CN115933036A - 光学滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学滤波器，具备基材和层叠于所述基材的两主面侧的第一电介质多层膜及第二电介质多层膜，其中，所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别是低折射率膜、中折射率膜和高折射率膜层叠一层以上而成的层叠体，所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有两层以上的所述中折射率膜，所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有按低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的顺序层叠而成的构造，所述光学滤波器满足下述全部分光特性(i‑1)和分光特性(i‑2)。
Description
技术领域
本发明涉及遮断可见光区域的光并透射近红外区域的光的光学滤波器。
背景技术
为了提高光检测测距(LiDAR)传感器等的传感器的灵敏度，在向对象物照射近红外激光并检测反射回来的光的传感器模块的罩中使用透射800nm以后的近红外光并遮断成为干扰因素的可见光的光学滤波器。特别是对于车载用的传感器模块罩，要求对近红外光的高透射性，以使测定用的近红外激光能够照射至远处。
专利文献1中记载了一种带反射防止膜的透明基体，具有透明基体和高折射率膜和低折射率膜层叠而成的反射防止膜，适用于具有近红外光传感器的车载显示装置的罩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6881172号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在车载用的传感器模块中，近红外激光光源和传感器相对于罩配置于同一侧。在此，若罩对近红外光的反射率高，则由罩表面反射的近红外光有可能入射到传感器而成为噪声。另外，从对象物返回的近红外光由罩表面反射，传感器灵敏度有可能降低。并且，通常存在光的入射角度越大，反射率越高的倾向。
本发明的目的在于提供一种光学滤波器，即使对于高入射角度的光，也能够在维持近红外光的高透射率的状态下抑制近红外光的反射率增大。
用于解决课题的技术方案
本发明提供具有以下结构的光学滤波器。
〔1〕一种光学滤波器，具备基材和层叠于所述基材的两主面侧的第一电介质多层膜及第二电介质多层膜，其中，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别是低折射率膜、中折射率膜和高折射率膜层叠一层以上而成的层叠体，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有两层以上的所述中折射率膜，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有按低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的顺序层叠而成的构造，
所述光学滤波器满足下述全部分光特性(i-1)和分光特性(i-2)：
(i-1)800nm～1600nm的波长区域中的入射角0°下的最大透射率T800-1600(0)MAX为90％以上；
(i-2)800nm～1600nm的波长区域中的入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下。
发明效果
根据本发明，能够提供一种光学滤波器，即使对于高入射角的光，也能够在维持近红外光的高透射率的状态下抑制近红外光的反射率增大。
附图说明
图1是概略地表示一个实施方式的光学滤波器的一例的剖视图。
图2是表示例1～5、例8的光学滤波器的入射角0°的分光透射率曲线的图。
图3是表示例1～5、例8的光学滤波器的从多层膜S1侧测定的入射角5°的分光反射率曲线的图。
图4是表示例1～5、例8的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角5°的分光反射率曲线的图。
图5是表示例1～5、例8的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角50°的分光反射率曲线的图。
图6是表示例1～5、例8的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角50°的近红外区域中的分光反射率曲线的图。
图7是表示例6、例7的光学滤波器的入射角0°的分光透射率曲线的图。
