TWI589935B - 光學零件 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種表面形成著帶通濾波器(band pass filter)的光學零件，且特別是有關於一種可降低分光特性的入射角依存性的光學零件。
以前，在作為數位攝像機(digital video camera)或數位照相機的固體攝像元件的電荷耦合裝置(Charge Coupled Device，CCD)傳感器或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)傳感器的前表面，設置著包含玻璃基板或水晶基板等的光學低通濾波器(low pass filter)。光學低通濾波器使低頻成分通過，並截止高頻成分，由此主要使亮度差大的微細的花紋變模糊。例如，固體攝像元件如果對有規律地排列的微細的花紋進行拍攝則會產生干涉條紋(莫爾疊紋(moire))，而且逆光地發光的頭髮等、亮度差巨大的輪廓部分會產生被稱作偽色彩(false color)(色彩莫爾疊紋(color moire))的顏色偏移(color shift)。因此，光學低通濾波器為了減少此種干涉條紋或偽色彩，而通過使圖像稍微變模糊來削弱邊緣，從而去除干涉條紋與偽色彩。
而且，在此種光學低通濾波器的表面等設置著帶通濾波器。帶通濾波器的作用在於：為了使紅外線靈敏度佳的固體攝像元件更接近人類的視覺而將紅外線等加以去除，僅使人類可感覺到的可見光區域通過。
作為此種光學低通濾波器，例如專利文獻1中公開有如下者。首先，有平板狀的水晶基板，在該水晶基板的表面積層高折射率的氧化物與低折射率的氧化物，並將低折射率的非氧化物積層為最終層。而且，例如，光學低通濾波器使用二氧化鈦(TiO2)來作為折射率高的材料，使用二氧化矽(SiO2)來作為折射率低的材料。將該高折射材料與低折射材料重疊20層到60層，並將氟化鎂(MgF2)積層為最終層。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-158909號公報
然而，在以前所使用的將帶通濾波器形成在水晶基板的表面的光學低通濾波器中，根據入射光入射到光學低通濾波器的角度(入射角)，而入射光透過光學低通濾波器時的分光特性發生變化。
此處，作為示例，考慮具有如下機構的數位照相機等，該機構使光通過倍率高的透鏡等而入射到光學低通濾波器中。該情況下，從透鏡的中心部分進入光學低通濾波器的入射光相對於光學低通濾波器的主面大致垂直地入射。另一方面，從透鏡的外側部分進入光學低通濾波器的入射光相對於光學低通濾波器的主面傾斜地入射。由此，入射角不同的入射光透過光學低通濾波器。因此，已透過光學低通濾波器的透過光的分光特性變得不均勻。因此，存在所拍攝的圖像的色調不均勻地發生變化的問題。
鑒於以上情況，本發明的目的在於提供一種抑制了由入射角引起的分光特性的變化的光學低通濾波器或光學零件。
第一觀點的光學零件為包括光學基板、及形成在光學基板上的第一帶通濾波器的光學零件。第一帶通濾波器的特徵在於：是將具有第一折射率的高折射率層、及具有比第一折射率低的第二折射率的低折射率層積層而形成，當將第一折射率設為nH，第二折射率設為nL，高折射率層的物理膜厚設為dH，低折射率層的物理膜厚設為dL時，滿足下式(1)。
(nL×dL)/(nH×dH)≦0.50...(1)
第二觀點的光學零件在第一觀點中，高折射率層由折射率為2.0以上的材料形成，低折射率層由折射率為1.6以下的材料形成。
第三觀點的光學零件在第一觀點及第二觀點中，高折射率層由二氧化鈦(TiO2)、五氧化二鈮(Nb2O5)或五氧化二鉭(Ta2O5)的薄膜形成，低折射率層由三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)或三氧化二鑭(La2O3)的薄膜形成。
第四觀點的光學零件在第一觀點至第三觀點中，第一帶通濾波器包含多層高折射率層及多層低折射率層，並通過將高折射率層及低折射率層彼此交替積層而形成。
第五觀點的光學零件在第一觀點至第四觀點中，包括第二帶通濾波器，所述第二帶通濾波器包含：去除紫外線的帶通濾波器、去除紅外線的帶通濾波器、或去除紫外線及紅外線的帶通濾波器。
