光学零件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种表面形成着带通滤波器(band pass filter)的光学零件,尤其是涉及一种可降低分光特性的入射角依存性的光学零件。
【背景技术】
[0002]以前，在作为数字摄像机(digital video camera)或数字照相机的固体摄像元件的电荷稱合器件(Charge Coupled Device, CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)传感器的前表面，设置着包含玻璃基板或水晶基板等的光学低通滤波器(low pass filter)。光学低通滤波器使低频成分通过，并截止高频成分，由此主要使亮度差大的微细的花纹变模糊。例如，固体摄像元件如果对有规律地排列的微细的花纹进行拍摄则会产生干涉条纹(莫尔纹(moire))，而且逆光地发光的头发等、亮度差巨大的轮廓部分会产生被称作伪色彩(false color)(色彩莫尔纹(colormoire))的颜色偏移(color shift)。因此，光学低通滤波器为了减少此种干涉条纹或伪色彩，而通过使图像稍微变模糊来削弱边缘，从而去除干涉条纹与伪色彩。
[0003]而且，在此种光学低通滤波器的表面等设置着带通滤波器。带通滤波器的作用在于:为了使红外线灵敏度佳的固体摄像元件更接近人类的视觉而将红外线等加以去除，仅使人类可感觉到的可见光区域通过。
[0004]作为此种光学低通滤波器，例如专利文献I中公开有如下者。首先，有平板状的水晶基板，在该水晶基板的表面积层高折射率的氧化物与低折射率的氧化物，并将低折射率的非氧化物积层为最终层。而且，例如，光学低通滤波器使用二氧化钛(T12)来作为折射率高的材料，使用二氧化硅(S12)来作为折射率低的材料。将该高折射材料与低折射材料重叠20层到60层，并将氟化镁(MgF2)积层为最终层。
[0005]然而，在以前所使用的将带通滤波器形成在水晶基板的表面的光学低通滤波器中，根据入射光入射到光学低通滤波器的角度(入射角)，而入射光透过光学低通滤波器时的分光特性发生变化。
[0006]此处，作为示例，考虑具有如下机构的数字照相机等，该机构使光通过倍率高的透镜等而入射到光学低通滤波器中。该情况下，从透镜的中心部分进入光学低通滤波器的入射光相对于光学低通滤波器的主面大致垂直地入射。另一方面，从透镜的外侧部分进入光学低通滤波器的入射光相对于光学低通滤波器的主面倾斜地入射。由此，入射角不同的入射光透过光学低通滤波器。因此，已透过光学低通滤波器的透过光的分光特性变得不均匀。因此，存在所拍摄的图像的色调不均匀地发生变化的问题。
[0007][现有技术文献]
[0008][专利文献]
[0009][专利文献I]日本专利特开2011-158909号公报
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种抑制了由入射角引起的分光特性的变化的光学低通滤波器或光学零件。
[0011][解决问题的技术手段]
[0012]第一观点的光学零件为包括光学基板、及形成在光学基板上的第一带通滤波器的光学零件。第一带通滤波器的特征在于:是将具有第一折射率的高折射率层、及具有比第一折射率低的第二折射率的低折射率层积层而形成，当将第一折射率设为nH，第二折射率设为％，高折射率层的物理膜厚设为dH，低折射率层的物理膜厚设为4时，满足下式(I)。
[0013](nLXdL)/(nHXdH) ( 0.50...(I)
[0014]第二观点的光学零件在第一观点中，高折射率层由折射率为2.0以上的材料形成，低折射率层由折射率为1.6以下的材料形成。
[0015]第三观点的光学零件在第一观点及第二观点中，高折射率层由二氧化钛(T12)、五氧化二铌(Nb2O5)或五氧化二钽(Ta2O5)的薄膜形成，低折射率层由三氧化二铝(Al2O3)、二氧化硅(S12)或三氧化二镧(La2O3)的薄膜形成。
[0016]第四观点的光学零件在第一观点至第三观点中，第一带通滤波器包含多层高折射率层及多层低折射率层，并通过将高折射率层及低折射率层彼此交替积层而形成。
[0017]第五观点的光学零件在第一观点至第四观点中，包括第二带通滤波器，所述第二带通滤波器包含:去除紫外线的带通滤波器、去除红外线的带通滤波器、或去除紫外线及红外线的带通滤波器。
[0018]第六观点的光学零件在第一观点至第五观点中，第一带通滤波器在透光率为50%的红外线侧的波长下，入射角为30°的光相对于入射角为0°的光的偏移量为18.5nm以下。
[0019]第七观点的光学零件在第一观点至第六观点中，光学基板为由玻璃、水晶或塑料形成的透镜、窗片(window plate)或棱镜,第一带通滤波器形成在光学基板的入射面、出射面、或入射面及出射面这两面。
[0020]第八观点的光学零件在第一观点至第六观点中，光学基板为二向色镜(dichroicmirror),第一带通滤波器形成在光学基板的入射面。
[0021][发明的效果]
[0022]根据本发明的光学零件，可减小入射光的分光特性与透过光的分光特性的差异。即，可降低分光特性的入射角依存性。
【附图说明】
[0023]图1A是光学低通滤波器100的剖面图。图1B是将光学低通滤波器100的剖面的一部分放大的图。
[0024]图2是表示用于光学低通滤波器100的带通滤波器130的特性的曲线图。
[0025]图3是表示光学低通滤波器100与入射光的角度的关系的光学低通滤波器100的剖面图。
[0026]图4A所表示光学低通滤波器190的分光特性的入射角依存性的曲线图。图4B是表示光学低通滤波器100的分光特性的入射角依存性的曲线图。
[0027]图5是表示材料折射率比率与入射角依存性红外线(infrared ray, IR)侧半值偏移量的关系的曲线图。
[0028]图6A是表示透镜200与光学低通滤波器100的关系的图。图6B是二向色镜300的概略侧视图。
[0029]附图标记:
[0030]100:光学低通滤波器(光学零件)
[0031]110:光学基板
[0032]120:抗反射膜
[0033]130:带通滤波器
[0034]140:第一带通滤波器
[0035]141:低折射率层
[0036]142:高折射率层
[0037]150:第二带通滤波器
[0038]160:第二带通滤波器A部
[0039]170:第二带通滤波器B部
[0040]180:光学低通滤波器的主面的法线
[0041]190:光学低通滤波器
[0042]200:透镜
[0043]300: 二向色镜
[0044]310:镜面基材
[0045]dH:高折射率层142的物理膜厚
[0046]dL:低折射率层141的物理膜厚
[0047]LA1、LA2、LB1、LB2:入射光
[0048]LB3、LB4、LB6:透过光
[0049]LB5:反射光
[0050]nH:高折射率层142的折射率(第一折射率)
[0051]nL:低折射率层141的折射率(第二折射率)
[0052]ns:光学基板的折射率
[0053]Sla、S2a:入射光的透过率为50%的红外线(IR)侧的波长的偏移量(入射角依存性IR侧半值偏移量)
[0054]Slb、S2b:入射