JP2020534585A - 光学フィルタ及び当該光学フィルタを含む赤外線画像センシングシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、光学フィルタのIR膜層2の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿ってM、(LH)×n、Lとし、nは、11である。ここでは、第2屈折率材料層H、第3屈折率材料層M及び第1屈折率材料層Lの光学厚みは、それぞれ参考波長の1/4であり、第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。IR膜層2の合計厚みは、3.41μmである。AR膜層3の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿って(LH)×q、Lとし、qは、12である。第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。
本実施形態では、光学フィルタのIR膜層2の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿って(LH)×s、L、M、(LH)×p、Lとし、s及びpは、それぞれ5及び6である。ここでは、第2屈折率材料層H、第3屈折率材料層M及び第1屈折率材料層Lの光学厚みは、それぞれ参考波長の1/4であり、第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。IR膜層2の合計厚みは、3.2μmである。AR膜層3の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿って(LH)×q、Lとし、qは、12である。第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。
本実施形態では、光学フィルタのIR膜層2の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿ってM、(LH)×n、Lとし、nは、11である。ここでは、第2屈折率材料層H、第3屈折率材料層M及び第1屈折率材料層Lの光学厚みは、それぞれ参考波長の1/4であり、第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。IR膜層2の合計厚みは、4.64μmである。AR膜層3の構成を、ガラス基板1から離間する方向に沿って(LH)×q、Lとし、qは、12である。第2屈折率材料層Hの物理的厚みと第1屈折率材料層Lの物理的厚みとの間の関係は、0.05≦DL/DH≦20を満たし、第3屈折率材料層Mの物理的厚みと第2屈折率材料層Hの物理的厚みとの間の関係は、0.02≦DM/DH≦50を満たす。
2 IR膜層
3 AR膜層
L 低屈折率材料層
M 中屈折率材料層
H 高屈折率材料層
4 光源手段
41 IR光源
42 第1レンズユニット
5 受光手段
51 第2レンズユニット
52 光学フィルタ
53 赤外画像センシングシステム
6 人の顔/手
Claims (17)
- ガラス基板(1)と、
前記ガラス基板(1)の両面にめっきされるIR膜層(2)及びAR膜層(3)と、を備え、
前記IR膜層(2)は、第1屈折率材料層と、第2屈折率材料層と、前記第1屈折率材料層の屈折率より大きく、かつ前記第2屈折率材料層の屈折率よりも小さい第3屈折率材料層を有する、
ことを特徴とする光学フィルタ。 - 前記AR膜層(3)は、前記第1屈折率材料層及び前記第2屈折率材料層、又は前記第1屈折率材料層、前記第2屈折率材料層及び前記第3屈折率材料層を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 最も前記ガラス基板(1)から離間する前記IR膜層(2)の外層及び前記AR膜層(3)の外層は、いずれも、前記第1屈折率材料層である、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 前記IR膜層(2)は、前記ガラス基板(1)から離間する方向に沿って順にM、(LH)×n、Lに構成され、
ただし、Mは、前記第3屈折率材料層を示し、Lは、前記第1屈折率材料層を示し、Hは、前記第2屈折率材料層を示し、(LH)×nは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがn回交互に設けられることを示し、nは、1以上の整数である、
ことを特徴とする請求項3に記載の光学フィルタ。 - 前記IR膜層(2)は、前記ガラス基板(1)から離間する方向に沿って順に(LH)×s、L、M、(LH)×p、Lに構成され、
ただし、Mは、前記第3屈折率材料層を示し、Lは、前記第1屈折率材料層を示し、Hは、前記第2屈折率材料層を示し、(LH)×sは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがs回交互に設けられることを示し、sは、0以上の整数であり、(LH)×pは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがp回交互に設けられることを示し、pは、1以上の整数である、
