的系数。
[表10]
层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 | 层数 | 膜材料 | 膜厚d[nm] | 系数的值 |
1 | TiO2 | 14.99 | 0.2962024 | 27 | TiO2 | 87.58 | 1.7305808 |
2 | SiO2 | 49.44 | 0.5853696 | 28 | SiO2 | 145.19 | 1.7190496 |
3 | TiO2 | 34.48 | 0.6813248 | 29 | TiO2 | 84.51 | 1.6699176 |
4 | SiO2 | 49.16 | 0.5820544 | 30 | SiO2 | 143.03 | 1.6934752 |
5 | TiO2 | 30.78 | 0.6082128 | 31 | TiO2 | 83.26 | 1.6452176 |
6 | SiO2 | 58.92 | 0.6976128 | 32 | SiO2 | 141.70 | 1.6777280 |
7 | TiO2 | 33.99 | 0.6716424 | 33 | TiO2 | 82.51 | 1.6303976 |
8 | SiO2 | 52.13 | 0.6172192 | 34 | SiO2 | 141.18 | 1.6715712 |
9 | TiO2 | 33.49 | 0.6617624 | 35 | TiO2 | 82.18 | 1.6238768 |
10 | SiO2 | 59.63 | 0.7060192 | 36 | SiO2 | 141.06 | 1.6701504 |
11 | TiO2 | 33.39 | 0.6597864 | 37 | TiO2 | 82.12 | 1.6226912 |
12 | SiO2 | 52.91 | 0.6264544 | 38 | SiO2 | 141.27 | 1.6726368 |
13 | TiO2 | 34.59 | 0.6834984 | 39 | TiO2 | 82.04 | 1.6211040 |
14 | SiO2 | 59.64 | 0.7061376 | 40 | SiO2 | 141.65 | 1.6771360 |
15 | TiO2 | 32.48 | 0.6418048 | 41 | TiO2 | 82.36 | 1.6274336 |
16 | SiO2 | 53.00 | 0.6275200 | 42 | SiO2 | 142.11 | 1.6825824 |
17 | TiO2 | 35.62 | 0.7038512 | 43 | TiO2 | 82.85 | 1.6371160 |
18 | SiO2 | 59.25 | 0.7015200 | 44 | SiO2 | 143.22 | 1.6957248 |
19 | TiO2 | 30.35 | 0.5997160 | 45 | TiO2 | 83.96 | 1.6590496 |
20 | SiO2 | 52.15 | 0.6174560 | 46 | SiO2 | 145.38 | 1.7212992 |
21 | TiO2 | 37.37 | 0.7384312 | 47 | TiO2 | 86.00 | 1.6993600 |
22 | SiO2 | 56.83 | 0.6728672 | 48 | SiO2 | 149.04 | 1.7646336 |
23 | TiO2 | 22.88 | 0.4521088 | 49 | TiO2 | 90.49 | 1.7880824 |
24 | SiO2 | 53.33 | 0.6314272 | 50 | SiO2 | 158.30 | 1.8742720 |
25 | TiO2 | 107.57 | 2.1255832 | 51 | TiO2 | 94.99 | 1.8770024 |
26 | SiO2 | 153.56 | 1.8181504 | 52 | SiO2 | 80.62 | 0.9545408 |
如表10所示,实施例的光学多层膜具有重复层叠基本单元(H、L)而成的结构。所层叠的膜为52层。
图15是表10所示的光学多层膜的光谱特性的模拟结果。图15以透射率为纵轴、波长为横轴。图15中示出了0°入射条件和30°入射条件的模拟结果。模拟的结果如下:为表1所示的膜构成时,0°入射条件和30°入射条件下的半值波长位置的偏移量在近红外(IR)侧为28.5nm,在紫外(UV)侧为7.7nm。另外,透射带为424nm~681nm。此外,近红外线侧的阻止带为711nm~943nm。
由图15的模拟结果可知,表10所示的光学多层膜在0°入射条件和30°入射条件下的光学多层膜的透射带的半值波长位置的偏移量在紫外(UV)侧为7.7nm,在近红外(IR)侧为28.5nm。另外,可知透射带的紫外侧的半值波长与近红外侧的半值波长之差为278nm。由以上可知表10所示的光学多层膜不满足参照图2说明的光谱特性。
(实施例1~9与比较例1的对比)
根据实施例和比较例1的模拟结果,如果仅观察紫外(UV)侧的半值波长位置的偏移量,则比较例的偏移量变小。但是,这是由于依赖于斜入射的PS分离和由此引起的波形变形以及波纹产生等抑制了透射率高的部分的偏移。即,在比较例中,入射角度依赖性并没有变小。
例如,比较实施例1与比较例1时,在T20%(透射率20%)附近,比较例的偏移量非常大,另外,紫外(UV)截止波形非常扭曲。此外,在比较例中,透射带域也因斜入射而产生波纹等,斜入射造成的影响比实施例1多。由此,能够容易地类推出比较例对画质等的不良影响比实施例1大。
即,仅观察紫外(UV)侧的半值波长位置的偏移量时,看到比较例1比实施例1优异,但实际上比较例1产生波纹,特别是在透射率20%以下的区域产生极大的波长偏移,因此作为校正滤波器的品质明显劣化。
应予说明,在上述说明中,实施例1的390nm以下的透射区域由于使用阻止层、膜自身的紫外区域吸收而被阻止,所以可忽略。
如上所述,可知通过使光学多层膜的构成成为基本单元(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)重复层叠而成的结构,并且成为满足以下的(5)式、(6)式的构成,能够抑制近红外线截止滤波器(IRCF)的入射角度依赖性(波长偏移)。
1.5≤A≤2.5…(5)
(B+C+D)/3≤1.0…(6)
