CN113721317A - 近红外线截止滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种近红外线截止滤波器，能够在大的入射角度范围内有意地抑制可见光区域的反射率。近红外线截止滤波器具有透明基板、光学多层膜、第一匹配膜、设置于最外侧的第二匹配膜，第一匹配膜设置在光学多层膜上、或设置在透明基板与光学多层膜之间，在该近红外线截止滤波器中，将从第二匹配膜侧以5°的入射角度入射的光的正反射率设为第一反射率R1，将以40°的入射角度入射的光的正反射率设为第二反射率R2，将波长480nm～680nm的范围的R1的近似直线设为y1，将波长450nm～650nm的范围的R2的近似直线设为y2时，R1与y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，R2与y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
Description
技术领域
本发明涉及近红外线截止滤波器。
背景技术
数码相机或数码摄像机等摄像装置为了人物或景色等的传感检测而具备固体摄像元件(图像传感器)。但是，固体摄像元件与人类的视觉相比，对于红外光表现出更强的灵敏度。因此，为了使基于固体摄像元件的图像接近人类的视觉灵敏度而在摄像装置还设置近红外线截止滤波器。
通常，这样的近红外线截止滤波器通过在透明基板上设置屏蔽近红外线的光学多层膜而构成。光学多层膜通过将由高折射率的电介质(例如，TiO2)构成的薄膜与由低折射率的电介质(例如，SiO2)构成的薄膜交替地层叠而构成。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】国际公开第WO2014/104370号
【发明要解决的课题】
在具有光学多层膜的近红外线截止滤波器中，已知光学特性经常依赖于入射光的角度而变化的情况。因此，例如，会产生如下问题：即使对于具有接近法线方向的入射角的光能得到所希望的光学特性，对于具有从法线方向较大地偏离的入射角的光也得不到所希望的光学特性等的问题。
另外，这样的近红外线截止滤波器中的光学特性的入射角度依赖性在将近红外线截止滤波器适用于固体摄像元件之际在像的清晰性的点上会成为问题。例如，当向近红外线截止滤波器入射的可见光的一部分未透过而反射时，这样的反射光会成为杂散光的原因。
发明内容
本发明是鉴于这样的背景而作出的发明，在本发明中，其目的在于提供一种能够在大的入射角度范围内有意地抑制可见光区域的反射率的近红外线截止滤波器。
【用于解决课题的方案】
在本发明中，提供一种近红外线截止滤波器，其中，具有：
透明基板，具有第一表面；
光学多层膜，设置在该透明基板的所述第一表面侧；
第一匹配膜，设置在所述透明基板的所述第一表面侧；
第二匹配膜，设置在所述第一表面的最外侧，
所述光学多层膜具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构，所述光学多层膜具有使近红外线反射的功能，
所述第一匹配膜及第二匹配膜具有抑制可见光的反射的功能，
所述第一匹配膜设置在所述光学多层膜上或者设置在所述透明基板与所述光学多层膜之间，
在该近红外线截止滤波器中，
将从所述第二匹配膜侧以5°的入射角度入射的光的正反射率设为第一反射率R1，将从所述第二匹配膜侧以40°的入射角度入射的光的正反射率设为第二反射率R2，
将波长480nm～680nm的范围中的所述第一反射率R1的近似直线设为y1，将波长450nm～650nm的范围中的所述第二反射率R2的近似直线设为y2时，
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的所述第一反射率R1与所述近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的所述第二反射率R2与所述近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
【发明效果】
在本发明中，能够提供一种在大的入射角度范围中能够有意地抑制可见光区域的反射率的近红外线截止滤波器。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器的剖面的图。
图2是示意性地表示本发明的另一实施方式的近红外线截止滤波器的剖面的图。
图3是示意性地表示本发明的又一实施方式的近红外线截止滤波器的剖面的图。
图4是表示在例1的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图5是将图4的5°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图6是将图4的40°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图7是表示在例2的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图8是将图7的5°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图9是将图7的40°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图10是表示在例3的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图11是表示在例4的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图12是将图11的5°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图13是将图11的40°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图14是表示在例11的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图15是将图14的5°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图16是将图14的40°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图17是表示在例11的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图18是将图17的5°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图19是将图17的40°入射的光学特性的一部分放大表示的坐标图。
