視感度フィルタ、受光装置、及び視感度フィルタの製造方法
【課題】光学多層膜を備えた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用した場合に、視感度に対応した光の検出を精度よく行える視感度フィルタを提供する。
【解決手段】受光部１３の入射側に配置され、透過特性分布を有する光学多層膜２３が光学基材２１に積層されて構成され、光学多層膜２３を経由して透過した透過光が受光部１３で検出されるように使用される視感度フィルタ１５であり、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部１３に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜２３の透過特性分布が形成されている。
【解決手段】受光部１３の入射側に配置され、透過特性分布を有する光学多層膜２３が光学基材２１に積層されて構成され、光学多層膜２３を経由して透過した透過光が受光部１３で検出されるように使用される視感度フィルタ１５であり、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部１３に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜２３の透過特性分布が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の透過特性分布を有する光学多層膜を備えた構成を有し、受光部の入射側に配置されて使用される視感度フィルタ及び受光装置と、その視感度フィルタの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、色測定装置等の光測定装置や撮像装置などの受光装置には、透過特性分布を有する光学フィルタを受光部の入射側に配置したものが多数知られている。例えば、目の視感度に対応する透過率分布を有する視感度フィルタは種々の受光装置で使用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
視感度フィルタには、例えば、１枚又は複数枚の色ガラスにより構成されたガラスフィルタや、光学基材の表面に光学多層膜を積層して構成された多層膜フィルタなどがある。
【０００４】
ガラスフィルタでは、色ガラスそのもののばらつきがあり、また色ガラスの厚さを精密に制御して作製することが容易でなく、製造ロット間のばらつきが大きい。これに対し、多層膜フィルタでは、多層膜を１層毎に精密に制御して積層することができるため、所望の透過率分布を正確に再現し易い。
【０００５】
このような光学フィルタを用いた受光装置では、外部から入射した光が光学フィルタを経由して透過され、光学フィルタの透過率分布に従って透過された透過光が受光部で受光され、受光部の感度に応じて検出された光量に対応する電流等の電気信号が受光部から出力される。
【特許文献１】特開２００２−３１０８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、透過率分布を有する多層膜フィルタを用いた受光装置では、受光部の出力に誤差が含まれ易いことが明らかになった。
【０００７】
即ち、図６に示すように、光学基材４１の一方の表面に所定の透過率分布を有する多層膜４３を積層し、他方の表面に反射防止膜４５を積層して多層膜フィルタ４０を構成し、この多層膜フィルタ４０を受光部１３の入射側に配置して受光装置を構成した場合、まず、多層膜４３の透過率が略１００％となる波長λ０の光が入射側から入射すると、多層膜４３を略１００％透過して受光部１３に到達し、受光部１３から信号が出力されると共に、受光部１３で一部が反射されて多層膜フィルタ４０に戻る。多層膜フィルタ４０では、受光部１３側からの光が略１００％透過して入射側に放射される。
【０００８】
次に、多層膜４３の透過率が０％となる波長λ２の光が入射側から入射すると、多層膜４３で全て反射され、受光部１３側には光が進入しない。
【０００９】
そして、多層膜４３の透過率が０％より大きく１００％より小さい範囲となる波長λ１の光が入射側から多層膜フィルタ４０に入射すると、多層膜４３では、入射した各波長の光が多層膜４３の透過率分布に応じて透過し、透過しない分は全て反射される。
【００１０】
多層膜フィルタ４０を透過した透過光が受光部１３に到達すると、受光部１３で一部が反射されて多層膜４３に戻る。多層膜４３では、受光部１３側からの光も透過率分布に応じて一部が透過し、残部が再度受光部１３に向けて反射され、再度、受光部１３に到達する。これが繰り返されることで、多層膜フィルタ４０を透過した透過光が、多層膜４３と受光部１３との間で繰り返し反射され、多重反射が起こる。
【００１１】
この多重反射では、外部から多層膜フィルタ４０に入射される光の光量をＡ、多層膜４３の透過率をＴ、反射率をＲ、受光部１３の反射率をＲｄとすると、受光部１３に到達する一次光の光量はＴ・Ａとなる。一次光が受光部１３で反射されて多層膜４３に戻る光の光量はＴ・Ｒｄ・Ａとなる。そして、受光部１３に到達する二次光の光量はＴ・Ｒｄ・Ｒ・Ａとなる。受光部１３に到達する三次光以上の光量も同様に計算できる。受光部１３に到達して受光部１３で検出される光量は、これらの各次光の総和となり、多重反射の分だけ増加することになる。
【００１２】
