光学滤波器及光学元件用封装件制造技术

本发明专利技术涉及入射角的差异引起的光学特性的变化较小的光学滤波器及具备该光学滤波器的光学滤波器用封装件。光学滤波器对于入射角为0度的光表现出以下光学特性：具有位于可见波长区域且吸收所述可见波长区域的光的一部分的透射带、位于紫外波长区域且吸收所述紫外波长区域的光的第一阻止带和位于近红外波长区域且吸收所述近红外波长区域的光的第二阻止带。光学滤波器对于所述入射角比0度大的光表现出以下光学特性：与所述入射角为0度的光相比，所述透射带的位置向短波长侧移动，并且在移动过的透射带的紫外波长区域侧的端部产生具有极小透射率的波纹。

Packages for Optical Filters and Optical Elements

The present invention relates to an optical filter with small change in optical characteristics caused by difference of incident angle and a package for an optical filter with the optical filter. The optical filter exhibits the following optical characteristics for light with an incident angle of 0 degrees: a transmission band located in the visible wavelength region and absorbing part of the light in the visible wavelength region, a first stop band located in the ultraviolet wavelength region and absorbing the light in the ultraviolet wavelength region, and a second stop band located in the near infrared wavelength region and absorbing the light in the near infrared wavelength region. The optical filter exhibits the following optical characteristics for the light whose incidence angle is larger than 0 degrees: Compared with the light whose incidence angle is 0 degrees, the position of the transmission band moves to the short wavelength side, and a ripple with minimal transmittance is generated at the end of the ultraviolet wavelength region side of the moving transmission band.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学滤波器及光学元件用封装件
本专利技术涉及光学滤波器及具备该光学滤波器的光学元件用封装件。
技术介绍
在使用摄像元件等的摄像光学系统中，使用对光进行聚光的光学透镜、或将规定波段的光透射而其他波段的光不透射的带通型的光学滤波器等各种光学构件。例如，在使用由CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)传感器构成的摄像元件的情况下，将向摄像元件入射的光限定于人眼能够感知的波长区域(可见波长区域)的光学滤波器被配置于光学透镜与摄像元件之间。上述那样的光学滤波器构成为阻止具有比可见波长区域长的波长的近红外光和具有比可见波长区域短的波长的紫外光的透射。近年来，伴随于便携式终端的轻薄化，要求用来搭载于便携式终端的摄像光学系统低背化。专利文献1为了使光学滤波器轻薄化而提出一种混合动力型的光学滤波器，即把作为多个无机薄膜的层叠体的近红外反射构造体和基于使在红外波长区域具有吸收带的色素分散到粘合剂的有机薄膜的光吸收构造体组合而得到。配合于摄像光学系统的低背化，正在发展摄像光学系统的广角化，伴随于此，要求抑制光学滤波器的入射角依存性，并使得图像中心部中的颜色再现性与图像外周部中的颜色再现性均衡。在先技术文献专利文献专利文献1：JP专利第5823119号
技术实现思路
本实施方式的光学滤波器对于入射角为0度的光表现出以下光学特性：具有位于可见波长区域且吸收所述可见波长区域的光的一部分的透射带、位于紫外波长区域且吸收所述紫外波长区域的光的第一阻止带和位于近红外波长区域且吸收所述近红外波长区域的光的第二阻止带。本实施方式的光学滤波器对于所述入射角比0度大的光表现出以下光学特性：与所述入射角为0度的光相比，所述透射带的位置向短波长侧移动，并且在移动过的透射带的紫外波长区域侧的端部产生具有极小透射率的波纹。再有，本实施方式的光学元件用封装件包括基板和透镜保持架。基板具有收纳摄像元件或者受光元件的凹部。透镜保持架具有光学透镜、上述的光学滤波器以及保持该光学透镜及该光学滤波器的透镜保持部，且所述透镜保持架被固定于所述基板，以便将所述凹部堵塞。附图说明根据下述的详细的说明与附图能够明确本专利技术的目的、特色及优点。图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的光学滤波器1的结构的剖视图。图2是表示光学滤波器1的光学特性及该光学特性的入射角依存性的图。图3是表示光学滤波器1的从紫外波长区域到可见波长区域的光学特性及该光学特性的入射角依存性的图。图4是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的光学滤波器1A的结构的剖视图。图5是表示光学滤波器1A的光学特性及该光学特性的入射角依存性的图。图6是表示光学滤波器1A的从紫外波长区域到可见波长区域的光学特性及该光学特性的入射角依存性的图。图7是表示本专利技术的第三实施方式所涉及的光学滤波器1B的结构的剖视图。图8是表示本专利技术的第四实施方式所涉及的光学滤波器1C的结构的剖视图。图9是表示本专利技术的第五实施方式所涉及的光学滤波器1D的结构的剖视图。图10是表示本专利技术的第六实施方式所涉及的光学滤波器1E的结构的剖视图。