CN117170002A - 滤光片 - Google Patents

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CN117170002A
CN117170002A CN202311150369.6A CN202311150369A CN117170002A CN 117170002 A CN117170002 A CN 117170002A CN 202311150369 A CN202311150369 A CN 202311150369A CN 117170002 A CN117170002 A CN 117170002A
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CN
China
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infrared absorbing
glass plate
filter
absorbing glass
transmittance
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CN202311150369.6A
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若林刚守
坂上贵寻
白鸟诚
吉原明彦
久野一秀
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本发明提供在可适当地截止红外光的基础上、入射角度依赖性低的滤光片。一种滤光片,其具备第一红外线吸收玻璃板和第二红外线吸收玻璃板,波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值为2.5以上,波长400nm~550nm的光的平均透射率在76%以上,所述第一红外线吸收玻璃板和第二红外线吸收玻璃板各自独立地包含选自磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、硅磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃和铝硅酸盐玻璃中的至少一种。

Description

滤光片
本申请是申请日为2019年11月22日的国家申请号为201911157196.4的标题为“滤光片”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及红外线截止滤光片这样的滤光片。
背景技术
红外线截止滤光片由于可截止红外区域的波长的光(以下,称为“红外光”)、使可见光透射,因此广泛用于固体摄像装置或传感器等仪器。
通常,红外线截止滤光片通过在透明基板这样的基板之上设置交替具有高折射率层和低折射率层的光学多层膜来构成(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2006-60014号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
伴随近年的设备的小型化或薄型化,设备内的各种仪器被以更接近的状态配置。因此,具备红外线截止滤光片的仪器中,存在光以广角入射的倾向。
但是,已知红外线截止滤光片的光学多层膜具有入射角度依赖性。因此,在具有光学多层膜的以往的红外线截止滤光片中,存在光学特性由于光的入射角度而发生变化的问题。
此外,在具备红外线截止滤光片的仪器(以下,称为“红外线截止仪器”)是以与放射红外线的仪器(以下,称为“红外线放射仪器”)接近的状态配置的设备的情况下,如果红外线截止滤光片的红外光的截止功能不充分,则有红外线截止仪器发生误动作之虞。
例如,在智能手机或便携式游戏机等中,设置有检出设备的周围的环境光的环境光传感器。通过用环境光传感器检出环境光,可适当地调整设备的显示器的亮度。但是,由于环境光传感器具有红外线截止滤光片,因此如果在环境光传感器的附近配置红外线放射仪器,则有来自该红外线放射仪器的红外线导致环境光传感器发生误动作之虞。
从这样的问题出发,近年,迫切需要在可显著抑制光学特性的角度依赖性之外还能够适当地截止红外光的红外线截止滤光片。
本发明是鉴于这样的背景而产生的,本发明的目的在于,提供在可适当地截止红外光的基础上、光学特性不太依赖光的入射角度的滤光片。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明提供一种滤光片,其是具备
波长400nm~550nm的光的平均透射率在80%以上的第一红外线吸收玻璃板,和
波长400nm~550nm的光的平均透射率在80%以上的第二红外线吸收玻璃板,
在将上述第一红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Ta,将上述第二红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Tb时,Ta与Tb之差的绝对值ΔT在10%以上、90%以下的滤光片。
