TWI816898B - 濾光器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可適當地截止紅外光並且入射角度依存性低之濾光器。
本發明係一種濾光器，其具備波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上之第1紅外線吸收玻璃板、及波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上之第2紅外線吸收玻璃板，將上述第1紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Ta
，將上述第2紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Tb
時，Ta
與Tb
之差之絕對值ΔT為10%以上90%以下。
Description
本發明係關於一種如紅外線截止濾光器般之濾光器。
紅外線截止濾光器可將紅外區域之波長之光(以下稱為「紅外光」)截止，使可見光透過，因此廣泛用於固體攝像裝置或感測器等器件。
通常，紅外線截止濾光器係藉由在如透明基板之基板上設置交替地具有高折射率層與低折射率層之光學多層膜而構成(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-60014號公報
[發明所欲解決之問題]
隨著近年來機器之小型化及薄型化，機器內之各種器件逐漸發展為以更接近之狀態配置。因此，具備紅外線截止濾光器之器件有使光以廣角入射之傾向。
然而，已知紅外線截止濾光器之光學多層膜具有入射角度依存性。因此，具有光學多層膜之先前之紅外線截止濾光器存在光學特性根據光之入射角度而變化之問題。
又，具備紅外線截止濾光器之器件(以下稱為「紅外線截止器件」)以與放射紅外線之器件(以下稱為「紅外線放射器件」)接近之狀態配置的機器中，若利用紅外線截止濾光器截止紅外光之功能不充分，則有紅外線截止器件產生誤動作之虞。
例如，於智慧型手機或攜帶型遊戲機等中設置有檢測機器周圍之環境光之環境光感測器。藉由利用環境光感測器檢測環境光，可適當調整機器之顯示器之亮度。然而，由於環境光感測器具有紅外線截止濾光器，故而若於環境光感測器附近配置紅外線放射器件，則有來自該紅外線放射器件之紅外線導致環境光感測器產生誤動作之虞。
由於存在此種問題，故而近年來對可顯著抑制光學特性之角度依存性，並且能夠適當地截止紅外光之紅外線截止濾光器的期待不斷提高。
本發明係鑒於此種背景而完成者，本發明之目的在於提供一種可適當地截止紅外光並且光學特性基本不依存於光之入射角度的濾光器。
[解決問題之技術手段]
於本發明中，提供一種濾光器，其具備：
第1紅外線吸收玻璃板，其波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上；
第2紅外線吸收玻璃板，其波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上；且
將上述第1紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Ta
，將上述第2紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Tb
時，Ta
與Tb
之差之絕對值ΔT為10%以上90%以下。
[發明之效果]
於本發明中，可提供一種能夠適當地截止紅外光並且光學特性基本不依存於光之入射角度的濾光器。
以下，參照圖式對本發明之一實施形態進行說明。
於本發明之一實施形態中，提供一種濾光器，其具備：
第1紅外線吸收玻璃板，其波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上；及
第2紅外線吸收玻璃板，其波長400 nm～550 nm之光之平均透過率為80%以上；且
將上述第1紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Ta
，將上述第2紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Tb
時，Ta
與Tb
之差之絕對值ΔT為10%以上90%以下。
此處，於本案中，將玻璃板之波長400 nm～550 nm之光之平均透過率亦特別稱為「可見光平均透過率」。
於本發明之一實施形態中，濾光器包含複數個紅外線吸收玻璃板。又，於本發明之一實施形態之濾光器中，各紅外線吸收玻璃板含有紅外線吸收成分。
因此，於本發明之一實施形態中，與如先前之利用光學多層膜構造所產生之光之干涉來反射紅外光的紅外線截止濾光器不同，可藉由紅外線吸收成分吸收紅外光。因此，於本發明之一實施形態之濾光器中，可顯著抑制光之入射角度對光學特性造成之影響。
再者，若僅單純將複數個紅外線吸收玻璃板重合而構成濾光器，則有可見光區域之透過率明顯降低之虞。