图8是表示例6、例7的光学滤波器的从多层膜S1侧测定的入射角5°的分光反射率曲线的图。
图9是表示例6、例7的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角5°的分光反射率曲线的图。
图10是表示例6、例7的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角50°的分光反射率曲线的图。
图11是表示例6、例7的光学滤波器的从多层膜S2侧测定的入射角50°的近红外区域中的分光反射率曲线的图。
具体实施方式
在本说明书中，对于特定的波长区域，透射率例如为90％以上是指在该整个波长区域中透射率不低于90％，即在该波长区域中最小透射率为90％以上。同样地，对于特定的波长区域，透射率例如为1％以下是指在该整个波长区域中透射率不超过1％，即在该波长区域中最大透射率为1％以下。特定的波长区域中的平均透射率是该波长区域的每1nm的透射率的算术平均。
另外，只要没有特别说明，折射率是指在20℃下对波长589nm的光的折射率。
分光特性可以使用分光光度计进行测定。或者，可以通过利用光学薄膜计算软件的模拟进行计算。
关于分光特性，在没有特别标记入射角的情况下，意味着0°(相对于光学滤波器主面垂直的方向)。
在本说明书中，表示数值范围的“～”包含上下限。
<光学滤波器>
本发明的一个实施方式的光学滤波器(以下也称为“本滤波器”)具备基材和层叠于所述基材的两主面侧的第一电介质多层膜及第二电介质多层膜。
使用附图对本滤波器的结构例进行说明。图1是概略地表示一个实施方式的光学滤波器的一例的剖视图。
图1所示的光学滤波器1A是在基材10的一个主面侧具有电介质多层膜S1、在另一个主面侧具有电介质多层膜S2的例子。另外，所谓“在基材的主面侧具有特定的层”，并不限于与基材的主面接触地具备该层的情况，也包括在基材与该层之间具备其他功能层的情况。电介质多层膜S1、S2优选作为最外层来层叠。
<电介质多层膜>
电介质多层膜被设计成具有波长选择性，在本发明中，是遮断可见光且透射近红外光、近红外光的反射性小的层。
第一电介质多层膜和第二电介质多层膜(以下也记为本发明中的“电介质多层膜”)分别是低折射率膜、中折射率膜和高折射率膜层叠一层以上而成的层叠体。中折射率膜的折射率比高折射率膜的折射率低，比低折射率膜的折射率高。通过层叠折射率不同的薄膜，能够利用光的干涉作用来增减反射率。
本发明中的电介质多层膜具有两层以上的中折射率膜，且具有至少一个按低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的顺序层叠而成的构造。作为中折射率膜的层叠模式，可以考虑高折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的层叠模式(部分构造A)，低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的层叠模式(部分构造B)，低折射率膜、中折射率膜、低折射率膜的层叠模式(部分构造C)，但在本发明的电介质多层膜中，折射率阶段性地变化的部分构造B是必需的。通过具有两层以上的中折射率膜，且具有一个以上的部分构造B，即使是高入射角的光，也能够在维持近红外光的高透射率的状态下抑制近红外光的反射率增大。即，本发明中的电介质多层膜在近红外光区域中作为反射防止膜而发挥功能。另外，部分构造B中的电介质膜的顺序不限定，可以是低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的层叠模式，也可以是高低折射率膜、中折射率膜、低折射率膜的层叠模式。
从防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，电介质多层膜中的中折射率膜的层数优选为4层以下。
另外，作为中折射率膜的层叠模式，也可以与部分构造B一起具有部分构造A和部分构造C，但从对高入射角度的光的反射率增大的抑制效果大的观点出发，优选全部为部分构造B、或部分构造B与部分构造A的组合。
作为高折射率膜的材料，例如可举出硅(Si)。其中，从具有可见光吸收能力的观点出发，优选为非晶硅，特别优选为未掺杂氢的(非晶)硅。
高折射率膜的折射率优选为3.0以上，更优选为4.0以上。
作为中折射率膜的材料，可以使用与高折射率膜材料相比折射率较低且与后述的低折射率膜材料相比折射率较高的材料，例如可举出Ta2O5、Nb2O5、TiO2、ZrO2、HfO2、SiO、Al2O3等。其中，从容易得到对高入射角度的光的反射率增大的抑制效果大的良好膜设计和光学常数的再现性高的观点出发，优选为Nb2O5和Ta2O5。
中折射率膜的折射率优选为1.6～3.0，更优选为1.8～2.5。
作为低折射率膜的材料，可以使用与中折射率膜材料相比折射率较低的材料，例如可举出SiO2、SiOxNy、SiO、SiN、Al2O3等。其中，从生产率的观点出发，优选为SiO2。
低折射率膜的折射率优选为2.0以下，更优选为1.5以下。
从降低可见光区域的反射率的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，第一电介质多层膜的层叠数量优选为10层～22层，更优选为12层～20层。
从降低可见光区域的透射率的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，第二电介质多层膜的层叠数量优选为8层～26层，更优选为10层～24层。
在第一电介质多层膜中，从可见光区域的反射率降低和对近红外区域的高入射角度的光的反射率增大的抑制效果的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，高折射率膜的层叠数量优选为5层～9层，中折射率膜的层叠数量优选为2层～3层，低折射率膜的层叠数量优选为5层～8层。
在第二电介质多层膜中，从对近红外区域的高入射角度的光的反射率增大的抑制效果的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，高折射率膜的层叠数量优选为2层～10层，中折射率膜的层叠数量优选为2层～3层，低折射率膜的层叠数量优选为5层～12层。
从可见光区域的反射率降低和对近红外区域的高入射角度的光的反射率增大的抑制效果的观点出发，第一电介质多层膜和第二电介质多层膜的合计层叠数量优选为25层以上，更优选为28层以上。另外，从防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，优选为50层以下，更优选为40层以下。
从可见光区域的反射率降低的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，第一电介质多层膜的膜厚优选为0.3μm～1.3μm，更优选为0.4μm～1.2μm。
从可见光区域的透射率降低的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，第二电介质多层膜的膜厚优选为0.8μm～1.6μm，更优选为0.9μm～1.5μm。
从可见光区域的反射率降低的观点、及可见光区域的透射率降低的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，第一电介质多层膜的膜厚与所述第二电介质多层膜的膜厚的总和优选为1.2μm～2.9μm，更优选为1.3μm～2.7μm。
在第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，从可见光区域的透射率降低、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，高折射率膜的膜厚的总和分别优选为0.1μm～0.6μm，更优选为0.2μm～0.5μm。
在第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，从对近红外区域的高入射角度的光的反射率增大的抑制效果的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，中折射率膜的膜厚的总和分别优选为0.1μm～0.9μm，更优选为0.2μm～0.8μm。
在第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，从对近红外区域的高入射角度的光的反射率增大的抑制效果的观点、及防止由层切换引起的生产率的恶化和防止由多层引起的膜厚控制性的降低的观点出发，低折射率膜的膜厚的总和分别优选为0.8μm～1.8μm，更优选为1.0μm～1.6μm。
电介质多层膜的形成例如可以使用CVD法、溅射法、真空蒸镀法等干式成膜工艺、喷涂法、浸渍法等湿式成膜工艺等。
本发明的光学滤波器具备两层电介质多层膜(将一组电介质多层膜具备两层)，优选在至少一个电介质多层膜中满足上述要件。
另外，在使用硅(Si)膜作为高折射率膜且在硅(Si)膜之后立即成膜中折射率膜的情况下，硅膜表层部分有可能被氧化。因此，在本说明书中，在具有从基材侧起为硅膜、硅氧化膜、中折射率膜的构造的情况下，也可以将硅膜的厚度和硅氧化膜的厚度合起来解释为高折射率膜的厚度。
<基材>
