光学元件制造技术

技术编号:10812687 阅读:91 留言:0更新日期:2014-12-24 17:39
[课题]提供一种在搭载于移动电话、便携终端等中的照相机中衍射的影响小且分辨率的劣化小的小型光学光圈。[解决手段]通过提供如下光学元件从而解决上述课题,所述光学元件是光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件,其特征在于,该光学元件具有:吸收材料部,其由吸收一部分光的材料形成且厚度从中心部分向周边部分单调增加;和透明材料部,其由透射光的材料形成且层积于所述吸收材料部,且所述吸收材料部和所述透明材料部合在一起的厚度大致恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学元件
本专利技术涉及光学元件。
技术介绍
照相机等光学设备中,为了调节入射至透镜等的入射光的光量,使用有光学光圈、减光(ND:NeutralDensity,中性密度)滤光片等。移动电话、便携终端等也在推进搭载照相机,这样的照相机中也使用光学光圈(例如,专利文献1)。将常规的光学光圈示于图1中。光圈910在由遮光材料形成为板状的构件的中心部分形成有开口部911,周边部分的光被遮挡,在形成有开口部911的中心部分透射光。图1(a)为光圈910的俯视图,图1(b)表示图1(a)的单点划线1A-1B处的光的透射率。最近由于移动电话、便携终端的小型化、薄型化,使得照相机也小型化。因此,所使用的光学光圈也小型化,对于小型光学光圈910而言,无法忽略在开口部911的周围会产生光的衍射,难以提高分辨率。即,需要其中照相机的高像素化得到推进但另一方面不会使分辨率变差的小型光学光圈。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-301221号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种如图2所示光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件。用于解决问题的方法本专利技术涉及一种光学元件,其是光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件,其特征在于,该光学元件具有:吸收材料部,其由吸收一部分光的材料形成且厚度从中心部分向周边部分单调增加;和透明材料部,其由透射光的材料形成且层积于上述吸收材料部,上述吸收材料部和上述透明材料部合在一起的厚度大致恒定。专利技术效果根据本专利技术,能够提供光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件。并且,本元件由吸收材料部和透明材料部层积而成,吸收材料部和透明材料部合在一起的厚度大致恒定。与不层积透明材料部的情况相比,不会发挥减光以外的光学性作用,因此能够提供即使是插入至光路内或提取至光路外之类的使用方法也不存在使光扩散的副作用的使用方法。附图说明图1是光圈的说明图。图2是变迹滤光片(アポダイズドフィルタ)的说明图图3是本实施方式中的光学滤光片的结构图。图4是通过本实施方式中的光学滤光片的制造方法制造的光学滤光片的说明图(1)。图5是通过本实施方式中的光学滤光片的制造方法制造的光学滤光片的说明图(2)。图6是本实施方式中的光学滤光片的制造方法的说明图(1)。图7是本实施方式中的光学滤光片的制造方法的说明图(2)。图8是实施例7中的光学滤光片的透射率分布图。图9是光学滤光片的光的波长与透射率的关系图。图10是实施例13中的光学滤光片的透射率分布的说明图。具体实施方式(光学滤光片)基于图3对本实施方式中的光学元件进行说明。本实施方式中的光学元件为光学滤光片,是所谓的被称为变迹滤光片的光学元件。具体而言,具有由吸收可见光的材料形成的吸收材料部10和由透射可见光的材料形成的透明材料部20。对于本实施方式中的光学滤光片而言,其形成为使得吸收材料部10的厚度D1从中心部分向周边部分连续地逐渐增加。如此,通过形成为使得吸收材料部10的厚度D1逐渐变厚,从而吸收材料部10中被吸收的光量也逐渐增加,因此透射该光学滤光片的光的光量逐渐减少。由此,形成透射率从中心部分向周边部分连续地逐渐减少的光学滤光片。具体而言,例如能够制成吸收材料部10的透射率从中心部分向周边部分呈高斯分布这样的光学滤光片。需要说明的是,本实施方式中,可见光是指波长为380nm~700nm的范围的光。另外,本实施方式中的光学元件也可以是在作为基材的基板等之上形成有吸收材料部10和透明材料部20的光学元件。另外,实施方式中的光学滤光片,透明材料部20形成为使得填埋其中吸收材料部10薄薄地形成的凹状的部分,透明材料部20包含从吸收材料部10的端部起在凹部内形成的厚度D2的部位和在吸收材料部10的端部上形成的厚度D3的部位。吸收材料部10中的厚度D1与透明材料部20中的厚度D2和D3之和构成光学滤光片的厚度D,形成为使得该光学滤光片的厚度D大致恒定。即,D=D1+D2+D3,且形成为使得一个元件内部中的D的最大值与D的最小值之差为5μm以下、更优选为1μm以下。因此,该光学滤光片的一侧表面与另一侧表面呈大致平行。另外,也可以形成为使得D1和D3的厚度为零。另外,本实施方式中的光学滤光片由于在中心部分透射光,因此形成为使得中心部分处的吸收材料部10的厚度D1m为0.5μm以下。即,形成为使得D1m≤0.5μm。这是因为,由于一部分光被吸收材料部10吸收,因此吸收材料部形成为0.5μm以上时,不能保持高的通过中心部的光的透射率。需要说明的是,厚度D1m为吸收材料部10中厚度D1为最薄的部分的厚度。另外,将距中心的距离设定为X的情况下,X增加时,吸收材料部10的厚度D1从中心向端部增加,另一方面透射率减小。优选以高斯函数的方式赋予透射率,如下进行例示。[数学式1]数学式1中,σ为实数。可以根据透射率的半峰宽来确定σ,例如,当以1mm的半径计透射率设定为50%的情况下,可以将σ设定为0.85。另外,可以配置两个以上本实施方式中的光学滤光片而用作一个光学滤光片。例如,在后述的支撑基板上制作出具有不同直径的多个本光学滤光片,以光圈大小不同的多个光学滤光片的方式配置在光路中而进行驱动,由此能够切换光圈直径。上述内容可以根据光学设计而合适变更,即使在吸收材料部具有任意形状的情况下,也能够通过层积透明材料部来制作吸收材料部和透明材料部合在一起的厚度大致恒定的光学滤光片。本实施方式的光学滤光片中的有效区域是指可见光透射率高于1%的区域。另外,本实施方式中的光学滤光片形成为使得除了减光以外不会发挥光学性作用。因此,D1和D2的厚度的总和恒定而与X无关。进一步,优选形成为使得形成吸收材料部10的材料的折射率n1与形成透明材料部20的材料的折射率n2大致相等。即,优选为|n1-n2|≤0.1,更优选为|n1-n2|≤0.05。虽然折射率因波长而变化,但优选折射率在所使用的波带区(波長帯域)中为|n1-n2|≤0.1,更优选为|n1-n2|≤0.05。另外,即使在周围的温度发生变化的情况下,形成吸收材料部10的材料和形成透明材料部20的材料优选使用折射率的温度变化率大致相等的材料,以使得形成吸收材料部10的材料的折射率n1与形成透明材料部20的材料的折射率n2大致相等。|dn1/dT-dn2/dT|优选为100ppm/K以下,进一步优选为20ppm/K以下。虽然是由吸收材料部10和透明材料部20不同的层层积而成,但由于即使温度发生变化而折射率也大致相等,因此在层积后的界面处的光的折射作用被抑制。需要说明的是,本申请中,有时将折射率的温度变化率记为折射率温度系数。另外,本实施方式中的光学滤光片形成为使得形成吸收材料部10的材料的折射率n1和厚度D1的乘积与形成透明材料部20的材料的折射率n2和厚度D2的乘积之和大致恒定。即,n1×D1+n2×D2+n3×D3=P中,P大致恒定而与X无关。P为光程长度,本光学滤光片优选在其有效区域内光程长度差为波长(也称为λ)以下。需要说明的是,在形成有下述说明的防反射膜的情况下,虽然与防反射膜的量相应地而使光学滤光片的光程长度变长,但即使在这种情况下也优选在有效区域内光程长度差为λ以下。另外,本文档来自技高网...
光学元件