第六觀點的光學零件在第一觀點至第五觀點中，第一帶通濾波器在透光率為50%的紅外線側的波長下，入射角為30°的光相對於入射角為0°的光的偏移量為18.5nm以下。
第七觀點的光學零件在第一觀點至第六觀點中，光學基板為由玻璃、水晶或塑膠形成的透鏡、窗片(window plate)或稜鏡，第一帶通濾波器形成在光學基板的入射面、出射面、或入射面及出射面這兩面。
第八觀點的光學零件在第一觀點至第六觀點中，光學基板為二向色鏡(dichroic mirror)，第一帶通濾波器形成在光學基板的入射面。
根據本發明的光學零件，可減小入射光的分光特性與透過光的分光特性的差異。即，可降低分光特性的入射角依存性。
100‧‧‧光學低通濾波器(光學零件)
110‧‧‧光學基板
120‧‧‧抗反射膜
130‧‧‧帶通濾波器
140‧‧‧第一帶通濾波器
141‧‧‧低折射率層
142‧‧‧高折射率層
150‧‧‧第二帶通濾波器
160‧‧‧第二帶通濾波器A部
170‧‧‧第二帶通濾波器B部
180‧‧‧光學低通濾波器的主面的法線
190‧‧‧光學低通濾波器
200‧‧‧透鏡
300‧‧‧二向色鏡
310‧‧‧鏡面基材
dH‧‧‧高折射率層142的物理膜厚
dL‧‧‧低折射率層141的物理膜厚
LA1、LA2、LB1、LB2‧‧‧入射光
LB3、LB4、LB6‧‧‧透過光
LB5‧‧‧反射光
nH‧‧‧高折射率層142的折射率(第一折射率)
nL‧‧‧低折射率層141的折射率(第二折射率)
nS‧‧‧光學基板的折射率
S1a、S2a‧‧‧入射光的透過率為50%的紅外線(IR)側的波長的偏移量(入射角依存性IR側半值偏移量)
S1b、S2b‧‧‧入射光的透過率為50%的紫外線(UV)側的波長的偏移量(入射角依存性UV側半值偏移量)
X1a、X3a‧‧‧入射角θ為0°時的入射光的透過率為50%的紅外線側的波長
X2a、X4a‧‧‧入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紅外線側的波長
X1b、X3b‧‧‧入射角θ為0°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長
X2b、X4b‧‧‧入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長
θ‧‧‧入射角
圖1A是光學低通濾波器100的剖面圖。
圖1B是將光學低通濾波器100的剖面的一部分放大的圖。
圖2是表示用於光學低通濾波器100的帶通濾波器130的特性的曲線圖。
圖3是表示光學低通濾波器100與入射光的角度的關係的光學低通濾波器100的剖面圖。
圖4A所表示光學低通濾波器190的分光特性的入射角依存性的曲線圖。
圖4B是表示光學低通濾波器100的分光特性的入射角依存性的曲線圖。
圖5是表示材料折射率比率與入射角依存性紅外線(infrared ray，IR)側半值偏移量的關係的曲線圖。
圖6A是表示透鏡200與光學低通濾波器100的關係的圖。
圖6B是二向色鏡300的概略側視圖。
(第一實施方式)
<光學低通濾波器100的構成>
首先使用圖1A、圖1B，對作為本發明的實施方式的光學低通濾波器100進行說明。圖1A是光學低通濾波器100的剖面圖。圖1B是將光學低通濾波器100的剖面的一部分放大的圖。
光學低通濾波器100如圖1A所示，具有平板狀的光學基板110。光學基板110中，可根據用途等使用例如水晶、鈮酸鋰(LiNbO3)、光學玻璃、或塑膠等的透明樹脂等。而且，在光學基板110的一方的主面設置著抗反射膜120(anti-reflection film)。可利用抗反射膜120抑制光學低通濾波器100的表面反射。作為抗反射膜120，可使用例如以鈦(Ti)與鑭(La)為主成分的混合氧化物的層。
而且，在光學基板110的形成著抗反射膜120的面的相反面，形成著帶通濾波器130。利用帶通濾波器130使紅外線或紫外線等遞減，並且如後述般，降低分光特性的入射角依存性。