本滤波器中的基材可以是单层构造，也可以是多层构造。另外，作为基材的材质，只要是透射近红外光的透明性材料，则既可以是有机材料，也可以是无机材料，没有特别限制。另外，也可以将不同的多各材料复合使用。
作为透明性无机材料，优选为玻璃、晶体材料。
作为玻璃，可举出钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃等。
作为玻璃，可以使用在玻璃化转变点以下的温度下通过离子交换将存在于玻璃板主面的离子半径小的碱金属离子(例如Li离子、Na离子)交换为离子半径更大的碱离子(例如对于Li离子为Na离子或K离子，对于Na离子为K离子)而得到的化学强化玻璃。
作为晶体材料，可举出水晶、铌酸锂、蓝宝石等双折射晶体。
基材的形状没有特别限定，可以是块状、板状、薄膜状。
另外，从减少电介质多层膜成膜时的翘曲、光学滤波器低高度化、抑制裂纹的观点出发，基材的厚度优选为0.1mm～5mm，更优选为2mm～4mm。
<光学滤波器>
具备上述基材和电介质多层膜的本发明的光学滤波器作为遮断可见光并透射近红外光的IR带通滤波器而发挥功能。
光学滤波器满足下述全部分光特性(i-1)～(i-2)：
(i-1)800nm～1600nm的波长区域中的入射角0°下的最大透射率T800-1600(0)MAX为90％以上；
(i-2)800nm～1600nm的波长区域中的入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下。
分光特性(i-1)意味着800nm～1600nm的近红外光区域的透射率高，分光特性(i-2)意味着该区域的入射角50°下的反射率低。通过满足分光特性(i-1)～(i-2)，能够得到即使对于高入射角的光，也在维持近红外光的高透射率的状态下抑制近红外光的反射率增大的光学滤波器。分光特性(i-1)例如能够通过使用近红外光区域的吸收性小的材料作为高折射率膜来实现，特别优选使用硅膜作为高折射率膜。分光特性(i-2)能够通过在两主面侧具有上述特定构造的第一电介质多层膜和第二电介质多层膜、即以特定的条件具有中折射率膜的电介质多层膜来实现。
分光特性(i-1)中的T800-1600(0)MAX优选为92％以上，更优选为94％以上。
分光特性(i-2)中的R800-1600(50)MIN优选为0.8％以下，更优选为0.6％以下。
另外，分光特性(i-2)的反射率是从第二电介质多层膜侧测定的值。
满足分光特性(i-1)和分光特性(i-2)的波长范围优选在800nm～1600nm的近红外光区域内为同一范围，光学滤波器更优选满足下述全部分光特性(i-11)和分光特性(i-21)：
(i-11)X～Ynm的波长区域中的入射角0°下的最大透射率TX-Y_(0)MAX为90％以上(其中，X＝800nm～1560nm、Y＝840nm～1600nm、Y-X＝40nm)；
(i-21)X～Ynm的波长区域中的入射角50°下的最小反射率RX-Y(50)MIN为1％以下(其中，X＝800nm～1560nm、Y＝840nm～1600nm、Y-X＝40nm)。
光学滤波器优选在分光特性(i-1)～(i-2)中进一步在特定的近红外光波长区域中满足高透射性和低反射性。由此，根据波长区域来提高传感器灵敏度。具体而言，优选进一步满足下述分光特性(i-1A)和分光特性(i-2A)、分光特性(i-1B)和分光特性(i-2B)、或者分光特性(i-1C)和分光特性(i-2C)。
(i-1A)880nm～920nm的波长区域中的入射角0°下的最小透射率T880-920(0)MIN为90％以上；
(i-2A)880nm～920nm的波长区域中的入射角50°下的平均反射率R880-920(50)AVE为1％以下。
(i-1B)1310nm～1350nm的波长区域中的入射角0°下的最小透射率T1310-1350(0)MIN为90％以上；
(i-2B)1310nm～1350nm的波长区域中的入射角50°下的平均反射率R1310-1350(50)AVE为1％以下。
(i-1C)1530nm～1570nm的波长区域中的入射角0°下的最小透射率T1530-1570(0)MIN为90％以上；
(i-2C)1530nm～1570nm的波长区域中的入射角50°下的平均反射率R1530-1570(50)AVE为1％以下。
分光特性(i-1A)、分光特性(i-1B)或分光特性(i-1C)例如能够通过使用近红外光区域的吸收性小的材料作为高折射率膜来实现，特别优选使用硅膜作为高折射率膜。
分光特性(i-2A)、分光特性(i-2B)或分光特性(i-2C)能够通过在两主面侧具有上述特定构造的第一和第二电介质多层膜、即以特定的条件具有中折射率膜的电介质多层膜，而且将由各分光特性规定的近红外光波长区域中的反射率设计得较低来实现。
