多层光学滤波器设计及相关系统技术方案

一种方法，用于设计展现满足第一预设标准的第一滤波器性能的第一光学滤波器和展现满足第二预设标准的第二滤波器性能的第二光学滤波器，包括分别为所述第一和第二光学滤波器提供初始第一和第二滤波器设计分别作为第一和第二有序层堆。从第一和第二有序层堆中选择第一厚度的第一层和第二厚度的第二层。第一厚度被约束到第一约束厚度，该第一约束厚度是所述第二厚度的正整数倍，从而获得受约束的第一滤波器设计。确定所述受约束的第一滤波器设计的预期性能，并将其与所述第一预设标准比较，以用于接受或拒绝所述受约束的第一滤波器设计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层光学滤波器设计及相关系统相关申请交叉引用本申请要求2007年4月25日提交的美国临时申请第60/913858号，名称为“THIN FILM FILTERS AND ASSOCIATED METHODS(薄膜滤波器及相关方法)”的优先权，并在此引用 作为参考。
技术介绍
先前的公开已讨论了优化薄膜滤波器组设计的各种方法，具体地，设计能兼容检 测器制造过程的彩色滤波器中的各种方法。例如，先前公开的薄膜优化方法涉及在青、品 红、黄(“CMY”)或红、绿、蓝(“RGB”)滤滤器组的特定对之间耦合，并优化性能(如例如 名称为 ELECTROMAGNETIC ENERGY DETECTION SYSTEMINCLUDING BURIED OPTICS，2006 年 10 月10日提交的美国临时申请60/850429所公开的)。物理厚度(埃)层材料青品红昔 > 、差掩膜#介质聚酰亚胺1UV SiN731.6731.6731.62BD 1036A914.8914.8914.83UV SiN1153.8529.5529.5624.354BD 1036A855.0855.0855.05UV SiN1004.91004.9397.6607.346BD 1036A883.2883.2883.27UV SiN1182.7540.5540.5642.238BD 1036A883.8883.8883.89UV SiN960.4960.4389.7570.7210BD 1036A854.7854.7854.711UV SiN1093.0591.2591.2501.81基底PE-OX 11 K总厚度10518.08749.77571.65表 1表1是用于包括一组三个滤波器设计的示例性的CMY滤波器设计的总结。这些 多层薄膜滤波器(包括第一、第二和第三滤波器)设计的示例，在表1中分别被根据每个 滤波器的单色带通光学响应而指定为青、品红、黄。每个滤波器设计被提供为有序的层堆 (ordered stackof layers)，使得在表1中每层被指定为具有给定材料的给定物理厚度，如 以下马上所要说明的。表1中的“材料”栏指明了三种不同类别材料的有序堆叠，所述三种材料包括例如 聚酰亚胺、UV氮化硅(“UV SiN")以及BLACK DIAMOND ( “BD”) 1036A。在表1中层 1-11被指定为以对所有三个滤波器相同的材料的特定顺序排列在PE-OX IlK基底上。注意 表1(以及后续包括类似信息的表)中所示材料的顺序是以入射在其上的电磁能量遇到的 顺序给出的。即，“层”栏中材料的顺序是以从上到下的顺序列出并编号的，使得UV SiN的 层1对应于三个物理滤波器最后、或最上层，同时层11对应于实际制造滤波器的过程中直 接沉积在基底上的第一层。另外，为指明所有三个滤波器的材料的顺序，表1为每个滤波器的每个选定层指 定了特定的厚度。例如，青色滤波器的层11在表1中被指定为由UV SiN组成，并具有厚 度1093. 0埃，品红滤波器的层11被指定为591. 2埃厚的UV SiN层，而黄色滤波器的层11 被指定为591. 2埃厚的UV SiN层。尽管在表1中对于所有三个滤波器材料的顺序是相同 的，但是给定材料的给定层的厚度却可在滤波器之间互不相同。这一点至少部分被总结在 表1的“差”栏中，该栏列出多个分布在整个滤波器群上的相应编号的层对之间的厚度差。 例如，在表1中在青色滤波器的层3与品红滤波器的层3之间的厚度差被指出为624. 3埃。 另外，分布在整个滤波器群的多个层对中的其它厚度差也被指出。例如，在青色滤波器与黄 色滤波器之间具有多个厚度差，包括品红滤波器的层11与黄色滤波器的层11之间的厚度 差501. 8埃。步骤tt沉积材料沉积厚度 (埃)刻蚀深度 (埃)掩模#1席状沉积UV SiN501. 82旋转涂敷光刻胶3掩模曝光14等离子刻蚀501. 85去除光刻胶6席状沉积UV SiN591. 