发明的效果
本发明可提供在能够适当地截止红外光的基础上、光学特性不太依赖光的入射角度的滤光片。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施方式的滤光片的特征的示意图。
图2是示意性地表示本发明的一实施方式的滤光片的构成的剖面图。
图3是示意性地表示本发明的其他实施方式的滤光片的构成的剖面图。
图4是示意性地表示本发明的另一实施方式的滤光片的构成的剖面图。
图5是示意性地表示本发明的又一实施方式的滤光片的构成的剖面图。
图6是一并示出例1的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图7是一并示出例2的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图8是一并示出例3的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图9是一并示出例4的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图10是一并示出例5的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图11是一并示出例6的滤光片的透射率特性和第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性的图。
图12是表示例11的滤光片的透射率特性的图。
图13是表示例12的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图14是表示例1的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图15是表示例2的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图16是表示例3的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图17是表示例4的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图18是表示例5的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
图19是表示例6的滤光片的透射率特性(光的入射角度依赖性)的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一实施方式。
本发明的一实施方式中,提供一种滤光片,其是具备
波长400nm~550nm的光的平均透射率在80%以上的第一红外线吸收玻璃板,和
波长400nm~550nm的光的平均透射率在80%以上的第二红外线吸收玻璃板,
在将上述第一红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Ta,将上述第二红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Tb时,Ta与Tb之差的绝对值ΔT在10%以上、90%以下的滤光片。
此处,在本申请中,将玻璃板中的波长400nm~550nm的光的平均透射率特别称为“可见光平均透射率”。
本发明的一实施方式中,滤光片由多块红外线吸收玻璃板构成。此外,本发明的一实施方式的滤光片中,各红外线吸收玻璃板含有红外线吸收成分。
因此,本发明的一实施方式中,与以往那样的基于光学多层膜的构造的、利用光的干涉来反射红外光的红外线截止滤光片不同,可通过红外线吸收成分吸收红外光。因此,本发明的一实施方式的滤光片可显著抑制光的入射角度对光学特性的影响。
另外,如果仅将多块红外线吸收玻璃板单纯重合构成滤光片,有可见光区域的透射率显著降低之虞。
但是,本发明的一实施方式中,第一以及第二红外线吸收玻璃板均具备可见光平均透射率在80%以上的特征。因此,本发明的一实施方式中,即使将第一以及第二红外线吸收玻璃板重合,也不易发生可见光区域中的透射率的大幅降低。
而且,在本发明的一实施方式的滤光片中,在将第一红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Ta,将第二红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率设为Tb时,选择使Ta和Tb之差的绝对值(以下,用“ΔT”表示)在10%以上、90%以下的各红外线吸收玻璃板。藉此,要求透射率大幅变化的波长700nm前后的滤光片的透射率与一块红外线吸收玻璃板的光学特性大致相同,滤光片的设计变得容易。此外,可显著降低滤光片的红外区域中的透射率。
通过以上的特征,本发明的一实施方式的滤光片可显著抑制可见光区域的透射率的降低、显著减少红外光。
以下,参照图1,更详细地说明本发明的一实施方式的滤光片的特征。
图1中,示意性地示出本发明的一实施方式的滤光片中包含的第一以及第二红外线吸收玻璃板的光学特性的一例。
