JP2021047325A - 光学部材及びカメラモジュール - Google Patents
光学部材及びカメラモジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021047325A JP2021047325A JP2019170721A JP2019170721A JP2021047325A JP 2021047325 A JP2021047325 A JP 2021047325A JP 2019170721 A JP2019170721 A JP 2019170721A JP 2019170721 A JP2019170721 A JP 2019170721A JP 2021047325 A JP2021047325 A JP 2021047325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- light
- optical member
- optical
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/0808—Mirrors having a single reflecting layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/02—Bodies
- G03B17/17—Bodies with reflectors arranged in beam forming the photographic image, e.g. for reducing dimensions of camera
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Blocking Light For Cameras (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
当該光学部材は、反射面を備え、上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の平均反射率が、400nm以上640nm以下の波長領域で80%以上、700nm以上1150nm以下の波長領域で8%以下である。
上記反射面の態様は限定されない。例えば、上記反射面が基材に構成されていてもよいし、上記反射面がプリズムの斜面に構成されていてもよい。上記反射面がプリズムの斜面に構成される場合、プリズムの形状は限定されない。また、単層樹脂や積層フィルムの表面に上記反射面が構成されていてもよいし、基材に塗工することにより上記反射面を構成してもよい。
当該光学部材は、基材と、上記反射面を構成する反射層とを備え、上記基材が、680nm以上1200nm以下の波長領域に吸収極大を有する化合物を含有するとよい。上記基材に含有される上記化合物が680nm以上1200nm以下の領域の光を吸収することにより、当該光学部材はシリコンフォトダイオードの感度が高く、人間の視感度が低い700nm以上1150nm以下の波長領域の光に対する反射を抑制することができる。上記基材は、本発明の効果を損なわない限り材質、形状等は特に制限されないが、透明無機材、透明樹脂等を用いることが可能である。上記光学部材は、図5A又は図5Bのように一つの基材から形成されていても、図5C、図5D又は図5Eのように複数の基材から形成されていても、図5Fのように曲面を有する基材から形成されていてもよい。
上記反射層の態様は限定されない。例えば、誘電体多層膜、高屈折率材料を含む高屈折材料層、中屈折率材料を含む中屈折率材料層、低屈折率材料を含む低屈折材料層、金属層、半導体層、高屈折率材料、中屈折率材料、低屈折材料を分散させた樹脂層等の態様であってよい。また、複数の反射層を組み合わせた態様であってもよい。さらに、上記基材の一方の面に上記反射層が積層されていてもよく、複数の面に上記反射層が積層されていてもよい。上記基材に反射層が積層される場合は、反射層の表面に反射面が構成されてもよいし、反射層と基材が接する面に反射面が構成されてもよい。
上記化合物は、680nm以上1200nm以下の波長領域に吸収極大があれば特に限定されない。例えば、スクアリリウム系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム系化合物、ヘキサフィリン系化合物、アゾ系化合物、ナフトキノン系化合物、ポリメチン系化合物、オキソノール系化合物、ピロロピロール系化合物、トリアリールメタン系色素、ジイモニウム系化合物、ジチオール錯体系化合物、ジチオレン錯体系化合物、ジピロメテン系化合物、メルカプトフェノール錯体系化合物、メルカプトナフトール錯体系化合物等が挙げられる。なお上記化合物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
当該光学部材は、頂角が70°以上120°以下である三角形断面を有するプリズムを備えるとよい。かかる場合、上記反射面が上記プリズムの上記頂角に対向する斜面に構成される。これにより上記反射面の斜角が変動することなく、一定の反射角で鏡面反射をすることができる。上記頂角は、80°以上110°以下であるとより好ましく、略直角であるとさらに好ましい。
上記プリズムは、上記反射面に向かって入射する光が透過する入光面をさらに備えているとよい。上記入光面の光学特性としては、上記入光面に対して垂直から5°で入射した無偏光光線の平均反射率が、400nm以上640nm以下の波長領域で20%以下であるとより好ましい。上記入光面の光学特性が上記範囲内であれば、光が上記入光面に対して略垂直方向に入射する際に、上記入光面での400nm以上640nm以下の波長領域の可視光に対する反射を防止することができる。
上記プリズムは、上記反射面において反射された光が透過する出光面をさらに備えているとよい。上記出光面の光学特性としては、上記出光面に対して垂直から5°で入射した無偏光光線の平均反射率が、750nm以上1150nm以下の波長領域で20%以下であると好ましく、10%以下であるとより好ましく、5%以下であるとさらに好ましい。上記出光面の光学特性が上記範囲内であれば、上記反射面において反射された光が上記出光面に対して略垂直方向に入射する際に、上記出光面での750nm以上1150nm以下の波長領域の光に対する反射を防止することができる。
上記プリズムは、入光面を入射後、上記反射面に対して垂直から45°の角度で反射して出光面を透過する無偏光光線において、平均透過効率が400nm以上640nm以下の波長領域で80%以上、700nm以上1150nm以下の波長領域で8%以下、透過率が600nmの波長で80%以上、かつ最大透過効率が700nm以上1150nm以下の波長領域で20%以下であるとよい。ここで、「平均透過効率」とは上記入光面に入射した無偏光光線の光量に対する、無偏光光線が反射面による反射を経て、出光面から出光した無偏光光線の光量の比率をいう。上記プリズムの光学特性が上記範囲内であれば、上記プリズムに入光した光が、反射面による反射及び出光面からの透過を通じて、人間の視感度の低い700nm以上1150nm以下の波長領域の光の透過を抑え、人間の視感度の高い400nm以上640nm以下の波長領域の光を透過させることができる。
当該カメラモジュールは、光学部材を備えるカメラモジュールであって、上記光学部材が反射面を備え、上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の平均反射率が、400nm以上640nm以下の波長領域で80%以上、700nm以上1150nm以下の波長領域で8%以下である。
以下、本発明の実施形態に係る光学部材及びカメラモジュールについて図面を参照しつつ、詳説する。
図1に示す光学部材1は、直角二等辺三角形断面を有するプリズム5を備えている。プリズム5は直角三角柱状であり、反射面2、入光面3及び出光面4を備えている。直交する二つの平面が入光面3及び出光面4を構成し、入光面3及び出光面4に鋭角(図1の実施形態では45°)を成して交差する斜面が反射面2を構成している。
基材24は透明無機材であってよい。透明無機材としては特に限定されないが、石英、ホウケイ酸塩系ガラス、ケイ酸塩系ガラス、化学強化ガラス、物理強化ガラス、ソーダガラス、リン酸塩系ガラス、アルミナガラス、サファイアガラス、色ガラス等が挙げられる。これらの市販品としては、SCHOTT社製の、D263、BK7、B270、KG1又はKG1を上記基材の形状に切削したもの、KG3又はKG3を上記基材の形状に切削したもの、KG5又はKG5を上記基材の形状に切削したもの、HOYA(株)製の、C5000を上記基材の形状に切削したもの、CD5000を上記基材の形状に切削したもの、E−CM500Sを上記基材の形状に切削したもの、コーニング社製の、GorillaGlass、WillowGlass、松浪硝子工業(株)製の、BS1〜11及びBS1〜11を上記基材の形状に切削したもの、日本ガイシ(株)製のハイセラム等が挙げられる。これらの中でも可視光透過率の高さと近赤外線遮蔽性能に優れる等の点から、ホウケイ酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスが好ましく、ホウケイ酸ガラスとしては、特に制限されないが、上記D263、BK7、B270、KG1、KG3、KG5等が挙げられ、リン酸塩系ガラスとしては、特に制限されないが、銅原子を含むリン酸銅塩系ガラス等が挙げられる。銅原子を含むリン酸銅塩系ガラスは、例えば、特表2015−522500号公報、国際公開第2011/071157号、国際公開第2017/208679号に記載の方法で得ることができる。リン酸塩系ガラスとしては、高温高湿環境下において光学特性の変化が少ない傾向にあるフッ素原子を含むフツリン酸塩系ガラスが好ましい。
基材24が、上記透明樹脂を含む板状基材である場合、基材24は、例えば、溶融成形又はキャスト成形により形成することができ、さらに、必要により、成形後に、反射防止剤、ハードコート剤、帯電防止剤等のコーティング剤等をコーティングすることで、オーバーコート層が積層された基材を製造することができる。
上記溶融成形としては、具体的には、基材24が樹脂と添加剤を含む場合、樹脂と添加剤とを溶融混練りして得られたペレットを溶融成形する方法、樹脂と添加剤とを含有する樹脂組成物を溶融成形する方法、添加剤、樹脂、溶剤等を含む樹脂組成物から溶剤を除去して得られたペレットを溶融成形する方法等が挙げられる。溶融成形方法としては、射出成形、溶融押出成形、ブロー成形等を挙げられる。基材24が透明無機材を含む場合、無機材の融点や離型性に応じて、白金るつぼ、白金−ロジウムるつぼ、金るつぼ、イリジウムるつぼ、アルミナ磁器製るつぼ等を使用し、るつぼ内にて透明無機材を溶融した後、オーバーフロー法、フロート法等で成形する方法が挙げられる。
上記キャスト成形としては、添加剤、樹脂、溶剤等を含む樹脂組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶剤を除去する方法が挙げられる。また、添加剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を含む硬化性組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶媒を除去した後、紫外線照射、加熱等の適切な手法により硬化させる方法であってもよい。
基材24は、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、光安定化剤、蛍光消光剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有してもよい。これら添加剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
本発明に係る光学部材は、反射面を構成する反射層が、誘電体多層膜であってもよい。上記誘電体多層膜は複数であってもよい。例えば、図5Aに示す光学部材31は、反射面32を構成する反射層が誘電体多層膜36aであって、基材35のもう一方の面に誘電体多層膜36bを有している。光学部材31は、基材35の反射面を構成する面のみに誘電体多層膜36aを有してもよい。光学部材31は、その反りを抑制できる等の点から、基材の両面に誘電体多層膜36a及び36bを有することが好ましく、誘電体多層膜36aと誘電体多層膜36bとの総物理膜厚の差の絶対値が5.0μm未満であることがより好ましい。より好ましくは、4.0μm未満であり、いっそう好ましくは3.0μm未満、さらに好ましくは2.0μm未満、特に好ましくは1.5μm未満、最も好ましくは1.0μm未満である。誘電体多層膜36aと誘電体多層膜36bとの総物理膜厚の差の絶対値が0.1μm以上5.0μm未満の場合、反りを抑制する点から、一方の面の誘電体多層膜を形成する際の温度と、もう一方の面の誘電体多層膜を形成する際の温度が、10℃程度から80℃程度の範囲で異なるようにすることが好ましい。
上記誘電体多層膜は、積層する各層の膜厚を適切に設定することで、光学干渉により反射帯域を形成する。ここで反射帯域とは、上記誘電体多層膜形成面から45°の角度から入射した際に反射率が80%以上となる波長帯域のことをいう。本発明の光学部材は、400nm以上640nm以下の可視光線波長領域を効率よくセンサへ届けるため、上記波長領域に反射率80%以上の上記反射帯域を有する反射面を備える。より効率良くセンサに可視光線を届ける為に、上記反射率は85%以上、いっそう好ましくは90%以上である。また、ノイズやゴーストの原因となる人間の目の視感度が低い700nm以上1150nm以下の近赤外線波長領域をセンサへ侵入することを防ぐ為に、上記波長領域に反射帯域を有さない。700nm以上1150nm以下の波長領域の反射率は8%以下であり、よりノイズを低減する観点から6%以下、さらに好ましくは4%以下である。
本発明に係る光学部材は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記基材と上記誘電体多層膜との間、上記基材の上記誘電体多層膜が設けられた面と反対側の面、又は上記誘電体多層膜の上記基材が設けられた面と反対側の面に、上記基材や上記誘電体多層膜の表面硬度の向上、耐薬品性の向上、帯電防止、傷消し等の目的で、反射防止層、ハードコート膜、帯電防止膜等の機能膜を適宜有していてもよい。本発明に係る光学部材は、上記機能膜を1層含んでもよく、2層以上含んでもよい。本発明に係る光学部材が上記機能膜を2層以上含む場合には、同様の層を2層以上含んでもよいし、異なる層を2層以上含んでもよい。
また、本発明に係る光学部材は、その最表層又は層中の一部に遮光膜を有してもよい。例えば、図7Aの光学部材51は、基材53の表面に遮光膜52を有している。また、図7Bの光学部材61は、基材63の入光面及び出光面に遮光膜62a及び遮光膜62bを有している。このように遮光膜を有することで、光学部材51又は光学部材61を備える固体撮像装置やカメラモジュールにおいて、フレームやレンズで反射した光がセンサに入射することを抑制でき、ゴーストが抑制された画像を容易に得ることができるため好ましい。
図9Aに示すカメラモジュール101aは、前述した光学部材1を備えており、光学部材1が反射面2を備えている。カメラモジュール101aは、さらにレンズ102と光学フィルター103aと光学センサ104aとを備えている。図9Bに示すカメラモジュール101bは、前述した光学部材11を備えており、光学部材11が反射面12を備えている。また、本発明に係るカメラモジュールは、レンズと光学センサとの間に光学フィルターを備えてなくてもよい。例えば、図9Cのカメラモジュール101cでは、レンズ102と光学センサ104aとの間に、光学フィルター103aを設置せず、光学部材1の入光前の光路上にカバーガラス107を設置している。
本フィルターを用いた固体撮像装置の受光部にはブラックシリコンを用いてもよい。ブラックシリコンは、例えば、シリコンウエハに、特定の雰囲気下でレーザー照射することにより、シリコン表面に微小スパイクを形成することで得ることができる。ブラックシリコンを用いた場合、シリコンフォトダイオードを用いた場合に比べ、近赤外線帯域の受光感度が高くなる等のため、ブラックシリコンは、近赤外線を用いた撮像素子により好適に用いられる。ブラックシリコンを用いたCMOSの市販品としては、SiOnyx社XQEシリーズ等が挙げられる。
今回開示された実施形態は、例示であって本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換、追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解されるべきである。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されない。なお、「部」は、特に断りのない限り「質量部」を意味する。また、各物性値の測定方法及び物性の評価方法は以下のとおりである。
樹脂の分子量は、東ソー(株)製GPC装置(HLC−8220型、カラム:TSKgelα−M、展開溶剤:THF)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定した。
エスアイアイ・ナノテクノロジーズ(株)製の示差走査熱量計(DSC6200)を用いて、昇温速度:毎分20℃、窒素気流下で測定した。
下記式(a)で表される8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン(以下「DNM」ともいう。)100部、1−ヘキセン(分子量調節剤)18部及びトルエン(開環重合反応用溶媒)300部を、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を80℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.6mol/リットル)0.2部と、メタノール変性の六塩化タングステンのトルエン溶液(濃度0.025mol/リットル)0.9部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
容器に、樹脂合成例1で得られた樹脂A 100部、及び塩化メチレンを加えて樹脂濃度が20重量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜をさらに減圧下140℃で2時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの透明樹脂製基材からなる基材Aを得た。
容器に、シクロオレフィン樹脂(日本ゼオン(株)、ZEONEX)100部、及びシクロヘキサンを加えて樹脂濃度が20重量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜をさらに減圧下150℃で2時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの透明樹脂製基材からなる基材Bを得た。
厚み0.1mmのガラス基材(ショット日本株式会社製、D263T eco)を基材Cとした。
容器に、樹脂合成例1で得られた樹脂A 100部、化合物Aを0.04部、後述する化合物Dを0.08部及び塩化メチレンを加えて樹脂濃度が20重量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜をさらに減圧下140℃で2時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの透明樹脂製基材からなる基材Dを得た。
図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmの三角柱型TECHSPEC(登録商標)合成石英製直角プリズム(エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製)を基材Eとした。
[基材F]
シクロオレフィン樹脂(日本ゼオン株式会社製ZEONEX T62R)を、射出成形機としてFANUC社のROBOSHOT S−2000i30Bを用いて、シリンダ温度320℃、金型温度160℃、射速 20mm/s、保圧時間6分、サイクルタイム20分で、図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmとして、シクロオレフィン樹脂製直角プリズムを得た。得られた直角プリズムを基材Fとした。
樹脂合成例1で得られた樹脂Aを、基材Fと同様の射出条件で図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmとして、シクロオレフィン樹脂製直角プリズムを得た。得られた直角プリズムを基材Gとした。
樹脂合成例1で得られた樹脂Aを、マイクロ波成形装置を用いて、100℃で樹脂Aを予備加熱1時間実施の後、マイクロ波の照射強度3kW、昇温速度5℃/min、目標温度180℃、温度保持時間10分とし、図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmのシクロオレフィン樹脂製直角プリズムを得た。同様に樹脂Aからなる縦1.0mm、幅1.0mm、奥行き1.0mmの立方体Aを形成した。得られた立方体Aの一つの面に塩化メチレンを塗布した後、上記シクロオレフィン樹脂製直角プリズムに、図8Aに示すように2個圧着させた後、150℃で30分乾燥することで、光路が関与しない位置に凹凸部を有する直角プリズムを基材Hとした。
P2O5を41部、Al2O3を5部、Na2Oを24部、MgF2を6部、CaOを6部、BaOを12部、CuOを0.035部秤量して混合した。白金ルツボに入れ、1000℃の温度で加熱溶融した。十分に撹拌・清澄した後、金型内に鋳込み、図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmのリン酸銅ガラス製の直角プリズムを得た。得られた直角プリズムを基材Iとした。
樹脂合成例1で得られた樹脂A、後述する化合物Aを、射出成型条件を図4に示す長さL5.0mm、幅W5.0mm、高さH5.0mmとして、シクロオレフィン樹脂製直角プリズムを得た。得られた直角プリズムを基材Jとした。
下記樹脂組成物(1)をスピンコートで下記表8に示す基材の面に塗布した後、ホットプレート上80℃で2分間加熱し、溶剤を揮発除去することで硬化層を形成した。この際、該硬化層の膜厚が0.8μm程度となるようにスピンコーターの塗布条件を調整した。
樹脂組成物(1):イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート(商品名:アロニックスM−315、東亜合成化学(株)製)30部、1,9−ノナンジオールジアクリレート20部、メタクリル酸20部、メタクリル酸グリシジル30部、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5部、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン(商品名:IRGACURE184、チバ・スペシャリティ・ケミカル(株)製)5部及びサンエイドSI−110主剤(三新化学工業(株)製)1部を混合し、固形分濃度が50質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径0.2μmのミリポアフィルタでろ過した溶液。
塗布膜Aにおける化合物A 0.4部及び化合物D 0.8部の代わりに後述する化合物B 0.8部を用いた他は同様の手順にて、塗布膜Bを得た。
塗布膜Aにおける化合物A 0.4部及び化合物D 0.8部の代わりに化合物A 0.2部、後述する化合物C 0.68部及び化合物D 0.8部を用いた他は同様の手順にて、塗布膜Cを得た。
塗布膜Aにおける化合物A 0.4部及び化合物D 0.8部の代わりに化合物A 0.2部を用いた他は同様の手順にて、塗布膜Dを得た。
樹脂組成物(1)を、スピンコーターを用い、乾燥後の膜厚が各0.002mmとなるように塗布後、イナートオーブン(ヤマト科学(株)製イナートオーブンDN410I)を用い、80℃で3分間乾燥した。塗布した膜の上に、樹脂製近赤外線カットフィルタールミクルUCF(ルミクル100−132)を300g/cm2の応力で圧着後、UVコンベア(アイグラフィックス(株)製、アイ紫外硬化用装置、型式US2−X0405 60Hz)を用い、メタルハライドランプ照度270mW/cm2、露光量500mJ/cm2でUV硬化させ、塗布膜Eを得た。
容器に、樹脂合成例1で得られた樹脂Aを100部、後述する化合物Bを0.16部及び塩化メチレンを加えて樹脂濃度が20重量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜をさらに減圧下140℃で2時間乾燥して、厚さ0.05mm、縦60mm、横60mmの透明樹脂膜を得た。別途、基材に下記樹脂組成物(2)をスピンコートで塗布した後、ホットプレート上80℃で2分間加熱し、溶剤を揮発除去することで硬化層を形成した。この際、該硬化層の膜厚が2μm程度となるようにスピンコーターの塗布条件を調整した。
樹脂組成物(2):トリシクロデカンジメタノールアクリレート 60部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 5部、メチルエチルケトン(固形分濃度が30質量%となるよう使用)を含む組成物。
塗布膜Fにおける化合物B 0.16部の代わりに化合物A 0.04及び化合物C0.14部及び化合物D 0.16部を用いた他は同様の手順にて、塗布膜Gを得た。
イオンアシスト真空蒸着装置を用い、開始圧0.0001Pa、蒸着温度120℃、イオンガンへの供給ガスとして酸素とアルゴンとの混合ガスを用いて、60nm以下の物理膜厚の層は水晶振動子の積算膜厚で制御し、単位面積あたりのイオン電流密度(μA/cm2)を成膜レート(Å/秒)で除した単位成膜レート・面積あたりのイオン電流密度8μA・秒/Å・cm2のイオンアシストを行いながらシリカ層(SiO2:550nmの光の屈折率が1.47)形成し、単位成膜レート・面積あたりのイオン電流密度10μA・秒/Å・cm2以上20μA・秒/Å・cm2以下のイオンアシストを行いながら酸化チタン層(TiO2:550nmの光の屈折率が2.48)形成し、シリカ層と酸化チタン層とが交互に積層されてなる以下に示す設計(I)の誘電体多層膜を設けた。
蒸着Aにおける設計(I)を表2に示す設計(II)に変えた他は同様の手順にて誘電体多層膜を設けた。
蒸着Aにおける設計(I)を表3に示す設計(III)に変えた他は同様の手順にて誘電体多層膜を設けた。
RFマグネトロンスパッタ装置を用いて、シリコンを蒸着源とし、RFパワー300W、酸素/(アルゴン+水素+酸素)が20%の混合比のガスを20SCCM供給しながら成膜することで得られるシリカ層(SiO2:550nmの光の屈折率1.46)と、水素/(アルゴン+水素)が5%の混合比のガスを20SCCM供給しながら成膜することで得られるアモルファスシリコン層(α−Si:H:550nmの光の屈折率4.1)とが交互に積層されてなる表4に示す設計(IV)の誘電体多層膜を設けた。
蒸着Aにおける設計(I)を表5に示す設計(V)に変えた他は同様の手順にて誘電体多層膜を設けた。
RFマグネトロンスパッタ装置を用いて、Alを蒸着源とし、RFパワー300Wで成膜することで得られるAlを50nmの蒸着膜として設けた。
RFマグネトロンスパッタ装置を用いて、Agを蒸着源とし、RFパワー300Wで成膜することで得られるAgを100nmの蒸着膜として設けた。
蒸着Aにおける設計(I)を表6に示す設計(VI)に変えた他は同様の手順にて誘電体多層膜を設けた。
蒸着Aにおける設計(I)を表7に示す設計(VII)に変えた他は同様の手順にて誘電体多層膜を設けた。
紫外線硬化性遮光インク(Marabu社製UltraPackUVK+180)を光学部材外周に幅1mm、厚み10μmスクリーン印刷にて塗布した。UVコンベア(アイグラフィックス(株)製、アイ紫外硬化用装置、型式US2−X0405、60Hz)を用い、メタルハライドランプ照度100mW/cm2、露光量200mJ/cm2でUV硬化させ、遮光膜Aを得た。
化合物として以下の化学式(A)で表される化合物Aを用いた。化合物Aは、ジクロロメタン中に溶解させた際の極大吸収波長が698nmである。
化合物として以下の化学式(B)で表される化合物Bを用いた。化合物Bは、樹脂A中の極大吸収波長が1095nmである。
化合物として以下の化学式(C)で表される化合物Cを用いた。化合物Cは、ジクロロメタン中に溶解させた際の極大吸収波長が738nmである。
紫外線吸収剤として、オリエント化学工業(株)製「BONASORB UA−3911」を化合物Dとして用いた。化合物Dは、ジクロロメタン中に溶解させた際の極大吸収波長が391nmである。
上記基材Aを作成し、図5Aに示す光学部材31が有する誘電体多層膜36a(以下、実施例1から実施例5、比較例1及び比較例2においてA面という。)を上記蒸着Bにて、誘電体多層膜36b(以下、実施例1から実施例5、比較例1及び比較例2においてB面という。)を上記蒸着Aにて行うことで光学部材を得た。
下記表8の実施例2から実施例5に示す基材、蒸着方法、遮光膜にて光学部材を作成した以外は、実施例1と同様にして、光学部材を得た。
下記表8の比較例1から比較例2に示す基材、蒸着方法、遮光膜にて光学部材を作成した以外は、実施例1と同様にして、光学部材を得た。
上記基材Eを作成し、図5Bに示す光学部材41aが有する誘電体多層膜46a(以下、実施例6から実施例18及び比較例3においてA面という。)を上記蒸着Cにて、誘電体多層膜46b(以下、実施例6から実施例18及び比較例3においてB面という。)を上記蒸着Aにて、誘電体多層膜46c(以下、実施例6から実施例18及び比較例3においてC面という。)を上記蒸着Aにて蒸着した。さらに、B面及びC面に遮光膜Aを形成することで光学部材を得た。
上記基材Gを作成し、B面に塗布膜Aを形成し、A面を上記蒸着Cにて、B面を上記蒸着Aにて、C面を上記蒸着Aにて蒸着することで、光学部材を得た。
下記表8の実施例8から実施例17及び比較例3に示す基材、光吸収剤、蒸着方法、遮光膜にて光学部材を作成した以外は、実施例6又は実施例7と同様にして、光学部材を得た。なお、実施例11及び実施例12では、図9Iに示すように光学部材を使用することを想定して光学部材を作成した。
実施例17と同様に光学部材を得た。また別途基材Cの一方の面に蒸着Iを設けカバーガラスを得た。
実施例1から実施例18及び比較例1から比較例3のそれぞれについて作成した光学部材について、図10に示す方法でその光学特性を評価した。図10Aは光学部材の45°入射の無偏光光線の透過率を測定する方法である。図10Bは光学部材の45°入射の無偏光光線の反射率を測定する方法である。図10Cは光学部材の5°入射の無偏光光線の反射率を測定する方法である。図10Dはプリズム状基材からなる光学部材の45°入射の無偏光光線の反射率を測定する方法である。実施例11及び実施例12では、図9Iに示すカメラモジュールのように光学部材が使用されることを想定し、図10Dにおける反射率を分光透過効率とした。図10Eは実施例6から実施例10、実施例13から実施例17、及び比較例3における光学部材の分光透過効率を測定する方法である。図10Fは分光透過効率測定における参照とする光量100%を測定する方法である。図10Gは実施例18におけるカバーガラスを介した分光透過効率を測定する方法である。
光学部材の各波長域における透過率は、日本分光株式会社製の分光光度計(V−7200)と自動絶対反射率測定ユニット(V−7030)を用いて測定した。ここで、光学部材の面方向に対して垂直方向から45°の角度で入射した光の透過率は、図10Aのように、光学部材11の面方向に対して垂直方向から45°の角度で光L(P偏光光線及びS偏光光線)を入射し、垂直方向に透過した光を鏡202で反射後、積分球201で集光することで測定した。なお、波長A−Bnmの平均透過率は、Anm以上Bnm以下の、1nm刻みの各波長における透過率を測定し、その透過率の合計を、測定した透過率の数(波長範囲、B−A+1)で除した値により算出した。無偏光光線の透過率は、S偏光透過率とP偏光透過率の平均より算出した値を用いた。なお、波長A−Bnmの最大透過率は、Anm以上Bnm以下の、1nm刻みの各波長における透過率を測定し、その透過率の最大値を用いた。
光学部材の各波長域における反射率は、日本分光株式会社製の分光光度計(V−7200)と自動絶対反射率測定ユニット(V−7030)を用いて測定した。ここで、光学部材の面の垂直方向に対して45°の角度で入射する無偏光光線の反射率は、図10Bのように光学部材11の特定の面の垂直方向に対して45°の角度で入射する光Lについて、光学部材11が反射した光を鏡202を介して積分球201で集光することで測定した。同様に、光学部材の面の垂直方向に対して5°の角度で入射する無偏光光線の反射率は、図10Cのように光学部材の特定の面の垂直方向に対して5°の角度で入射する無偏光光線が反射した光を鏡202を介して、積分球201で集光することで測定した。
実施例6から実施例10、実施例13から実施例17及び比較例3では、光学部材による分光透過効率T(λ)は、図10Fにおける光量を100%とした時、図10Eの位置のように、光Lについて、基材通過後に反射面で反射した光を、鏡202を介して積分球201で集光することで測定した。実施例11及び12では、図9Iに示すカメラモジュールのように光学部材を使用することを想定し、図10Dに示す光学部材1の配置で得られる反射率を分光透過効率T(λ)とした。実施例18では、図9Cや図9Lに示すカメラモジュールのようにカバーガラスを介して光学部材を使用することを想定し、図10Gに示す光学部材1及びカバーガラス203の配置で得られる反射率を分光透過効率T(λ)とした。遮光膜を有する光学部材は、遮光膜の内側部分の遮光膜を設けていない部分を評価した。
なお、波長A−Bnmの平均透過効率は、Anm以上Bnm以下の、1nm刻みの各波長における分光透過効率を測定し、その分光透過効率の合計を、測定した分光透過効率の数(反射率、B−A+1)で除した値により算出した。また、波長A−Bnmの最大透過効率は、Anm以上Bnm以下の、1nm刻みの各波長における分光透過効率を測定し、その分光透過効率の最大値を用いた。
[N/S感度評価]
光学部材を具備した光学センサにおけるノイズ量評価の指標として、近赤外線によるノイズNと可視光線によるシグナルSの比率、N/S感度評価を行った。N/S感度評価は光学部材の分光透過効率T(λ)、センサ画素において、青画素の波長別感度B(λ)、緑画素の波長別感度G(λ)、赤画素の波長別感度R(λ)から以下の式より算出した。
なお、シグナル強度Sは青、緑、赤画素の波長380nmから780nmの領域を1nm毎の光学フィルターの波長別透過率、センサ画素感度の積の計算値の総和とした。ノイズ強度Nは青、緑、赤画素の波長781nmから1050nmの領域を1nm毎の光学フィルターの波長別透過率、センサ画素感度の積の計算値の総和とした。N/S感度評価は、これらNとSの計算値を用いて、ノイズ強度Nをシグナル強度Sで除した値を指標した。青、緑、赤の各センサ画素の波長別感度は、特開2017−216678号公報の記載に基づき、図11に示す値を用いた。
実施例1から実施例18、比較例1から比較例3のそれぞれ表8に示す通り作成した光学部材について、上述した光学特性の評価を行った。評価結果を表9の通り示す。
L1 反射光
L2 透過光
1、11、21、31、41a〜e、51、61、71 光学部材
2、12、22、32、42 反射面
3、43 入光面
4、44 出光面
5 プリズム
23 反射層
24、35、45、53、63、73 基材
36a、36b、46a、46b、46c 誘電体多層膜
52、62a、62b 遮光膜
72a、72b 凸部
101a〜l カメラモジュール
102 レンズ
103a、103b 光学フィルター
104a、104b 光学センサ
105 吸収体
106 レンズ代替平面光学素子
107、203 カバーガラス
108 光学系収納ユニット
201 積分球
202 鏡
Claims (9)
- 反射面を備え、
上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の平均反射率が、400nm以上640nm以下の波長領域で80%以上、700nm以上1150nm以下の波長領域で8%以下である光学部材。 - 上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の最大反射率が、700nm以上1150nm以下の波長領域で20%以下である請求項1に記載の光学部材。
- 上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の反射率が、650nmの波長で65%以上である請求項1又は請求項2に記載の光学部材。
- 基材と、上記反射面を構成する反射層とを備え、
上記基材が、680nm以上1200nm以下の波長領域に吸収極大を有する化合物を含有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載の光学部材。 - 頂角が70°以上120°以下である三角形断面を有するプリズムを備え、
上記反射面が、上記プリズムの上記頂角に対向する斜面に構成される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学部材。 - 光学部材を備えるカメラモジュールであって、
上記光学部材が反射面を備え、
上記反射面に対して垂直から45°で入射した無偏光光線の平均反射率が、400nm以上640nm以下の波長領域で80%以上、700nm以上1150nm以下の波長領域で8%以下であるカメラモジュール。 - 光学センサをさらに備える請求項6に記載のカメラモジュール。
- レンズをさらに備え、