然而，於本發明之一實施形態中，第1及第2紅外線吸收玻璃板均具有可見光平均透過率為80%以上之特徵。因此，於本發明之一實施形態中，即便將第1及第2紅外線吸收玻璃板重合，亦不易產生可見光區域之透過率之大幅降低。
進而，於本發明之一實施形態之濾光器中，以如下方式選定各紅外線吸收玻璃板：將第1紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Ta
，將第2紅外線吸收玻璃板之波長700 nm下之透過率設為Tb
時，Ta
與Tb
之差之絕對值(以下以「ΔT」表示)成為10%以上90%以下。藉此，要求透過率大幅變化之波長700 nm左右之濾光器之透過率與其中一個紅外線吸收玻璃板之光學特性大致相同，濾光器之設計變得容易。又，可顯著降低濾光器於紅外區域之透過率。
藉由以上特徵，於本發明之一實施形態之濾光器中，可在顯著抑制了可見光區域之透過率降低之狀態下，顯著減少紅外光。
以下，參照圖1，對本發明之一實施形態之濾光器之特徵更詳細地進行說明。
圖1中，模式性地表示本發明之一實施形態之濾光器所包含的第1及第2紅外線吸收玻璃板之光學特性之一例。
圖1中，橫軸為波長，縱軸為透過率。又，曲線A模式性地表示第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性，曲線B模式性地表示第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性。進而，曲線C係曲線A與曲線B之結合，即表示將第1紅外線吸收玻璃板與第2紅外線吸收玻璃板組合時作為濾光器之透過率特性。
如圖1所示，於本發明之一實施形態之濾光器中，第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板均於可見光區域中具有超過80%之可見光平均透過率。
於該情形時，如曲線C所示，即便將2片紅外線吸收玻璃板組合，於可見光區域中亦可維持相對較高之透過率。於第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板均於可見光區域中具有未達80%之可見光平均透過率之情形時，濾光器之可見光之透過率特性降低，因此欠佳。較佳為第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板均於可見光區域中具有81%以上之可見光平均透過率，更佳為具有82%以上之可見光平均透過率。
例如，本發明之一實施形態之濾光器具有76%以上之可見光平均透過率。於濾光器具有未達76%之可見光平均透過率之情形時，若於光感測器中使用該濾光器，則有感測器之受光量降低之虞，欠佳。濾光器較佳為具有78%以上之可見光平均透過率，更佳為具有80%以上之可見光平均透過率。
又，第1紅外線吸收玻璃板於波長700 nm下具有透過率Ta
，第2紅外線吸收玻璃板於波長700 nm下具有透過率Tb
。兩紅外線吸收玻璃板係以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為10%以上之方式選定。換言之，2片紅外線吸收玻璃板中之一者於波長700 nm下具有較另一紅外線吸收玻璃板大(或小)10%以上之透過率。
於該情形時，波長700 nm下之透過率較高之紅外線吸收玻璃板(於圖1之情形時為第1紅外線吸收玻璃板)與波長700 nm下之透過率較低之紅外線吸收玻璃板(於圖1之情形時為第2紅外線吸收玻璃板)相比，透過率大幅降低之波長存在於高波長側。
例如，於圖1所示之例中，若將於紅外線吸收玻璃板之透過率成為50%時高波長側之波長表示為半值波長T50
，則第1紅外線吸收玻璃板之半值波長T50
與第2紅外線吸收玻璃板之半值波長T50
相比存在於高波長側。
並且，於該情形時，如曲線C所示，將各紅外線吸收玻璃板重合時獲得之紅外區域中之透過率變得足夠小。此處，若透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT未達10%，則作為濾光器之波長700 nm之光之透過率特性變低，因此欠佳。若透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT超過90%，則必須使其中一個紅外線吸收玻璃基板(波長700 nm下之透過率較低者)之波長700 nm之透過率變低，伴隨於此，有可見光平均透過率降低之虞，欠佳。兩紅外線吸收玻璃板較佳為以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為15%以上之方式選定，更佳為以成為20%以上之方式選定。又，兩紅外線吸收玻璃板較佳為以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為89%以下之方式選定，更佳為以成為88%以下之方式選定。
例如，於本發明之一實施形態之濾光器中，波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值為2.5以上。波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值較佳為3.0以上，更佳為3.5以上。
如此，於本發明之一實施形態之濾光器中，可在將可見光區域中之透過率維持為較高之值之狀態下，顯著降低紅外區域中之透過率。
又，於本發明之一實施形態之濾光器中，由於未利用由光學多層膜產生之紅外光之截止功能，故而可顯著抑制影響透過率之入射光之角度依存性。
(本發明之一實施形態之濾光器)
其次，參照圖2，對本發明之一實施形態之濾光器之構成進行詳細說明。
圖2中，模式性地表示本發明之一實施形態之濾光器(以下稱為「第1濾光器」)之剖面。
如圖2所示，第1濾光器100係藉由將第1紅外線吸收玻璃板110與第2紅外線吸收玻璃板130相互積層而構成。第1紅外線吸收玻璃板110之外表面成為第1濾光器100之第1側102，第2紅外線吸收玻璃板130之外表面成為第1濾光器100之第2側104。
再者，於本案中，「紅外線吸收玻璃板」意為含有0.05陽離子%以上之紅外線吸收成分之玻璃板。又，作為紅外線吸收成分，例如可列舉鐵及銅等。又，作為玻璃板，只要為含有上述紅外線吸收成分之玻璃，則構成之玻璃組成系統並無特別限定。作為玻璃組成，例如可列舉磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、矽磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、鋁矽酸鹽玻璃等。
第1紅外線吸收玻璃板110具有80%以上之可見光平均透過率。又，第2紅外線吸收玻璃板130具有80%以上之可見光平均透過率。
進而，將第1紅外線吸收玻璃板110之波長700 nm下之透過率設為Ta
，將第2紅外線吸收玻璃板130之波長700 nm下之透過率設為Tb
時，第1紅外線吸收玻璃板110及第2紅外線吸收玻璃板130係以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為10%以上90%以下之方式選定。
再者，以下記載中，出於方便，假定Ta
＞Tb
。
此種第1濾光器100中，如上所述，可在將可見光區域中之透過率維持為較高之值之狀態下，顯著降低紅外區域中之透過率。又，第1濾光器100可顯著抑制影響透過率之入射光之角度依存性。
以下，對構成第1濾光器100之各構件更詳細地進行說明。
(第1紅外線吸收玻璃板110)
如上所述，第1紅外線吸收玻璃板110具有80%以上之可見光平均透過率。可見光平均透過率較佳為81%以上，更佳為82%以上。
又，第1紅外線吸收玻璃板110具有0.05陽離子%以上之紅外線吸收成分。紅外線吸收成分例如可為鐵及/或銅。
再者，第1紅外線吸收玻璃板110只要與第2紅外線吸收玻璃板130之間滿足上述Ta
與Tb
關係，則可具有任意組成。
但，於第1紅外線吸收玻璃板110成為第1濾光器100之一外表面之情形時、即第1紅外線吸收玻璃板110之一表面露出之情形時，第1紅外線吸收玻璃板110亦可具有氟。藉此，至少於第1紅外線吸收玻璃板110之側，可提昇第1濾光器100之耐侯性。
第1紅外線吸收玻璃板110之厚度並無特別限制。但，於第1濾光器100用於如環境光感測器之小型器件之情形時，為了使第1濾光器100厚度變薄，厚度較佳為0.05 mm～2 mm之範圍。
(第2紅外線吸收玻璃板130)
關於第2紅外線吸收玻璃板130，可以說除組成以外與第1紅外線吸收玻璃板110相同。
第2紅外線吸收玻璃板130具有0.05陽離子%以上之紅外線吸收成分。紅外線吸收成分例如可為銅。
第2紅外線吸收玻璃板130只要與第1紅外線吸收玻璃板110之間滿足上述Ta
與Tb
關係，則可具有任意組成。
但，於第2紅外線吸收玻璃板130成為第1濾光器100之一外表面之情形時、即第2紅外線吸收玻璃板130之一表面露出之情形時，第2紅外線吸收玻璃板130亦可具有氟。藉此，至少於第2紅外線吸收玻璃板130之側，可提昇第1濾光器100之耐侯性。
(其他)
圖2中雖未圖示，但第1濾光器100亦可進而於第1側102及/或第2側104具有抗反射膜。藉由設置抗反射膜，能夠顯著抑制入射至第1濾光器100之光量之損耗。
抗反射膜例如亦可藉由交替積層低折射率層與高折射率層而構成。作為低折射率層，較佳為折射率為1.7以下之層，例如，低折射率層亦可包含SiO2
、MgF2
、Al2
O3
等。另一方面，作為高折射率層，較佳為折射率為2.0以上之層，例如，高折射率層亦可包含TiO2
、Nb2
O5
、Ta2
O5
等。
再者，第1紅外線吸收玻璃板110與第2紅外線吸收玻璃板130之接合方法並無特別限制。
第1紅外線吸收玻璃板110與第2紅外線吸收玻璃板130例如可藉由在其等之間介置接著層而接合。
作為接著層，較佳為折射率接近第1紅外線吸收玻璃板110及第2紅外線吸收玻璃板130者。作為接著層，例如可使用丙烯酸系樹脂或環氧系樹脂。
或者，第1紅外線吸收玻璃板110與第2紅外線吸收玻璃板130亦可藉由以下方式等接合：氟接合(利用氟使表面熔融而接著)、光接觸、利用蝕刻之活化、藉由介置金屬薄膜(藉由濺鍍而形成)而進行之接合、利用電漿之活化、陽極接合、藉由介置玻璃料而進行之接合、以及藉由利用雷射使表面熔融而進行之接合。
(本發明之另一實施形態之濾光器)
其次，參照圖3，對本發明之另一實施形態之濾光器之構成進行詳細說明。
圖3中，模式性地表示本發明之另一實施形態之濾光器(以下稱為「第2濾光器」)之剖面。
如圖3所示，第2濾光器200具有第1紅外線吸收玻璃板210、第2紅外線吸收玻璃板230、及設置於兩者之間之透明玻璃板270。
於第2濾光器200中，第1紅外線吸收玻璃板210之外表面成為第2濾光器200之第1側202，第2紅外線吸收玻璃板230之外表面成為第2濾光器200之第2側204。
於第2濾光器200中，作為第1紅外線吸收玻璃板210及第2紅外線吸收玻璃板230之構成，可參照上述第1濾光器100中之第1紅外線吸收玻璃板110及第2紅外線吸收玻璃板130之記載。因此，此處不做過多說明。
另一方面，透明玻璃板270並非紅外線吸收玻璃板，而是由不含有紅外線吸收成分之透明玻璃構成。
透明玻璃板270係為了抑制第1紅外線吸收玻璃板210與第2紅外線吸收玻璃板230之間之剝離而設置於第2濾光器200中。即，將第1紅外線吸收玻璃板210之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αa
，將第2紅外線吸收玻璃板230之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αb
，將透明玻璃板270之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αc
時，透明玻璃板270係以αc
成為αa
與αb
之間之方式選定。
藉由設置此種透明玻璃板270，能夠抑制第1紅外線吸收玻璃板210與第2紅外線吸收玻璃板230之間之溫度變化引起之剝離。
於第2濾光器200中，第1紅外線吸收玻璃板210及第2紅外線吸收玻璃板230亦以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為10%以上90%以下之方式選定。
因此，於第2濾光器200中，亦可在將可見光區域中之透過率維持為較高之值之狀態下，顯著降低紅外區域中之透過率。又，第2濾光器200可顯著抑制影響透過率之入射光之角度依存性。
再者，圖3中雖未圖示，但第2濾光器200亦可進而於第1側202及/或第2側204具有抗反射膜。
再者，第2濾光器200所包含之透明玻璃板270亦可具有如下特徵。
(透明玻璃板270)
透明玻璃板270只要不阻礙上述第2濾光器200之功能，則可具有任意組成。作為玻璃組成，例如可列舉磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、矽磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、鋁矽酸鹽玻璃等。
透明玻璃板270具有80%以上之可見光平均透過率。透明玻璃板270較佳為具有81%以上之可見光平均透過率，更佳為具有82%以上之可見光平均透過率。
透明玻璃板270例如可具有0.05 mm～2 mm之厚度。
再者，如上所述，透明玻璃板270實質上不包含紅外線吸收成分。但，存在製造步驟上於透明玻璃板270中包含未達0.01質量%之紅外線吸收成分作為不可避免之雜質的情形。
(本發明之又一實施形態之濾光器)
其次，參照圖4，對本發明之又一實施形態之濾光器之構成進行詳細說明。
圖4中，模式性地表示本發明之又一實施形態之濾光器(以下稱為「第3濾光器」)之剖面。
如圖4所示，第3濾光器300依序具有第2紅外線吸收玻璃板330、第1紅外線吸收玻璃板310、及第3紅外線吸收玻璃板350。
此處，第3紅外線吸收玻璃板350具有與第2紅外線吸收玻璃板330相同之組成。因此，第3濾光器300具有第1紅外線吸收玻璃板310由兩側之第2紅外線吸收玻璃板330夾著之構成。
於第3濾光器300中，第2紅外線吸收玻璃板330之外表面成為第3濾光器300之第1側302，第3紅外線吸收玻璃板350之外表面成為第3濾光器300之第2側304。
於第3濾光器300中，作為第1紅外線吸收玻璃板310及第2紅外線吸收玻璃板330之構成，可參照上述第1濾光器100中之第1紅外線吸收玻璃板110及第2紅外線吸收玻璃板130之記載。
再者，於第3濾光器300中，第2紅外線吸收玻璃板330及第3紅外線吸收玻璃板350較佳為含有氟。藉此，可提昇第3濾光器300之耐侯性。
於第3濾光器300中，第1紅外線吸收玻璃板310及第2紅外線吸收玻璃板330亦以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為10%以上90%以下之方式選定。於如第3濾光器300般使用3片紅外線吸收玻璃板之情形時，將使玻璃組成或透過率特性大致相同之2片紅外線吸收玻璃板重合時之透過率特性定義為透過率Ta
或透過率Tb
。例如，於第3濾光器300中，使用將組成相同之第2紅外線吸收玻璃板330與第3紅外線吸收玻璃板350重合時之透過率特性，定義透過率Tb
。
因此，於第3濾光器300中，亦可在將可見光區域中之透過率維持為較高之值之狀態下，顯著降低紅外區域中之透過率。又，第3濾光器300可顯著抑制影響透過率之入射光之角度依存性。
再者，圖4中雖未圖示，但第3濾光器300亦可進而於第1側302及/或第2側304具有抗反射膜。
(本發明之又一實施形態之濾光器)
其次，參照圖5，對本發明之又一實施形態之濾光器之構成進行詳細說明。
圖5中，模式性地表示本發明之又一實施形態之濾光器(以下稱為「第4濾光器」)之剖面。
如圖5所示，第4濾光器400具有於上述第3濾光器300中在各紅外線吸收玻璃板之間設置有透明玻璃板之構成。即，第4濾光器400具有將第2紅外線吸收玻璃板430、第1透明玻璃板470、第1紅外線吸收玻璃板410、第2透明玻璃板480、及第3紅外線吸收玻璃板450依序積層而成之構成。
於第4濾光器400中，第2紅外線吸收玻璃板430之外表面成為第4濾光器400之第1側402，第3紅外線吸收玻璃板450之外表面成為第4濾光器400之第2側404。
於第4濾光器400中，作為第1、第2及第3紅外線吸收玻璃板410、430、450之構成，可參照上述第3濾光器300中之第1、第2及第3紅外線吸收玻璃板310、330、350之記載。進而，作為第1透明玻璃板470之構成，可參照上述第2濾光器200中之透明玻璃板270之記載。
另一方面，第2透明玻璃板480並非紅外線吸收玻璃板，而是由不含有紅外線吸收成分之玻璃構成。
又，第2透明玻璃板480係為了抑制第1紅外線吸收玻璃板410與第3紅外線吸收玻璃板450之間之剝離而設置於第4濾光器400中。
即，將第1紅外線吸收玻璃板410之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αa
，將第3紅外線吸收玻璃板450之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αb
'(αb
'與第2紅外線吸收玻璃板430之25℃～250℃之平均熱膨脹係數αb
相等)，將第2透明玻璃板480之25℃～250℃之平均熱膨脹係數設為αd
時，第2透明玻璃板480係以αd
成為αa
與αb
'之間之方式選定。
藉由設置此種第2透明玻璃板480，亦能夠顯著抑制第1紅外線吸收玻璃板410與第3紅外線吸收玻璃板450之間之剝離。
於第4濾光器400中，第1紅外線吸收玻璃板410及第2紅外線吸收玻璃板430係以透過率Ta
與透過率Tb
之差之絕對值ΔT成為10%以上90%以下之方式選定。第4濾光器400由於與第3濾光器300同樣地使用3片紅外線吸收玻璃板，故而如上所述，使用將組成相同之第2紅外線吸收玻璃板430與第3紅外線吸收玻璃板450重合時之透過率特性，定義透過率Tb
。
因此，於第4濾光器400中，亦可在將可見光區域中之透過率維持為較高之值之狀態下，顯著降低紅外區域中之透過率。又，第4濾光器400可顯著抑制影響透過率之入射光之角度依存性。
再者，圖5中雖未圖示，但第4濾光器400亦可進而於第1側402及/或第2側404具有抗反射膜。
以上，參照圖2～圖5對本發明之一實施形態之濾光器進行了說明。然而，該等構成僅為一例，顯然本發明之一實施形態之濾光器只要具有如上所述之第1及第2紅外線吸收玻璃板，可獲得如上所述之效果，便可具有任意構成。
[實施例]
以下，對本發明之實施例進行說明。再者，於以下之記載中，例1～例6為實施例，例11及例12為比較例。
(例1)
構成如上述圖2所示之包含2片紅外線吸收玻璃板之濾光器(稱為「例1之濾光器」)，並對其特性進行評估。
作為第1紅外線吸收玻璃板，使用具有以下表1中之「玻璃A」之組成之玻璃板。厚度為1.06 mm。
又，作為第2紅外線吸收玻璃板，使用具有表1中之「玻璃B」之組成之玻璃板。厚度為0.38 mm。因此，例1之濾光器之總厚度為1.44 mm。
[表1]
第1紅外線吸收玻璃板之可見光平均透過率為84.4%，波長700 nm下之透過率Ta
為61.0%。又，透過率成為50%之長波長側之波長、即半值波長T50
為724 nm。
另一方面，第2紅外線吸收玻璃板之可見光平均透過率為87.3%，波長700 nm下之透過率Tb
為7.1%。又，半值波長T50
為614 nm。
因此，兩者之波長700 nm下之透過率差之絕對值ΔT(＝｜Ta
－Tb
｜)為53.9%。
於以下表2中之「例1」之欄中彙總示出例1之濾光器之構成及ΔT等。
[表2]
其次，利用以下方法對例1之濾光器之光學特性進行評估。
首先，使用日本分光股份有限公司製造之V-570，實際測定第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性。
其次，根據所得之測定結果，算出將2片紅外線吸收玻璃板積層時之透過率特性。此處，假設各紅外線吸收玻璃板之間之界面反射為零。又，假設於各紅外線吸收玻璃板之界面存在接著層，且假設該接著層之透過率損耗為0.1%。