入射側からの光が同一光量Ａとして、各波長の光の二次光の光量を比較した場合、例えば、多層膜４３の透過率が１％となる波長の光では、吸収などの損失が無ければ多層膜４３の反射率は９９％となるため、二次光の光量は０．００９９・Ｒｄ・Ａとなる。また、多層膜４３の透過率が９９％となる波長の光では、多層膜４３の反射率は１％となるため、二次光の光量は０．００９９・Ｒｄ・Ａとなる。一方、多層膜４３の透過率が５０％となる波長の光では、多層膜４３の反射率は５０％となるため、二次光の光量は０．２５・Ｒｄ・Ａとなる。つまり、二次光の光量は、多層膜４３の透過率が１％や９９％となる波長の光に比べて、透過率が５０％となる波長の光の方が大きくなる。更に、三次光以上であっても同様である。
【００１３】
そのため、分光透過率は、図７に示すように、多重反射がないとして設計した場合の曲線Ａ（鎖線）に対し、曲線Ｂ（実線）で示すようなものとなる。この図では、受光部１３で検出される光量を多層膜フィルタ４０の入射側から入射する光に対する透過率として示している。ここでは、透過率が０％近傍や１００％近傍の波長領域の光の場合、多重反射により増加する割合が小さいのに対し、中間の波長領域の光では増加する割合が大きくなっている。つまり、多重反射による光量の増加は、各波長の光に対して受光部１３で検出される光量が一様に同じ割合で増加するのではなく、透過率に応じて増加する割合が異なることになる。
【００１４】
従って、視感度フィルタのように、波長に対する所定の透過率分布を有する多層膜４３を備えた多層膜フィルタ４０を、受光部１３の入射側に配置して使用する場合、受光部１３で検出される光に系統的な誤差が含まれ、視感度に対応した光の検出を受光部１３で精度よく行えていなかった。
【００１５】
そこで、この発明では、光学多層膜を備えた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用した場合に、視感度に対応した光の検出を精度よく行い易い視感度フィルタを提供すると共に、そのような視感度フィルタを備えた受光装置を提供することを課題とする。更に、そのような視感度フィルタを製造することが可能な視感度フィルタの製造方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するこの発明の視感度フィルタは、受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタであり、前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、前記光学多層膜の透過特性分布が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の受光装置は、そのような視感度フィルタと、前記受光部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
更に、この発明の視感度フィルタの製造方法は、受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタの製造方法であり、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求め、該波長領域における各波長の光の目標透過率を、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づき、前記基準透過率より小さくなるように演算し、該演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、該目標透過特性分布が得られるように複数の光学薄膜を積層することにより、前記光学多層膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の視感度フィルタによれば、受光部で反射されて戻り、視感度フィルタで再度受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜の透過特性分布が形成されているので、視感度フィルタを透過して多重反射して受光部で受光される光を抑制でき、視感度に対応する感度特性で検出し易い。そのため、光学多層膜を備えた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用しても、視感度に対応した光の検出を精度よく行い易い。
【００２０】
また、この発明の受光装置によれば、そのような視感度フィルタと受光部とを備えているので、受光部から得られる出力に多重反射による誤差が含まれにくく、出力の精度を向上し易い。
【００２１】
更に、この発明の視感度フィルタの製造方法によれば、多重反射が生じる波長領域において、基準透過率と、受光部の反射率と、光学多層膜の受光部側からの反射率とに基づき、各波長の光の透過率を基準透過率より小さくなるように演算し、この演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、この目標透過特性分布が得られるように光学多層膜を形成するので、得られた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用しても、多重反射して受光部で受光される光を抑制でき、視感度に対応する光の検出を精度よく行い易い視感度フィルタを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
