[發(fā)明專(zhuān)利]具有互補(bǔ)角阻擋區(qū)域的光學(xué)濾光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780064429.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109923445B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·A·惠特利;堵光磊;吉勒·J·伯努瓦;羅爾夫·W·比爾納特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B5/20
• 分類(lèi)號(hào): G02B5/20;G02B5/28;G01J1/06;G02C7/10
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;李賽

本發(fā)明公開(kāi)一種示例性光學(xué)濾光器，該示例性光學(xué)濾光器可包括：角度阻擋層，該角度阻擋層具有相對(duì)于法向軸線的第一角光阻擋范圍θ_AL；和鄰近角度阻擋層的干涉濾光器，該干涉濾光器具有相對(duì)于法向軸線的第二角光阻擋范圍θ_IF。θ_IF和θ_AL至少部分地重疊。示例性光學(xué)濾光器具有相對(duì)于主表面的法向軸線的預(yù)定的光透射區(qū)，該預(yù)定的光透射區(qū)包括從0°至最大光透射角度θ_Tmax的角度。示例性光學(xué)濾光器具有預(yù)定的角光阻擋區(qū)θ_B，即θ_IF和θ_AL的并集。示例性光學(xué)濾光器可包括干涉濾光器，該干涉濾光器具有入射角相關(guān)的反射帶和具有吸收帶的吸收層。入射角相關(guān)的反射帶和吸收帶可在至少一個(gè)入射角處以至少一個(gè)波長(zhǎng)重疊。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及光學(xué)濾光器和包括光學(xué)濾光器的傳感器。本公開(kāi)還涉及具有互補(bǔ)角阻擋區(qū)域的光學(xué)濾光器。

背景技術(shù)

光學(xué)濾光器可用于多種應(yīng)用，諸如光學(xué)通信系統(tǒng)、光學(xué)傳感器、成像、科學(xué)和工業(yè)光學(xué)設(shè)備以及顯示系統(tǒng)。光學(xué)濾光器可包括管理入射電磁輻射(包括光)的透射的光學(xué)層。光學(xué)濾光器可反射或吸收入射光的一部分，并透射入射光的另一部分。光學(xué)濾光器內(nèi)的光學(xué)層可在波長(zhǎng)選擇性、光學(xué)透射率、光學(xué)透明度、光學(xué)霧度和折射率方面有所不同。

存在可用于上述應(yīng)用的各種類(lèi)型的光學(xué)傳感器，包括硅光電傳感器和CMOS圖像傳感器。這些傳感器具有光譜靈敏度功能，該光譜靈敏度功能橫跨可見(jiàn)光和近紅外光并在該范圍內(nèi)是不均勻的。由于光學(xué)傳感器具有寬的光譜靈敏度功能，因而環(huán)境光源可產(chǎn)生光學(xué)噪聲并且干涉?zhèn)鞲衅鞯墓δ堋２幌胍墓饪赡軄?lái)自許多環(huán)境源，包括太陽(yáng)、白熾光、LED、OLED等。除引起問(wèn)題的環(huán)境源之外，在包含傳感器的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的光源可能引起問(wèn)題。例如，脈搏血氧儀是感測(cè)血液的充氧或脫氧的裝置。這些裝置可具有以?xún)蓚€(gè)不同波長(zhǎng)發(fā)射的兩個(gè)LED和與相應(yīng)的LED配對(duì)的兩個(gè)不同傳感器。在這種情況下，來(lái)自第一LED的光可干涉第二傳感器，因此防止傳感器從錯(cuò)誤LED接收光的光學(xué)濾光器可減少這種干涉。

發(fā)明內(nèi)容

在示例中，本公開(kāi)描述了包括主表面的示例性光學(xué)濾光器。示例性光學(xué)濾光器具有相對(duì)于主表面的法向軸線的預(yù)定的光透射區(qū)，該預(yù)定的光透射區(qū)包括從0°至最大光透射角度θ_Tmax的角度。示例性光學(xué)濾光器具有預(yù)定的角光阻擋區(qū)θ_B，該角光阻擋區(qū)θ_B包括從90-θ_Tmax至90°的角度。示例性光學(xué)濾光器包括角度阻擋層，該角度阻擋層具有相對(duì)于該法向軸線的第一角光阻擋范圍θ_AL。示例性光學(xué)濾光器包括鄰近角度阻擋層的干涉濾光器。干涉濾光器具有相對(duì)于法向軸線的第二角光阻擋范圍θ_IF。θ_B是θ_IF和θ_AL的并集。θ_IF和θ_AL至少部分地重疊。

在示例中，本公開(kāi)描述了一種示例性光學(xué)濾光器，該示例性光學(xué)濾光器包括具有入射角相關(guān)的反射帶的干涉濾光器。示例性光學(xué)濾光器包括具有吸收帶的吸收層。入射角相關(guān)的反射帶和吸收帶在至少一個(gè)入射角處以至少一個(gè)波長(zhǎng)重疊。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的細(xì)節(jié)在以下附圖和具體實(shí)施方式中示出。從說(shuō)明書(shū)和附圖以及從權(quán)利要求中可顯而易見(jiàn)本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的前述方面和其它方面在下列詳細(xì)描述中更加明顯。

圖1A和圖1B是示出示例性角度阻擋層的角透射的圖表。

圖1C是具有入射角改變的示例性干涉濾光器的帶偏移的概念性圖示。

圖2A和圖2B是包括凹陷結(jié)構(gòu)的示例性制品的概念性和示意性側(cè)向橫截面圖。

圖2C是包括凹陷結(jié)構(gòu)和干涉濾光器的示例性制品的概念性和示意性側(cè)向橫截面圖。