光學零件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表面形成著帶通濾波器(band pass filter)的光學零件,尤其是涉及一種可降低分光特性的入射角依存性的光學零件。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，在作為數(shù)字攝像機(digital video camera)或數(shù)字照相機的固體攝像元件的電荷稱合器件(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(shè)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，并截止高頻成分，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(guī)律地排列的微細的花紋進行拍攝則會產(chǎn)生干涉條紋(莫爾紋(moire))，而且逆光地發(fā)光的頭發(fā)等、亮度差巨大的輪廓部分會產(chǎn)生被稱作偽色彩(false color)(色彩莫爾紋(colormoire))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。
[0003]而且，在此種光學低通濾波器的表面等設(shè)置著帶通濾波器。帶通濾波器的作用在于: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(qū)域通過。
[0004]作為此種光學低通濾波器，例如專利文獻I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，并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(T12)來作為折射率高的材料，使用二氧化硅(S12)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，并將氟化鎂(MgF2)積層為最終層。
[0005]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(jù)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(fā)生變化。
[0006]此處，作為示例，考慮具有如下機構(gòu)的數(shù)字照相機等，該機構(gòu)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于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(cè)部分進入光學低通濾波器的入射光相對于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(diào)不均勻地發(fā)生變化的問題。
[0007][現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0008][專利文獻]
[0009][專利文獻I]日本專利特開2011-158909號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于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。
[0011][解決問題的技術(shù)手段]
[0012]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征在于: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(shè)為nH，第二折射率設(shè)為％，高折射率層的物理膜厚設(shè)為dH，低折射率層的物理膜厚設(shè)為4時，滿足下式(I)。
[0013](nLXdL)/(nHXdH) ( 0.50...(I)
[0014]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。
[0015]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(T12)、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)、二氧化硅(S12)或三氧化二鑭(La2O3)的薄膜形成。
[0016]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，并通過將高折射率層及低折射率層彼此交替積層而形成。
[0017]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。
[0018]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(cè)的波長下，入射角為30°的光相對于入射角為0°的光的偏移量為18.5nm以下。
[0019]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、水晶或塑料形成的透鏡、窗片(window plate)或棱鏡,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。
[0020]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(dichroicmirror),第一帶通濾波器形成在光學基板的入射面。
[0021][發(fā)明的效果]
[0022]根據(jù)本發(fā)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。
【附圖說明】
[0023]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。
[0024]圖2是表示用于光學低通濾波器100的帶通濾波器130的特性的曲線圖。
[0025]圖3是表示光學低通濾波器100與入射光的角度的關(guān)系的光學低通濾波器100的剖面圖。
[0026]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。
[0027]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(cè)半值偏移量的關(guān)系的曲線圖。
[0028]圖6A是表示透鏡200與光學低通濾波器100的關(guān)系的圖。圖6B是二向色鏡300的概略側(cè)視圖。
[0029]附圖標記:
[0030]100:光學低通濾波器(光學零件)
[0031]110:光學基板
[0032]120:抗反射膜
[0033]130:帶通濾波器
[0034]140:第一帶通濾波器
[0035]141:低折射率層
[0036]142:高折射率層
[0037]150:第二帶通濾波器
[0038]160:第二帶通濾波器A部
[0039]170:第二帶通濾波器B部
[0040]180:光學低通濾波器的主面的法線
[0041]190:光學低通濾波器
[0042]200:透鏡
[0043]300: 二向色鏡
[0044]310:鏡面基材
[0045]dH:高折射率層142的物理膜厚
[0046]dL:低折射率層141的物理膜厚
[0047]LA1、LA2、LB1、LB2:入射光
[0048]LB3、LB4、LB6:透過光
[0049]LB5:反射光
[0050]nH:高折射率層142的折射率(第一折射率)
[0051]nL:低折射率層141的折射率(第二折射率)
[0052]ns:光學基板的折射率
[0053]Sla、S2a:入射光的透過率為50%的紅外線(IR)側(cè)的波長的偏移量(入射角依存性IR側(cè)半值偏移量)
[0054]Slb、S2b:入射