图11是表示本专利技术的第七实施方式所涉及的光学滤波器1F的结构的剖视图。图12是表示本专利技术的第八实施方式所涉及的光学滤波器1G的结构的剖视图。图13是表示本专利技术的第九实施方式所涉及的光学滤波器1H的结构的剖视图。图14A是光学元件容纳用封装件的俯视图。图14B是将图14A的A-A线设为切断面线的纵剖视图。具体实施方式图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的光学滤波器1的结构的剖视图。图2及图3是表示光学滤波器1的光学特性及该光学特性的入射角依存性的图。光学滤波器1具备透明基板2、在透明基板2的光入射面2a上设置的第一反射构造体3和在透明基板2的光出射面2b上设置的第二反射构造体4。光出射面2b是透明基板2的与光入射面2a相反的一侧的面。透明基板2是至少对于可见波长区域的光没有所透射的光的波长选择性而具有光透射性的基板。透明基板2也可以对于可见波长区域的光具有80％以上的透射率。透明基板2也可以是由碱石灰玻璃、石英玻璃或者硼硅酸玻璃等的玻璃材料构成的基板。或者，透明基板2也可以是由金属氧化物等的无机材料、或者PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸等的树脂材料构成的基板。透明基板2在俯视的情况下也可以是和第一反射构造体3及第二反射构造体4相同的大小。再有，透明基板2的厚度只要考虑光学滤波器1所要求的机械强度、总厚度来适宜地进行设定即可，例如为50μm～300μm。第一反射构造体3设置于透明基板的光入射面2a，第二反射构造体4设置于透明基板的光出射面2b，反射预先确定的波长区域的光。在光学滤波器1所要求的滤波器特性是可见波长区域的光的透射的情况下，第一反射构造体3及第二反射构造体4构成为反射应该可透射的可见波长区域以外的波长区域即近红外波长区域的光及紫外波长区域的光。第一反射构造体3及第二反射构造体4各自具有将折射率相对较低的低折射率层和折射率相对较高的高折射率层层叠而构成的多个群。通过适宜设定构成各群的低折射率层及高折射率层的物理膜厚及/或者折射率，从而能够调整各群的外观上的光学膜厚及外观上的折射率。在将想要阻止透射的波长区域的中心波长设为λ时，通过将各群的外观上的光学膜厚设定为λ/2，从而各群的上下界面产生的反射光变成相同相位而相互加强。由此，能够阻止以波长λ为中心的波长区域的光的透射，该波长区域以外的波长区域的光透射第一反射构造体3及第二反射构造体4。因此，通过将λ设为近红外波长区域及紫外波长区域，从而第一反射构造体3及第二反射构造体4将近红外光及紫外光反射来阻止透射，透射近红外波长区域及紫外波长区域以外的波长区域即可见波长区域的光。对于光学滤波器1而言，低折射率层包含氧化硅(SiO2)，高折射率层包含氧化钛(TiO2)。氧化硅电介质层的折射率为n＝1.45，相对而言是低折射率，氧化钛电介质层的折射率为n＝2.30，相对而言是高折射率。需要说明的是，除了SiO2及TiO2以外，也可以根据想要通过反射来阻止透射的波段，使用Al2O3、ZrO2、Ta2O5、Nb2O3等的无机材料。在光学滤波器1中，通过调整构成第一反射构造体3及第二反射构造体4的各群在外观上的光学膜厚及外观上的折射率，从而实现图2及图3所示的光学特性及该光学特性的入射角依存性。第一反射构造体3及第二反射构造体4，如上述反射所希望的波段的光，利用光的干涉来阻止透射。因此，需要高精度地控制低折射率层与高折射率层的界面中的反射。在光学滤波器1中，利用蒸镀法、离子镀覆法、化学气相成长法(CVD)或者溅射法等将低折射率层及高折射率层成膜，由此形成低折射率层与高折射率层的凹凸小、并且平坦的界面。图2及图3表示光学滤波器1的光学特性、及该光学特性的入射角依存性。图2及图3的横轴表征入射光的波长(nm)，纵轴表征透射率(％)。再有，入射角是光学滤波器1的入射面的法线与所入射的光的前进方向之间的角度，与图1示出的角度θ对应。图2中，实线表示入射角为0度的光所对应的光学特性。单点划线表示入射角为30度的光所对应的光学特性。虚线表示入射角为40度的光所对应的光学特性。图3中，实线表示入射角为0度的光所对应的光学特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学滤波器，其特征在于，对于入射角为0度的光表现出以下光学特性：具有位于可见波长区域且吸收所述可见波长区域的光的一部分的透射带、位于紫外波长区域且吸收所述紫外波长区域的光的第一阻止带和位于近红外波长区域且吸收所述近红外波长区域的光的第二阻止带，对于所述入射角比0度大的光表现出以下光学特性：与所述入射角为0度的光相比，所述透射带的位置向短波长侧移动，并且在移动过的透射带的紫外波长区域侧的端部产生具有极小透射率的波纹。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.28 JP 2016-1488861.一种光学滤波器，其特征在于，对于入射角为0度的光表现出以下光学特性：具有位于可见波长区域且吸收所述可见波长区域的光的一部分的透射带、位于紫外波长区域且吸收所述紫外波长区域的光的第一阻止带和位于近红外波长区域且吸收所述近红外波长区域的光的第二阻止带，对于所述入射角比0度大的光表现出以下光学特性：与所述入射角为0度的光相比，所述透射带的位置向短波长侧移动，并且在移动过的透射带的紫外波长区域侧的端部产生具有极小透射率的波纹。2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于，随着所述入射角增加，所述透射带的移动量和所述极小透射率中的极小值增加。3.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其特征在于，在所述入射角为30度～40度时，所述极小透射率位于410nm～430nm的波长区域。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述光学滤波器包括：透明基板；在该透明基板的光入射面上设置的第一反射构造体；和在所述透明基板的与所述光入射面相反的一侧的光出射面上设置的第二反射构造体，所述第一反射构造体是低折射率层与高折射率层被交替地层叠而成，所述第二反射构造体是低折射率层与高折射率层被交替地层叠而成。5.根据权利要求1～3中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述光学滤波器包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤征一朗，户田启介，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP