JP2018155961A - 分光フィルタおよび分光測光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記バンドパスフィルタ層は、基板の第1方向に沿って、第1端から第2端に向かうにしたがって厚さが一定の勾配で大きくなることにより主透過波長λTが長くなる線形可変フィルタ層である。
前記短波長カットフィルタ層は、前記第1端と前記第2端の間の全域において、その遮断帯CSが前記バンドパスフィルタ層の前記主透過波長λTを透過し、該主透過波長λTより短波長側にある副透過帯TSを遮断する可変フィルタ層である。
前記長波長カットフィルタ層は、前記第1端と前記第2端の間の全域において、その遮断帯CLが前記バンドパスフィルタ層の前記主透過波長λTを透過し、該主透過波長λTより長波長側にある副透過帯TLを遮断する可変フィルタ層である。
さらに、前記長波長カットフィルタ層は、ある波長領域の光を遮断する多層膜スタックを一つの基本スタックとして、複数の基本スタックを有している。
そして、前記複数の基本スタックのうち、前記第1端近傍において前記遮断帯CLのうち最も短波長側の領域を遮断する第1基本スタックは、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記バンドパスフィルタ層との厚さ比が一定である。このことにより、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記バンドパスフィルタ層の前記主透過波長λTを透過し、少なくとも前記副透過帯TLの最も短波長側の領域を遮断する線形可変フィルタ層である。
そして、前記第1端近傍において前記遮断帯CLのうち最も長波長側の領域を遮断する第2基本スタックは、前記第1方向に沿って、前記第1端から前記第2端に向かうにしたがって厚くなり、当該第2基本スタックと前記バンドパスフィルタ層との厚さ比が前記第1端における当該厚さ比より小さい部分を有する可変フィルタ層である。
厚さ増加率={(tx−tA)/tA}・{1/(x−xA)}
と定義することができる。ここで、txは位置xでの層の厚さ、tAは位置xA(第1端)での層の厚さである。厚さ増加率をこのように定義すると、厚さの勾配が一定であれば、厚さ増加率は一定となる。また、2つの層の厚さ比が一定であれば、2つの層の厚さ増加率は等しくなる。例えば、第1端xAと第2端xBの間の全域でSCF層15の厚さとBPF層14の厚さとの比tsx/tbxが一定である場合は、第1端xAと第2端xBの間の全域でSCF層の厚さ増加率とBPF層の厚さ増加率は等しい。
t2x≧t2A
であって、t2xは図8の直線Gよりも上側にあることを要する。
t2x≧t1x
であって、t2xは図8の直線Hより上側にあることを要する。
t2x/t1x≦t2A/t1A、t2x/tbx≦t2A/tbA
であって、t2xは図8の直線Iより下側にあることを要する。
t2x≦{(t1A+t2A)/2}・(t1B/t1A)
であって、t2xは図8の直線Jより下側にある。特に好ましくは、第2端における第2基本スタックの厚さt2Bが、第1基本スタックの厚さt1Bと一致する。この場合は、第2端において第1基本スタックと第2基本スタックの遮断する波長範囲が一致して、図7(C)に示した分光特性が得られる。
t2x/tbx=一定 (xA≦x≦xF)
t2x=一定 (xF≦x≦xB)
11 透明基板
12 第1面
13 第2面
14 バンドパスフィルタ層
15 短波長カットフィルタ層
16 長波長カットフィルタ層
17 第1基本スタック
18 第2基本スタック
20 分光フィルタ
21 固定フィルタ層
40 分光測光装置
41 光学系
42 リニアアレイ型光センサ
50 分光フィルタ
51 透明基板
54 バンドパスフィルタ
56 長波長カットフィルタ
λT 主透過波長
TS 短波長側の副透過帯
TL 長波長側の副透過帯
CS 短波長カットフィルタ層の遮断帯
CL 長波長カットフィルタ層の遮断帯
C1L 第1基本スタックの遮断帯
C2L 第2基本スタックの遮断帯
tbx、tbA BPF層のそれぞれ位置x、第1端における厚さ
tsx SCF層の位置xにおける厚さ
t1x、t1A、t1B 第1基本スタックのそれぞれ位置x、第1端、第2端における厚さ
t2x、t2A、t2B 第2基本スタックのそれぞれ位置x、第1端、第2端における厚さ
xA 第1端
xB 第2端
Claims (9)
- 透明基板と、
前記透明基板の第1面に形成されたバンドパスフィルタ層、短波長カットフィルタ層および長波長カットフィルタ層とを有し、
前記バンドパスフィルタ層は、基板の第1方向に沿って、第1端から第2端に向かうにしたがって厚さが一定の勾配で大きくなることにより主透過波長λTが長くなる線形可変フィルタ層であり、
前記短波長カットフィルタ層は、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記バンドパスフィルタ層の前記主透過波長λTを透過し、該主透過波長λTより短波長側にある副透過帯TSを遮断帯CSにより遮断する可変フィルタ層であり、
前記長波長カットフィルタ層は、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記バンドパスフィルタ層の前記主透過波長λTを透過し、該主透過波長λTより長波長側にある副透過帯TLを遮断帯CLにより遮断する可変フィルタ層であって、かつ、
前記長波長カットフィルタ層は、ある波長領域の光を遮断する多層膜スタックを一つの基本スタックとして、複数の基本スタックを有し、
前記複数の基本スタックのうち、前記第1端近傍において前記遮断帯CLのうち最も短波長側の領域を遮断する第1基本スタックは、前記バンドパスフィルタ層との厚さ比が一定であることにより、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記主透過波長λTを透過し、少なくとも前記副透過帯TLの最も短波長側の領域を遮断する線形可変フィルタ層であり、
前記第1端近傍において前記遮断帯CLのうち最も長波長側の領域を遮断する第2基本スタックは、前記第1端から前記第2端に向かうにしたがって厚くなり、当該第2基本スタックと前記バンドパスフィルタ層との厚さ比が前記第1端における当該厚さ比より小さい部分を有する可変フィルタ層である、
分光フィルタ。 - 前記短波長カットフィルタ層は、前記第1端と前記第2端の間の全域において、前記バンドパスフィルタ層との厚さ比が一定の線形可変フィルタ層である、
請求項1に記載の分光フィルタ。 - 前記第1基本スタックと前記第2基本スタックは、前記第2端において、それぞれが遮断する波長範囲が互いに半分以上重なっている、
請求項1または2に記載の分光フィルタ。 - 前記第1基本スタックと前記第2基本スタックは、同じ材料と層数からなる、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の分光フィルタ。 - 前記第2基本スタックは、前記第1端から前記第2端に向かうにしたがって厚さが一定の勾配で大きくなる線形可変フィルタ層である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の分光フィルタ。 - 前記主透過波長λTは、前記第1端において700nm以上であり、前記第2端において2500nm以下である、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の分光フィルタ。 - 所定の波長範囲より長波長および/または短波長の光を遮断する固定フィルタ層が、前記透明基板の第2面に形成された、
請求項1〜6のいずれか一項に記載された分光フィルタ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載された分光フィルタと、
前記第1方向に沿って複数の受光素子が配列され、前記分光フィルタを透過した光を受光するリニアアレイ型光センサと、
を有する分光測光装置。 - 光路上の前記分光フィルタの前または後に、所定の波長範囲より長波長および/または短波長の光を遮断する固定フィルタをさらに有する、
請求項8に記載の分光測光装置。
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2017
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