上記レンズと上記光学センサとの間に光学フィルターを備えない請求項7に記載のカメラモジュール。 - 潜望鏡形状の光学系収納ユニットをさらに備える請求項6、請求項7又は請求項8に記載のカメラモジュール。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019170721A JP7251423B2 (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 光学部材及びカメラモジュール |
KR1020200118741A KR20210033914A (ko) | 2019-09-19 | 2020-09-16 | 광학 부재 및 카메라 모듈 |
CN202010982984.3A CN112612071A (zh) | 2019-09-19 | 2020-09-17 | 光学构件及相机模块 |
TW109132094A TW202113424A (zh) | 2019-09-19 | 2020-09-17 | 光學構件及相機模組 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019170721A JP7251423B2 (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 光学部材及びカメラモジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021047325A true JP2021047325A (ja) | 2021-03-25 |
JP7251423B2 JP7251423B2 (ja) | 2023-04-04 |
Family
ID=74878420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019170721A Active JP7251423B2 (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 光学部材及びカメラモジュール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7251423B2 (ja) |
KR (1) | KR20210033914A (ja) |
CN (1) | CN112612071A (ja) |
TW (1) | TW202113424A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115166880A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-10-11 | 苏州沛斯仁光电科技有限公司 | 一种消偏振高精度五角棱镜 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI784676B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-21 | 大立光電股份有限公司 | 塑膠光學轉折元件、成像鏡頭模組及電子裝置 |
CN217954827U (zh) * | 2021-10-07 | 2022-12-02 | 大立光电股份有限公司 | 成像光学***、相机模块及电子装置 |
TWI812062B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-08-11 | 大立光電股份有限公司 | 光學鏡頭及電子裝置 |
TWI837056B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-03-21 | 大立光電股份有限公司 | 光路轉折元件、成像鏡頭模組及電子裝置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005345806A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Fujinon Corp | 撮影光学系および撮像装置 |
JP2007019860A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Fujifilm Holdings Corp | 撮像装置及び携帯電子機器 |
JP2007183333A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Fujinon Sano Kk | 撮像装置 |
JP2008046162A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Canon Inc | 反射光学素子および撮像装置 |
US20170131526A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflecting imaging apparatus and mobile device having the same |
CN108540704A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | 摄像头模组、摄像头组件与电子装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5169032B2 (ja) | 2007-06-11 | 2013-03-27 | 旭硝子株式会社 | 撮像装置用近赤外線カットフィルタおよび撮像装置 |
JP5489669B2 (ja) | 2008-11-28 | 2014-05-14 | Jsr株式会社 | 近赤外線カットフィルターおよび近赤外線カットフィルターを用いた装置 |
WO2011071157A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 旭硝子株式会社 | 近赤外線カットフィルタガラス |
WO2014002864A1 (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Jsr株式会社 | 固体撮像素子用光学フィルターおよびその用途 |
JP6183048B2 (ja) | 2012-08-27 | 2017-08-23 | 旭硝子株式会社 | 光学フィルタおよび固体撮像装置 |
