[发明专利]光学元件、光学系统和图像拾取装置

说明书

本公开涉及光学元件、光学系统和图像拾取装置。光学元件包括基板和被提供在基板上的多层膜。多层膜对于以0°的入射角入射的具有470nm至630nm的波长的光具有75％以上的平均透射率，以及对于以0°的入射角入射的具有1550nm的波长的光具有10％以下的透射率。多层膜包括交替层叠的由第一材料制成的层和由第二材料制成的层，以及设置在最外侧的由第三材料制成的最终层，并且满足预定条件。

技术领域

本发明涉及光学元件、光学系统和图像拾取装置。

背景技术

LiDAR(光检测和测距)是一种用于测量照射的激光束撞击物体并从物体返回的时间以及用于测量到物体的距离和方向的技术。为了观察远处的物体，有必要增加激光束的强度，但是增强的激光束会损害人的视网膜。另一方面，具有1550nm的波长的激光束被水吸收，因此，如果有的话，撞击人的眼球的激光束会被眼球中的水吸收并且不会到达视网膜。因此，近年来，具有1550nm的波长的激光束已越来越多地被用于LiDAR。

数字相机使用对包括可见范围的从200nm至1100nm的波长具有灵敏度的图像传感器。可以在图像传感器的前表面上设置截止(cut)具有420nm以下的波长的紫外波段和具有680nm以上的波长的红外波段中的光的光学元件，以便使该灵敏度等于人眼的灵敏度。

日本专利特许公开No.(“JP”)2019-28421公开了一种滤光器，该滤光器对从425nm至620nm的波长具有80％以上的平均透射率，以及对从700nm至1200nm的波长具有12.5％以下的最大透射率。

当在相同的地方使用LiDAR和数字相机时，如果用于LiDAR的具有1550nm的高强度波长的激光束在维持其强度的同时到达图像传感器，那么图像传感器可能被损坏。JP2019-28421没有提及滤光器在1550nm的波长处的特性。假设在JP 2019-28421中公开的滤光器由于其使用光吸收材料代替电介质多层膜的干涉并且透射率从1100nm到1200nm的波长增加的事实而没有吸收太多1550nm的波长。因此，不清楚当JP 2019-28421中公开的滤光器被设置在图像传感器的前表面上时是否可以防止具有1550nm的波长的激光束到达图像传感器。

发明内容

本发明提供了光学元件、光学系统和图像拾取装置，它们中的每一个在维持可见范围中的高透射率的同时截止具有1550nm的波长的光。

根据本发明的一个方面的光学元件包括基板和被提供在基板上的多层膜。多层膜对于以0°的入射角入射的具有470nm至630nm的波长的光具有75％以上的平均透射率，以及对于以0°的入射角入射的具有1550nm的波长的光具有10％以下的透射率。多层膜包括交替层叠的由第一材料制成的层和由第二材料制成的层，以及设置在最外侧的由第三材料制成的最终层。满足以下条件表达式：

1.35≤n_m≤1.80

1.90≤n_h≤2.50

1.15≤n_l≤1.50

其中n_m是第一材料的折射率，n_h是第二材料的折射率，以及n_l是第三材料的折射率。

根据本发明的另一方面的光学元件包括基板和被提供在基板上的多层膜。多层膜对于以0°的入射角入射的具有470nm至630nm的波长的光具有75％以上的平均透射率，以及对于以0°的入射角入射的具有1550nm的波长的光具有10％以下的透射率。存在满足以下条件表达式的m/8个以上的整数：

480≤d_2i-1≤600

1.8≤d_2i/d_2i-1≤2.2