ことを特徴とする請求項3に記載の光学フィルタ。 - 前記AR膜層(3)は、前記ガラス基板(1)から離間する方向に沿って順に(LH)×q、Lに構成され、
ただし、Lは、前記第1屈折率材料層を示し、Hは、前記第2屈折率材料層を示し、(LH)×qは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがq回交互に設けられることを示し、qは、1以上の整数である、
ことを特徴とする請求項2に記載の光学フィルタ。 - 前記AR膜層(3)は、前記ガラス基板(1)から離間する方向に沿って順にM、(LH)×k、Lに構成され、
ただし、Mは、第3屈折率材料層を示し、Lは、前記第1屈折率材料層を示し、Hは、前記第2屈折率材料層を示し、(LH)×kは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがk回交互に設けられることを示し、kは、1以上の整数である、
ことを特徴とする請求項2に記載の光学フィルタ。 - 前記AR膜層(3)は、前記ガラス基板(1)から離間する方向に沿って順に(LH)×i、L、M、(LH)×f、Lに構成され、
ただし、Mは、第3屈折率材料層を示し、Lは、前記第1屈折率材料層を示し、Hは、前記第2屈折率材料層を示し、(LH)×iは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがi回交互に設けられることを示し、iは、0以上の整数であり、(LH)×fは、前記第1屈折率材料層と前記第2屈折率材料層とがf回交互に設けられることを示し、fは、1以上の整数である、
ことを特徴とする請求項2に記載の光学フィルタ。 - 0.05≦DL/DH≦20の条件式を満たし、
0.02≦DM/DH≦50の条件式を満たし、
ただし、DLは、前記第1屈折率材料層の厚みを示し、DHは、前記第2屈折率材料層の厚みを示し、DMは、第3屈折率材料層の厚みを示す、
ことを特徴とする請求項3から8のいずれか1項に記載の光学フィルタ。 - 前記IR膜層(3)の前記第2屈折率材料層は、水素化ケイ素層であり、
800から1200nmの波長範囲における前記第2屈折率材料層の屈折率が3よりも大きく、消衰係数が0.002よりも小さく、
850nmにおける前記第2屈折率材料層の屈折率が3.6よりも大きく、940nmにおける前記第2屈折率材料層の屈折率が3.55よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 前記水素化ケイ素層は、スパッタリングによりめっきされる材料層であり、
スパッタリングの温度範囲は、80から300℃であり、
水素の流量は、10から50sccmであり、
前記スパッタリングの速度は、0.1nm/sから1nm/sである、
ことを特徴とする請求項10に記載の光学フィルタ。 - 800から1200nmの波長範囲における前記第3屈折率材料層の屈折率が4よりも小さく、
800から1200nmの波長範囲における前記第1屈折率材料層の屈折率が3よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 800から1200nmの波長範囲における前記IR膜層(2)は、一つの通過帯域と、それぞれ前記通過帯域の両側に位置する二つの遷移帯域と、それぞれ二つの前記遷移帯域の外側に位置する二つの遮断帯域と、を有し、
前記通過帯域は、帯域幅が400nmよりも小さく、透過率が90%よりも大きく、
前記遷移帯域は、透過率が0.1%から90%であり、
前記遮断帯域は、透過率が0.1%よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 350から1200nmの波長範囲における前記AR膜層(3)は、350nmから1200nmに向かう方向に沿って順に配列される遮断帯域、遷移帯域及び通過帯域を有し、
前記通過帯域は、透過率が90%よりも大きく、
前記遷移帯域は、透過率が0.1%から90%であり、
前記遮断帯域は、透過率が0.1%よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 半値幅は、120nmよりも小さく、
前記IR膜層(2)及び前記AR膜層(3)の合計厚みは、9.8μmよりも小さい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - 入射角が0°から30°に変化すると、通過帯域の中心波長のシフト量は、20nmよりも小さい、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。 - IR発射光源(41)と第1レンズユニット(42)とを有する光源手段(4)と、
第2レンズユニット(51)と、請求項1から16のいずれか1項に記載の光学フィルタ(52)と、赤外画像センサ(53)と、を有する受光手段(5)と、を備える、
ことを特徴とする赤外画像センシングシステム。
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