於圖6中表示藉由此種方法算出之例1之濾光器之透過率特性。再者，於該圖6中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖6可知，例1之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例1之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝3.72。由此可知，例1之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例2)
藉由與例1同樣之方法構成濾光器(稱為「例2之濾光器」)。
但，於該例2中，第1紅外線吸收玻璃板(玻璃A)之厚度設為1.37 mm。又，作為第2紅外線吸收玻璃板，使用具有表1中之「玻璃C」之組成之玻璃板。厚度為0.23 mm。因此，例2之濾光器之總厚度為1.60 mm。
於上述表2中之「例2」之欄中彙總示出例2之濾光器之構成及ΔT等。
其次，利用上述方法對例2之濾光器之光學特性進行評估。
於圖7中表示所得之例2之濾光器之透過率特性。再者，於該圖7中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖7可知，例2之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例2之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝4.23。由此可知，例2之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例3)
藉由與例1同樣之方法構成濾光器(稱為「例3之濾光器」)。
但，於該例3中，第1紅外線吸收玻璃板(玻璃A)之厚度設為1.32 mm。又，第2紅外線吸收玻璃板(玻璃B)之厚度設為0.27 mm。因此，例3之濾光器之總厚度為1.59 mm。
於上述表2中之「例3」之欄中彙總示出例3之濾光器之構成及ΔT等。
其次，利用上述方法對例3之濾光器之光學特性進行評估。
於圖8中表示所得之例3之濾光器之透過率特性。再者，於該圖8中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖8可知，例3之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例3之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝3.57。由此可知，例3之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例4)
藉由與例1同樣之方法構成濾光器(稱為「例4之濾光器」)。
但，於該例4中，第1紅外線吸收玻璃板(玻璃A)之厚度設為1.43 mm。又，作為第2紅外線吸收玻璃板，使用具有表1中之「玻璃C」之組成之玻璃板。厚度為0.17 mm。因此，例4之濾光器之總厚度為1.60 mm。
於上述表2中之「例4」之欄中彙總示出例4之濾光器之構成及ΔT等。
其次，利用上述方法對例4之濾光器之光學特性進行評估。
於圖9中表示所得之例4之濾光器之透過率特性。再者，於該圖9中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖9可知，例4之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例4之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝3.79。由此可知，例4之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例5)
藉由與例1同樣之方法構成濾光器(稱為「例5之濾光器」)。
但，於該例5中，作為第1紅外線吸收玻璃板，使用表1之「玻璃D」。厚度為0.45 mm。又，作為第2紅外線吸收玻璃板，使用具有表1中之「玻璃F」之組成之玻璃板。厚度為0.87 mm。因此，例5之濾光器之總厚度為1.32 mm。
於上述表2中之「例5」之欄中彙總示出例5之濾光器之構成及ΔT等。
其次，利用上述方法對例5之濾光器之光學特性進行評估。
於圖10中表示所得之例5之濾光器之透過率特性。再者，於該圖10中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖10可知，例5之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例5之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝4.06。由此可知，例5之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例6)
藉由與例1同樣之方法構成濾光器(稱為「例6之濾光器」)。
但，於該例6中，作為第1紅外線吸收玻璃板，使用表1之「玻璃D」。厚度為0.51 mm。又，作為第2紅外線吸收玻璃板，使用具有表1中之「玻璃E」之組成之玻璃板。厚度為0.10 mm。因此，例6之濾光器之總厚度為0.61 mm。
於上述表2中之「例6」之欄中彙總示出例6之濾光器之構成及ΔT等。
其次，利用上述方法對例6之濾光器之光學特性進行評估。
於圖11中表示所得之例6之濾光器之透過率特性。再者，於該圖11中，將第1紅外線吸收玻璃板之透過率特性及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示。
根據圖11可知，例6之濾光器將可見光區域中之透過率維持得充分高。
再者，對於例6之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝4.37。由此可知，例6之濾光器可顯著抑制紅外區域、尤其是波長850 nm～950 nm下之透過率。
(例11)
使用單一紅外線吸收玻璃板製成濾光器(稱為「例11之濾光器」)。再者，於該例11中，作為單一紅外線吸收玻璃板，使用表1之「玻璃C」。厚度為0.63 mm。
對例11之濾光器之光學特性進行評估。
於圖12中表示實際測定之例11之濾光器之透過率特性。
對於例11之濾光器，求出波長850 nm～950 nm之範圍內之光學濃度之平均值ODave
，結果為ODave
＝5.41。
再者，根據圖12可知，例11之濾光器於可見光區域中之透過率並不太高。
於以下表3中彙總示出各例之濾光器之特性。
[表3]
再者，於表3中亦示出下述例12之濾光器之特性。
(例12)
於紅外線吸收玻璃板積層光學多層膜(交替積層TiO2
與SiO2
(合計40層)而成之紅外線反射膜)，製造濾光器(稱為「例12之濾光器」)。但，於該例12中，作為紅外線吸收玻璃板，使用表1之「玻璃C」。厚度為0.29 mm。
其次，使用例12之濾光器，用光學薄膜模擬軟體(TFCalc，Software Spectra公司製造)針對光之入射角度對光學特性產生之影響進行評估。
於圖13中表示例12之濾光器之透過率特性。光之入射角度設為0°、30°、及40°。
根據圖13可知，例12之濾光器隨著光之入射角度變大，於可見光之波長區域產生透過漣波(透過率之變動)，可見光平均透過率降低。
其次，使用上述例1～例6之濾光器，用光學薄膜模擬軟體(TFCalc，Software Spectra公司製造)對光學特性之光之入射角度依存性進行評估。
於圖14中表示例1之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於圖15中表示例2之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於圖16中表示例3之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於圖17中表示例4之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於圖18中表示例5之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於圖19中表示例6之濾光器之各入射角度下之透過率特性。
於該等圖中，光之入射角度均設為0°、30°、及40°。
如圖14～圖19所示，可知於例1～例6之濾光器中，即便光之入射角度發生變化，透過率特性亦幾乎未觀察到變化。即，可以說例1～例6之濾光器於可見光之波長區域中顯著抑制了透過漣波(透過率之變動)之產生，光學特性基本不依存於光之入射角度。
認為例12之濾光器與例1～例6之濾光器之透過率特性(光之入射角度)之不同係由以下原因造成。
即，例12之濾光器係藉由紅外線吸收玻璃板與光學多層膜之組合表現出光學特性，因此受到利用光之干涉作用之光學多層膜之光入射角度引起的特性變化之影響。與此相對，認為例1～例6之濾光器由於藉由紅外線吸收玻璃板表現出光學特性，因此不易因光之入射角度產生特性變化。
100:第1濾光器
102:第1側
104:第2側
110:第1紅外線吸收玻璃板
130:第2紅外線吸收玻璃板
200:第2濾光器
202:第1側
204:第2側
210:第1紅外線吸收玻璃板
230:第2紅外線吸收玻璃板
270:透明玻璃板
300:第3濾光器
302:第1側
304:第2側
310:第1紅外線吸收玻璃板
330:第2紅外線吸收玻璃板
350:第3紅外線吸收玻璃板
400:第4濾光器
402:第1側
404:第2側
410:第1紅外線吸收玻璃板
430:第2紅外線吸收玻璃板
450:第3紅外線吸收玻璃板
470:第1透明玻璃板
480:第2透明玻璃板
圖1係用以對本發明之一實施形態之濾光器之特徵進行說明的模式圖。
圖2係模式性地表示本發明之一實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖3係模式性地表示本發明之另一實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖4係模式性地表示本發明之又一實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖5係模式性地表示本發明之又一實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖6係將例1之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖7係將例2之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖8係將例3之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖9係將例4之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖10係將例5之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖11係將例6之濾光器之透過率特性與第1紅外線吸收玻璃板及第2紅外線吸收玻璃板之透過率特性合併表示的曲線圖。
圖12係表示例11之濾光器之透過率特性之曲線圖。
圖13係表示例12之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖14係表示例1之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖15係表示例2之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖16係表示例3之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖17係表示例4之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖18係表示例5之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
圖19係表示例6之濾光器之透過率特性(光之入射角度依存性)之曲線圖。
100:第1濾光器
102:第1側
104:第2側
110:第1紅外線吸收玻璃板
130:第2紅外線吸收玻璃板
Claims (10)
- 一種濾光器，其具備：第1紅外線吸收玻璃板，其波長400nm~550nm之光之平均透過率為80%以上；及第2紅外線吸收玻璃板，其波長400nm~550nm之光之平均透過率為80%以上；將上述第1紅外線吸收玻璃板之波長700nm下之透過率設為Ta，將上述第2紅外線吸收玻璃板之波長700nm下之透過率設為Tb時，Ta與Tb之差之絕對值ΔT為10%以上90%以下；且上述第1紅外線吸收玻璃板及上述第2紅外線吸收玻璃板各自獨立地包含選自由磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、矽磷酸玻璃、硫磷酸玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、及鋁矽酸鹽玻璃所組成之群中之至少1種。
- 如請求項1之濾光器，其於波長850nm~950nm之範圍內之光學濃度之平均值為2.5以上。
- 如請求項1或2之濾光器，其波長400nm~550nm之光之平均透過率為76%以上。
- 如請求項1或2之濾光器，其中於上述第1紅外線吸收玻璃板之兩面側設置有上述第2紅外線吸收玻璃板。
- 如請求項1或2之濾光器，其中上述第1紅外線吸收玻璃板及上述第2紅外線吸收玻璃板含有0.05陽離子%以上之紅外線吸收成分。
- 如請求項1或2之濾光器，其中上述第1紅外線吸收玻璃板含有鐵，且上述第2紅外線吸收玻璃板含有銅。
- 如請求項1或2之濾光器，其中上述第1紅外線吸收玻璃板及上述第2紅外線吸收玻璃板含有銅。
- 如請求項1或2之濾光器，其中上述第2紅外線吸收玻璃板含有氟。
- 如請求項1或2之濾光器，其於至少一外表面具有抗反射膜。
- 如請求項1或2之濾光器，其於上述第1紅外線吸收玻璃板與上述第2紅外線吸收玻璃板之間具有透明之玻璃板，且將上述第1紅外線吸收玻璃板之25℃~250℃之平均熱膨脹係數設為αa，將上述第2紅外線吸收玻璃板之25℃~250℃之平均熱膨脹係數設為αb，將上述透明之玻璃板之25℃~250℃之平均熱膨脹係數設為αc時，αc處於αa與αb之間。
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| JP2020086335A (ja) | 2020-06-04 |
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