參照圖1B，對該帶通濾波器130的構成進行說明。帶通濾波器130包含：形成在光學基板110的表面的第一帶通濾波器140，以及形成在第一帶通濾波器140的表面的第二帶通濾波器150。第二帶通濾波器150包含：形成在第一帶通濾波器140的表面的第二帶通濾波器A部160，以及形成在第二帶通濾波器A部160的表面的第二帶通濾波器B部170。而且，利用第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170，使紅外線及紫外線遞減。
第一帶通濾波器140成為2種薄膜層交替積層的構成。將一方的薄膜層稱作低折射率層141，將另一方的薄膜層稱作高折射率層142。在光學基板110的表面形成低折射率層141。在該低折射率層141的表面形成高折射率層142。進而，在該高折射率層142的表面形成低折射率層141。如
此，將低折射率層141與高折射率層142交替積層。另外，圖1B中表示第一帶通濾波器140中，在最下層與最上層形成著低折射率層141的示例，但也可在最下層與最上層中的任一層或兩層形成著高折射率層142。
如果對低折射率層141的折射率、與高折射率層142的折射率進行比較，則低折射率層141的折射率較小。例如使用SiO2作為低折射率層141，例如使用TiO2作為高折射率層142。此處，當將低折射率層141的折射率設為nL，物理膜厚設為dL，高折射率層142的折射率設為nH，物理膜厚設為dH時，作為低折射率層141與高折射率層142的光學膜厚之比的材料折射率比率(=(nL×dL)/(nH×dH))，以滿足以下的式(1)的方式選擇各值。
(nL×dL)/(nH×dH)≦0.50...(1)
而且，多層膜的反射率R由以下的式(2)表示。
R=((1-N)/(1+N))2...(2)
此處，N=(nH/nL)2p×(nH 2/nS)，nS為光學基板的折射率，p為多層膜的積層數。光學低通濾波器中，一般來說，低折射率層中使用折射率nL為nL≦1.6的蒸鍍材料，高折射率層中使用折射率nH為nH≧2.0的蒸鍍材料，第一帶通濾波器140的低折射率層141及高折射率層142中也使用相同的蒸鍍材料。而且，積層數p例如形成為30層。
第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170與例如第一帶通濾波器140同樣地，是通過將低折射率層141與高折射率層142交替積層而形成。然而，第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170與第一帶通濾波器140不同，以作為光學膜厚之比的材料折射率比率(=(nL×dL)/(nH×dH))約為1.0的方式形成，通過調整物理膜厚dL及物理膜厚dH而調整透過波長的範圍。另外，構成第二帶通濾波器A部160及第二
帶通濾波器B部170的低折射率層及高折射率層，也可不包含與第一帶通濾波器140相同的材料，而且，第二帶通濾波器A部160與第二帶通濾波器B部170也可包含彼此不同的材料。
此種光學低通濾波器100利用離子輔助蒸鍍，而在預先準備好的光學基板110上形成低折射率層141及高折射率層142。然後，同樣地利用離子輔助蒸鍍，而形成第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170。另外，除離子輔助蒸鍍以外，也可使用電子束(electron-beam，EB)蒸鍍、離子鍍覆(ion plating)或濺鍍等物理蒸鍍法，或化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)等化學蒸鍍法。
<光學低通濾波器100的分光特性>
然後，參照圖2對用於光學低通濾波器100的帶通濾波器130的分光特性進行說明。
圖2是表示用於光學低通濾波器100的帶通濾波器130的特性的曲線圖。圖2的橫軸表示：對各帶通濾波器的入射光的波長(nm)。圖2的縱軸表示：對各帶通濾波器的入射光的透過率(%)。圖2中由實線表示的，為第一帶通濾波器140的分光特性。圖2中由虛線表示的，為第二帶通濾波器A部160的分光特性。圖2中由單點劃線表示的，為第二帶通濾波器B部170的分光特性。
帶通濾波器130如圖2中所示，通過將第一帶通濾波器140、第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170組合使用，而使紅外線及紫外線遞減。例如圖2中，以在波長為約420nm至約680nm的範圍(參照圖2的箭頭所示的“透過範圍”)內，透過率增高的方式而形成。