图20是表示在例13的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
图21是表示在例14的近红外线截止滤波器中得到的5°入射及40°入射的各自的光学特性的坐标图。
【标号说明】
100 第一光学滤波器
110 透明基板
112 第一表面
120 光学多层膜
140 第一匹配膜
160 第二匹配膜
200 第二光学滤波器
210 透明基板
212 第一表面
220 光学多层膜
240 第一匹配膜
260 第二匹配膜
300 第三光学滤波器
310 透明基板
312 第一表面
320 光学多层膜
340 第一匹配膜
350 第三匹配膜
360 第二匹配膜
具体实施方式
以下，说明本发明的一实施方式。
在本发明的一实施方式中，提供一种近红外线截止滤波器，其中，具有：
透明基板，具有第一表面；
光学多层膜，设置在该透明基板的所述第一表面侧；
第一匹配膜，设置在所述透明基板的所述第一表面侧；
第二匹配膜，设置在所述第一表面的最外侧，
所述光学多层膜具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构，所述光学多层膜具有使近红外线反射的功能，
所述第一匹配膜及第二匹配膜具有抑制可见光的反射的功能，
所述第一匹配膜设置在所述光学多层膜上或者设置在所述透明基板与所述光学多层膜之间，
在该近红外线截止滤波器中，
将从所述第二匹配膜侧以5°的入射角度入射的光的正反射率设为第一反射率R1，将从所述第二匹配膜侧以40°的入射角度入射的光的正反射率设为第二反射率R2，
将波长480nm～680nm的范围中的所述第一反射率R1的近似直线设为y1，将波长450nm～650nm的范围中的所述第二反射率R2的近似直线设为y2时，
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的所述第一反射率R1与所述近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的所述第二反射率R2与所述近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器具有光学多层膜。该光学多层膜具有阻止近红外线的透过并使该近红外线反射的功能。
另外，本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器具有第一匹配膜及第二匹配膜。第一匹配膜及第二匹配膜具有抑制可见光的反射的功能。
另外，本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器的特征在于，在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％。此外，本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器的特征在于，在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
在具有这样的结构的近红外线截止滤波器中，如后文详细所示，在大的入射角度范围中，能够有意地抑制可见光区域的反射率。因此，在将本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器适用于固体摄像元件的情况下，能够得到清晰的像。
(本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器)
接下来，参照附图，更详细地说明本发明的一实施方式。
图1示意性表示本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器(以下，称为“第一光学滤波器”)的剖面。
如图1所示，第一光学滤波器100具有：具有第一表面112的透明基板110；光学多层膜120；第一匹配膜140；及第二匹配膜160。
光学多层膜120设置在透明基板110的第一表面112上，第一匹配膜140设置在光学多层膜120上。而且，第二匹配膜160设置在第一表面112的最外侧。
光学多层膜120具有阻止近红外线的透过并使该近红外线反射的功能。而且，第一匹配膜140及第二匹配膜160具有抑制可见光的反射的功能。
在此，将从第二匹配膜160侧相对于法线以5°的入射角度入射的光的正反射率称为第一反射率R1，将相对于法线以40°的入射角度入射的光的正反射率称为第二反射率R2。而且，将波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的近似直线设为y1，将波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线设为y2。
在该情况下，第一光学滤波器100具有如下特征：
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
例如，ΔR1也可以小于4％，优选小于3％。而且，例如，ΔR2也可以小于5.5％，优选小于5％。
