JP2017040909A5 - 光学フィルタおよびそれを有する光学系、撮像装置 - Google Patents

Description

そこで本発明は、作製が容易であり、かつ透過率の異なる領域に対して高い反射防止性能を有する光学フィルタ、および、撮像装置を提供する。

本発明によれば、作製が容易であり、かつ透過率の異なる領域に対して高い反射防止性能を有する光学フィルタ、光学系、および、撮像装置を提供することができる。

Claims (23)

1. 透過率が第１の方向に変化する領域を有する光学フィルタであって、
   前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って、基板と第１の層とを有し、
   前記第１の層の前記第２の方向における厚さは、前記第１の方向に変化し、
   前記第１の層の消衰係数ｋは、
   ０．０５≦ｋ≦０．３５
   を満たすことを特徴とする光学フィルタ。
2. 前記第１の層の消衰係数ｋは、
   ０．１５≦ｋ≦０．２５
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
3. 前記基板に隣接する位相補償層を更に有し、
   前記位相補償層の厚さは、前記第１の層の厚さの増加方向と逆方向に増加し、
   前記基板の屈折率をＮ_ｓｕｂ、前記位相補償層の屈折率をＮ_ｃとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
   ｜Ｎ_ｃ−Ｎ_ｓｕｂ｜≦０．１
   を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルタ。
4. 透過率が第１の方向に変化する領域を有する光学フィルタであって、
   前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って順に、基板と、位相補償層と、第１の層とを有し、
   前記第１の層の厚さは前記第１の方向に変化し、
   前記位相補償層の厚さは、前記第１の層の厚さの増加する方向とは反対の方向に増加し、
   前記第１の層の消衰係数ｋは、
   ０＜ｋ≦０．５
   を満たすことを特徴とする光学フィルタ。
5. 前記位相補償層は、前記基板に隣接した位置に配置されており、
   前記基板の屈折率をＮ_ｓｕｂ、前記位相補償層の屈折率をＮ_ｃとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
   ｜Ｎ_ｃ−Ｎ_ｓｕｂ｜≦０．１
   を満たすことを特徴とする請求項４に記載の光学フィルタ。
6. 光の波長をλ、前記第１の層の厚さが最も薄い位置と最も厚い位置との間における光路長の差をＯＰＤとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
   ｜ＯＰＤ／λ｜≦０．３
   を満たすように、前記位相補償層の厚さが変化していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
7. 前記第１の層に対して前記基板とは反対側に、第２の層を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
8. 前記第２の層は、少なくとも２つの膜を含み、
   前記第２の層の前記第２の方向における厚さは一定であることを特徴とする請求項７に記載の光学フィルタ。
9. 基板側から光が入射した場合の空気から前記第２の層までの等価アドミタンスをη_ｓｕｂ、自由空間のアドミタンスをＹ_０、前記第１の層の屈折率をＮ_ａｂｓとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
   ｜Ｒｅ（η_ｓｕｂ）／Ｙ_０−Ｎ_ａｂｓ｜＜０．２５
   を満たすことを特徴とする請求項７または８に記載の光学フィルタ。
10. 前記第１の層の屈折率をＮ_ａｂｓとするとき、前記第２の層を構成する膜のうち少なくとも１つの膜の屈折率Ｎ_ｔは、波長５５０ｎｍの光に対して、
    １＜Ｎ_ｔ＜Ｎ_ａｂｓ
    を満たすことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
11. 前記領域は、前記透過率が前記第１の方向に連続的に変化する領域であり、
    前記第１の層の厚さは、前記第１の方向に連続的に変化することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
12. 前記第１の方向は、前記基板の面内方向であり、
    前記第２の方向は、前記面内方向と直交する方向であり、
    前記消衰係数は、５５０ｎｍの波長を有する光が前記光学フィルタに入射する場合の値である、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
13. 前記第１の層の厚さは、前記透過率が変化する領域に対応して変化する、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
14. 前記光学フィルタは、前記透過率が変化している第１の領域と、該透過率が一定である第２の領域とを有し、
    前記第１の層は、前記第１の領域に形成されており、前記第２の領域には形成されていない、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
15. 前記基板と前記第１の層との間に中間層を更に有する、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
16. 空気側から光が入射した場合の前記基板から前記中間層までの等価アドミタンスをη_ａｉｒ、自由空間のアドミタンスをＹ_０、前記第１の層の屈折率をＮ_ａｂｓとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
    ｜Ｒｅ（η_ａｉｒ）／Ｙ_０−Ｎ_ａｂｓ｜＜０．２５
    を満たすことを特徴とする請求項１５に記載の光学フィルタ。
17. 前記基板の屈折率をＮ_ｓｕｂ、前記第１の層の屈折率をＮ_ａｂｓとするとき、前記中間層を構成する膜のうち少なくとも１つの層の屈折率Ｎ_ｍは、波長５５０ｎｍの光に対して、
    Ｎ_ｓｕｂ＜Ｎ_ｍ＜Ｎ_ａｂｓ（Ｎ_ａｂｓ＞Ｎ_ｓｕｂ）、または、
    Ｎ_ｓｕｂ＞Ｎ_ｍ＞Ｎ_ａｂｓ（Ｎ_ａｂｓ＜Ｎ_ｓｕｂ）
    を満たすことを特徴とする請求項１５または１６に記載の光学フィルタ。
18. 前記基板の屈折率をＮ_ｓｕｂ、前記第１の層の屈折率をＮ_ａｂｓとするとき、波長５５０ｎｍの光に対して、
    ｜Ｎ_ｓｕｂ−Ｎ_ａｂｓ｜≦０．２
    を満たすことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
19. 前記第１の層は、同心円状の厚さの分布を有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
20. 前記第１の層は、中心から周辺に向かって前記厚さが増加することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
21. 前記基板は、曲面であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
22. 光学素子と、
    請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の光学フィルタと、を有することを特徴とする光学系。
23. 請求項２２に記載の光学系と、
    前記光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。