<分光特性的入射角依存性>
帶通濾波器是：根據對帶通濾波器的入射光的入射角的不同，而
透過波長的範圍不同。因此，形成著帶通濾波器的光學低通濾波器的透過波長的範圍，也根據入射光的入射角而不同。以下，參照圖3、圖4A及圖4B，通過與未形成著第一帶通濾波器140的現有的光學低通濾波器190(未圖示)加以比較，而對光學低通濾波器100的分光特性的入射角依存性進行說明。
圖3是表示光學低通濾波器100與入射光的角度的關係的光學低通濾波器100的剖面圖。以下的說明中，將對光學低通濾波器100的入射光的入射角θ，定義為：光學低通濾波器100的主面的法線180與入射光前進的方向所成的角度。例如，沿與圖3所示的光學低通濾波器100的主面正交的方向而前進的所述入射光LA1，其入射角θ為0°。而且，光學低通濾波器100的法線180與入射光LA2的前進方向所成的角度為30°，即：入射光LA2的入射角θ為30°。圖3中，入射光是從抗反射膜120側入射，但入射光也可從帶通濾波器130側入射。
圖4A是表示光學低通濾波器190的分光特性的入射角依存性的曲線圖。圖4A中，橫軸表示：對光學低通濾波器190的入射光的波長(nm)，縱軸表示：入射光的透過率(%)。而且，實線表示：對光學低通濾波器190的入射光的入射角θ為0°時的分光特性。虛線表示：對光學低通濾波器190的入射光的入射角θ為30°時的分光特性。
現有的光學低通濾波器190是：在光學基板110直接形成著第二帶通濾波器150，而並未形成第一帶通濾波器140。即，圖4A所示的光學低通濾波器190的分光特性，主要表示：第二帶通濾波器150的分光特性。
如圖4A所示，第二帶通濾波器150中，對入射角θ為0°時與入射角θ為30°時的透過率增高的透過範圍進行比較時，可知：入射角θ為30°時比起入射角θ為0°時，向低波長側偏移。即，第二帶通濾波器150中，
分光特性根據入射光的入射角而變化。如果將入射角θ為0°時的入射光的透過率為50%的紅外線側的波長設為X1a，入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紅外線側的波長設為X2a，則X1a約為682nm，X2a約為654nm。因此，入射光的透過率為50%的紅外線(IR)側的波長的偏移量(入射角依存性IR側半值偏移量)S1a約為28nm。而且，如果將入射角θ為0°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長設為X1b，入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長設為X2b，則X1b約為428nm，X2b約為414nm。因此，入射光的透過率為50%的紫外線(UV)側的波長的偏移量(入射角依存性UV側半值偏移量)S1b約為14nm。
光學低通濾波器190中，如圖4A所示，在構成第二帶通濾波器150的第二帶通濾波器A部160及第二帶通濾波器B部170的組合中，可確保可見光範圍的透過率並且可去除紫外線及紅外線。然而，在使用了此種光學低通濾波器的數位照相機等中，入射角依存性的透過率的波長的偏移量大，因而存在所拍攝的圖像的色調不均勻地發生變化的問題。因此，期望光學低通濾波器中，將入射角依存性的透過率的波長的偏移量抑制得小。
圖4B是表示光學低通濾波器100的分光特性的入射角依存性的曲線圖。圖4B中，橫軸表示：對光學低通濾波器100的入射光的波長(nm)，縱軸表示：入射光的透過率(%)。而且，實線表示：對光學低通濾波器100的入射光的入射角θ為0°時的分光特性。虛線表示：對光學低通濾波器100的入射光的入射角θ為30°時的分光特性。
如圖4B所示，光學低通濾波器100中，對入射角θ為0°時與入射角θ為30°時的透過率增高的透過範圍進行比較時，入射角θ為30°時比入射角θ為0°時，也向低波長側偏移。如果將入射角θ為0°時的入射光的
透過率為50%的紅外線側的波長設為X3a，入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紅外線側的波長設為X4a，則X3a約為681nm，X4a約為667nm。因此，入射光的透過率為50%的紅外線側的波長的偏移量(入射角依存性IR側半值偏移量)S2a約為14nm。而且，如果將入射角θ為0°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長設為X3b，入射角θ為30°時的入射光的透過率為50%的紫外線側的波長設為X4b，則X3b約為415nm，X4b約為408nm。因此，入射光的透過率為50%的紫外線側的波長的偏移量(入射角依存性UV側半值偏移量)S2b約為7nm。
因此，可知圖4B所示的光學低通濾波器100的分光特性的變化量為：圖4A所示的現有的光學低通濾波器190的分光特性的變化量的約一半。此處，如果考慮到光學低通濾波器100與現有的光學低通濾波器190的不同點在於：有無第一帶通濾波器140，則因具有第一帶通濾波器140，而如所述般，可達到分光特性的變化量的約一半。即，利用第一帶通濾波器140，光學低通濾波器100可降低分光特性的入射角依存性。
圖5是表示材料折射率比率與入射角依存性IR側半值偏移量的關係的曲線圖。參照圖5，對構成第一帶通濾波器140的低折射率層141及高折射率層142的條件，與第一帶通濾波器140的分光特性的入射角依存性的關係進行說明。圖5中表示如下情況下的關係，即，低折射率層141(圖5中記載為“L”)中使用SiO2；高折射率層142(圖5中記載為“H”)中使用Ta2O5(圖5的○標記)、Nb2O5(圖5的×標記)或TiO2(圖5的▲標記)。而且，圖5的橫軸為材料折射率比率(=(nL×dL)/(nH×dH))，縱軸表示入射角依存性IR側半值偏移量(nm)。圖5的縱軸所示的入射角依存性IR側半值偏移量(nm)表示：從入射角θ為30°時的波長中減去入射角θ為0°時的波長所得的值。即，若為正的值，則從入射角θ為0°時到入射
角θ為30°時的變化是向紅外線側偏移；若為負的值，則是向紫外線側偏移。圖5的縱軸表示負的值，因而，圖5所示的從入射角θ為0°時向入射角θ為30°時的變化均是向紫外線側偏移。
圖4A、圖4B中表示實測值，圖5所示的數據為如下的理論值，該理論值是使高折射率層的物理膜厚dH及低折射率層的物理膜厚dL之比(dL/dH)任意地變化、而求出相對於材料折射率比率的入射角依存性IR側半值偏移量所得。因此，例如，圖4A中，使用了TiO2(圖5的▲標記)的材料折射率比率為1.0時的IR側半值偏移量約為28nm，圖5中表示約為22nm。圖4A及圖4B所示的實際的光學低通濾波器中，基於將透過率相對於入射光的波長的變化的波紋(ripple)去除等理由而形成調整層，因此，具有實測值的入射角依存性IR側半值偏移量比理論值大的傾向。
圖5中，各膜構成中，隨著材料折射率比率減小，而入射角依存性IR側半值偏移量的絕對值減小。而且，二氧化矽(SiO2)的折射率為1.46，二氧化鈦(TiO2)的折射率為2.4，五氧化二鈮(Nb2O5)的折射率為2.25，五氧化二鉭(Ta2O5)的折射率為2.1。如果對材料折射率比率為1.0左右的各膜構成的折射率進行比較，則在高折射率層142的折射率nH最大，且高折射率層142的折射率nH與低折射率層141的折射率nL之比nH/nL最大的二氧化鈦(TiO2)和二氧化矽(SiO2)的組合中，入射角依存性IR側半值偏移量的絕對值最小。而且，在高折射率層142的折射率nH最小，且高折射率層142的折射率nH與低折射率層141的折射率nL之比nH/nL最小的五氧化二鉭(Ta2O5)與二氧化矽(SiO2)的組合中，入射角依存性IR側半值偏移量的絕對值最大。即，就構成第一帶通濾波器140的材料而言，理想的是，選擇高折射率層142的折射率nH大，且高折射率層142的折射率nH與低折射率層141的折射率nL之比nH/nL大的材料。
如圖5所示，隨著材料折射率比率減小而入射角依存性IR側半值偏移量減小，因而，材料折射率比率越小，則越優選。材料折射率比率如式(1)所示，尤其優選為0.5以下。在材料折射率比率為0.5時，使用了TiO2(圖5的▲標記)的情況下的入射角依存性IR側半值偏移量約為18.5(nm)，而在入射角依存性IR側半值偏移量為18.5(nm)以下的情況下，數位照相機等中實際使用時所拍攝到的圖像的色調成為問題的可能性低。考慮到，在包含調整膜的實際產品中，即便入射角依存性IR側半值偏移量稍有增加，也可充分改善圖像的色調等問題。而且，將材料折射率比率設為0.5，在製造中也可充分應對所述問題。
