光学低通滤波器制造技术

本发明专利技术是一种光学装置，包括：由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第一叠层膜，光学膜厚为“ａ”；由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第二叠层膜，光学膜厚为“ｂ”（其中“ｂ”＞“ａ”），以及光学平板，其中第一叠层膜和第二叠层膜自光学平板的至少一个主表面依次形成，其中第三叠层膜插入在第一叠层膜和第二叠层膜之间，所述第三叠层膜包括高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的叠层，并且光学膜厚为“ｃ”（其中“ｂ”＞“ｃ”＞“ａ”）。结果，可以得到具有这样的光谱特性的光学装置，即可抑制阻挡红外线光的不透光区域内的波动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有红外屏蔽膜(infrared shield film)(以下称作“屏蔽膜”)的光学低通滤波器(optical low pass filter)，尤其是涉及可阻挡红外线光并可抑制不透光区域中的波动(透射比变化)的屏蔽膜。光学低通滤波器位于，例如，照相机装置内的CCD的前面，以消除彩色莫尔条纹(color Moire fringes)等。光学低通滤波器通常阻挡红外线光而仅让短波长的光通过，以防止对光学系统中的成像色彩(读取色彩(read color))产生负面影响。阻挡红外线光的屏蔽膜通常是由低折射率材料和高折射率材料的光学薄膜的叠层(laminations)形成的。
技术介绍
图3A和图3B是示意传统光学低通滤波器的例子的部分放大截面图。如图3A和图3B所示，光学低通滤波器具有屏蔽膜2，该屏蔽膜2阻挡例如光学平板(optical plate)1的一个主表面(primary surface)上的红外线光，该光学平板1包含石英或玻璃等的单层或叠层。光学平板1基本上可以使所有红外波长λ(波长λ＝650nm或更大)的光透过。屏蔽膜2通过吸收波长λ在650nm至1050nm之间的红外区域的光而提供不透光区域。结果，得到如图4所示的光谱特性，其中波长λ在大约400nm至650nm之间的可见光区域是透光区域。通常，如图3B所示，屏蔽膜2包括依次设置的第一叠层膜(firstlaminated film)4a和第二叠层膜4b，该屏蔽膜2形成在光学平板1的至少一个主表面上。第一和第二叠层膜4a和4b都是利用例如气相沉积、通过以例如二十层或更多层来交替叠加高折射率材料的透明光学薄膜3(3H)和低折射率材料的透明光学薄膜3(3L)而形成的。这里，低折射率材料包括例如氧化硅(SiO2)，高折射率材料包括氧化钛(TiO2)。这里，第一和第二叠层膜4a和4b的光学薄膜3的光学膜厚(opticalfilm thicknesses)分别为“a”和“b”。通常，第一叠层膜4a中的光学薄膜3的光学膜厚“a”在1.0至1.3之间，第二叠层膜4b的光学膜厚“b”在1.4至1.7之间。这里，光学膜厚被表示为高折射率材料或低折射率材料的折射率n和物理厚度d的乘积(n×d)，并且设计波长(designwavelength)λ处的光学膜厚λ/4通常被表示为1.0。此外，设计波长λ为650nm，属红外区域，并且以λ/4(162.5nm)作为“1”来设定光学膜厚“a”和“b”。对于第一叠层膜4a来说，不透光区域在例如650nm至870nm之间，而对于第二叠层膜4b来说，不透光区域在例如870nm至1050nm之间。结果，可得到在上述650nm至1050nm之间的不透光区域内阻挡红外线光的光谱特性(参见“Skillful Use of Design and Simulation Software-Revised Edition”，第150-152页，Optronics Ltd.出版，2003年5月14日)。但是，对于具有上述构架的传统例子的光学低通滤波器，存在这样一个问题，即，如图4所示，没有充分地阻挡在第一叠层膜4a和第二叠层膜4b之间界面处的波长λ为870nm区域的红外线光，并且出现了波动(透射比变化)。而且，如上所述，这个波动对光学系统中的成像色彩具有负面影响。本专利技术的目的是提供一种光学低通滤波器，该光学低通滤波器具有这样的光谱特性，即抑制了阻挡红外线光的不透光区域中的波动。
技术实现思路