27席状沉积BD 1036A854. 权利要求一种用于设计一组至少两个多层光学滤波器的方法，所述滤波器组包括(i)展现满足第一预设标准的第一滤波器性能的第一光学滤波器和(ii)展现满足第二预设标准且与所述第一滤波器性能不同的第二滤波器性能的第二光学滤波器，所述方法包括(a)为所述第一光学滤波器提供初始第一滤波器设计，作为第一有序层堆，以及为所述第二光学滤波器提供初始第二滤波器设计，作为第二有序层堆；(b)选择层对，所述层对包括来自所述第一有序层堆的以第一厚度为特征的第一层，以及来自所述第二有序层堆的以第二厚度为特征的第二层；(c)将所述第一厚度约束到第一约束厚度，所述第一约束厚度是所述第二厚度的正整数倍，从而获得受约束的第一滤波器设计；(d)确定所述受约束的第一滤波器设计的预期性能；以及(e)将所述受约束的第一滤波器设计的预期性能与所述第一预设标准比较，作为接受或拒绝所述受约束的第一滤波器设计的至少一个输入。2.如权利要求1所述的方法，其中选择所述层对包括选择所述第一和第二层使得在被 约束前的所述第一厚度在所述第二厚度的百分之十到二十的范围内。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括(f)改变所述受约束的第一滤波器设计的至少一部分，同时保持所述第一受约束厚度， 以生成修改的第一滤波器设计；(g)确定所述修改的第一滤波器设计的预期性能；以及(h)将所述修改的第一滤波器设计的预期性能与所述第一预设标准比较，作为接受或 拒绝所述修改的第一滤波器设计的至少一个输入。4.如权利要求1所述的方法，其中，采用包括至少一个制造过程的给定配方形成所述 第一和第二有序层堆中的每一层，每个制造过程包括(i)沉积和(ii)刻蚀之一，使得所述 初始第一和第二滤波器设计中的每一个都需要初始数量的配方，其中将所述第一厚度约束到所述第一约束厚度包括采用减少数量的配方产生所述受 约束的第一滤波器设计，使得所述减少数量的配方数小于所述配方的初始数量。5.如权利要求1所述的方法，所述第一预设标准包括要求第一光学滤波器在第一波长 范围上透射电磁能量，所述第二预设标准包括要求所述第二光学滤波器在与所述第一滤长 范围不同的第二波长范围上透射电磁能量，其中所述确定步骤包括计算由所述受约束的第一滤波器设计提供的透射光谱，以及其中所述比较步骤包括评定如此计算的所述透射光谱和与所述第一预设标准有关的 所述第一波长范围之间的相关性。6.如权利要求5所述的方法，包括选择所述第一波长范围以与从品红色、黄色和青色 中选定的一个相对应，并选择所述第二波长范围以与从品红色、黄色和青色中选定的另一 个相对应。7.如权利要求5所述的方法，包括选择所述第一波长范围以与从红色、绿色和蓝色中 选定的一个相对应，并选择所述第二波长范围以与从红色、绿色和蓝色中选定的另一个相 对应。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应于接受所述受约束的第一滤波器设计， 而进行以下操作(f)设置所述受约束的第一滤波器设计作为所述初始第一滤波器设计；(g)从所述第一和第二有序层堆中选择不同的层对；以及(h)重复步骤(c)-(e)。9.如权利要求1所述的方法，进一步包括一经拒绝所述受约束的第一滤波器设计，则 进行以下操作(f)从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设计一组至少两个多层光学滤波器的方法，所述滤波器组包括：（ｉ）展现满足第一预设标准的第一滤波器性能的第一光学滤波器和（ｉｉ）展现满足第二预设标准且与所述第一滤波器性能不同的第二滤波器性能的第二光学滤波器，所述方法包括：（ａ）为所述第一光学滤波器提供初始第一滤波器设计，作为第一有序层堆，以及为所述第二光学滤波器提供初始第二滤波器设计，作为第二有序层堆；（ｂ）选择层对，所述层对包括来自所述第一有序层堆的以第一厚度为特征的第一层，以及来自所述第二有序层堆的以第二厚度为特征的第二层；（ｃ）将所述第一厚度约束到第一约束厚度，所述第一约束厚度是所述第二厚度的正整数倍，从而获得受约束的第一滤波器设计；（ｄ）确定所述受约束的第一滤波器设计的预期性能；以及（ｅ）将所述受约束的第一滤波器设计的预期性能与所述第一预设标准比较，作为接受或拒绝所述受约束的第一滤波器设计的至少一个输入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里L度尔克森，高路，保罗EX西尔韦拉，
申请(专利权)人：全视CDM光学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]