另外,可知通过形成系数cn的平均C值满足以下的(7)式的构成,能够充分确保透射带和红外(IR)侧的阻止带的宽度。
0.2≤C≤0.5…(7)
此外,可知通过形成系数bn、dn满足以下的(8)式的构成,对于紫外(UV)侧的阻止带,也能够充分确保阻止带的宽度。
1.1≤平均(max(bn/dn,dn/bn))≤2.5…(8)
(实施例10)
接下来,对实施例10进行说明。在实施例10中,使用近红外线截止滤波器玻璃(AGC TECHNO GLASS公司制,NF-50系列,板厚.3mm)作为透明基板,在一面形成与实施例1相同的光学多层膜,在另一面形成表11所示的阻止带扩大用光学多层膜。以下,将实施例10的光谱特性的模拟结果示于图16。另外,将仅为上述透明基板(AGCTECHNO GLASS公司制,NF-50系列,板厚0.3mm,两面有防反射膜(AR膜))的光谱特性示于图17。另外,表11中的“膜厚”是物理膜厚。另外,“系数的值”是表示物理膜厚为QWOT的几倍的系数。
[表11]
(比较例2)
接下来,对比较例2进行说明。在比较例2中,使用与实施例10相同的透明基板和阻止带扩大用光学多层膜,形成与比较例1相同的光学多层膜。将比较例2的光谱特性的模拟结果示于图18。
(实施例10与比较例2的对比)
实施例10的光谱特性是可见波长区域的大部分为透明基板的光谱特性。认为这是由于实施例10中使用的光学多层膜的可见波长区域的透射带的宽度宽。另外,光的入射角度依赖性也得到抑制,即使在入射角度为0°与40°的比较中,近红外侧的光谱特性的变化也小。与此相对,比较例2的光谱特性在入射角度为0°与40°的比较中,透射带的近红外侧的波长偏移量大,部分可见波长区域的透射率变化变大。
这是由于比较例2中使用的光学多层膜的入射角度依赖性高引起的。应予说明,在像比较例2这样的通常的(HL)^n重复构成的设计中提高高折射率成分而减小波长偏移地进行使用时,透射带变窄,因而不适合上述用途。
(实施例11)
接下来,对实施例11进行说明。在实施例11中,使用白板玻璃作为透明基板,在一面形成与实施例1相同的光学多层膜,在另一面形成表11所示的阻止带扩大用光学多层膜。以下,将实施例11的光谱特性的模拟结果示于图19。另外,将在一面仅形成有表11所示的阻止带扩大用光学多层膜的上述透明基板的光谱特性示于图20。
(比较例3)
接下来,对比较例3进行说明。在比较例3中,使用与实施例11相同的透明基板和阻止带扩大用光学多层膜,形成与比较例1相同的光学多层膜。将比较例3的光谱特性的模拟结果示于图21。
(实施例11与比较例3的对比)
实施例11的光谱特性如下:光的入射角度依赖性得到抑制,在入射角度为0°与40°的比较中,近红外侧的光谱特性的变化小。与此相对,比较例3的光谱特性如下:在入射角度为0°与40°的比较中,透射带的近红外侧的波长偏移量大,部分可见波长区域的透射率变化变大。
这是由于比较例3中使用的光学多层膜的入射角度依赖性高引起的。应予说明,在像比较例3这样的通常的(HL)^n重复构成的设计中提高高折射率成分而减小波长偏移地进行使用时,透射带变窄,因而不适合上述用途。
产业上的可利用性
本发明的近红外线截止滤波器能够抑制入射角度依赖性(波长偏移)。另外,能够充分确保透射带和红外(IR)侧的阻止带的宽度。此外,对于紫外(UV)侧的阻止带,也能够充分确保阻止带的宽度。因此,适用于数码相机、数码摄像机等固体摄像元件(例如,CCD图像传感器、CMOS图像传感器等)的光谱校正。
符号说明
10、10A:近红外线截止滤波器,11:透明基板,12:光学多层膜,13、13A、13B:阻止带扩大用光学多层膜,100:拍摄装置,110:固体摄像元件,120:防护玻璃,130:透镜组,150:壳体,L1~L4:透镜
Claims (5)
1.一种近红外线截止滤波器,具备透明基板和设置于所述透明基板的至少一个主面的光学多层膜,其特征在于,
所述光学多层膜由波长500nm处的折射率为2.0以上的高折射率膜和1.6以下的低折射率膜构成,
将高折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QH、将低折射率膜的波长500nm处的QWOT设为QL时,所述光学多层膜具有(anQH、bnQL、cnQH、dnQL)^n的重复结构,所述an的平均值为1.5~2.5,将所述bn、cn、dn各自的平均值进行平均而得的值为1.0以下。
2.根据权利要求1所述的近红外线截止滤波器,其特征在于,所述cn的平均值为0.2~0.5。
3.根据权利要求1或2所述的近红外线截止滤波器,其特征在于,计算所述重复层叠的各基本单元的bn/dn和dn/bn,将所述算出的bn/dn和dn/bn中值大的一方进行平均而得的值为1.1~2.5。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的近红外线截止滤波器,其中,所述n为9~25。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的近红外线截止滤波器,其特征在于,所述透明基板对近红外波长区域的光具有吸收。
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WO (1) | WO2014034386A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106842793A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种光谱转换器和投影电视光源系统 |
CN108008479A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 无锡奥芬光电科技有限公司 | 大角度入射无半波孔的红外截止滤光片及其膜系设计方法 |
CN108885288A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 柯尼卡美能达株式会社 | 光学反射膜 |
CN109477921A (zh) * | 2016-07-28 | 2019-03-15 | 京瓷株式会社 | 光学滤波器及光学元件用封装件 |
CN109975905A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | Agc株式会社 | 近红外线截止滤波器 |
CN111226146A (zh) * | 2017-10-03 | 2020-06-02 | 日本板硝子株式会社 | 滤光器和摄像装置 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014034386A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 旭硝子株式会社 | 近赤外線カットフィルタ |
WO2014104370A1 (ja) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 旭硝子株式会社 | 近赤外線カットフィルタ |
JP6383980B2 (ja) * | 2014-09-26 | 2018-09-05 | Agc株式会社 | 近赤外線カットフィルタ |
KR102538464B1 (ko) | 2015-02-06 | 2023-06-01 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 유리 기판, 적층 기판 및 유리 기판의 제조 방법 |
JP6507779B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2019-05-08 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器 |
JP6777146B2 (ja) * | 2016-06-08 | 2020-10-28 | Jsr株式会社 | 光学フィルターおよび光学センサー装置 |
WO2018163766A1 (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-13 | 富士フイルム株式会社 | 構造体、キットおよび光センサ |
CN108693584B (zh) * | 2017-04-05 | 2022-12-30 | Jsr株式会社 | 光学滤光片及使用光学滤光片的固体摄像装置 |
JP6232161B1 (ja) | 2017-07-27 | 2017-11-15 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ |
JP6267823B1 (ja) | 2017-07-27 | 2018-01-24 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ、カメラモジュール、及び情報端末 |
JP6259155B1 (ja) | 2017-10-03 | 2018-01-10 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ及び撮像装置 |
JP6966334B2 (ja) * | 2017-10-03 | 2021-11-17 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ及び撮像装置 |
JP7350301B2 (ja) | 2019-09-24 | 2023-09-26 | 東海光学株式会社 | フィルタ並びに眼鏡レンズ、カメラフィルタ、窓板及びサンバイザ |
JP6634540B1 (ja) * | 2019-10-24 | 2020-01-22 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ、カメラモジュール、及び情報端末 |
JP6634541B1 (ja) * | 2019-10-24 | 2020-01-22 | 日本板硝子株式会社 | 光学フィルタ、カメラモジュール、及び情報端末 |
WO2024048511A1 (ja) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | Agc株式会社 | 光学フィルタ |
WO2024048507A1 (ja) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | Agc株式会社 | 光学フィルタ |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1476384A (zh) * | 2000-11-27 | 2004-02-18 | 帝人株式会社 | 多层膜和近红外线反射膜 |
US20050018302A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-27 | Seiko Epson Corporation | Optical multilayer-film filter, method for fabricating optical multilayer-film filter, optical low-pass filter, and electronic apparatus |
CN1871532A (zh) * | 2003-10-27 | 2006-11-29 | 帝人杜邦菲林日本株式会社 | 近红外线屏蔽膜 |
JP2007183525A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Murakami Corp | 誘電体多層膜フィルタ |
WO2011077892A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 日本電気硝子株式会社 | 光学部品の製造方法及び光学部品 |
WO2011158635A1 (ja) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | 株式会社大真空 | 赤外線カットフィルタ |
JP2012137728A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-07-19 | Asahi Glass Co Ltd | 赤外光透過フィルタ及びこれを用いた撮像装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249012A (en) * | 1982-12-23 | 1993-09-28 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Auto-focusing system for cameras with in interchangeable objective lens |