本专利技术是一种包括叠层光学平板的光学装置，具有由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第一叠层膜，光学膜厚为“a”；以及由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第二叠层膜，光学膜厚为“b”(其中“b”＞“a”)，其中第一叠层膜和第二叠层膜自光学平板的至少一个主表面依次形成，其中第三叠层膜插入在第一叠层膜和第二叠层膜之间，该第三叠层膜包含高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的叠层，并且光学膜厚为“c”(其中“b”＞“c”＞“a”)。根据这种构造，在本专利技术中，由于光学膜厚为“c”的第三叠层膜插入在光学膜厚为“a”和“b”的第一叠层膜和第二叠层膜之间，而所述光学膜厚“c”介于第一叠层膜和第二叠层膜的光学膜厚之间，所以可以抑制不透光区域内的波动。而且，在本专利技术中，光学膜厚“a”在1.0至1.3之间，光学膜厚“b”在1.4至1.7之间，光学膜厚“c”在1.301至1.399之间。此外，在本专利技术中，第三叠层膜为两层膜，该两层膜包括高折射率材料的光学薄膜和低折射率材料的光学薄膜。附图说明图1A是示意本专利技术的光学低通滤波器的实施例的部分放大截面图，图1B是图1A中箭头A部分的部分放大图。图2是示意本专利技术实施例运用的光学低通滤波器的光谱特性曲线。图3A是光学低通滤波器的传统例子的部分放大截面图，图3B是图3A中箭头B部分的部分放大图。图4是光学低通滤波器的传统例子的光谱特性曲线。具体实施例方式图1A和图1B是示意本专利技术的光学低通滤波器的实施例的部分放大截面图。如图1A和图1B所示，本专利技术的光学低通滤波器包括在光学平板1的至少一个主表面上的屏蔽膜2，该屏蔽膜2提供一个不透光区域，在该不透光区域内波长λ在650nm至1050nm之间的红外区域的光被吸收。这里，屏蔽膜2包括由真空沉积在光学平板1上的高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜3(3H、3L)的层膜交替而形成的第一和第二叠层膜4a和4b，以及插入在第一叠层膜4a和第二叠层膜4b之间的第三叠层膜5。第一叠层膜4a和第二叠层膜4b是利用气相沉积、通过分别叠加例如20层或更多层的光学膜厚“a”在1.0至1.3之间的光学薄膜3和光学膜厚“b”在1.4至1.7之间的光学薄膜3而形成的。第三叠层膜5的光学膜厚“c”在1.301至1.399之间，介于第一和第二叠层膜4a和4b的光学膜厚之间。这里，第三叠层膜5具有，例如，光学膜厚“c”为1.33792(高折射率材料3H)和1.34445(低折射率材料3L)的两层光学薄膜3。这里，光学膜厚被表示为高折射率材料和低折射率材料的折射率n和物理厚度d的乘积(n×d)，并且设计波长λ处的光学膜厚λ/4通常被表示为1.0。根据这种构造，由于光学膜厚为“c”的第三叠层膜5被设置在第一叠层膜4a和第二叠层膜4b之间，而所述光学膜厚“c”介于第一叠层膜4a和第二叠层膜4b的光学膜厚之间，因而，如图2所示，能够得到这样的光谱特性，即可抑制在不透光区域内上述波长λ为870nm处所出现的波动。而且，在本实施例中，由于第三叠层膜的构架仅仅是高折射率材料(3H)和低折射率材料(3L)的两层膜，所以能够使第三叠层膜5的膜厚最小化。在上述实施例中，第一叠层膜4a具有在1.0至1.3之间的光学膜厚“a”。但是，例如，光学膜厚在大约0.1至0.9之间的光学薄膜可插入在第一叠层膜4a的最下层表面(atmost lower surface)和光学平板1的表面之间。同样，第二叠层膜4b具有在1.4至1.7之间的光学膜厚“b”。但是，例如，光学膜厚在大约0.1至0.9之间的光学薄膜可设置在第二叠层膜4b的最上层表面上，作为与光学低通滤波器表面上的空气之间的缓冲层。此外，在上述实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括具有红外屏蔽膜的光学平板的光学低通滤波器，具有：由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第一叠层膜，光学膜厚为“ａ”；以及由高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的层膜交替而形成的第二叠层膜，光学膜厚为“ｂ”，其中ｂ＞ａ，其中所述第一叠层膜和所述第二叠层膜自光学平板的至少一个主表面依次叠加，其中第三叠层膜插入在所述第一叠层膜和所述第二叠层膜之间，所述第三叠层膜包含高折射率材料和低折射率材料的光学薄膜的叠层，并且光学膜厚为“ｃ”，其中“ｂ”＞“ｃ”＞“ａ”。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堀越崇，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]