專利名稱：紅外線截止濾鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于具有固體攝像元件等的攝像器材的紅外線截止濾鏡及其制造方法，尤其是涉及使用光學(xué)多層膜的反射型紅外線截止濾鏡及其制造方法。
背景技術(shù)：
相對(duì)于感覺不到波長(zhǎng)超過700納米(以下記為nm)的紅外線的人類視覺的敏感特性，CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)具有能夠感測(cè)到波長(zhǎng)直到1100nm的紅外線的敏感特性。因此，有必要在具有CCD等固體攝像元件的攝像器材中使用紅外線截止濾鏡。該紅外線截止濾鏡具有使可見光透過并阻止紅外線透過的特性。因此，攝像器材可抑制根據(jù)CCD等的紅外線的攝像，從而能夠得到與人類視覺的敏感特性相近的圖像。
紅外線截止濾鏡包括吸收型和反射型。其中，吸收型紅外線截止濾鏡，在鏡片中含有吸收紅外線的金屬離子。這種吸收型紅外線截止濾鏡具有從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的特性。雖然通過該透過率特性能夠再現(xiàn)接近人類視覺敏感特性的自然顏色，但為了得到良好的透過率特性，需要把鏡片的厚度加工到規(guī)定厚度以上。其結(jié)果很難使攝像器材小型化。
另一方面，反射型紅外線截止濾鏡在鏡片上形成有反射紅外線的光學(xué)多層膜。這種反射型紅外線截止濾鏡可以通過在攝像器材所具有的其他光學(xué)部件上涂上多層膜來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)由于多層膜的厚度也很薄，因此，很容易實(shí)現(xiàn)攝像器材的小型化。但是，普通的光學(xué)多層膜慮鏡具有從透過波段到非透過波段之間透過率急劇下降的透過率特性。其結(jié)果導(dǎo)致了難以再現(xiàn)接近人類視覺敏感特性的自然顏色的問題。
目前，已有解決了上述透過率特性問題的反射型紅外線截止濾鏡。該紅外線截止濾鏡通過對(duì)34層以上的光學(xué)多層膜的每層分別以規(guī)定的光學(xué)膜厚進(jìn)行成膜，從而具有與吸收型紅外線截止濾鏡相同的、從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性。例如日本特開2000-314808號(hào)專利公報(bào)公開了這種技術(shù)。
然而，這種反射型紅外線截止濾鏡需要通過34層以上的、很多的薄膜的層來構(gòu)成光學(xué)多層膜。因此，各層在成膜時(shí)所產(chǎn)生的光學(xué)膜厚偏差會(huì)對(duì)光學(xué)多層膜整體的透過率特性產(chǎn)生很大影響。其結(jié)果是，難以制造出具有穩(wěn)定的透過率特性的產(chǎn)品。由此，導(dǎo)致制造紅外線截止濾鏡所需的時(shí)間、費(fèi)用增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而進(jìn)行的，其目的是提供一種紅外線截止濾鏡及其制造方法，以便能夠減少制造所需的時(shí)間和費(fèi)用，并提高制造效率。
為了解決上述問題，本發(fā)明的紅外線截止濾鏡是一種在透明襯底上形成的多層膜的紅外線截止濾鏡，其中，所述多層膜是通過由高折射率材料構(gòu)成的高折射率薄膜和由低折射率材料構(gòu)成的低折射率薄膜互相交替層疊許多層而形成的，其特征在于所述多層膜是由16層以上32層以下的所述薄膜的層構(gòu)成；從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層是所述高折射率薄膜；所述多層膜的最終層是所述低折射率薄膜；當(dāng)將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第3層至指定的層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜，所述指定的層和所述最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜，所述最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。
根據(jù)該紅外線截止濾鏡，即使只通過16層以上32層以下的光學(xué)多層膜，也能夠得到從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性。因此，與層疊了34層以上光學(xué)薄膜的現(xiàn)有紅外線截止濾鏡相比，能夠抑制各層在成膜時(shí)所產(chǎn)生的光學(xué)膜厚偏差對(duì)透過率特性的影響。其結(jié)果能夠減小制造穩(wěn)定產(chǎn)品的難度。從而，能夠減少制造紅外線截止濾鏡所需的時(shí)間和費(fèi)用，并能夠提高制造效率。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的紅外線截止濾鏡，也可以采用以下形式。所述指定的層可以是從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第6層或者第7層。根據(jù)該紅外線截止濾鏡，能夠得到更接近于人類視覺的透過率特性。
此外，也可以在所述透明襯底和所述多層膜之間設(shè)置由中等折射率材料形成的中等折射率薄膜。根據(jù)該紅外線截止濾鏡，由于使用剝離材料可以很容易地將透明襯底和多層膜分離，所以，即使在多層膜的成膜失敗后，也能夠容易地進(jìn)行再成膜。此外，還能夠提高透明襯底和多層膜之間的粘著力。此外，可以抑制由透明襯底和第1層的高折射率薄膜的折射率差而引起的可見波段中的透過率的波紋。
此外，所述高折射率薄膜可由TiO2構(gòu)成，所述低折射率薄膜可由SiO2或者M(jìn)gF2構(gòu)成。此外，所述中等折射率薄膜也可以由Al2O3構(gòu)成。而且，這些材料的成膜技術(shù)都是公知的。因此，無需使用特殊的成膜技術(shù)而僅利用現(xiàn)有設(shè)備就能夠進(jìn)行制造。
此外，本發(fā)明的紅外線截止濾鏡的制造方法是在透明襯底上形成多層膜，其中，所述多層膜是通過由高折射率材料構(gòu)成的高折射率薄膜和由低折射率材料構(gòu)成的低折射率薄膜互相交替層疊許多層而形成的，該制造方法的特征在于該方法具有在所述透明襯底上層疊用于構(gòu)成16層以上32層以下的所述多層膜的所述薄膜的步驟；當(dāng)將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成所述高折射率薄膜；從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第2層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成所述低折射率薄膜；從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第3層至指定的層，以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚形成各自的所述薄膜；所述指定的層和從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的最終層之間的層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成各自的所述薄膜；所述最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚形成所述低折射率薄膜。
根據(jù)該紅外線截止濾鏡的制造方法，可以通過形成16層以上32層以下的光學(xué)多層膜來制造具有從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性的紅外線截止濾鏡。因此，與層疊了34層以上光學(xué)薄膜的現(xiàn)有紅外線截止濾鏡相比，能夠抑制各層在成膜時(shí)所產(chǎn)生的光學(xué)膜厚偏差對(duì)透過率特性的影響。其結(jié)果能夠減小制造穩(wěn)定產(chǎn)品的難度。從而，能夠減少制造紅外線截止濾鏡所需的時(shí)間和費(fèi)用，并能夠提高制造效率。


圖1是第1至第6實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)說明圖。
圖2是構(gòu)成第1實(shí)施例的16層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖3是構(gòu)成第2實(shí)施例的18層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖4是構(gòu)成第3實(shí)施例的20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖5是構(gòu)成第4實(shí)施例的22層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖6是構(gòu)成第5實(shí)施例的24層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖7是構(gòu)成第6實(shí)施例的26層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖8是具有第1至第6實(shí)施例中的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性說明圖。
圖9是構(gòu)成第7實(shí)施例的18層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖10是構(gòu)成第8實(shí)施例的20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖11是具有第7及第8實(shí)施例中的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性說明圖。
圖12是第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)說明圖。
圖13是構(gòu)成第9實(shí)施例中的一層中等折射率薄膜300和20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。
圖14是第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的透過率特性說明圖。
圖15是紅外線截止濾鏡30的制造步驟的簡(jiǎn)要說明圖。
具體實(shí)施例方式
為了使上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及作用更加清楚，下面，對(duì)適用本發(fā)明的紅外線截止濾鏡的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
首先，對(duì)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的第1至第6實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10進(jìn)行說明。圖1是第1至第6實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)說明圖。紅外線截止濾鏡10是在玻璃襯底100上形成多層膜200而構(gòu)成的，其中，所述多層膜200是通過由高折射率材料構(gòu)成的高折射率薄膜210和由低折射率材料構(gòu)成的低折射率薄膜220互相交替層疊許多層而形成的。該多層膜200由16層以上26層以下的上述薄膜的層構(gòu)成。從玻璃襯底100一側(cè)開始算起，多層膜200的第1層是高折射率薄膜210，最終層(圖1中所示的是第n層)是低折射率薄膜220。即，多層膜200由16以上32以下的偶數(shù)的層構(gòu)成，在這些層中，奇數(shù)層是高折射率薄膜210，偶數(shù)層是低折射率薄膜220。在以下的說明中，將構(gòu)成多層膜200的薄膜層，從玻璃襯底100一側(cè)開始分別稱為第1層、第2層、……、最終層。
玻璃襯底100是透明的水晶。此外，該玻璃襯底100也可以是光學(xué)低通濾波器等光學(xué)部件。高折射率薄膜210使用二氧化鈦(TiO2)作為高折射率材料。低折射率薄膜220使用二氧化硅(SiO2)作為低折射率材料。
接著，對(duì)構(gòu)成第1至第6實(shí)施例中的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚進(jìn)行說明。圖2是構(gòu)成第1實(shí)施例的16層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖3是構(gòu)成第2實(shí)施例的18層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖4是構(gòu)成第3實(shí)施例的20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖5是構(gòu)成第4實(shí)施例的22層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖6是構(gòu)成第5實(shí)施例的24層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖7是構(gòu)成第6實(shí)施例的26層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。在圖2至圖7中，在構(gòu)成多層膜200的薄膜的每一層都標(biāo)注了“層”、“材料”、“光學(xué)膜厚”。該“光學(xué)膜厚”的值表示的是將各層內(nèi)部的光的波長(zhǎng)設(shè)為1時(shí)的厚度。
構(gòu)成圖2至圖7所示的多層膜200的各薄膜將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ設(shè)為750nm，并用以(λ/4)為基準(zhǔn)的光學(xué)膜厚成膜。多層膜200的第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。第3層至指定的層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。所述指定的層，在圖4所示的第3實(shí)施例的20層的多層膜200中是第7層，而在第3實(shí)施例以外的其他多層膜200中是第6層。該指定的層和最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。此外，各層的物理膜厚用“(設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ)×(光學(xué)膜厚)/(薄膜材料的折射率)”來表示。這里，已知二氧化鈦(TiO2)的折射率大約是2.3，二氧化硅(SiO2)的折射率大約是1.46。
下面，對(duì)第1至第6實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10的透過率特性進(jìn)行說明。圖8是具有第1至第6實(shí)施例中的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性說明圖。在圖8中，橫軸表示光的波長(zhǎng)，縱軸表示透過率。圖8中的曲線La～Lf表示具有圖2至圖7所示的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性。圖8中的曲線Lg表示吸收型紅外線截止濾鏡的透過率特性。即，曲線Lg表示對(duì)于再現(xiàn)接近于人類視覺敏感特性的自然色來說理想的透過率特性。
如圖8所示，各紅外線截止濾鏡10的透過率特性La～Lf，在波長(zhǎng)波段400～550nm之間透過率為90％以上。在波長(zhǎng)波段550～750nm之間透過率逐漸下降，并在波長(zhǎng)波段750～1050nm之間透過率降到約10％以下。這樣，第1至第6實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10的透過率特性La～Lf具有與吸收型紅外線截止濾鏡的透過特性Lg幾乎相同的特性。此外，從圖8可知，越是由較多薄膜層構(gòu)成的多層膜200就越能夠抑制透過率特性的波紋(ripple)。
根據(jù)以上說明的第1至第6實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10，即使只通過16層以上26層以下的多層膜200，也能夠得到從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性。因此，與層疊了34層以上光學(xué)薄膜的現(xiàn)有紅外線截止濾鏡相比，能夠抑制各層在成膜時(shí)所產(chǎn)生的光學(xué)膜厚偏差對(duì)透過率特性的影響。其結(jié)果能夠減小制造穩(wěn)定產(chǎn)品的難度。從而，可減少制造紅外線截止濾鏡所需的時(shí)間和費(fèi)用，并能夠提高制造效率。此外，在第1至第6實(shí)施例中，雖然只示出了16層以上26層以下的多層膜200，但在28層以上32層以下的多層膜200中，也能夠得到同樣的透過率特性。而且，各層的光學(xué)膜厚的值并不局限于圖2至圖7所示的值，根據(jù)想要得到的透過率特性、制造效率等，可以在上述各層的膜厚條件范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
接著，對(duì)第7及第8實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10進(jìn)行說明。對(duì)于第7及第8實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10，除了在低折射率薄膜220使用氟化鎂(MgF2)作為低折射率材料的這一點(diǎn)與第2及第3實(shí)施例不同外，其他的結(jié)構(gòu)均相同。第7及第8實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如上述圖1所示。在高折射率薄膜210中，使用二氧化鈦(TiO2)作為高折射率材料。在低折射率薄膜210中，使用氟化鎂(MgF2)作為低折射率材料以代替二氧化硅(SiO2)。
下面，對(duì)構(gòu)成第7及第8實(shí)施例的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚進(jìn)行說明。圖9是構(gòu)成第7實(shí)施例的18層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。圖10是構(gòu)成第8實(shí)施例的20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。在圖9至圖10中，在構(gòu)成多層膜200的薄膜的每一層都標(biāo)注了“層”、“材料”、“光學(xué)膜厚”。該“光學(xué)膜厚”的值表示的是將各層內(nèi)部的光的波長(zhǎng)設(shè)為1時(shí)的厚度。
構(gòu)成圖9及圖10中所示的多層膜200的各薄膜將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ設(shè)為750nm，并用以(λ/4)為基準(zhǔn)的光學(xué)膜厚成膜。多層膜200的第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。第3層至第6層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。第6層和最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。此外，各層的物理膜厚用“(設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ)×(光學(xué)膜厚)/(薄膜材料的折射率)”來表示。這里，已知二氧化鈦(TiO2)的折射率大約是2.3，氟化美(MgF2)的折射率大約是1.38。
下面，對(duì)第7及第8實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10的透過率特性進(jìn)行說明。圖11是具有第7及第8實(shí)施例中的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性說明圖。在圖11中，橫軸表示光的波長(zhǎng)，縱軸表示透過率。圖11中的曲線Lh表示具有圖9所示的第7實(shí)施例的多層膜200的各紅外線截止濾鏡10的透過率特性。圖11中的曲線Li表示具有圖10所示的第8實(shí)施例的多層膜200的紅外線截止濾鏡10的透過率特性。圖11中的曲線Lg表示吸收型紅外線截止濾鏡的透過率特性。
如圖11所示，第7及第8實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10的透過率特性Lh、Li，在波長(zhǎng)波段400～550nm之間透過率為90％以上。在波長(zhǎng)波段550～750nm之間透過率逐漸下降，并在波長(zhǎng)波段750～1050nm之間透過率降到約10％以下。這樣，第7及第8實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10的透過率特性Lh、Li具有與吸收型紅外線截止濾鏡的透過特性Lg幾乎相同的特性。
根據(jù)以上說明的第7及第8實(shí)施例的紅外線截止濾鏡10，可以產(chǎn)生和第1至第6實(shí)施例相同的效果。此外，在第7及第8實(shí)施例中，雖然只示出了18層及20層的多層膜200，但在1 6層及22層以上32層以下的多層膜200中，也能夠得到同樣的透過率特性。此外，各層的光學(xué)膜厚的值并不局限于圖9及圖10所示的值，根據(jù)想要得到的透過率特性、制造效率等，可以在上述各層的膜厚條件范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
接著，對(duì)第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30進(jìn)行說明。圖12是第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)說明圖。第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30，除了在玻璃襯底100和多層膜200之間設(shè)置了由中等折射率材料形成的中等折射率薄膜300的這一點(diǎn)與第3實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10不同外，其余結(jié)構(gòu)均相同。在中等折射率薄膜300中使用氧化鋁(Al2O3)作為中等折射率材料。
接著，對(duì)構(gòu)成第9實(shí)施例中的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚進(jìn)行說明。圖13是構(gòu)成第9實(shí)施例中的一層中等折射率薄膜300和20層的多層膜200的各薄膜的光學(xué)膜厚的說明圖。在圖13中，在構(gòu)成多層膜200的薄膜的每一層都標(biāo)注了“層”、“材料”、“光學(xué)膜厚”。該“光學(xué)膜厚”的值表示的是將各層內(nèi)部的光的波長(zhǎng)設(shè)為1時(shí)的厚度。
構(gòu)成圖13所示的多層膜200的各薄膜將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ設(shè)為750nm，并用以(λ/4)為基準(zhǔn)的光學(xué)膜厚成膜。中等折射率薄膜300以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。多層膜200的第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。第3層至第6層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。第6層至最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜。最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。此外，各層的物理膜厚用“(設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ)×(光學(xué)膜厚)/(薄膜材料的折射率)”來表示。這里，已知二氧化鈦(TiO2)的折射率大約是2.3，二氧化硅(SiO2)的折射率大約是1.46，氧化鋁(Al2O3)的折射率大約是1.64。