在第一光学滤波器100中，在大的入射角度范围中，能够有意地抑制可见光区域的反射率。因此，在将第一光学滤波器100适用于固体摄像元件的情况下，能够得到清晰的像。
(本发明的另一实施方式的近红外线截止滤波器)
接下来，参照图2，说明本发明的另一实施方式。
图2示意性地示出本发明的另一实施方式的近红外线截止滤波器(以下，称为“第二光学滤波器”)的剖面。
如图2所示，第二光学滤波器200具有：具有第一表面212的透明基板210；第一匹配膜240；光学多层膜220；及第二匹配膜260。
第一匹配膜240设置在透明基板210的第一表面212上，光学多层膜220设置在第一匹配膜240上。而且，第二匹配膜260设置在第一表面212的最外侧。
在此，与第一光学滤波器100同样，第二光学滤波器200也具有如下特征：
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
在第二光学滤波器200中，在大的入射角度范围中，能够有意地抑制可见光区域的反射率。因此，在将第二光学滤波器200适用于固体摄像元件的情况下，能够得到清晰的像。
(本发明的又一实施方式的近红外线截止滤波器)
接下来，参照图3，说明本发明的又一实施方式。
图3示意性地示出本发明的又一实施方式的近红外线截止滤波器(以下，称为“第三光学滤波器”)的剖面。
如图3所示，第三光学滤波器300具有：具有第一表面312的透明基板310；第一匹配膜340；光学多层膜320；第三匹配膜350；及第二匹配膜360。
第一匹配膜340设置在透明基板310的第一表面312上。而且，光学多层膜320设置在第一匹配膜340上，第三匹配膜350配置在光学多层膜320上。此外，第二匹配膜360设置在第一表面312的最外侧。
在此，与第一光学滤波器100及第二光学滤波器200同样，第三光学滤波器300也具有如下特征：
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
在第三光学滤波器300中，在大的入射角度范围中，能够有意地抑制可见光区域的反射率。因此，在将第三光学滤波器300适用于固体摄像元件的情况下，能够得到清晰的像。
(构成构件)
接下来，更详细地说明构成本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器的各构件。
需要说明的是，在此，作为一例，以前述的第三光学滤波器300为例，对其构成构件进行说明。因此，在参照各构件时，使用图3所示的参照标号。
(透明基板310)
透明基板310只要对于可见光为透明(透过率高)即可，可以由任意的材料构成。例如，透明基板310也可以由玻璃(白板玻璃、近红外线吸收玻璃等)或树脂构成。
(光学多层膜320)
光学多层膜320具有“高折射率层”与“低折射率层”的反复结构，具有对近红外线(波长750nm～900nm)进行反射的功能。
在本申请中，“高折射率层”是指波长500nm下的折射率为2.0以上的层，“低折射率层”是指波长500nm下的折射率为1.6以下的层。
作为高折射率层，可列举例如氧化钛、氧化钽、及氧化铌等。作为低折射率层，例如，可列举氧化硅及氟化镁等。例如，波长500nm下的氧化钛的折射率虽然也受结晶状态的影响，但是通常为2.3～2.8的范围，氧化硅的折射率通常为1.4～1.5的范围。
光学多层膜320的层数没有特别限制，例如为4～100的范围。层数优选为6～24的范围。
需要说明的是，将多层膜的层数的一半(在有尾数的情况下，将小数点以下舍去)也称为“反复数(n)”。
光学多层膜320的反复数n为2～50的范围，优选为3～13的范围。
另外，光学多层膜320的总厚度(物理膜厚)例如为200nm～10μm的范围，优选为1μm～6μm的范围。
光学多层膜320还可以具有对近紫外线及红外线(波长900nm～1200nm)进行反射的功能。在该情况下，在第三光学滤波器300中，能够屏蔽近紫外线及红外线。
(第一匹配膜340)
如前所述，第一匹配膜340具有抑制可见光的反射的功能。
第一匹配膜340也可以具有“高折射率层”与“低折射率层”的交替层叠结构。作为“高折射率层”及“低折射率层”，可以参照前述的记载。
在第一匹配膜340具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构的情况下，在将高折射率层的波长550nm下的QWOT(Quarter-wave Optical Thickness：四分之一波长光学厚度)设为QH、将低折射率层的波长550nm下的QWOT设为QL时，第一匹配膜340从透明基板310侧起也可以依次具有如下结构：
(H1QH，L1QL，H2QH，L2QL，……，HnQH，LnQL) (1)式(在此，n为1以上的自然数)。而且，各系数也可以满足下式：
1.7≤W≤2.5 (2)式
。在此，
W＝(H1+H2+…+Hn)/(L1+L2+…+Ln) (3)式。
(1)式中的QH及QL之前的H1…Hn及L1…Ln等的系数表示各层的物理膜厚为QWOT的怎样的倍数。即，HnQH及LnQL等表示各层的光学膜厚。
第一匹配膜340的层数没有特别限制，但是例如优选为2～20层的范围。当层数超过20时，成膜需要时间，第三光学滤波器300的制造成本上升。第一匹配膜340的层数更优选为6层～16层的范围，进一步优选为12层以下。
(第二匹配膜360)
第二匹配膜360与第一匹配膜340同样，具有抑制可见光的反射的功能。
第二匹配膜360优选具有高折射率层及低折射率层的双层结构(即，反复数n＝1)。需要说明的是，作为“高折射率层”及“低折射率层”，可以参照前述的记载。
此外，在该情况下，在将高折射率层的波长550nm下的QWOT设为QA、将低折射率层的波长550nm下的QWOT设为QB时，第二匹配膜360从透明基板侧起具有如下结构：
(XQA，YQB) (4)式
在此，优选X>Y。