光学滤波器优选除了满足上述近红外光区域的分光特性(i-1)和分光特性(i-2)以外，还满足与可见光区域相关的下述分光特性(i-3)和分光特性(i-4)：
(i-3)400nm～680nm的波长区域中的入射角0°下的平均透射率T400-680(0)AVE为2％以下；
(i-4)400nm～680nm的波长区域中的入射角5°下的平均反射率R400-680(5)AVE为10％以下。
分光特性(i-3)意味着400nm～680nm的可见光区域的透射率低，分光特性(i-4)意味着该区域的入射角5°下的反射率低。通过满足分光特性(i-3)～(i-4)，能够得到透射色和反射色均为黑色、设计性高的光学滤波器。另外，通过使光学滤波器的外观为黑色，还能够得到从外部不易目视确认传感器内部的效果，能够得到适于车载用的罩的光学滤波器。分光特性(i-3)例如能够通过使用可见光区域的吸收性大的材料作为高折射率膜来实现，特别优选使用硅膜作为高折射率膜。分光特性(i-4)例如能够通过使用设计成成为所期望的可见光反射率的电介质多层膜来实现。
分光特性(i-3)中的T400-680(0)AVE优选为1％以下，更优选为0.5％以下。
分光特性(i-4)中的R400-680(5)AVE优选为8％以下，更优选为6％以下。
另外，分光特性(i-4)的反射率是从第一电介质多层膜侧测定的值。
根据以上说明的实施方式，能够得到即使对于高入射角度的光，也能够在维持近红外光的高透射率的状态下抑制近红外光的反射率增大的光学滤波器。
另外，本发明所涉及的光学滤波器根据需要也可以具有上述基材和电介质多层膜以外的结构。例如，为了容易除去光学滤波器的表面的污垢，也可以在各电介质多层膜上进一步具有防污膜。另外，为了使外部光散射而提高目视确认性，也可以在各电介质多层膜上进一步具有防眩层。另外，为了容易除去光学滤波器的表面的水，也可以在各电介质多层膜上进一步具有疏水膜。另外，为了对光学滤波器赋予加热器功能、电磁干扰(EMI：Electromagnetic Interference)对策功能，也可以在各电介质多层膜之上或之下具有导电膜。
在将本发明所涉及的光学滤波器作为传感器模块的罩进行安装时，从满足分光特性(i-2)、即满足高入射角下的近红外光区域的低反射特性的观点出发，优选将第二电介质多层膜配置为成为传感器侧(内侧)。另外，从满足分光特性(i-4)、即满足可见光区域的低反射特性的观点出发，优选将第一电介质多层膜配置为成为外侧。
另外，本发明的LiDAR传感器具备上述本发明的光学滤波器作为传感器模块的罩。由此，得到灵敏度和外观优异的传感器。
如上所述，本说明书公开了下述的光学滤波器等。
〔1〕一种光学滤波器，具备基材和层叠于所述基材的两主面侧的第一电介质多层膜及第二电介质多层膜，其中，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别是低折射率膜、中折射率膜和高折射率膜层叠一层以上而成的层叠体，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有两层以上的所述中折射率膜，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有按低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的顺序层叠而成的构造，
所述光学滤波器满足下述全部分光特性(i-1)和分光特性(i-2)：
(i-1)800nm～1600nm的波长区域中的入射角0°下的最大透射率T800-1600(0)MAX为90％以上；
(i-2)800nm～1600nm的波长区域中的入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下。
〔2〕根据〔1〕所述的光学滤波器，其中，
所述光学滤波器进一步满足下述分光特性(i-3)和分光特性(i-4)：
(i-3)400nm～680nm的波长区域中的入射角0°下的平均透射率T400-680(0)AVE为2％以下；
(i-4)400nm～680nm的波长区域中的入射角5°下的平均反射率R400-680(5)AVE为10％以下。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的光学滤波器，其中，
所述第一电介质多层膜的膜厚与所述第二电介质多层膜的膜厚的总和为1.2μm～2.9μm。
〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
第一电介质多层膜的层叠数量为10层～22层。
〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
所述第二电介质多层膜的层叠数量为8层～26层。
〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
所述第一电介质多层膜的膜厚为0.3μm～1.3μm。
〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
所述第二电介质多层膜的膜厚为0.8μm～1.6μm。
〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述高折射率膜的膜厚的总和分别为0.1μm～0.6μm。
〔9〕根据〔1〕～〔8〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述中折射率膜的膜厚的总和分别为0.1μm～0.9μm。
〔10〕根据〔1〕～〔9〕中任一项所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述低折射率膜的膜厚的总和分别为0.8μm～1.8μm。
〔11〕一种LiDAR传感器，具备〔1〕～〔10〕中任一项所述的光学滤波器作为传感器模块的罩。
【实施例】
接着，通过实施例更详细地说明本发明。
分光特性通过利用光学薄膜计算软件的模拟来计算。
关于分光特性，没有特别标记入射角的情况是0°(相对于光学滤波器主面垂直的方向)下的测定值。
使用厚度为2mm的铝硅酸盐玻璃板作为透明玻璃基板。
作为电介质多层膜的材料，使用Si(未掺杂氢的非晶硅)(折射率4.5)、Ta2O5(折射率2.1)、SiO2(折射率1.5)、或Si(未掺杂氢的非晶硅)(折射率4.5)、Nb2O5(折射率2.3)、SiO2(折射率1.5)。
(例1)
在透明玻璃基板的一个主面，通过溅射法，没有特定顺序地层叠Si、SiO2，形成电介质多层膜(S1-1)，在另一个主面，通过溅射法，没有特定顺序地层叠Si、SiO2，分别形成电介质多层膜(S2-1)。
将多层膜总层叠数量、多层膜总膜厚、Si膜层叠数量、SiO2膜层叠数量、Si膜总膜厚、SiO2膜总膜厚示于下述表1。
由此，得到例1的光学滤波器。
(例2～7)
分别在透明玻璃基板的一个主面，通过溅射法，没有特定顺序地层叠Si、Ta2O5、SiO2，形成电介质多层膜(S1-2)～(S1-7)中的任一个，在另一个主面，通过溅射法，没有特定顺序地层叠Si、Ta2O5、SiO2，形成电介质多层膜(S2-2)～(S2-7)中的任一个。
关于多层膜总层叠数量、多层膜总膜厚、Si的层叠数量、Ta2O5的层叠数量、SiO2的层叠数量、Si的总膜厚、Ta2O5的总膜厚、SiO2的总膜厚示于下述表1。关于部分构造A(Si/Ta2O5/Si)、部分构造B(SiO2/Ta2O5/Si)、部分构造C(SiO2/Ta2O5/SiO2)的膜厚示于下述表2。
由此，得到例2～例7的光学滤波器。
(例8)
分别在透明玻璃基板的一个主面，通过溅射法，没有特定顺序地层叠Si、Nb2O5、SiO2，形成电介质多层膜(S1-8)，在另一个主面，没有特定顺序地层叠Si、Nb2O5、SiO2，形成电介质多层膜(S2-8)。
将多层膜总层叠数量、多层膜总膜厚、Si的层叠数量、Nb2O5膜层叠数量、SiO2的层叠数量、Si膜总膜厚、Nb2O5膜总膜厚、SiO2膜总膜厚示于下述表1。另外，关于部分构造B(SiO2/Nb2O5/Si)、部分构造C(SiO2/Nb2O5/SiO2)的膜厚，示于下述表2。
由此，得到例8的光学滤波器。
另外，例8中的分光特性使用分光光度计(Agilent Cary 7000)来测定。
将上述各光学滤波器的分光特性示于下述表3及图2～图11。表3中的近红外光区域的反射率是电介质多层膜S2侧的测定值，可见光区域的反射率是电介质多层膜S1侧的测定值。
另外，例2～4、例6～8是实施例，例1、5是比较例。
【表1】
表1
【表2】
表2
【表3】
由上述结果可知，包含两层以上的Ta2O5层且包含部分构造B(SiO2/Ta2O5/Si)的例2～4、6、7的光学滤波器在800～1600nm的波长区域中，最大透射率T800-1600MAX为90％以上而较大，且入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下而较小，因此能够兼顾近红外光的高透射性和高入射角下的低反射性。