【００２３】
図１乃至図５は、この第１の実施の形態を示す。
【００２４】
この受光装置１０は、外部からの光を受光して、予め設定された感度特性で光に応じた出力を得る装置であり、例えば、光を測定するための各種の測定装置や被写体を撮像するための撮像装置等である。この実施の形態は、プロジェクタ等の光源１１の明るさを測定する測定装置である。
【００２５】
図１に示すように、受光装置１０は、受光した光の光量に対応する信号を出力する受光部１３と、受光部１３の入射側となるように、光源１１と受光部１３との間に配置される視感度フィルタ１５とを備える。
【００２６】
ここで、視感度フィルタとは、透過した光を、光の波長に対する目の感度比、応答比等の視感度で受光部で検出させることができるフィルタである。視感度には個人差があるため、視感度として、例えば、ＣＩＥにより定められた分光視感効率（比視感度）や分光応答感度（等色関数）等を採用してもよい。
【００２７】
この受光装置１０の受光部１３は、受光面で光を受光して、受光面で検出された光量に対応するように電流からなる電気信号を出力する光電変換素子からなる。受光部１３では、波長に対する受光感度特性分布が存在し、その特性に応じて光量が検出されて電気信号が出力されるようになっている。また、受光面では、受光した光の一部を反射しつつ光量が検出されるようになっている。
【００２８】
視感度フィルタ１５は、光学基材２１と、光学基材２１の受光部１３側の表面に積層された光学多層膜２３と、光学基材２１の受光部１３側とは反対の光源１１側の表面に積層された反射防止膜２５とを備える。
【００２９】
光学基材２１は、可視光領域の波長の光を透過可能な光学材料からなる。この光学基材２１の可視光領域の波長の光の透過率は全領域に渡り一定に略１００％となっている。
【００３０】
光学多層膜２３は、光学薄膜が複数の積層された多層膜からなる。光学薄膜としては、誘電体薄膜からなる層や金属層など、光学薄膜として公知のものを用いることができる。ここでは、光学多層膜２３は、誘電体薄膜からなる高屈折率層及び低屈折率層が交互に積層されて構成されている。各高屈折率層及び低屈折率層の材料、膜厚、積層数等が適宜設定されることで、可視光の波長領域において、波長に対する所定の透過特性分布が形成されている。
【００３１】
ここで、透過特性とは、透過率、反射率等であり、透過特性分布とは、この透過特性の波長に対する変化である。この光学多層膜２３では、透過する光の波長領域において透過特性が一定ではなく、変化している。
【００３２】
この光学多層膜２３では、高屈折率層と低屈折率層との積層構造中に、可視光領域の波長の光を吸収可能な金属層等からなる光吸収層を積層していてもよい。これにより、光源１１側からの光の反射率より、受光部１３側からの光の反射率を小さくでき、多重反射を抑制し易くできる。
【００３３】
なお、この光学フィルタ１５の反射防止膜２５は、光源１１側から入射する可視光領域の波長の光の反射を防止するために設けられており、例えば、光学多層膜２３と同様の誘電体薄膜から選択される高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層することで形成されていてもよい。
【００３４】
このような視感度フィルタ１５では、光学多層膜２３の透過特性分布を所定のものとすることで、受光部１３により光を視感度で検出できるようにされている。
【００３５】
ここでは、受光部１３に受光感度特性分布が存在する場合、受光部１３の受光感度特性分布と視感度フィルタ１５の透過特性分布とを組み合わせた上で、視感度が得られる分布が形成されるようにしていてもよい。
【００３６】
そして、この光学多層膜２３では、視感度フィルタ１５と受光部１３との間で生じる多重反射による誤差を考慮して所定の透過特性分布が形成されている。
【００３７】
即ち、光源１１から光学多層膜２３を経由して透過した透過光が、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部１３に向けて反射される光の波長領域、即ち多重反射が生じる波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、透過特性分布が形成されている。
【００３８】
ここで、視感度に対応する透過特性分布とは、各波長の光に対する視感度の値を、視感度の最大値と最小値との差で除して変換した値を透過率として扱うことで得られる分布であり、基準透過率とは、このように得られた透過特性分布における各波長の光に対する透過率である。
【００３９】
また、多重反射が生じる波長領域は、光学多層膜１５における光の吸収がない場合には、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域としてもよい。
【００４０】
このような光学多層膜２３の透過特性分布は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率を基準にして、以下のように算出することができる。
【００４１】