JPH0727907A (ja) | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学多層膜及びその成膜方法 |
JPH11202127A (ja) | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Canon Inc | ダイクロイックミラー |
JP2008020563A (ja) | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Murakami Corp | 誘電体多層膜フィルタ |
JP6034785B2 (ja) * | 2011-07-28 | 2016-11-30 | 旭硝子株式会社 | 光学部材 |
KR20140068982A (ko) | 2011-09-21 | 2014-06-09 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 근적외선 커트 필터 |
JP5973747B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-08-23 | 旭硝子株式会社 | 近赤外線カットフィルター |
WO2014034386A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 旭硝子株式会社 | 近赤外線カットフィルタ |
-
2013
- 2013-08-06 WO PCT/JP2013/071219 patent/WO2014034386A1/ja active Application Filing
- 2013-08-06 JP JP2014532902A patent/JP6206410B2/ja active Active
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-
2015
- 2015-02-13 US US14/621,899 patent/US10073202B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1476384A (zh) * | 2000-11-27 | 2004-02-18 | 帝人株式会社 | 多层膜和近红外线反射膜 |
US20050018302A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-27 | Seiko Epson Corporation | Optical multilayer-film filter, method for fabricating optical multilayer-film filter, optical low-pass filter, and electronic apparatus |
CN1871532A (zh) * | 2003-10-27 | 2006-11-29 | 帝人杜邦菲林日本株式会社 | 近红外线屏蔽膜 |
JP2007183525A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Murakami Corp | 誘電体多層膜フィルタ |
WO2011077892A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 日本電気硝子株式会社 | 光学部品の製造方法及び光学部品 |
WO2011158635A1 (ja) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | 株式会社大真空 | 赤外線カットフィルタ |
JP2012137728A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-07-19 | Asahi Glass Co Ltd | 赤外光透過フィルタ及びこれを用いた撮像装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108885288A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 柯尼卡美能达株式会社 | 光学反射膜 |
CN108885288B (zh) * | 2016-03-31 | 2020-10-16 | 柯尼卡美能达株式会社 | 光学反射膜 |
CN109477921A (zh) * | 2016-07-28 | 2019-03-15 | 京瓷株式会社 | 光学滤波器及光学元件用封装件 |
CN109477921B (zh) * | 2016-07-28 | 2021-06-18 | 京瓷株式会社 | 光学滤波器及光学元件用封装件 |
CN106842793A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种光谱转换器和投影电视光源系统 |
CN111226146A (zh) * | 2017-10-03 | 2020-06-02 | 日本板硝子株式会社 | 滤光器和摄像装置 |
TWI765095B (zh) * | 2017-10-03 | 2022-05-21 | 日商日本板硝子股份有限公司 | 濾光器及攝像裝置 |
CN108008479A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 无锡奥芬光电科技有限公司 | 大角度入射无半波孔的红外截止滤光片及其膜系设计方法 |
CN109975905A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | Agc株式会社 | 近红外线截止滤波器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US20150160386A1 (en) | 2015-06-11 |
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