而且，材料折射率比率進而優選為0.2以下。在材料折射率比率為0.2時，製造上的困難性增加，但在使用了TiO2(圖5的▲標記)的情況下，入射角依存性IR側半值偏移量約為15(nm)，從而可滿足要求高品質的光學低通濾波器的顧客的要求。
本發明的光學低通濾波器100不限定於所述實施方式中例示的構成，也可作為將其進行適當變更的例如如下形態而實施。
光學低通濾波器100中，也可使用Al2O3或La2O3的薄膜來代替SiO2而作為低折射率層141。這些均為nL≦1.6。而且，光學低通濾波器100中，可進而在表面形成抗靜電膜，也可在帶通濾波器130的表面形成MgF2膜來作為抗反射膜。
而且，所述實施方式中，在光學低通濾波器100形成抗反射膜120，但也可不形成抗反射膜120，而利用第一帶通濾波器140降低分光特性的入射角依存性。
而且，所述實施方式中，以nH≧2.0且nL≦1.6的方式選擇折射率。然而，如圖5所示，通過滿足“(nL×dL)/(nH×dH)≦0.50”而可降低分
光特性的入射角依存性。
而且，所述實施方式中，光學低通濾波器100具有第二帶通濾波器150，利用第二帶通濾波器150使透過光學低通濾波器100的紅外線及紫外線遞減。然而，第二帶通濾波器150也可僅使紅外線遞減。而且，第二帶通濾波器150也可僅使紫外線遞減。而且，也可根據用途，使規定波長的光遞減。
而且，所述實施方式中，在光學基板110的表面形成著第一帶通濾波器140。然而，第一帶通濾波器140也可形成在第二帶通濾波器B部170的表面，還可形成在第二帶通濾波器A部160與第二帶通濾波器B部170之間。
(第二實施方式)
光學低通濾波器100可應用於例如數位照相機等電子設備中。而且，使入射角依存性IR側半值偏移量減少的第一帶通濾波器140的構成，也可用於光學低通濾波器以外的光學零件。以下，對光學低通濾波器100的適用例及第一帶通濾波器140的應用例進行說明。
<光學低通濾波器100對電子設備等的適用例>
圖6A是表示透鏡200與光學低通濾波器100的關係的圖。參照圖6A，對將光學低通濾波器100適用於數位照相機等電子設備等的情況下的示例進行說明。
在將光學低通濾波器100適用於數位照相機等時，如圖6A所示，在光學低通濾波器100的一方的主面側配置透鏡200。另外，透鏡200為凸透鏡。而且，在光學低通濾波器100的另一方的主面側配置未圖示的傳感器。已透過透鏡200的光作為圖6A所示的入射光LB1、入射光LB2等，而入射到光學低通濾波器100。而且，透過光學低通濾波器100後，作為透
過光LB3、透過光LB4等而到達所述傳感器，並利用傳感器進行感測。
本適用例中，入射光LB1從透鏡200的中心部分射出，根據圖6A可知，以入射角為0°入射到光學低通濾波器100。另一方面，根據圖6A可知，從與透鏡200的中心部分隔開的位置射出的入射光LB2的入射角成為：比0°大的角度。
此處，光學低通濾波器100如所述般，可降低分光特性的入射角依存性。因此，關於入射光LB1的分光特性與關於入射光LB2的分光特性的差異小。因而，在利用所述傳感器感測透過光LB3、透過光LB4並進行拍攝時，可抑制色調的變化。
<效果>
在圖6A所示的光學系統中，光學低通濾波器100滿足“(nL×dL)/(nH×dH)”為0.5以下的條件。因此，圖6A所示的光學系統中，可充分降低分光特性的入射角依存性。如圖6A所示，在將光學低通濾波器100適用於數位照相機等時，可避免實際使用時所拍攝到的圖像的色調成為問題的可能性。
<二向色鏡300的構成>
圖6B是二向色鏡300的概略側視圖。圖6B中，表示入射光LB1入射到二向色鏡300的情況。二向色鏡300中，在由折射率不同的介電體的多層膜形成的鏡面基材310的供入射光LB1入射的面上，形成著第一帶通濾波器140。入射光LB1在利用二向色鏡300的入射面而使反射光LB5反射後，使透過光LB6透過。
在相對於二向色鏡發散的光束而使用的情況下，有時入射角根據光的入射位置而發生變化，因而分光特性發生變化。二向色鏡300中，因可利用第一帶通濾波器140來抑制由入射角引起的分光特性的變化，所以