JP6317875B2 (ja) | 2012-09-06 | 2018-04-25 | 日本板硝子株式会社 | 赤外線カットフィルタ、撮像装置および赤外線カットフィルタの製造方法 |
US10996105B2 (en) * | 2015-11-30 | 2021-05-04 | Jsr Corporation | Optical filter having low incident angle dependence of incident light, ambient light sensor, sensor module and electronic device |
-
2019
- 2019-09-19 JP JP2019170721A patent/JP7251423B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-16 KR KR1020200118741A patent/KR20210033914A/ko active Search and Examination
- 2020-09-17 CN CN202010982984.3A patent/CN112612071A/zh active Pending
- 2020-09-17 TW TW109132094A patent/TW202113424A/zh unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005345806A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Fujinon Corp | 撮影光学系および撮像装置 |
JP2007019860A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Fujifilm Holdings Corp | 撮像装置及び携帯電子機器 |
JP2007183333A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Fujinon Sano Kk | 撮像装置 |
JP2008046162A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Canon Inc | 反射光学素子および撮像装置 |
US20170131526A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflecting imaging apparatus and mobile device having the same |
CN108540704A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | 摄像头模组、摄像头组件与电子装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115166880A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-10-11 | 苏州沛斯仁光电科技有限公司 | 一种消偏振高精度五角棱镜 |
CN115166880B (zh) * | 2022-07-06 | 2023-11-10 | 苏州沛斯仁光电科技有限公司 | 一种消偏振高精度五角棱镜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210033914A (ko) | 2021-03-29 |
JP7251423B2 (ja) | 2023-04-04 |
CN112612071A (zh) | 2021-04-06 |
TW202113424A (zh) | 2021-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7088261B2 (ja) | 光学フィルターおよび光学フィルターを用いた装置 | |
JP7326993B2 (ja) | 光学フィルター、その製造方法およびその用途 | |
JP7251423B2 (ja) | 光学部材及びカメラモジュール | |
JP6627864B2 (ja) | 光学フィルターおよび光学フィルターを用いた装置 | |
JP7405228B2 (ja) | 光学フィルター用樹脂組成物、光学フィルター、カメラモジュールおよび電子機器 | |
JP7163918B2 (ja) | 近赤外線カットフィルターおよび該近赤外線カットフィルターを用いた装置 | |
TW201721188A (zh) | 光學濾波器、環境光感測器及感測器模组 | |
JP2021039369A (ja) | 光学フィルターおよび光学フィルターを用いた装置 | |
JP2021006901A (ja) | 光学フィルターおよびその用途 | |
JP6939224B2 (ja) | 光学フィルターおよびその用途 | |
CN112585508B (zh) | 光学滤波器、固体摄像装置及照相机模块 | |
KR20180087850A (ko) | 광학 필터 및 그의 용도 | |
CN112180487A (zh) | 照相机模块及电子设备 | |
JP7040362B2 (ja) | 光学フィルター、固体撮像装置、カメラモジュールおよび生体認証装置 | |
KR20210107545A (ko) | 수지 조성물, 화합물 (Z), 기재 (i), 광학 필터 및 그 용도 | |
JP7143881B2 (ja) | 光学フィルターおよびその用途 | |
TW202304698A (zh) | 光學構件、光學濾波器、固體攝像裝置及光學感測器裝置 | |
JP7331635B2 (ja) | 光学フィルターおよびその用途 | |
JP2022167805A (ja) | 基材、光学フィルター、固体撮像装置およびカメラモジュール | |
JP7360665B2 (ja) | 樹脂組成物、樹脂層および光学フィルター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230306 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7251423 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |