CN1333272C - 光学滤光器和光学仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学滤光器和光学仪器，该吸收滤光器具有基板和薄膜。薄膜具有：与比基板的折射率低的空气接触的最外层部、以及折射率变动部。折射率变动部是将折射率比空气高的低折射率层和折射率比低折射率层高的高折射率层向基板侧交替层叠而构成的。最外层部具有：与空气接触且折射率比空气高的最外低折射率层、折射率比最外低折射率层高的第1最外高折射率层、以及层叠于第1最外高折射率层上且折射率比第1最外高折射率层高的第2最外高折射率层。

Description

光学滤光器和光学仪器

技术领域

本发明涉及光学滤光器(filter)和光学仪器。本申请要求2003年10月14日申请的日本国专利申请第2003-354027号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

作为在生物体试样的观察等中使用的光学仪器，有荧光显微镜。荧光显微镜是一种向作了染色处理的细胞等被检体照射激励光，并观察此时被检体发出的荧光的装置。通过使用这种装置进行观察，可分析出被检体的结构和性质。

在近年的基因组分析中，例如，有照射具有502nm波长的激励光并观察在526nm时具有峰值的荧光的需求。在该情况下，由于激励光和荧光的波长接近，因而必须使两种波长确实分离，以高效率地检测荧光。为此，必须在阻止频带中阻挡激励光，而使荧光观察波长的光在透过频带透过。具有这种特性的光学滤光器被用作决定荧光测定的灵敏度和精度的非常重要的关键部件。

要求该光学滤光器具有以下性能：在透过频带和阻止频带的边界具有分光特性的陡峭上升，并且在透过频带使大致100％的光透过。

这种阻挡规定波长频带的光，而使其他波长的光透过的光学滤光器被称为负滤光器(minus filter)。该光学滤光器(负滤光器)是采用将高折射率层和低折射率层交替层叠在基板上而成的多层膜来制作的。

该光学滤光器使膜的折射率在膜厚方向周期性地连续变化。此处，当把该折射率分布形成为叫做Wavelet(波束)的形状时，可在原理上消除透过频带中的透过率的周期性变动(脉动)(例如，参照W.H.Southwell，Using Apodization Function to Reduce Sidelobes in Rugate filters，Appl.Opt.，1989，Vol.28)。并且，与此同时，上述层数越多，越能使透过频带和阻止频带的边界的上升陡峭。图14A示出采用该原理的光学滤光器。

然而，在实际成膜时，使膜的折射率连续变化是非常困难的。因此，提出了将连续折射率分布近似分割成台阶状来改变折射率的各种方案(例如，参照特许第3290629号公报)。图15A示出采用该原理的光学滤光器。

然而，在上述以往的光学滤光器中，如图14B和图15B所示，在阻止频带附近的透过频带中，依然残存着不少脉动。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的是提供在阻止频带和透过频带的边界的分光特性的上升陡峭，并可抑制透过频带中的脉动的光学滤光器、以及可通过使用该光学滤光器来提高使用荧光等进行检测的灵敏度的光学仪器。

本发明提供一种光学滤光器，具有基板和在前述基板上形成的薄膜；

前述薄膜具有最外层部和折射率变动部；

前述最外层部与折射率比前述基板的折射率低的光学介质接触；

前述折射率变动部将折射率比前述光学介质的折射率高的低折射率层和折射率比前述低折射率层的折射率高的高折射率层向前述基板侧交替层叠；

前述最外层部具有最外低折射率层、第1最外高折射率层以及第2最外高折射率层；

前述最外低折射率层设置在与前述光学介质接触的位置，折射率比前述光学介质的折射率高；

前述第1最外高折射率层设置在与前述最外低折射率层接触的位置，折射率比前述最外低折射率层的折射率高；

前述第2最外高折射率层设置在与前述第1最外高折射率层接触的位置，折射率比前述第1最外高折射率层的折射率高；

前述折射率变动部具有第1层叠部、第2层叠部以及第3层叠部；

前述第1层叠部设置在前述低折射率层与前述最外层部接触的位置，夹着该低折射率层与前述最外层部相邻的前述高折射率层的折射率比前述第2最外高折射率层高，夹着前述低折射率层而层叠的多个前述高折射率层的折射率为：越接近基板的前述高折射率层，其折射率越高；

