[發(fā)明專利]光學濾波器及光學傳感裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011485677.0
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN112596141B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長屋勝也;重岡大介;岸田寛之;堀內(nèi)正子
• 申請（專利權(quán)）人: JSR株式會社
• 主分類號: G02B5/22
• 分類號: G02B5/22;G02B5/28;G02B5/20;G01J1/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

本發(fā)明的目的在于提供一種伴隨設(shè)置有光學傳感裝置的設(shè)備的低背化，即便在入射角度變大時也可使優(yōu)異的可見光截止特性與特定波長的近紅外線透過特性并存的光學濾波器及光學傳感裝置。本發(fā)明的光學濾波器包括：基材(i)，包含含有在波長700nm～930nm的區(qū)域中具有最大吸收的化合物(Z)的樹脂層；及介電質(zhì)多層膜，形成于所述基材(i)的至少一個面上，且具有特定的光學特性。

本發(fā)明是2017年6月2日所提出的申請?zhí)枮?01780036284.1、發(fā)明名稱為《光學濾波器及光學傳感裝置》的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學濾波器及光學傳感裝置。更詳細而言，本發(fā)明涉及一種將可見光線截止并使一部分波長的近紅外線透過的光學濾波器及使用所述光學濾波器的光學傳感裝置。

背景技術(shù)

近年來，作為針對智能手機(smartphone)、平板(tablet)終端、可穿戴(wearable)設(shè)備等移動信息終端裝置的用途，進行有使用近紅外線的各種光學傳感裝置的開發(fā)。在信息終端裝置中，對光學傳感裝置在多種用途中的應(yīng)用進行了研究，作為一例，可列舉：距離測定等空間識別用途、動作(motion)識別用途、虹膜(iris)認證或白眼珠的靜脈認證、人臉認證等安全用途、脈搏測定或血中氧濃度測定等醫(yī)療保健(health care)用途。

在使用近紅外線的光學傳感裝置中，為了精度佳地發(fā)揮傳感功能，重要的是將成為不需要的波長的光、尤其是可見光線截止。另外，根據(jù)用于傳感中的近紅外線的波長，通過將波長短于其的近紅外線截止(例如，當將850nm附近的近紅外線用于傳感中時，除可見光線以外，也將780nm附近為止的近紅外線截止)，可減低使用時的噪聲，且可提高光學傳感裝置的特性。

另一方面，移動信息終端裝置的低背化進展而光自入射窗至光學傳感器的距離變短，因此來自傾斜方向的入射光的比例較之前增加。為了提高傳感器精度，而要求即便對于來自傾斜方向的入射光，到達光學傳感器的光的分光特性(尤其是可見光線或不需要的波長的近紅外線的截止特性)也不會發(fā)生變化。

作為將可見光線截止并使特定波長的近紅外線透過的機構(gòu)，公開有在玻璃基板上使高折射率材料與低折射率材料交替地層疊而成的帶通濾波器(band pass filter)(例如參照專利文獻1)。然而，形成有此種多層薄膜的光學濾波器的光學特性會因入射光的入射角度而大幅變化。因此，當用于移動信息終端裝置用途時，存在光學傳感器的檢測精度降低的問題。

另一方面，作為無論入射角度如何均可截止可見光線的光學濾波器，已知有具有金屬系的著色成分的玻璃制濾波器(例如參照專利文獻2)及包含著色顏料的濾波器(例如參照專利文獻3)。這些任一者均可通過吸收而截止可見光線，且由入射角度引起的光學特性變化小，但為了達成充分的光線截止特性，而需要1.0mm左右的厚度，且存在無法優(yōu)選地用于近年來急速推進小型化·輕量化的移動信息終端用途的情況。另外，若對這些濾波器進行薄型化，則存在由吸收引起的光線截止性能會大幅降低、傳感時的噪聲會增加等問題。進而，這些濾波器中，當用于傳感中的近紅外線的波長為800nm以上(就不可見性的觀點而言，目前此種波長為主流)時，存在波長短于其的近紅外線的截止特性不充分的情況，而且尤其是包含著色顏料的光學濾波器中，有吸收光譜的傾斜度變緩、光線截止與光線透過的對比度變低(傳感時的噪聲變多)的傾向。

再者，作為可使薄型化與入射角依存減低并存的紅外光透過濾波器，提出有在包含可見光吸收劑的基材上具備含有近紅外線吸收劑的膜的紅外光透過濾波器(例如參照專利文獻4)，但存在入射角依存減低效果不充分的情況，且有無法達成近年來所要求的精密的傳感。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2015-184627號公報

專利文獻2：日本專利特開平07-126036號公報

專利文獻3：日本專利特開昭60-139757號公報