接著，對(duì)第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的透過率特性進(jìn)行說明。圖14是第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的透過率特性說明圖。在圖14中，橫軸表示光的波長(zhǎng)，縱軸表示透過率。圖14中的曲線Lc表示圖8所示的第3實(shí)施例的20層紅外線截止濾鏡10的透過率特性。圖14中的曲線Lc*表示圖13所示的第9實(shí)施例的21層紅外線截止濾鏡30的透過率特性。圖14中的曲線Lg表示吸收型紅外線截止濾鏡的透過率特性。
如圖14所示，紅外線截止濾鏡30的透過率特性Lc*，在波長(zhǎng)波段400～550nm之間透過率為90％以上。在波長(zhǎng)波段550～750nm之間透過率逐漸下降，并在波長(zhǎng)波段750～1050nm之間透過率降到約10％以下。這樣，第9實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡30的透過率特性Lc*具有與吸收型紅外線截止濾鏡的透過特性Lg幾乎相同的特性。而且，紅外線截止濾鏡30的透過率特性Lc*與第3實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10的透過率特性Lc相比，在波長(zhǎng)波段400～550nm的可見光區(qū)域內(nèi)其透過率的波紋小。
根據(jù)以上說明的第9實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30，可以獲得和第3實(shí)施例相同的效果，并能夠抑制由玻璃襯底100和第1層的高折射率薄膜210的折射率差值而引起的可見波段中的透過率的波紋。此外，還可以使用剝離材料很容易地分離玻璃襯底100和多層膜200。其結(jié)果是，即使在多層膜200的成膜失敗后，也能夠容易地進(jìn)行再成膜。同時(shí)，還能夠提高玻璃襯底100和多層膜200之間的粘著力。此外，雖然第9實(shí)施例是在第3實(shí)施例的20層紅外線截止濾鏡10中設(shè)置了中等折射率薄膜300，但是，在16層以上32層以下的第1至第8實(shí)施例中的紅外線截止濾鏡10中設(shè)置中等折射率薄膜300時(shí)，也能夠獲得相同的效果。此外，各層的光學(xué)膜厚的值并不局限于圖13所示的值，根據(jù)想要得到的透過率特性、制造效率等，可以在上述各層的膜厚條件范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
接著，對(duì)圖12所示實(shí)施例的紅外線截止濾鏡30的制造方法進(jìn)行說明。圖15是紅外線截止濾鏡30的制造步驟的簡(jiǎn)要說明圖。在該制造步驟中，使用二氧化鈦(TiO2)作為高折射率薄膜210的材料，使用二氧化硅(SiO2)作為低折射率薄膜220的材料，使用氧化鋁(Al2O3)作為中等折射率膜300的材料。
在制造紅外線截止濾鏡30時(shí)，首先，準(zhǔn)備玻璃襯底100(步驟S100)。然后，在準(zhǔn)備好的玻璃襯底100上以規(guī)定的膜厚(例如，圖13所示的光學(xué)膜厚)形成中等折射率膜300(步驟S200)。此外，若省略該中等折射率膜300的成膜步驟(步驟200)，則可制造出圖1所示的紅外線截止濾鏡10。
形成中等折射率膜300以后(步驟S200)，在該中等折射率膜300上以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成第1層的高折射率膜210(步驟S300)。然后，在該第1層的高折射率膜210上，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成第2層的低折射率膜220(步驟S400)。
然后，在第2層的低折射率膜220上，從第3層開始至指定的層(在圖13所示的例子中是第6層)，以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚相互交替形成高折射率膜210及低折射率膜220(步驟S500)，并在該指定的層和最終層之間的層(在圖13所示的例子中是從第7層到第19層)以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚互相交替形成高折射率膜210及低折射率膜220(步驟S600)。
之后，以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚形成最終層的低折射率膜220(步驟S700)，從而完成紅外線截止濾鏡30。
以上，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式

進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于此，可在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)以各種方式實(shí)施本發(fā)明。例如，玻璃襯底100并不局限于水晶，可以是任一種折射率小于高折射率材料的襯底，并且不一定要與光學(xué)部件構(gòu)成一體，也可以是單一的紅外線截止濾鏡。此外，高折射率材料并不局限于二氧化鈦(TiO2)，還可以使用五氧化鉭(Ta2O5)、二氧化鋯(ZrO2)、二氧化鉿(HfO2)。此外，低折射率材料還可以使用二氧化硅(SiO2)、氟化鎂(MgF2)等。此外，還可以使用作為中等折射率材料的氧化鋁(Al2O3)來代替低折射率材料。此外，這些材料不僅可以單獨(dú)使用而且還可以混合使用。
權(quán)利要求
1.一種紅外線截止濾鏡，該紅外線截止濾鏡在透明襯底上形成有多層膜，其中，所述多層膜是通過由高折射率材料構(gòu)成的高折射率薄膜和由低折射率材料構(gòu)成的低折射率薄膜互相交替層疊許多層而形成的，其特征在于所述多層膜是由16層以上32層以下的所述薄膜的層構(gòu)成；從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層是所述高折射率薄膜；所述多層膜的最終層是所述低折射率薄膜；當(dāng)將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第3層至指定的層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜，所述指定的層和所述最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚成膜，所述最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚成膜。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外線截止濾鏡，其特征在于所述指定的層是從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第6層或者第7層。
3.如權(quán)利要求1所述的紅外線截止濾鏡，其特征在于所述高折射率薄膜由TiO2構(gòu)成，所述低折射率薄膜由SiO2或者M(jìn)gF2構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的紅外線截止濾鏡，其特征在于在所述透明襯底和所述多層膜之間設(shè)有由中等折射率材料構(gòu)成的中等折射率薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的紅外線截止濾鏡，其特征在于在所述透明襯底和所述多層膜之間設(shè)有由Al2O3構(gòu)成的中等折射率薄膜。
6.如權(quán)利要求1所述的紅外線截止濾鏡，其特征在于具有從波長(zhǎng)550nm到750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性。
7.一種紅外線截止濾鏡的制造方法，所述紅外線截止濾鏡在透明襯底上形成有多層膜，其中，所述多層膜是通過由高折射率材料構(gòu)成的高折射率薄膜和由低折射率材料構(gòu)成的低折射率薄膜互相交替層疊許多層而形成的，該制造方法的特征在于具有在所述透明襯底上層疊構(gòu)成16層以上32層以下的所述多層膜的所述薄膜的步驟；當(dāng)將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第1層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成所述高折射率薄膜，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第2層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成所述低折射率薄膜，從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第3層至指定的層，以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚形成各自的所述薄膜，所述指定的層和從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的最終層之間的層，以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚形成各自的所述薄膜，所述最終層，以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚形成所述低折射率薄膜。
8.如權(quán)利要求7所述的紅外線截止濾鏡的制造方法，其特征在于將從所述透明襯底一側(cè)開始的所述多層膜的第6層或者第7層設(shè)為所述指定的層。
9.如權(quán)利要求7所述的紅外線截止濾鏡的制造方法，其特征在于形成由TiO2構(gòu)成的所述高折射率薄膜，形成由SiO2或者M(jìn)gF2構(gòu)成的所述低折射率薄膜。
10.如權(quán)利要求7所述的紅外線截止濾鏡的制造方法，其特征在于在所述透明襯底和所述多層膜之間形成由中等折射率材料構(gòu)成的中等折射率薄膜。
11.如權(quán)利要求7所述的紅外線截止濾鏡的制造方法，其特征在于在所述透明襯底和所述多層膜之間形成由Al2O3構(gòu)成的中等折射率薄膜。
12.如權(quán)利要求7所述的紅外線截止濾鏡的制造方法，其特征在于該紅外線截止濾鏡具有從波長(zhǎng)550nm至750nm之間透過率逐漸下降的透過率特性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠減少制造時(shí)間和費(fèi)用、提高制造效率的反射型紅外線截止濾鏡及其制造方法。在玻璃襯底(100)上形成紅外線截止濾鏡(10)，包括由高折射率薄膜(210)和低折射率薄膜(220)互相交替層疊許多層而形成的16層以上32層以下的多層膜(200)，從玻璃襯底(100)一側(cè)開始，第1層是高折射率薄膜(210)，最終層是低折射率薄膜(220)，并且，當(dāng)將設(shè)計(jì)波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，第1層及第2層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚、第3層至指定的層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚、指定的層和最終層之間的層以(λ/4)以上的光學(xué)膜厚、以及最終層以(λ/4)以下的光學(xué)膜厚分別成膜。
文檔編號(hào)B32B19/00GK1536377SQ20041000039
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者近藤康寬 申請(qǐng)人:愛而慕株式會(huì)社