前述第2层叠部设置在与前述第1层叠部的基板侧接触的位置，夹着前述低折射率层而层叠的多个前述高折射率层的折射率为：越接近前述基板的前述高折射率层，其折射率越低；

前述第3层叠部设置在前述第1层叠部和前述第2层叠部之间，前述高折射率层的折射率与构成前述第1层叠部的高折射率层中具有最高折射率的高折射率层大致相同。

根据本发明的光学滤光器，阻止频带和透过频带的边界的分光特性的上升变得陡峭，而且可抑制透过频带中的脉动。

在本发明的光学滤光器中，优选的是，设有多个前述折射率变动部，这些多个折射率变动部向前述基板侧层叠；在把前述多个折射率变动部中的任意一个作为第1折射率变动部，并把前述多个折射率变动部中的另外一个作为第2折射率变动部时，下述折射率层，即前述第1折射率变动部中的前述高折射率层、前述第1折射率变动部中的前述低折射率层、前述第2折射率变动部中的前述高折射率层、以及前述第2折射率变动部中的前述低折射率层中的至少一个折射率层的膜厚与其他折射率层的膜厚不同。

根据本发明的光学滤光器，通过改变膜厚，可把阻止频带的中心波长移动到任意位置。并且，可把阻止频带的宽度设定成任意大小。

在本发明的光学滤光器中，优选的是，前述第1层叠部和前述第3层叠部中的前述低折射率层的折射率与前述最外低折射率层的折射率大致相同；前述第2层叠部中的前述低折射率层的折射率为：越接近前述基板的前述低折射率层，其折射率越高。

根据本发明的光学滤光器，由于基板和薄膜的边界部分的损耗减少，因而在透过频带中可使光高效率地透过。

本发明提供一种具有上述光学滤光器的光学仪器。

根据本发明的光学滤光器，即使在透过的波长的大小和阻止透过的波长的大小没有很大不同的情况下，也能使阻止频带和透过频带的边界的分光特性的上升陡峭，并在透过频带中使光高效率地透过。并且，可使用1个光学滤光器任意设定阻止频带的宽度，并可使光学系统的构成简单。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的荧光显微镜的概要的图。

图2A是示出本发明的第1实施方式的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图2B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图3是示出本发明的第1实施方式的荧光显微镜的波长和透过率的关系的曲线图。

图4A是示出本发明的第1实施方式的另一例的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图4B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图5A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图5B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图6A是示出本发明的第1实施方式的另一例的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图6B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图7A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图7B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图8A是示出本发明的第2实施方式的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图8B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图9A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图9B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图10A是示出本发明的第3实施方式的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图10B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图11A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图11B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图12A是示出本发明的第4实施方式的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图12B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图13A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图13B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图14A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图14B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

图15A是示出以往的吸收滤光器的膜结构的曲线图，图15B是示出该吸收滤光器的分光特性的曲线图。

具体实施方式

参照图1、图2A和图2B对第1实施方式进行说明。

根据本实施方式的图1所示的荧光显微镜(光学仪器)1具有激励滤光器2、分色镜3、吸收滤光器(光学滤光器)5、目镜6以及物镜7。作为荧光显微镜1的观察对象的生物体细胞等的样品10放置在载物台10a上。

激励滤光器2配设在光源8发出的光的光路上。激励滤光器2仅选择从光源8发出的光中的特定波长成分，使其作为激励光透过。

分色镜3配设在透过激励滤光器2的激励光的光路上。分色镜3具有使规定的波长频带的光高效率地反射，而使其他(别的)的波长频带的光高效率地透过的特性，使透过了激励滤光器2的激励光反射并照射到生物体细胞等的样品10上，并且通过照射激励光，使从样品10发出的荧光透过到观察侧。另外，可以使用半透过镜来取代分色镜3。

目镜6和物镜7配设在从样品10发出的荧光的光路上。目镜6配设在吸收滤光器5和观察侧之间，物镜7配设在样品10和分色镜3之间。

吸收滤光器5具有玻璃制的基板11以及在该基板11上形成的薄膜12。吸收滤光器5仅使从样品10发出的荧光选择性地透过。

如图2A所示，薄膜12具有最外层部15和折射率变动部18。

最外层部15形成为与折射率比基板11低的空气(光学介质)13接触。最外层部15具有最外低折射率层15A、第1最外高折射率层15B以及第2最外高折射率层15C。

最外低折射率层15A形成在最外层并与空气13接触。最外低折射率层15A的折射率被设定成比空气13的折射率高且小于等于基板11的折射率。第1最外高折射率层15B与最外低折射率层15A相邻层叠在基板11侧。第1最外高折射率层15B的折射率被设定成比最外低折射率层15A的折射率高。第2最外高折射率层15C与第1最外高折射率层15B相邻层叠在基板11侧。第2最外高折射率层15C的折射率被设定成比第1最外高折射率层15B的折射率高。

折射率变动部18具有低折射率层16和高折射率层17。折射率变动部18是通过将低折射率层16和高折射率层17向基板11侧交替层叠而形成的。

低折射率层16的折射率被设定成比空气13的折射率高且小于等于基板11的折射率。高折射率层17的折射率被设定成比低折射率层16的折射率高。

折射率变动部18可分成第1层叠部18A、第2层叠部18B以及第3层叠部18C。

第1层叠部18A与最外层部15相邻而形成。在第1层叠部18A中，如上所述，低折射率层16和高折射率层17交替层叠。在第1层叠部18A的离基板11最远的部分上，与最外层部15的基板11侧相邻层叠有低折射率层16，与该低折射率层16相邻地，将高折射率层17和低折射率层16交替层叠。

在第1层叠部18A中，高折射率层17的折射率被设定成比第2最外高折射率层15C高。而且，高折射率层17的折射率被设定成向基板11侧逐渐变高。即，夹着低折射率层16而排列的高折射率层17的折射率为：越接近基板11的高折射率层17，其折射率越高。

第2层叠部18B形成在第1层叠部18A的基板11侧。在第2层叠部18B中，高折射率层17的折射率被设定成向基板11侧逐渐变低。即，夹着低折射率层16而排列的高折射率层17的折射率为：越接近基板11的高折射率层17，其折射率越低。

第3层叠部18C形成在第1层叠部18A和第2层叠部18B之间。在第3层叠部18C中，高折射率层17的折射率与构成第1层叠部18A的高折射率层17的最高折射率大致相同。

在第1层叠部18A和第3层叠部18C中，低折射率层16的折射率与最外低折射率层15A的折射率大致相同。并且，在第2层叠部18B中，低折射率层16的折射率被设定成向基板11侧逐渐变高，并达到基板11的折射率。即，夹着高折射率层17而排列的低折射率层16的折射率为：越接近基板11的低折射率层16，其折射率越高，离基板11最近的低折射率层16的折射率与基板11的折射率大致相同。

低折射率层16的材料主要使用氟化镁，高折射率层17的材料主要使用氧化钽。

在本实施方式中，基板11的折射率是1.52。并且，构成最外层部15的最外低折射率层15A的折射率是1.4，第1最外高折射率层15B的折射率是1.5，第2最外高折射率层15C的折射率是1.6。构成第1层叠部18A的高折射率层17的折射率被分段地设定在从1.7到2.2的范围内。构成第2层叠部18B的高折射率层17的折射率被分段地设定在超过1.52到2.2的范围内。构成第1层叠部18A和第3层叠部18C的低折射率层16的折射率是1.4。构成第2层叠部18B的低折射率层16的折射率被分段地设定在从1.4到低于1.52的范围内。

薄膜12由45层膜构成。即，从基板11侧到最外层部15的最外低折射率层15A的各层总数是45。并且，薄膜12的设计波长是600nm，各层的光学膜厚是设计波长的0.25倍。

此处，图2B示出透过率的模拟结果。另外，在模拟中，假定各层没有折射率分散。

如图2B所示，吸收滤光器5具有：透过率大致为0％的阻止频带20、以及透过率非常高的透过频带21A、21B。位于阻止频带20的中心的波长是大致610nm，阻止频带20的频带宽度是140nm左右。另一方面，透过频带21A、21B使除了阻止频带20内所含的波长以外的光透过。

下面，对使用荧光显微镜1观察样品的方法进行说明。

当从光源8射出光时，该光在透过激励滤光器2的过程中被激励，成为特定波长的激励光。透过激励滤光器2的光，即激励光被投射到分色镜3上。

被投射到分色镜3的激励光向物镜7反射，由物镜7聚光之后照射到样品10上。在激励光照射到样品10上时，从样品10发出荧光。该荧光在透过物镜7的过程中成为平行光，到达分色镜3。到达了分色镜3的荧光透过分色镜3入射到吸收滤光器5上。

入射到吸收滤光器5上的荧光从最外层部15的最外低折射率层15A侧入射，接着按顺序透过第1层叠部18A、第3层叠部18C和第2层叠部18B，从基板11侧向外部射出。

由于从样品10也发出具有荧光以外的波长的光(以下称为激励光等)，因而激励光等也入射到吸收滤光器5上。然而，薄膜12具有上述折射率变动部18，而且，阻止频带20被设定成包含激励光等的波长，透过频带21A、21B被设定成包含荧光波长。这样，吸收滤光器5在阻止激励光等所属的波长频带的光向外部射出的同时，使荧光所属的波长频带的光透过。

这样，仅有从吸收滤光器5射出的荧光透过目镜6而被聚光，到达观察侧。

根据该吸收滤光器5，例如如图2B所示，在阻止频带20和透过频带21A、21B的边界，透过率发生急剧变化。并且，根据该吸收滤光器5，透过频带21A、21B中的脉动被抑制。这样，可使透过频带21A、21B中的透过光量增加。并且，由于吸收滤光器5是以使成膜时的膜厚控制变得容易的方式构成各层的，因而可提高光学特性的稳定性。

而且，根据该荧光显微镜1，如图3所示，由于吸收滤光器5具有接近理想滤光器的光学特性，因而可使在以往的滤光器中透过光量少的波长区域的光量(光量增加部分)也无损耗地透过。这样，可显著提高荧光测定中的检测灵敏度(或者，S/N比)，可提高基因组分析等中的分析精度、检测精度，并可缩短观察时间。

并且，如上所述，由于低折射率层16的折射率是逐渐变化而层叠的，因而可抑制基板11和薄膜12的边界处的损耗，并可使透过频带21A、21B中的光透过量更好。

在本实施方式中，如图4A所示，构成折射率变动部25的第1层叠部25A的层叠总数可以从12层增至28层。这样，可使高折射率层17的折射率比第1层叠部18A更平缓地变化。这样，如图4B所示，可形成具有与图2B所示的分光特性相同的中心波长和频带宽度的阻止频带20，可获得与上述相同的作用效果。

此处，为了与图4A和图4B所示的吸收滤光器5进行比较，图5A示出未设置最外层部15的吸收滤光器5a的膜结构，图5B示出吸收滤光器5a的分光特性。根据本实施方式的吸收滤光器，与不存在最外层部15的吸收滤光器5a相比，可获得能减小荧光在透过频带21A、21B中的脉动等与上述相同的作用效果。

在本实施方式中，如图6A所示，构成折射率变动部26的第1层叠部26A的层叠总数可以从12层减至4层。这样，可使高折射率层17的折射率比第1层叠部18A更急剧地变化。这样，如图6B所示，可获得与上述相同的作用效果。

此处，为了与图6A和图6B所示的吸收滤光器5进行比较，图7A示出未设置最外层部15的吸收滤光器5b的膜结构，图7B示出吸收滤光器5b的分光特性。根据本实施方式的吸收滤光器，与没有最外层部15的吸收滤光器5b相比，可获得能减小荧光在透过频带21A、21B中的脉动等与上述相同的作用效果。

下面，参照图8A和图8B对第2实施方式进行说明。另外，在以下说明中，对上述实施方式中说明的构成要素标注相同符号，省略其说明。

在第1实施方式中，在基板11上仅层叠一个折射率变动部18。与之相对，在本实施方式中，构成吸收滤光器27的薄膜28的折射率变动部30层叠有2个。即，折射率变动部30由第1折射率变动部31和第2折射率变动部32构成。

如图8A所示，第2折射率变动部32层叠在基板11上，第1折射率变动部31层叠在第2折射率变动部3上。最外层部15层叠在第1折射率变动部31上。

在薄膜28中，最外层部15的各层的光学膜厚、第1折射率变动部31中的高折射率层33的光学膜厚以及低折射率层35的光学膜厚与第2折射率变动部32中的高折射率层36的光学膜厚和低折射率层37的光学膜厚都不同。

在本实施方式中，基板11的折射率与第1实施方式相同为1.52。并且，在第1折射率变动部31中，构成第1层叠部31A、第2层叠部31B以及第3层叠部31C的低折射率层35和高折射率层33的折射率被设定成与第1实施方式中的折射率变动部18相同。在第2折射率变动部32中，构成第1层叠部32A和第2层叠部32B的低折射率层37的折射率被分段地设定在从1.4到低于1.52的范围内。构成第3层叠部32C的低折射率层37的折射率是1.4。构成第1层叠部32A的高折射率层36的折射率被分段地设定在超过1.52到2.2的范围内。构成第2层叠部32B的高折射率层36的折射率也被分段地设定在超过1.52到2.2的范围内。构成第3层叠部32C的高折射率层36的折射率与构成第1层叠部32A的高折射率层36的最高折射率大致相同。

薄膜28由89层膜构成。即，从基板11上到最外层部15的最外低折射率层15A的各层总数是89。并且，薄膜28的设计波长是600nm，构成第1折射率变动部31的各层的光学膜厚是设计波长的0.25倍，构成第2折射率变动部32的各层的光学膜厚是设计波长的0.3倍。

此处，图8B示出透过率的模拟结果。另外，在模拟中，假定各层没有折射率分散。

如图8B所示，吸收滤光器27具有：示出透过率大致为0％的阻止频带38、以及透过率非常高的透过频带40A、40B。位于阻止频带38的中心的波长是大致680nm，阻止频带38的频带宽度是280nm左右。另一方面，透过频带40A、40B使除了阻止频带38内所含的波长以外的光透过。

此处，为了与本实施方式的吸收滤光器27进行比较，图9A示出未设置最外层部15的吸收滤光器27a的膜结构，图9B示出吸收滤光器27a的分光特性。

根据本实施方式的吸收滤光器27，与不存在最外层部15的吸收滤光器27a相比，可减小荧光在透过频带40A、40B中的脉动。这样，与第1实施方式相同，可稳定地获得充足的光量。

在本实施方式中，可以改变构成最外层部15、第1折射率变动部31和第2折射率变动部32的各层的光学膜厚。这样，可使位于阻止频带38的中心的波长移动到任意位置，并可把阻止频带38的宽度设定成任意大小。

下面，参照图10A和图10B对第3实施方式进行说明。另外，在以下说明中，对第1实施方式中说明的构成要素标注相同符号，省略其说明。

在本实施例中，构成吸收滤光器41的薄膜42的最外层部43的各层以及构成折射率变动部45的各层的折射率与第1实施方式不同。

如图10A所示，构成最外层部43的最外低折射率层43A的折射率是1.46，第1最外高折射率层43B的折射率是1.56，第2最外高折射率层43C的折射率是1.66。构成第1层叠部45A的高折射率层46被分段地设定在从1.76到2.29的范围内。构成第2层叠部45B的高折射率层46的折射率被分段地设定在超过1.52到2.29的范围内。构成第1层叠部45A和第3层叠部45C的低折射率层47的折射率是1.46。构成第2层叠部45B的低折射率层47的折射率被分段地设定在从1.46到低于1.52的范围内。构成第3层叠部45C的高折射率层46的折射率与构成第1层叠部45A的高折射率层46的最高折射率大致相同。

薄膜42由44层膜构成。即，从基板11侧到最外层部43的最外低折射率层43A的各层总数是44。并且，薄膜42的设计波长是600nm，各层光学膜厚是设计波长的0.25倍。

低折射率层47的材料主要使用氧化硅，高折射率层46的材料主要使用氧化钛。

此处，图10B示出透过率的模拟结果。另外，在模拟中，假定薄膜42的各层没有折射率分散。

如图10B所示，吸收滤光器41具有：示出透过率大致为0％的阻止频带48、以及透过率非常高的透过频带50A、50B。位于阻止频带48的中心的波长是大致610nm，阻止频带48的频带宽度是140nm左右。另一方面，透过频带50A、50B使除了阻止频带48内所含的波长以外的光透过。

此处，为了与本实施方式的吸收滤光器41进行比较，图11A示出未设置最外层部43的吸收滤光器41a的膜结构，图11B示出吸收滤光器41a的分光特性。

根据本实施方式的吸收滤光器41，可获得与第1实施方式相同的作用效果。并且，与不存在最外层部15的吸收滤光器41a相比，可减小荧光在透过频带50A、50B中的脉动。这种作用效果即使在各层的折射率与第1实施方式中的折射率不同的情况下(本实施方式)，也能同样获得。

并且，根据本实施方式，与第1实施方式中的膜结构进行比较，很容易应用于溅射。这样，可提高成膜处理的自由度。

下面，参照图12A和图12B对第4实施方式进行说明。另外，在以下说明中，对上述各实施方式中说明的构成要素标注相同符号，省略其说明。

在本实施方式中，如图12A所示，构成吸收滤光器51的薄膜52的最外层部53与折射率为1.46的玻璃(光学介质)55接触而不与空气13接触。为了明确与玻璃55的折射率的差，构成最外低折射率层53A、第1层叠部56A、第2层叠部56B以及第3层叠部56C的低折射率层57的折射率被设定成1.67。构成第2层叠部56B的高折射率层58的折射率被分段地设定在超过1.67到2.29的范围内。第1最外高折射率层53B的折射率是1.72，第2最外高折射率层53C的折射率是1.8。构成第1层叠部56A的高折射率层58的折射率被分段地设定在超过1.8到2.29的范围内。构成第3层叠部56C的高折射率层58的折射率与构成第1层叠部56A的高折射率层58的最高折射率大致相同。

薄膜52由44层膜构成。即，从基板11侧到最外层部53的最外低折射率层53A的各层总数是44。并且，薄膜52的设计波长是600nm，各层光学膜厚是设计波长的0.25倍。

最外低折射率层53A和低折射率层57的材料主要使用氧化铝。

此处，图12B示出透过率的模拟结果。另外，在模拟中，假定薄膜52的各层没有折射率分散。

如图12B所示，吸收滤光器51具有：示出透过率大致为0％的阻止频带60、以及透过率非常高的透过频带61A、61B。位于阻止频带60的中心的波长是大致610nm，阻止频带60的频带宽度是90nm左右。另一方面，透过频带61A、61B使除了阻止频带60内所含的波长以外的光透过。

此处，为了与本实施方式的吸收滤光器51进行比较，图13A示出未设置最外层部53的吸收滤光器51a的膜结构，图13B示出吸收滤光器51a的分光特性。

根据本实施方式的吸收滤光器51，可获得与第3实施方式相同的作用效果。并且，与不存在最外层部15的吸收滤光器51a相比，可减小荧光在透过频带61A、61B中的脉动。这种作用效果即使在最外层部53与玻璃55那样的空气13以外的光学介质接触的情况下(本实施方式)，也能同样获得。

另外，本发明的技术范围不限于上述各实施方式，可在不背离本发明的主旨的范围内施加各种变更。

例如，上述实施方式中的高折射率层和低折射率层的折射率被设定成直线地或曲线地变化，然而折射率也可以是任意值。

另外，本实施方式的光学滤光器的效果如下所示。

该光学滤光器具有在使光透过时，阻止相当于规定波长附近的阻止频带的光，并使相当于除此以外的波长的透过频带的光透过的光学特性。而且，在该光学特性中，可使透过频带和阻止频带的边界陡峭并增加透过光量，并可抑制透过频带中的脉动。

并且，该光学滤光器通过改变膜厚，可把阻止频带的中心波长的位置移动到任意位置，并可把阻止频带的宽度设定成任意大小。

并且，该光学滤光器可抑制基板和薄膜的边界损耗，并可使透过频带中的光的透过量更好。

并且，在具有该光学滤光器的光学仪器中，即使在透过的波长和阻止透过的波长接近的情况下，也能使透过频带的波长的光量无损耗地高效率地透过。即，可阻挡观察时不需要的光，高效率地选择希望波长的光。因此，在具有该光学滤光器的光学仪器中，可获得分光特性优良的光学性能。并且，可实现进一步提高了荧光等光的检测灵敏度的光学装置。

Claims (4)

1.一种光学滤光器，具有基板和在前述基板上形成的薄膜；

前述薄膜具有最外层部和折射率变动部；

前述最外层部与折射率比前述基板的折射率低的光学介质接触；

前述折射率变动部是将折射率比前述光学介质的折射率高的低折射率层和折射率比前述低折射率层的折射率高的高折射率层向前述基板侧交替层叠而成的；

前述最外层部具有：最外低折射率层、第1最外高折射率层、以及第2最外高折射率层；

前述最外低折射率层设置在与前述光学介质接触的位置，折射率比前述光学介质的折射率高；

前述第1最外高折射率层设置在与前述最外低折射率层接触的位置，折射率比前述最外低折射率层的折射率高；

前述第2最外高折射率层设置在与前述第1最外高折射率层接触的位置，折射率比前述第1最外高折射率层的折射率高；

前述折射率变动部具有：第1层叠部、第2层叠部、以及第3层叠部；

前述第1层叠部设置在前述低折射率层与前述最外层部接触的位置，夹着该低折射率层与前述最外层部相邻的前述高折射率层的折射率比前述第2最外高折射率层高，夹着前述低折射率层而层叠的多个前述高折射率层的折射率为：越接近前述基板的前述高折射率层，其折射率越高；

前述第2层叠部设置在与前述第1层叠部的基板侧接触的位置，夹着前述低折射率层而层叠的多个前述高折射率层的折射率为：越接近前述基板的前述高折射率层，其折射率越低；

前述第3层叠部设置在前述第1层叠部和前述第2层叠部之间，前述高折射率层的折射率与构成前述第1层叠部的高折射率层中具有最高折射率的高折射率层大致相同。

2.根据权利要求1所述的光学滤光器，

具有多个前述折射率变动部，这些多个折射率变动部向前述基板侧层叠；

在把前述多个折射率变动部中的任意一个作为第1折射率变动部，并把前述多个折射率变动部中的另外一个作为第2折射率变动部时，下述的折射率层，即前述第1折射率变动部中的前述高折射率层、前述第1折射率变动部中的前述低折射率层、前述第2折射率变动部中的前述高折射率层、以及前述第2折射率变动部中的前述低折射率层中的至少一个折射率层的膜厚与其他折射率层的膜厚不同。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学滤光器，

前述第1层叠部和前述第3层叠部中的前述低折射率层的折射率与前述最外低折射率层的折射率大致相同；

前述第2层叠部中的前述低折射率层的折射率为：越接近前述基板的前述低折射率层，其折射率越高。

4.一种光学仪器，具有权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的光学滤光器。

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