(第三匹配膜350)
第三匹配膜350与第一匹配膜340及第二匹配膜360同样，具有抑制可见光的反射的功能。
第三匹配膜350也可以具有“高折射率层”与“低折射率层”的交替层叠结构。作为“高折射率层”及“低折射率层”，可以参照前述的记载。
特别是第三匹配膜350也可以由与第一匹配膜340相同的层数构成。而且，第三匹配膜350也可以构成为满足前述的(1)式～(3)式。
例如，第三匹配膜350也可以由6层～16层构成。在该情况下，反复数n成为3～8。
第三匹配膜350并非必须的结构，但是通过设置第三匹配膜350能够进一步抑制可见光的反射。
需要说明的是，在图3所示的例子中，第三匹配膜350配置于在第一匹配膜340上设置的光学多层膜320上。然而，也可以与之相反，第三匹配膜350配置在透明基板310与光学多层膜320之间，在光学多层膜320上设置第一匹配膜340。
以上，以第三光学滤波器300为例，说明了本发明的一实施方式的近红外线截止滤波器中包含的各构件。然而，上述的记载也同样能够适用于第一光学滤波器100及第二光学滤波器200，这对于本领域技术人员来说不言自明。
【实施例】
接下来，说明本发明的实施例。需要说明的是，在以下的记载中，例1～例4是实施例，例11～例14是比较例。
对于具有以下的各例所示的结构的近红外线截止滤波器，分别评价了光学特性。光学特性使用市售的光学模拟软件(Software SPectra,Inc公司的TFCalc)进行了评价。
需要说明的是，在以下的评价中，近红外线截止滤波器的反射率表示使光从透明基板的第一表面侧(即，设置有各种膜的一侧)相对于法线以规定的角度入射时得到的正反射率。
光的入射角度相对于法线为5°及40°。以下，将它们的入射方向分别称为“5°入射”及“40°入射”。
(例1)
例1的近红外线截止滤波器具有图1所示的结构。
透明基板使用了玻璃(D263；Schott公司制)。需要说明的是，在其他的例子中，也使用了相同的玻璃。
光学多层膜设为低折射率层(SiO2层)与高折射率层(TiO2层)的反复结构。层数设为17层。而且，第一匹配膜设为TiO2层与SiO2层的反复结构，层数设为6层。此外，第二匹配膜设为TiO2层与SiO2层的双层结构。
在以下的表1中，将例1使用的光学多层膜、第一匹配膜及第二匹配膜的层结构汇总表示。
【表1】
在第一匹配膜中，由前述的(3)式表示的W的值，即(H1+H2+H3)/(L1+L2+L3)的值为2.20。
另外，在第二匹配膜中，TiO2层的波长550nm下的QWOT(QA)＝1.898，SiO2层的波长550nm下的QWOT(QB)为0.887。而且，在通过前述的(4)式表示第二匹配膜的情况下，为X/Y＝2.14。
需要说明的是，在表1中，各层按照接近透明基板的顺序依次记载，因此，在透明基板上，从表1的上侧朝向下侧配置各个层。这些记载在以后的表2～表8中也同样。
(例2)
例2的近红外线截止滤波器具有图1所示的结构。
透明基板使用了玻璃。
光学多层膜设为TiO2层与SiO2的反复结构。层数设为18层。而且，第一匹配膜设为TiO2层与SiO2的反复结构，层数设为6层。此外，第二匹配膜设为TiO2层与SiO2层的双层结构。
在以下的表2中，将例2使用的光学多层膜、第一匹配膜及第二匹配膜的层结构汇总表示。
【表2】
在第一匹配膜中，由前述的(3)式表示的W的值，即(H1+H2+H3)/(L1+L2+L3)的值为1.71。
另外，在第二匹配膜中，TiO2层的波长550nm下的QWOT(QA)＝2.000，SiO2层的波长550nm下的QWOT(QB)为0.900。而且，在通过前述的(4)式表示第二匹配膜的情况下，为X/Y＝2.22。
(例3)
例3的近红外线截止滤波器具有图2所示的结构。
透明基板使用了玻璃。
第一匹配膜设为TiO2层与SiO2的反复结构，层数设为6层。而且，光学多层膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构。层数设为17层。此外，第二匹配膜设为TiO2层与SiO2层的双层结构。
在以下的表3中，将例3中使用的第一匹配膜、光学多层膜及第二匹配膜的层结构汇总表示。
【表3】
在第一匹配膜中，由前述的(3)式表示的W的值，即(H1+H2+H3)/(L1+L2+L3)的值为2.09。
另外，在第二匹配膜中，TiO2层的波长550nm下的QWOT(QA)＝1.587，SiO2层的波长550nm下的QWOT(QB)为0.884。而且，在通过前述的(4)式表示第二匹配膜的情况下，为X/Y＝1.80。
(例4)
例4的近红外线截止滤波器具有图3所示的结构。
透明基板使用了玻璃。
第一匹配膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构，层数设为6层。而且，光学多层膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构。层数设为17层。而且，第三匹配膜设为TiO2层与SiO2层的反复结构，层数设为6层。此外，第二匹配膜设为TiO2层与SiO2层的双层结构。
在以下的表4中，将例4中使用的第一匹配膜、光学多层膜、第三匹配膜及第二匹配膜的层结构汇总表示。
【表4】
在第一匹配膜中，由前述的(3)式表示的W的值，即(H1+H2+H3)/(L1+L2+L3)的值为2.15。
另外，在第二匹配膜中，TiO2层的波长550nm下的QWOT(QA)＝1.983，SiO2层的波长550nm下的QWOT(QB)为0.921。而且，在通过前述的(4)式表示第二匹配膜的情况下，为X/Y＝2.15。
(例11)
例11中的近红外线截止滤波器具有在透明基板上仅具有光学多层膜的结构。光学多层膜设为TiO2层与SiO2层的反复结构，层数设为20层。
以下的表5示出在例11中使用的光学多层膜的层结构。
【表5】
(例12)
例12中的近红外线截止滤波器具有在透明基板上仅具有光学多层膜的结构。光学多层膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构，层数设为21层。
以下的表6示出在例12中使用的光学多层膜的层结构。
【表6】
(例13)
例13中的近红外线截止滤波器具有在透明基板上依次配置有光学多层膜、第一匹配膜而成的结构。
光学多层膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构，层数设为17层。而且，第一匹配膜设为TiO2层与SiO2层的反复结构，层数设为6层。
在以下的表7中，将例13中使用的光学多层膜及第一匹配膜的层结构汇总表示。
【表7】
(例14)
例14中的近红外线截止滤波器具有图1所示的结构。
透明基板使用了玻璃。
光学多层膜设为SiO2层与TiO2层的反复结构。层数设为17层。而且，第一匹配膜设为TiO2层与SiO2层的反复结构，层数设为6层。此外，第二匹配膜设为TiO2层与SiO2层的双层结构。
在以下的表8中，将例14中使用的光学多层膜、第一匹配膜及第二匹配膜的层结构汇总表示。
【表8】
(光学特性的评价结果)
(例1中的近红外线截止滤波器)
图4～图6示出在例1的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图4中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图4中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图4的结果可知，例1中的近红外线截止滤波器在可见光的区域(波长约450nm～约650nm)具有透过带，在近红外线的区域具有反射带。
需要说明的是，5°入射下的反射带的波长范围为约750nm～约1000nm的范围，相对于此，40°入射下的反射带的波长范围为约700nm～约900nm的范围。即，40°入射下的反射带的波长范围比5°入射下的反射带的波长范围向低波长侧转移。
然而，可知无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，在透过带都能充分抑制反射。
在图5中，将图4所示的行迹中的波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的变化放大表示。
需要说明的是，图5中的直线y1是波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的近似直线，由下式表示：
y1＝0.0353λ-16.087 (5)式。
在此，λ为波长(以下相同)。
另外，在图6中，将图4所示的行迹中的波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的变化放大表示。
图6的直线y2是波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线，由下式表示：
y2＝0.0532λ-24.315 (6)式。
根据上述的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝2.35％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝5.38％。
(例2中的近红外线截止滤波器)
图7～图9示出在例2的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图7中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图7中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图7的结果可知，例2的近红外线截止滤波器在可见光的区域(波长约450nm～约650nm)具有透过带，在近红外线的区域具有反射带。
另外，在透过带中，可知无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，都能充分抑制反射。
在图8中，将图7所示的行迹中的波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的变化放大表示。
图8中的直线y1是波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的近似直线，由下式表示：
y1＝-0.0046λ+4.6073 (7)式。
另外，在图9中，将图7所示的行迹中的波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的变化放大表示。
图9中的直线y2是波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线，由下式表示：
y2＝0.008λ-2.0209 (8)式。
根据上述的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝3.25％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝3.98％。
(例3中的近红外线截止滤波器)
图10示出在例3的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图10中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图10中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1与在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图10的结果可知，例3中的近红外线截止滤波器在可见光的区域(波长约450nm～约650nm)具有透过带，在近红外线的区域具有反射带。
另外，可知，在透过带中，无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，都能充分抑制反射。
根据得到的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝1.27％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝4.41％。
(例4中的近红外线截止滤波器)
图11～图13示出在例4的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图11中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图11中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图11的结果可知，例4的近红外线截止滤波器在可见光的区域(波长约450nm～约650nm)具有透过带，在近红外线的区域具有反射带。
另外，可知，在透过带中，无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，都能充分抑制反射。
在图12中，将图11所示的行迹中的波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的变化放大表示。
图12中的直线y1是波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的近似直线，由下式表示：
y1＝0.0026λ-0.8325 (9)式。
另外，在图13中，将图11所示的行迹中的波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的变化放大表示。
图13中的直线y2是波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线，由下式表示：
y2＝0.015λ-6.6515 (10)式。
根据上述的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝1.03％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝4.98％。
(例11中的近红外线截止滤波器)
图14～图16示出在例11的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图14中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图14中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图14的结果，在例11的近红外线截止滤波器的情况下，无论在5°入射及40°入射中的哪一者的情况下，在可见光的区域都确认到反射率的下降。然而，可知，在该区域中，第一反射率R1及第二反射率R2的值未怎么被抑制。
在图15中，将图14所示的行迹中的波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的变化放大表示。
图15中的直线y1是波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的近似直线，由下式表示：
y1＝0.0735λ-27.775 (11)式。
另外，在图16中，将图14所示的行迹中的波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的变化放大表示。
图16中的直线y2是波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线，由下式表示：
y2＝0.0747λ-27.467 (12)式。
根据上述的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝17.56％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝12.93％。
(例12中的近红外线截止滤波器)
图17～图19示出在例12的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图17中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图17中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图17的结果，在例12的近红外线截止滤波器的情况下，无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，在可见光的区域都确认到反射率的下降。然而，可知，在该区域中，第一反射率R1及第二反射率R2的值未怎么被抑制。
在图18中，将图17所示的行迹中的波长480nm～680nm的范围的第一反射率R1的变化放大表示。
图18中的直线y1是波长480nm～680nm的范围内的第一反射率R1的近似直线，由下式表示：
y1＝0.0435λ-20.496 (13)式。
另外，在图19中，将图17所示的行迹中的波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的变化放大表示。
图19中的直线y2是波长450nm～650nm的范围的第二反射率R2的近似直线，由下式表示：
y2＝0.044λ-19.138 (14)式。
根据上述的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝6.75％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝5.35％。