【技术保护点】
一种光学元件,其是光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件,其特征在于,该光学元件具有:吸收材料部,其由吸收一部分光的材料形成且厚度从中心部分向周边部分单调增加;和透明材料部,其由透射光的材料形成且层积于所述吸收材料部,且所述吸收材料部和所述透明材料部合在一起的厚度大致恒定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.26 JP 2012-101834;2013.02.28 JP 2013-038491.一种光学元件,其是光的透射率从中心部分向周边部分单调减少的光学元件,其特征在于,该光学元件具有:吸收材料部,其由吸收一部分光的材料形成且厚度从中心部分向周边部分单调增加;和透明材料部,其由透射光的材料形成且层积于所述吸收材料部,所述吸收材料部和所述透明材料部合在一起的厚度大致恒定,所述吸收材料部包含平均粒径100nm以下的钛黑,且所述吸收材料部在厚度为10μm时的OD值为0.2以上且4.0以下,且其中所述钛黑是指以TiNxOy表示的低维钛氧化物化合物,其中0≤x<1.5且0.16<y<2,或者1.0≤x+y<2.0且2x<y。2.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部的透射率从中心部分向周边部分呈高斯分布。3.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部的折射率与所述透明材料部的折射率大致相等。4.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部的中心部分的厚度为0.5μm以下。5.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部的折射率温度系数与所述透明材料部的折射率温度系数大致相等。6.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部在OD值为1时的雾度值为10%以下。7.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,所述吸收材料部在波长为589nm的光中的折射率为1.35以上且1.65以下。8.如权利要求1或2所述的光学元件,其特征在于,在波长为380nm到700nm下的透射率的平均值为40%到80%的...

【专利技术属性】
技术研发人员:石户总保高弘树小野健介野村琢治
申请(专利权)人:旭硝子株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1