可知包含两层以上的Nb2O5层且包含部分构造B(SiO2/Nb2O5/Si)的例8的光学滤波器也在800～1600nm的波长区域中，最大透射率T800-1600MAX为90％以上而较大，且入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下而较小，因此能够兼顾近红外光的高透射性和高入射角下的低反射性。
不包含Ta2O5层的例1的光学滤波器及包含Ta2O5层但不包含部分构造B(SiO2/Ta2O5/Si)的例5的光学滤波器在800～1600nm的波长区域中，入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN超过1％，无法实现高入射角下的近红外光的低反射性。
虽然详细地并参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员而言，能够在不脱离本发明的精神和范围的前提下加以各种变更、修正是显而易见的。本申请基于2021年10月6日申请的日本专利申请(特愿2021-165073)，在此将其内容作为参照引入。
产业上的可利用性
本发明的光学滤波器由于在近红外光的透射性和低反射性、可见光的遮蔽性方面优异，因此在近年来高性能化发展的、例如输送机用的照相机、传感器等信息取得装置的用途中是有用的。
标号说明
1A…光学滤波器；
10…基材；
S1…电介质多层膜；
S2…电介质多层膜。
Claims (11)
1.一种光学滤波器，具备基材和层叠于所述基材的两主面侧的第一电介质多层膜及第二电介质多层膜，其中，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别是低折射率膜、中折射率膜和高折射率膜层叠一层以上而成的层叠体，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有两层以上的所述中折射率膜，
所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜分别具有按低折射率膜、中折射率膜、高折射率膜的顺序层叠而成的构造，
所述光学滤波器满足下述全部分光特性(i-1)和分光特性(i-2)：
(i-1)800nm～1600nm的波长区域中的入射角0°下的最大透射率T800-1600(0)MAX为90％以上；
(i-2)800nm～1600nm的波长区域中的入射角50°下的最小反射率R800-1600(50)MIN为1％以下。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述光学滤波器进一步满足下述分光特性(i-3)和分光特性(i-4)：
(i-3)400nm～680nm的波长区域中的入射角0°下的平均透射率T400-680(0)AVE为2％以下；
(i-4)400nm～680nm的波长区域中的入射角5°下的平均反射率R400-680(5)AVE为10％以下。
3.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述第一电介质多层膜的膜厚与所述第二电介质多层膜的膜厚的总和为1.2μm～2.9μm。
4.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述第一电介质多层膜的层叠数量为10层～22层。
5.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述第二电介质多层膜的层叠数量为8层～26层。
6.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述第一电介质多层膜的膜厚为0.3μm～1.3μm。
7.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
所述第二电介质多层膜的膜厚为0.8μm～1.6μm。
8.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述高折射率膜的膜厚的总和分别为0.1μm～0.6μm。
9.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述中折射率膜的膜厚的总和分别为0.1μm～0.9μm。
10.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，
在所述第一电介质多层膜和第二电介质多层膜中，所述低折射率膜的膜厚的总和分别为0.8μm～1.8μm。
11.一种LiDAR传感器，具备权利要求1至10中任一项所述的光学滤波器作为传感器模块的罩。
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