(例13中的近红外线截止滤波器)
图20示出在例13的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图20中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图20中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图20的结果，在例13中的近红外线截止滤波器的情况下，无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，在可见光的区域都确认到反射率的下降。然而，可知，在该区域中，第一反射率R1及第二反射率R2的值未怎么被抑制。
根据得到的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝10.10％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝10.30％。
(例14中的近红外线截止滤波器)
图21示出在例14的近红外线截止滤波器中得到的光学特性的评价结果。
在图21中，横轴为波长，纵轴为反射率。在图21中，将在5°入射时得到的正反射率即第一反射率R1和在40°入射时得到的正反射率即第二反射率R2的结果一并表示。
根据图21的结果，在例14的近红外线截止滤波器的情况下，无论在第一反射率R1及第二反射率R2中的哪一者的情况下，在可见光的区域都确认到反射率的下降。然而，可知，在该区域中，第一反射率R1及第二反射率R2的值未怎么被抑制。
根据得到的结果，在求出同一波长下的第一反射率R1与近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1时，成为ΔR1＝10.30％。
另外，在求出同一波长下的第二反射率R2与近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2时，成为ΔR2＝14.77％。
在以下的表9中，将在各例的近红外线截止滤波器中得到的ΔR1及ΔR2的值一并表示。
【表9】
这样，在满足ΔR1<5％及ΔR2<6％的例1～例4的近红外线截止滤波器中，确认到无论光的入射角度如何都能够有意地抑制透过带处的光的反射的情况。
Claims (8)
1.一种近红外线截止滤波器，其中，具有：
透明基板，具有第一表面；
光学多层膜，设置在该透明基板的所述第一表面侧；
第一匹配膜，设置在所述透明基板的所述第一表面侧；
第二匹配膜，设置在所述第一表面的最外侧，
所述光学多层膜具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构，所述光学多层膜具有使近红外线反射的功能，
所述第一匹配膜及第二匹配膜具有抑制可见光的反射的功能，
所述第一匹配膜设置在所述光学多层膜上或者设置在所述透明基板与所述光学多层膜之间，
在该近红外线截止滤波器中，
将从所述第二匹配膜侧以5°的入射角度入射的光的正反射率设为第一反射率R1，将从所述第二匹配膜侧以40°的入射角度入射的光的正反射率设为第二反射率R2，
将波长480nm～680nm的范围中的所述第一反射率R1的近似直线设为y1，将波长450nm～650nm的范围中的所述第二反射率R2的近似直线设为y2时，
在波长480nm～680nm的范围中，同一波长下的所述第一反射率R1与所述近似直线y1的值之间的差的绝对值的最大值ΔR1小于5％，
在波长450nm～650nm的范围中，同一波长下的所述第二反射率R2与所述近似直线y2的值之间的差的绝对值的最大值ΔR2小于6％。
2.根据权利要求1所述的近红外线截止滤波器，其中，
所述第一匹配膜具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构，
在将所述高折射率层的波长550nm下的QWOT设为QH、将所述低折射率层的波长550nm下的QWOT设为QL时，
所述第一匹配膜从所述透明基板侧起具有如下结构：
(H1QH，L1QL，H2QH，L2QL，……HnQH，LnQL)
在此，n为1以上的自然数，
各系数满足下式：
1.7≤(H1+H2+…+Hn)/(L1+L2+…+Ln)≤2.5。
3.根据权利要求1或2所述的近红外线截止滤波器，其中，
所述第一匹配膜由6层以上构成。
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，
所述第二匹配膜具有高折射率层及低折射率层的双层结构，
在将所述高折射率层的波长550nm下的QWOT设为QA、将所述低折射率层的波长550nm下的QWOT设为QB时，
所述第二匹配膜从所述透明基板侧起具有如下结构：
(XQA，YQB)
在此，X>Y。
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，其中，
在所述第一表面侧具有第三匹配膜，该第三匹配膜具有高折射率层与低折射率层的交替层叠结构，
所述光学多层膜配置在所述第一匹配膜与所述第三匹配膜之间。
6.根据权利要求5所述的近红外线截止滤波器，其中，
所述第三匹配膜由与所述第一匹配膜相同的层数构成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的近红外线截止滤波器，其中，
所述光学多层膜在可见光区域具有透过带。
8.根据权利要求7所述的近红外线截止滤波器，其中，
所述光学多层膜在近紫外线区域具有反射带。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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