图1中,横轴是波长,纵轴是透射率。此外,曲线A示意性地表示第一红外线吸收玻璃板的透射率特性,曲线B示意性地表示第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。而且,曲线C表示曲线A和曲线B相乘、即制成将第一红外线吸收玻璃板和第二红外线吸收玻璃板组合时的滤光片的透射率特性。
如图1所示,本发明的一实施方式的滤光片中,第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板均在可见光区域中具有超过80%的可见光平均透射率。
在该情况下,如曲线C所示,即使将2块红外线吸收玻璃板组合,也可在可见光区域中维持较高的透射率。在第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板均在可见光区域中具有低于80%的可见光平均透射率的情况下,由于滤光片的可见光的透射率特性低而不优选。优选第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板均在可见光区域中具有81%以上的可见光平均透射率,更优选具有82%以上的可见光平均透射率。
例如,本发明的一实施方式的滤光片具有76%以上的可见光平均透射率。在滤光片具有低于76%的可见光平均透射率的情况下,如果在光传感器中使用该滤光片则有传感器的受光量变低之虞,因而不优选。优选滤光片具有78%以上的可见光平均透射率,更优选具有80%以上的可见光平均透射率。
此外,第一红外线吸收玻璃板在波长700nm下具有透射率Ta,第二红外线吸收玻璃板在波长700nm下具有透射率Tb。两块红外线吸收玻璃板以使透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT达到10%以上的方式选择。换而言之,2块红外线吸收玻璃板中的一块在波长700nm下具有比另一红外线吸收玻璃板大(或者小)10%以上的透射率。
在该情况下,与波长700nm下的透射率低的红外线吸收玻璃板(在图1的情况下是第二红外线吸收玻璃板)相比,波长700nm下的透射率高的红外线吸收玻璃板(在图1的情况下是第一红外线吸收玻璃板)在高波长侧存在透射率大幅降低的波长。
例如,在图1所示的例中,如果将红外线吸收玻璃板中的透射率达到50%时的高波长侧的波长用半值波长T50表示,则与第二红外线吸收玻璃板的半值波长T50相比,第一红外线吸收玻璃板的半值波长T50存在于高波长侧。
于是在该情况下,如曲线C所示,将各个红外线吸收玻璃板重合时得到的红外区域中的透射率变得十分地小。此处,如果透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT低于10%,则作为滤光片的波长700nm的光的透射率特性变低,因而不优选。如果透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT超过90%,则必须使一块红外线吸收玻璃基板(波长700nm下的透射率低的一方)的波长700nm的透射率降低,与此相伴有可见光平均透射率降低之虞,因而不优选。两块红外线吸收玻璃板优选以使透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT达到15%以上的方式选择,更优选达到20%以上。两块红外线吸收玻璃板优选以使透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT达到89%以下的方式选择,更优选达到88%以下。
例如,本发明的一实施方式的滤光片中,波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值为2.5以上。波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值优选3.0以上,更优选3.5以上。
这样,在本发明的一实施方式的滤光片中,可将可见光区域中的透射率维持在较高的值,使红外区域中的透射率显著下降。
此外,在本发明的一实施方式的滤光片,由于不利用基于光学多层膜的红外光的截止功能,因此可显著抑制影响透射率的入射光的角度依赖性。
(本发明的一实施方式的滤光片)
接着,参照图2,对本发明的一实施方式的滤光片的构成进行详细说明。
图2中,示意性地示出了本发明的一实施方式的滤光片(以下,称为“第一滤光片”)的剖面。
如图2所示,第一滤光片100通过将第一红外线吸收玻璃板110与第二红外线吸收玻璃板130交互层叠而构成。第一红外线吸收玻璃板110的外表面是第一滤光片100的第一侧102,第二红外线吸收玻璃板130的外表面是第一滤光片100的第二侧104。
另外,本申请中,“红外线吸收玻璃板”是指含有红外线吸收成分0.05阳离子%以上的玻璃板。此外,作为红外线吸收成分,例如可举例铁以及铜等。此外,作为玻璃板,如果是含有上述的红外线吸收成分的玻璃则对构成的玻璃组成系没有特别限定。作为玻璃组成,例如可例举磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、硅磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、铝硅酸盐玻璃等。
第一红外线吸收玻璃板110具有80%以上的可见光平均透射率。此外,第二红外线吸收玻璃板130具有80%以上的可见光平均透射率。
而且,在将第一红外线吸收玻璃板110的波长700nm下的透射率设为Ta、将第二红外线吸收玻璃板130的波长700nm下的透射率设为Tb时,第一红外线吸收玻璃板110以及第二红外线吸收玻璃板130以使透射率Ta与透射率Tb之差的绝对值ΔT为10%以上、90%以下的方式选择。
另外,以下的记载中,为了方便起见,假定Ta>Tb
在这样的第一滤光片100中,如上所述,可将可见光区域中的透射率维持在较高的值,使红外区域中的透射率显著下降。此外,第一滤光片100中,可显著抑制影响透射率的入射光的角度依赖性。
以下,对构成第一滤光片100的各部件进行进一步详细说明。
(第一红外线吸收玻璃板110)
如前所述,第一红外线吸收玻璃板110具有80%以上的可见光平均透射率。可见光平均透射率优选81%以上,更优选82%以上。
此外,第一红外线吸收玻璃板110具有0.05阳离子%以上的红外线吸收成分。红外线吸收成分例如可以是铁及/或铜。
另外,第一红外线吸收玻璃板110可以在满足与第二红外线吸收玻璃板130之间的上述的Ta与Tb关系的范围内,具有任意的组成。
其中,在第一红外线吸收玻璃板110是第一滤光片100的一侧外表面的情况下,即第一红外线吸收玻璃板110的一侧表面露出的情况下,第一红外线吸收玻璃板110也可以具有氟。藉此,可在至少第一红外线吸收玻璃板110的一侧中,提高第一滤光片100的耐侯性。
对第一红外线吸收玻璃板110的厚度没有特别限定。其中,在第一滤光片100被用于环境光传感器这样的小型仪器的情况下,为了第一滤光片100的薄壁化,厚度优选为0.05mm~2mm的范围。
(第二红外线吸收玻璃板130)
对于第二红外线吸收玻璃板130也可以说除了组成以外,与第一红外线吸收玻璃板110相同。
第二红外线吸收玻璃板130具有0.05阳离子%以上的红外线吸收成分。红外线吸收成分例如可以是铜。
第二红外线吸收玻璃板130可以在满足与第一红外线吸收玻璃板110之间的上述的Ta与Tb关系的范围内,具有任意的组成。
其中,在第二红外线吸收玻璃板130是第一滤光片100的一侧外表面的情况下,即第二红外线吸收玻璃板130的一侧表面露出的情况下,第二红外线吸收玻璃板130也可以具有氟。藉此,可在至少第二红外线吸收玻璃板130的一侧中,提高第一滤光片100的耐侯性。
(其他)
虽未在图2中示出,但第一滤光片100也可以进一步在第一侧102及/或第二侧104上具有防反射膜。通过设置防反射膜,能够显著抑制入射到第一滤光片100的光量的损失。
防反射膜例如可以通过交互层叠低折射率层和高折射率层来构成。作为低折射率层,优选折射率为1.7以下的层,例如,低折射率层可以由SiO2、MgF2、Al2O3等构成。另一方面,作为高折射率层,优选折射率为2.0以上的层,例如,高折射率层可以由TiO2、Nb2O5、Ta2O5等构成。
另外,对第一红外线吸收玻璃板110和第二红外线吸收玻璃板130的接合方法没有特别限制。
第一红外线吸收玻璃板110和第二红外线吸收玻璃板130例如可通过在两者间存在接合层来接合。
作为接合层,优选折射率接近第一红外线吸收玻璃板110以及第二红外线吸收玻璃板130的接合层。作为接合层,例如,可使用丙烯酸类的树脂或环氧类的树脂。
或者,第一红外线吸收玻璃板110和第二红外线吸收玻璃板130可通过氟接合(用氟熔融表面进行接合)、光接触(日文:オプティカルコンタクト)、基于蚀刻的活性化、基于金属薄膜(通过溅射形成)的存在的接合、基于等离子体的活性化、阳极接合、基于玻璃料的存在的接合、以及利用基于激光的表面熔融的接合等来进行接合。
(本发明的其他实施方式的滤光片)
接着,参照图3,对本发明的其他实施方式的滤光片的构成进行详细说明。
图3中,示意性地示出了本发明的其他实施方式的滤光片(以下,称为“第二滤光片”)的剖面。
如图3所示,第二滤光片200具有第一红外线吸收玻璃板210、和第二红外线吸收玻璃板230、和设置于两者之间的透明玻璃板270。
第二滤光片200中,第一红外线吸收玻璃板210的外表面是第二滤光片200的第一侧202,第二红外线吸收玻璃板230的外表面是第二滤光片200的第二侧204。
第二滤光片200中,作为第一红外线吸收玻璃板210以及第二红外线吸收玻璃板230的构成,可参照上述的第一滤光片100中的第一红外线吸收玻璃板110以及第二红外线吸收玻璃板130的记载。因此,此处不再多加说明。
另一方面,透明玻璃板270不是红外线吸收玻璃板,由不含有红外线吸收成分的透明玻璃构成。
透明玻璃板270是为了抑制第二滤光片200中第一红外线吸收玻璃板210和第二红外线吸收玻璃板230之间的剥离而设置的。即,在将第一红外线吸收玻璃板210的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αa,将第二红外线吸收玻璃板230的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αb,将透明玻璃板270的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αc时,以使αc在αa与αb之间的方式选择透明玻璃板270。
通过设置这样的透明玻璃板270,能够抑制第一红外线吸收玻璃板210和第二红外线吸收玻璃板230之间的温度变化所导致的剥离。
第二滤光片200中,也以使透射率Ta和透射率Tb之差的绝对值ΔT为10%以上、90%以下的方式选择第一红外线吸收玻璃板210以及第二红外线吸收玻璃板230。
因此,在第二滤光片200中,也可将可见光区域中的透射率维持在较高的值,使红外区域中的透射率显著下降。此外,第二滤光片200中,可显著抑制影响透射率的入射光的角度依赖性。
另外,虽未在图3中示出,但第二滤光片200也可进一步在第一侧202及/或第二侧204上具有防反射膜。
另外,第二滤光片200中包含的透明玻璃板270也可具有如下的特征。
(透明玻璃板270)
透明玻璃板270可在不阻碍上述的第二滤光片200的功能的范围内具有任意的组成。作为玻璃组成,例如可例举磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、硅磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、铝硅酸盐玻璃等。
透明玻璃板270具有80%以上的可见光平均透射率。优选透明玻璃板270具有81%以上的可见光平均透射率,更优选具有82%以上的可见光平均透射率。
透明玻璃板270例如也可具有0.05mm~2mm的厚度。
另外,如上所述,透明玻璃板270实质上包含红外线吸收成分。但是,在制造工序上,透明玻璃板270中,作为不可避免的杂质,有时包含少于0.01质量%的红外线吸收成分。
(本发明的又一其他实施方式的滤光片)
接着,参照图4,对本发明的又一其他实施方式的滤光片的构成进行详细说明。
图4中,示意性地示出了本发明的又一其他实施方式的滤光片(以下,称为“第三滤光片”)的剖面。
如图4所示,第三滤光片300依次具有第二红外线吸收玻璃板330、和第一红外线吸收玻璃板310、和第三红外线吸收玻璃板350。
此处,第三红外线吸收玻璃板350具有与第二红外线吸收玻璃板330相同的组成。因此,第三滤光片300具有第一红外线吸收玻璃板310被两侧的第二红外线吸收玻璃板330所夹持的构成。
第三滤光片300中,第二红外线吸收玻璃板330的外表面是第三滤光片300的第一侧302,第三红外线吸收玻璃板350的外表面是第三滤光片300的第二侧304。
第三滤光片300中,作为第一红外线吸收玻璃板310以及第二红外线吸收玻璃板330的构成,可参照上述的第一滤光片100中的第一红外线吸收玻璃板110以及第二红外线吸收玻璃板130的记载。
另外,第三滤光片300中,第二红外线吸收玻璃板330以及第三红外线吸收玻璃板350优选含氟。藉此,可提高第三滤光片300的耐侯性。
第三滤光片300中,也以使透射率Ta和透射率Tb之差的绝对值ΔT为10%以上、90%以下的方式选择第一红外线吸收玻璃板310以及第二红外线吸收玻璃板330。在第三滤光片300那样使用3块红外线吸收玻璃板的情况下,将把玻璃组成或透射率特性大致相同的2块红外线吸收玻璃板重合时的透射率特性定义为透射率Ta或透射率Tb。例如,第三滤光片300中,使用将组成相同的第二红外线吸收玻璃板330和第三红外线吸收玻璃板350重合时的透射率特性,来定义透射率Tb
因此,在第三滤光片300中,也可将可见光区域中的透射率维持在较高的值,使红外区域中的透射率显著下降。此外,第三滤光片300中,可显著抑制影响透射率的入射光的角度依赖性。
另外,虽未在图4中示出,但第三滤光片300也可进一步在第一侧302及/或第二侧304上具有防反射膜。
(本发明的又一其他实施方式的滤光片)
接着,参照图5,对本发明的又一其他实施方式的滤光片的构成进行详细说明。
图5中,示意性地示出了本发明的又一其他实施方式的滤光片(以下,称为“第四滤光片”)的剖面。
如图5所示,第四滤光片400具有在上述的第三滤光片300中、在各个红外线吸收玻璃板之间设置透明玻璃板的构成。即,第四滤光片400具有依次层叠第二红外线吸收玻璃板430、和第一透明玻璃板470、和第一红外线吸收玻璃板410、和第二透明玻璃板480、和第三红外线吸收玻璃板450的构成。
第四滤光片400中,第二红外线吸收玻璃板430的外表面是第四滤光片400的第一侧402,第三红外线吸收玻璃板450的外表面是第四滤光片400的第二侧404。
在第四滤光片400中,作为第一、第二以及第三红外线吸收玻璃板410、430、450的构成,可参照上述的第三滤光片300中的第一、第二以及第三红外线吸收玻璃板310、330、350的记载。而且,作为第一透明玻璃板470的构成,可参照上述的第二滤光片200中的透明玻璃板270的记载。
另一方面,第二透明玻璃板480不是红外线吸收玻璃板,由不含有红外线吸收成分的玻璃构成。
此外,第二透明玻璃板480是为了抑制第四滤光片400中第一红外线吸收玻璃板410和第三红外线吸收玻璃板450之间的剥离而设置的。
即,在将第一红外线吸收玻璃板410的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αa,将第三红外线吸收玻璃板450的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αb’(αb’与第二红外线吸收玻璃板430的25℃~250℃的平均热膨胀系数αb相等),将第二透明玻璃板480的25℃~250℃的平均热膨胀系数设为αd时,以使αd在αa和αb’之间的方式选择第二透明玻璃板480。
通过设置这样的第二透明玻璃板480,还能够显著抑制第一红外线吸收玻璃板410和第三红外线吸收玻璃板450之间的剥离。
第四滤光片400中,以使透射率Ta和透射率Tb之差的绝对值ΔT为10%以上、90%以下的方式选择第一红外线吸收玻璃板410以及第二红外线吸收玻璃板430。由于第四滤光片400与第三滤光片300相同地使用3块红外线吸收玻璃板,因此如上所述使用将组成相同的第二红外线吸收玻璃板430和第三红外线吸收玻璃板450重合时的透射率特性,来定义透射率Tb
因此,在第四滤光片400中,也可将可见光区域中的透射率维持在较高的值,使红外区域中的透射率显著下降。此外,第四滤光片400中,可显著抑制影响透射率的入射光的角度依赖性。
另外,虽未在图5中示出,但第四滤光片400也可进一步在第一侧402及/或第二侧404上具有防反射膜。
以上,参照图2~图5,对本发明的一实施方式的滤光片进行了说明。但是,这些构成仅为一例,显然,只要本发明的一实施方式的滤光片具有如上所述的第一以及第二红外线吸收玻璃板,并可得到如上所述的效果,则该滤光片可具有任意的构成。
实施例
以下,对本发明的实施例进行说明。另外,以下的记载中,例1~例6是实施例,例11以及例12是比较例。
(例1)
构成如上述的图2所示的包括2块红外线吸收玻璃板的滤光片(称为“例1的滤光片”),评价其特性。
作为第一红外线吸收玻璃板,使用具有以下的表1中的“玻璃A”的组成的玻璃板。厚度为1.06mm。
此外,作为第二红外线吸收玻璃板,使用具有表1中的“玻璃B”的组成的玻璃板。厚度为0.38mm。因此,例1的滤光片的总厚度为1.44mm。
[表1]
第一红外线吸收玻璃板的可见光平均透射率为84.4%,波长700nm下的透射率Ta为61.0%。此外,透射率达到50%的长波长侧的波长、即半值波长T50为724nm。
另一方面,第二红外线吸收玻璃板的可见光平均透射率为87.3%,波长700nm下的透射率Tb为7.1%。此外,半值波长T50为614nm。
因此,两者的波长700nm下的透射率差的绝对值ΔT(=|Ta-Tb|)为53.9%。
以下的表2中的“例1”一栏中,汇总示出了例1的滤光片的构成以及ΔT等。
[表2]
接着,用以下的方法评价例1的滤光片的光学特性。
首先,使用日本分光株式会社(日本分光株式会社)制V-570,实际测定第一红外线吸收玻璃板以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
接着,根据得到的测定结果,算出层叠了2块红外线吸收玻璃板时的透射率特性。此处,假定各红外线吸收玻璃板之间的界面反射为零。此外,各红外线吸收玻璃板的界面中,假定存在接合层,假定该接合层的透射率损失为0.1%。
图6中,示出了通过这样的方法算出的例1的滤光片的透射率特性。另外,该图6中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图6,可知例1的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例1的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=3.72。由此可知,例1的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例2)
通过与例1相同的方法,构成滤光片(称为“例2的滤光片”)。
但是,在该例2中,第一红外线吸收玻璃板(玻璃A)的厚度设为1.37mm。此外,作为第二红外线吸收玻璃板,使用具有表1中的“玻璃C”的组成的玻璃板。厚度为0.23mm。因此,例2的滤光片的总厚度为1.60mm。
上述的表2中的“例2”一栏中,汇总示出了例2的滤光片的构成以及ΔT等。
接着,用上述的方法评价例2的滤光片的光学特性。
图7中,示出了得到的例2的滤光片的透射率特性。另外,该图7中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图7,可知例2的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例2的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=4.23。由此可知,例2的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例3)
通过与例1相同的方法,构成滤光片(称为“例3的滤光片”)。
但是,在该例3中,第一红外线吸收玻璃板(玻璃A)的厚度设为1.32mm。此外,第二红外线吸收玻璃板(玻璃B)的厚度设为0.27mm。因此,例3的滤光片的总厚度为1.59mm。
上述的表2中的“例3”一栏中,汇总示出了例3的滤光片的构成以及ΔT等。
接着,用上述的方法评价例3的滤光片的光学特性。
图8中,示出了得到的例3的滤光片的透射率特性。另外,该图8中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图8,可知例3的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例3的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=3.57。由此可知,例3的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例4)
通过与例1相同的方法,构成滤光片(称为“例4的滤光片”)。
但是,在该例4中,第一红外线吸收玻璃板(玻璃A)的厚度设为1.43mm。此外,作为第二红外线吸收玻璃板,使用具有表1中的“玻璃C”的组成的玻璃板。厚度为0.17mm。因此,例4的滤光片的总厚度为1.60mm。
上述的表2中的“例4”一栏中,汇总示出了例4的滤光片的构成以及ΔT等。
接着,用上述的方法评价例4的滤光片的光学特性。
图9中,示出了得到的例4的滤光片的透射率特性。另外,该图9中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图9,可知例4的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例4的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=3.79。由此可知,例4的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例5)
通过与例1相同的方法,构成滤光片(称为“例5的滤光片”)。
但是,在该例5中,作为第一红外线吸收玻璃板,使用表1的“玻璃D”。厚度为0.45mm。此外,作为第二红外线吸收玻璃板,使用具有表1中的“玻璃F”的组成的玻璃板。厚度为0.87mm。因此,例5的滤光片的总厚度为1.32mm。
上述的表2中的“例5”一栏中,汇总示出了例5的滤光片的构成以及ΔT等。
接着,用上述的方法评价例5的滤光片的光学特性。
图10中,示出了得到的例5的滤光片的透射率特性。另外,该图10中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图10,可知例5的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例5的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=4.06。由此可知,例5的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例6)
通过与例1相同的方法,构成滤光片(称为“例6的滤光片”)。
但是,在该例6中,作为第一红外线吸收玻璃板,使用表1的“玻璃D”。厚度为0.51mm。此外,作为第二红外线吸收玻璃板,使用具有表1中的“玻璃E”的组成的玻璃板。厚度为0.10mm。因此,例6的滤光片的总厚度为0.61mm。
上述的表2中的“例6”一栏中,汇总示出了例6的滤光片的构成以及ΔT等。
接着,用上述的方法评价例6的滤光片的光学特性。
图11中,示出了得到的例6的滤光片的透射率特性。另外,该图11中,一并示出了第一红外线吸收玻璃板的透射率特性以及第二红外线吸收玻璃板的透射率特性。
根据图11,可知例6的滤光片中,维持了足够高的可见光区域中的透射率。
另外,例6的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=4.37。由此可知,例6的滤光片中,显著抑制了红外区域、尤其是波长850nm~950nm下的透射率。
(例11)
使用单块红外线吸收玻璃板,制成滤光片(称为“例11的滤光片”)。另外,在该例11中,作为单块红外线吸收玻璃板,使用表1的“玻璃C”。厚度为0.63mm。
评价例11的滤光片的光学特性。
图12中,示出了实际测定的例11的滤光片的透射率特性。
例11的滤光片中,如果求出波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值ODave,则ODave=5.41。
另外,由图12可知,例11的滤光片中,可见光区域中的透射率不太高。
以下的表3中,汇总示出了各例的滤光片的特性。
[表3]
另外,表3中还示出了后述的例12的滤光片的特性。
(例12)
在红外线吸收玻璃板上层叠光学多层膜(将TiO2和SiO2交互层叠(合计40层)而成的红外线反射膜),制造滤光片(称为“例12的滤光片”)。但是,在该例12中,作为红外线吸收玻璃板,使用表1的“玻璃C”。厚度为0.29mm。
接着,使用例12的滤光片,用光学薄膜模拟软件(TFCalc,软件光谱公司(SoftwareSpectra社)制)评价光的入射角度对光学特性的影响。
图13中,示出了例12的滤光片的透射率特性。光的入射角度设为0°、30°、以及40°。
由图13可知,在例12的滤光片中,随着光的入射角度变大,在可见光的波长区域中产生透射波纹(日文:透過リップル)(透射率的变动),可见光平均透射率降低。
接着,使用上述的例1~例6的滤光片,用光学薄膜模拟软件(TFCalc,软件光谱公司制)评价光学特性的光的入射角度依赖性。
图14中,示出了例1的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
图15中,示出了例2的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
图16中,示出了例3的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
图17中,示出了例4的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
图18中,示出了例5的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
图19中,示出了例6的滤光片中的、各入射角度下的透射率特性。
这些图中,光的入射角度均设为0°、30°、以及40°。
如图14~图19所示,可知例1~例6的滤光片中,即使光的入射角度发生变化,认为透射率特性也不太变化。即,可以说例1~例6的滤光片中,可见光的波长区域中,透射波纹(透射率的变动)的产生被显著抑制,光学特性不太依赖于光的入射角度。
认为例12的滤光片与例1~例6的滤光片中的透射率特性(光的入射角度)的区别是以下所导致的。
即,由于例12的滤光片通过红外线吸收玻璃板与光学多层膜的组合来呈现光学特性,因此受到利用光的干涉作用的、基于光学多层膜的光的入射角度的特性变化的影响。与此相对,认为例1~例6的滤光片通过红外线吸收玻璃板来呈现光学特性,不易发生基于光的入射角度的特性变化。
符号说明
100 第一滤光片
102 第一侧
104 第二侧
110 第一红外线吸收玻璃板
130 第二红外线吸收玻璃板
200 第二滤光片
202 第一侧
204 第二侧
210 第一红外线吸收玻璃板
230 第二红外线吸收玻璃板
270 透明玻璃板
300 第三滤光片
302 第一侧
304 第二侧
310 第一红外线吸收玻璃板
330 第二红外线吸收玻璃板
350 第三红外线吸收玻璃板
400 第四滤光片
402 第一侧
404 第二侧
410 第一红外线吸收玻璃板
430 第二红外线吸收玻璃板
450 第三红外线吸收玻璃板
470 第一透明玻璃板
480 第二透明玻璃板

Claims (8)

1.一种滤光片,其具备第一红外线吸收玻璃板和第二红外线吸收玻璃板,波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值为2.5以上,波长400nm~550nm的光的平均透射率在76%以上,
所述第一红外线吸收玻璃板和第二红外线吸收玻璃板各自独立地包含选自磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、硅磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃和铝硅酸盐玻璃中的至少一种。
2.如权利要求1所述的滤光片,其特征在于,波长850nm~950nm的范围中的光学浓度的平均值在3.0以上。
3.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,所述第一红外线吸收玻璃板和所述第二红外线吸收玻璃板各自独立地包含选自磷酸玻璃、氟磷酸玻璃中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,所述第一红外线吸收玻璃板和所述第二红外线吸收玻璃板含有铜或铁。
5.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,
所述第一红外线吸收玻璃板含有铁,
所述第二红外线吸收玻璃板含有铜。
6.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,所述第一红外线吸收玻璃板和所述第二红外线吸收玻璃板的波长700nm下的透射率不同。
7.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,所述第一红外线吸收玻璃板的两面侧上设有所述第二红外线吸收玻璃板。
8.如权利要求1或2所述的滤光片,其特征在于,至少一方的外表面上具有防反射膜。
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