為優選。
以上，對本發明的最優選的實施方式進行了詳細說明，但如本領域技術人員可知，本發明在其技術範圍內可對實施方式添加各種變更、變形而實施。而且，可將各實施方式的特徵進行各種組合而實施。
而且，就帶通濾波器130或第一帶通濾波器140的應用而言，可應用於光學低通濾波器及二向色鏡等其他各種光學零件。例如，帶通濾波器130或第一帶通濾波器140可形成在透鏡、窗片或稜鏡的表面。此時，帶通濾波器130或第一帶通濾波器140可形成在這些光學零件的入射面、出射面或入射面及出射面這兩面。而且，帶通濾波器130或第一帶通濾波器140也可為了在光通信中防止波長偏移(wavelength shift)而使用。此時，帶通濾波器130或第一帶通濾波器140的透過區域的範圍可適當調整。
110‧‧‧光學基板
130‧‧‧帶通濾波器
140‧‧‧第一帶通濾波器
141‧‧‧低折射率層
142‧‧‧高折射率層
150‧‧‧第二帶通濾波器
160‧‧‧第二帶通濾波器A部
170‧‧‧第二帶通濾波器B部
dH‧‧‧高折射率層142的物理膜厚
dL‧‧‧低折射率層141的物理膜厚
Claims (8)
- 一種光學零件，其特徵在於包括：光學基板，具有：第一表面以及對向於所述第一表面的第二表面；抗反射膜，設置在所述光學基板的所述第一表面；及帶通濾波器，設置在所述光學基板的所述第二表面，其中，所述帶通濾波器包括：第一帶通濾波器，設置在所述光學基板的所述第二表面，所述第一帶通濾波器是：將具有第一折射率的高折射率層、及具有比所述第一折射率低的第二折射率的低折射率層進行積層而形成，當將所述第一折射率設為nH，所述第二折射率設為nL，所述高折射率層的物理膜厚設為dH，所述低折射率層的物理膜厚設為dL時，滿足下式(1)：(nL×dL)/(nH×dH)≦0.50...(1)；以及第二帶通濾波器，設置在所述第一帶通濾波器的表面，其中，所述第二帶通濾波器包括：第二帶通濾波器A部以及第二帶通濾波器B部，且所述第二帶通濾波器A部設置在所述第一帶通濾波器的所述表面，所述第二帶通濾波器B部設置在所述第二帶通濾波器A部的表面；所述第二帶通濾波器A部以及所述第二帶通濾波器B部是以材料折射率比率(nL×dL)/(nH×dH))約為1.0的方式而形成。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學零件，其中：所述高折射率層由折射率為2.0以上的材料形成，所述低折射率層由折射率為1.6以下的材料形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中： 所述高折射率層由二氧化鈦、五氧化二鈮或五氧化二鉭的薄膜形成，所述低折射率層由三氧化二鋁、二氧化矽或三氧化二鑭的薄膜形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中：所述第一帶通濾波器包含：多層所述高折射率層及多層所述低折射率層，且通過將所述高折射率層及所述低折射率層彼此交替積層而形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中：所述第二帶通濾波器包含：去除紫外線的帶通濾波器、去除紅外線的帶通濾波器、或去除紫外線及紅外線的帶通濾波器。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中：所述第一帶通濾波器在透光率為50%的紅外線側的波長下，入射角為30°的光相對於所述光學零件的主面的法線的偏移量為18.5nm以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中：所述光學基板為由玻璃、水晶或塑膠形成的透鏡、窗片或稜鏡，所述第一帶通濾波器形成在所述光學基板的入射面、出射面、或入射面及出射面這兩面。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學零件，其中：所述光學基板為二向色鏡，所述第一帶通濾波器形成在所述光學基板的入射面。
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