まず、多重反射が生じる波長領域の光が視感度フィルタ１５に入射した場合、図２に示すように、光は光学多層膜２３の透過特性分布に応じて光学多層膜２３を透過して受光部１３に到達する。透過しない光は反射されて光源１１側に放射される。受光部１３では、視感度フィルタ１５の透過光が受光されると共に反射されて戻る。視感度フィルタ１５の光学多層膜２３に到達すると、光学多層膜２３で透過特性分布に応じて透過して放射されると共に、透過しない光は反射されて、再度受光部１３に向けて反射される。その後、光が減衰するまで、このような反射が繰り返され、多重反射が生じる。そして、多重反射により繰り返し受光部１３に到達した光の総光量が受光部１３で検出され、総光量に対応した信号が出力される。
【００４２】
そこで、このような多重反射が生じる波長領域の波長λ１の光について、受光部１３で検出される総光量は、視感度フィルタの透過率、即ち、光学多層膜２３の透過率Ｔと、受光部１３の反射率Ｒｄと、光学多層膜２３の受光部１３側からの反射率Ｒとすると、次のように表せる。ここでは、光源１１から視感度フィルタ１５へ入射する光の光量をＡとし、その際の見かけの透過率をＴａとする。また、光学多層膜２３は光の吸収がないため、Ｒ＝１−Ｔとする。
（式２）
Ｔａ・Ａ＝（Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ＋Ｔ・Ｒｄ２・Ｒ２＋・・・）・Ａ
Ｔａ＝Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ（１＋（Ｒｄ・Ｒ）＋（Ｒｄ・Ｒ）２＋（Ｒｄ・Ｒ）３＋・・・
【００４３】
＝Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４４】
＝（Ｔ−Ｔ・Ｒｄ・Ｒ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ）／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４５】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４６】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ・（１−Ｔ））
【００４７】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ＋Ｔ・Ｒｄ）
【００４８】
そのため、透過率Ｔは次のようになる。
（式３）
【００４９】
Ｔ＝Ｔａ（１−Ｒｄ）／｛１−Ｔａ・Ｒｄ｝
【００５０】
従って、見かけの透過率Ｔａを視感度に対応する基準透過率とすることで、波長λ１の光について、光学多層膜２３に要求される目標透過率Ｔを算出することができる。
【００５１】
更に、このような目標透過率Ｔを各波長について算出することで、目標透過特性分布を設定することができる。
【００５２】
次に、このような視感度フィルタ１５の製造方法について説明する。ここでは、視感度に基づいて設定された図３の曲線Ａ（鎖線）に示すような透過率分布を有するｙ感度フィルタからなる視感度フィルタ１５を作製する。
【００５３】
まず、ｙ感度フィルタの基準透過特性分布と、受光部１３の受光感度特性及び反射率とに基づいて、適宜光学基材２１を選択して、光学多層膜２３及び反射防止膜２５の膜構成を設計する。ここでは、光学多層膜２３及び反射防止膜２５は、何れも誘電体薄膜の積層体から構成して、光の吸収がないものとする。
【００５４】
光学多層膜２３を設計するには、まず、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求める。この波長領域の各波長λ１の光に対する光学多層膜２３の目標透過率を上述のような演算により算出し、この演算結果に基づいて、図３の曲線Ｃ（実線）のように、視感度に対応する透過率分布より細い光学多層膜２３の目標透過特性分布を設定する。
【００５５】
そして、この目標透過特性分布が得られるように、各層の材料、膜厚、積層数等の膜構成を設定し、光学多層膜２３を演算処理等により設計する。
【００５６】
また、反射防止膜２５も、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域の光について、演算処理等により設計する。
【００５７】
その後、各設計値に基づいて複数の光学薄膜を積層することにより、光学多層膜２３を作製する。
【００５８】
この光学多層膜２３の作製では、設計値に基づいて、各層をスパッタリング装置を用いて順次積層するなどで行うことができる。積層工程では、積層途中の膜の分光特性を分光器により測定し、その結果に基づきフィッティング計算により膜厚を測定し、精度を満たさない場合、積層途中で精度を満たすように設計変更しながら、各層を積層することにより、精密に透過率分布を再現した光学多層膜２３を作製する。これにより、目標透過特性を精密に実現した光学多層膜２３が得られる。
【００５９】
また、同様にして、反射防止膜２５を作製する。
【００６０】
そして、必要に応じて後処理等を施すことで、視感度フィルタ１５の製造が完了する。
【００６１】
以上のような視感度フィルタ１５によれば、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜２３の透過特性分布が形成されているので、視感度フィルタ１５を透過して多重反射して受光部１３で検出される光を抑制でき、受光部１３で視感度に対応する感度特性で検出することができる。そのため、光学多層膜２３を備えた視感度フィルタ１５を受光部１３の光源１１側に配置して使用しても、視感度に対応した光の検出を精度よく行うことができる。
【００６２】
特に、光学多層膜２３の各波長の光の透過率が、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率に対し、所定の相関を有するものとしたので、確実に視感度に対応した光の検出を精度よく行うことができる。
【００６３】
そして、このような視感度フィルタ１５を受光部の入射側に備えた受光装置では、受光部１３から得られる出力に多重反射による誤差が含まれにくく、出力の精度を確保することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。
【００６５】
例えば、上記実施の形態では、視感度フィルタ１５として、光学基材２１の光源１１側の表面に反射防止膜２５が設けられ、受光部１３側の表面に光学多層膜２３が設けられた例について説明したが、特に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、視感度フィルタ１５に光源１１側から光が入射される側の光学基材２１の表面に光学多層膜２３が設けられ、受光部１３側の表面に反射防止膜２５が設けられていてもよい。更に、反射防止膜２５を設けることなく視感度フィルタ１５を構成することも可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態では、視感度フィルタ１５を受光部１３の表面から離間して設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、受光部１３の表面に視感度フィルタ１５を密着して設けることも可能である。
【実施例】
【００６７】
図３の曲線Ａ（鎖線）に示すような基準透過率分布を有するｙ感度フィルタからなる視感度フィルタ１５を作製した。ここでは、予め、ｙ感度フィルタの基準透過特性分布と、使用する受光部１３の受光感度特性及び反射率に基づいて、図３の曲線Ｃ（実線）に示すような目標透過率分布を、上記式３を用いた演算結果に基づいて設定した。
【００６８】
光学基材２１としてＢＫ７、光学多層膜２３を構成する高屈折率層及び低屈折率層としてＳｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５をそれぞれ用い、高屈折率層及び低屈折率層の膜厚、積層数等を設計し、各層をスパッタリング装置を用いて積層することで光学多層膜２３を作製した。なお、積層工程では、積層途中の膜厚等を測定しつつ、精密に透過率分布を再現するように調整して光学多層膜２３を作製した。
【００６９】
得られたｙ感度フィルタの光学多層膜２３の層構成を表１に示す。
（表１）
【００７０】
このような光学多層膜２３を備えた視感度フィルタを用いることで、ｙ視感度に対応した光の検出を精度よく行えることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態の視感度フィルタを備えた受光装置を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態の受光装置の受光状態を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態の視感度フィルタの透過特性分布と視感度に対応した透過特性分布との比較を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態の受光装置の変形例を示す概略図である。
【図５】この発明の実施の形態の受光装置の変形例を示す概略図である。
【図６】従来の受光装置の受光状態を説明する図である。
【図７】従来の多層膜フィルタの透過率分布と比視感度に対応した透過率分布との比較を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 受光装置
１１ 光源
１３ 受光部
１５ 視感度フィルタ
２１ 光学基材
２３ 光学多層膜
２５ 反射防止膜
３１ 光吸収層
３５ａ 高屈折率層
３５ｂ 低屈折率層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の透過特性分布を有する光学多層膜を備えた構成を有し、受光部の入射側に配置されて使用される視感度フィルタ及び受光装置と、その視感度フィルタの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、色測定装置等の光測定装置や撮像装置などの受光装置には、透過特性分布を有する光学フィルタを受光部の入射側に配置したものが多数知られている。例えば、目の視感度に対応する透過率分布を有する視感度フィルタは種々の受光装置で使用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
視感度フィルタには、例えば、１枚又は複数枚の色ガラスにより構成されたガラスフィルタや、光学基材の表面に光学多層膜を積層して構成された多層膜フィルタなどがある。
【０００４】
ガラスフィルタでは、色ガラスそのもののばらつきがあり、また色ガラスの厚さを精密に制御して作製することが容易でなく、製造ロット間のばらつきが大きい。これに対し、多層膜フィルタでは、多層膜を１層毎に精密に制御して積層することができるため、所望の透過率分布を正確に再現し易い。
【０００５】
このような光学フィルタを用いた受光装置では、外部から入射した光が光学フィルタを経由して透過され、光学フィルタの透過率分布に従って透過された透過光が受光部で受光され、受光部の感度に応じて検出された光量に対応する電流等の電気信号が受光部から出力される。
【特許文献１】特開２００２−３１０８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、透過率分布を有する多層膜フィルタを用いた受光装置では、受光部の出力に誤差が含まれ易いことが明らかになった。
【０００７】
即ち、図６に示すように、光学基材４１の一方の表面に所定の透過率分布を有する多層膜４３を積層し、他方の表面に反射防止膜４５を積層して多層膜フィルタ４０を構成し、この多層膜フィルタ４０を受光部１３の入射側に配置して受光装置を構成した場合、まず、多層膜４３の透過率が略１００％となる波長λ０の光が入射側から入射すると、多層膜４３を略１００％透過して受光部１３に到達し、受光部１３から信号が出力されると共に、受光部１３で一部が反射されて多層膜フィルタ４０に戻る。多層膜フィルタ４０では、受光部１３側からの光が略１００％透過して入射側に放射される。
【０００８】
次に、多層膜４３の透過率が０％となる波長λ２の光が入射側から入射すると、多層膜４３で全て反射され、受光部１３側には光が進入しない。
【０００９】
そして、多層膜４３の透過率が０％より大きく１００％より小さい範囲となる波長λ１の光が入射側から多層膜フィルタ４０に入射すると、多層膜４３では、入射した各波長の光が多層膜４３の透過率分布に応じて透過し、透過しない分は全て反射される。
【００１０】
多層膜フィルタ４０を透過した透過光が受光部１３に到達すると、受光部１３で一部が反射されて多層膜４３に戻る。多層膜４３では、受光部１３側からの光も透過率分布に応じて一部が透過し、残部が再度受光部１３に向けて反射され、再度、受光部１３に到達する。これが繰り返されることで、多層膜フィルタ４０を透過した透過光が、多層膜４３と受光部１３との間で繰り返し反射され、多重反射が起こる。
【００１１】
この多重反射では、外部から多層膜フィルタ４０に入射される光の光量をＡ、多層膜４３の透過率をＴ、反射率をＲ、受光部１３の反射率をＲｄとすると、受光部１３に到達する一次光の光量はＴ・Ａとなる。一次光が受光部１３で反射されて多層膜４３に戻る光の光量はＴ・Ｒｄ・Ａとなる。そして、受光部１３に到達する二次光の光量はＴ・Ｒｄ・Ｒ・Ａとなる。受光部１３に到達する三次光以上の光量も同様に計算できる。受光部１３に到達して受光部１３で検出される光量は、これらの各次光の総和となり、多重反射の分だけ増加することになる。
【００１２】
入射側からの光が同一光量Ａとして、各波長の光の二次光の光量を比較した場合、例えば、多層膜４３の透過率が１％となる波長の光では、吸収などの損失が無ければ多層膜４３の反射率は９９％となるため、二次光の光量は０．００９９・Ｒｄ・Ａとなる。また、多層膜４３の透過率が９９％となる波長の光では、多層膜４３の反射率は１％となるため、二次光の光量は０．００９９・Ｒｄ・Ａとなる。一方、多層膜４３の透過率が５０％となる波長の光では、多層膜４３の反射率は５０％となるため、二次光の光量は０．２５・Ｒｄ・Ａとなる。つまり、二次光の光量は、多層膜４３の透過率が１％や９９％となる波長の光に比べて、透過率が５０％となる波長の光の方が大きくなる。更に、三次光以上であっても同様である。
【００１３】
そのため、分光透過率は、図７に示すように、多重反射がないとして設計した場合の曲線Ａ（鎖線）に対し、曲線Ｂ（実線）で示すようなものとなる。この図では、受光部１３で検出される光量を多層膜フィルタ４０の入射側から入射する光に対する透過率として示している。ここでは、透過率が０％近傍や１００％近傍の波長領域の光の場合、多重反射により増加する割合が小さいのに対し、中間の波長領域の光では増加する割合が大きくなっている。つまり、多重反射による光量の増加は、各波長の光に対して受光部１３で検出される光量が一様に同じ割合で増加するのではなく、透過率に応じて増加する割合が異なることになる。
【００１４】
従って、視感度フィルタのように、波長に対する所定の透過率分布を有する多層膜４３を備えた多層膜フィルタ４０を、受光部１３の入射側に配置して使用する場合、受光部１３で検出される光に系統的な誤差が含まれ、視感度に対応した光の検出を受光部１３で精度よく行えていなかった。
【００１５】
そこで、この発明では、光学多層膜を備えた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用した場合に、視感度に対応した光の検出を精度よく行い易い視感度フィルタを提供すると共に、そのような視感度フィルタを備えた受光装置を提供することを課題とする。更に、そのような視感度フィルタを製造することが可能な視感度フィルタの製造方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するこの発明の視感度フィルタは、受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタであり、前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、前記光学多層膜の透過特性分布が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の受光装置は、そのような視感度フィルタと、前記受光部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
更に、この発明の視感度フィルタの製造方法は、受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタの製造方法であり、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求め、該波長領域における各波長の光の目標透過率を、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づき、前記基準透過率より小さくなるように演算し、該演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、該目標透過特性分布が得られるように複数の光学薄膜を積層することにより、前記光学多層膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の視感度フィルタによれば、受光部で反射されて戻り、視感度フィルタで再度受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜の透過特性分布が形成されているので、視感度フィルタを透過して多重反射して受光部で受光される光を抑制でき、視感度に対応する感度特性で検出し易い。そのため、光学多層膜を備えた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用しても、視感度に対応した光の検出を精度よく行い易い。
【００２０】
また、この発明の受光装置によれば、そのような視感度フィルタと受光部とを備えているので、受光部から得られる出力に多重反射による誤差が含まれにくく、出力の精度を向上し易い。
【００２１】
更に、この発明の視感度フィルタの製造方法によれば、多重反射が生じる波長領域において、基準透過率と、受光部の反射率と、光学多層膜の受光部側からの反射率とに基づき、各波長の光の透過率を基準透過率より小さくなるように演算し、この演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、この目標透過特性分布が得られるように光学多層膜を形成するので、得られた視感度フィルタを受光部の入射側に配置して使用しても、多重反射して受光部で受光される光を抑制でき、視感度に対応する光の検出を精度よく行い易い視感度フィルタを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
【００２３】
図１乃至図５は、この第１の実施の形態を示す。
【００２４】
この受光装置１０は、外部からの光を受光して、予め設定された感度特性で光に応じた出力を得る装置であり、例えば、光を測定するための各種の測定装置や被写体を撮像するための撮像装置等である。この実施の形態は、プロジェクタ等の光源１１の明るさを測定する測定装置である。
【００２５】
図１に示すように、受光装置１０は、受光した光の光量に対応する信号を出力する受光部１３と、受光部１３の入射側となるように、光源１１と受光部１３との間に配置される視感度フィルタ１５とを備える。
【００２６】
ここで、視感度フィルタとは、透過した光を、光の波長に対する目の感度比、応答比等の視感度で受光部で検出させることができるフィルタである。視感度には個人差があるため、視感度として、例えば、ＣＩＥにより定められた分光視感効率（比視感度）や分光応答感度（等色関数）等を採用してもよい。
【００２７】
この受光装置１０の受光部１３は、受光面で光を受光して、受光面で検出された光量に対応するように電流からなる電気信号を出力する光電変換素子からなる。受光部１３では、波長に対する受光感度特性分布が存在し、その特性に応じて光量が検出されて電気信号が出力されるようになっている。また、受光面では、受光した光の一部を反射しつつ光量が検出されるようになっている。
【００２８】
視感度フィルタ１５は、光学基材２１と、光学基材２１の受光部１３側の表面に積層された光学多層膜２３と、光学基材２１の受光部１３側とは反対の光源１１側の表面に積層された反射防止膜２５とを備える。
【００２９】
光学基材２１は、可視光領域の波長の光を透過可能な光学材料からなる。この光学基材２１の可視光領域の波長の光の透過率は全領域に渡り一定に略１００％となっている。
【００３０】
光学多層膜２３は、光学薄膜が複数の積層された多層膜からなる。光学薄膜としては、誘電体薄膜からなる層や金属層など、光学薄膜として公知のものを用いることができる。ここでは、光学多層膜２３は、誘電体薄膜からなる高屈折率層及び低屈折率層が交互に積層されて構成されている。各高屈折率層及び低屈折率層の材料、膜厚、積層数等が適宜設定されることで、可視光の波長領域において、波長に対する所定の透過特性分布が形成されている。
【００３１】
ここで、透過特性とは、透過率、反射率等であり、透過特性分布とは、この透過特性の波長に対する変化である。この光学多層膜２３では、透過する光の波長領域において透過特性が一定ではなく、変化している。
【００３２】
この光学多層膜２３では、高屈折率層と低屈折率層との積層構造中に、可視光領域の波長の光を吸収可能な金属層等からなる光吸収層を積層していてもよい。これにより、光源１１側からの光の反射率より、受光部１３側からの光の反射率を小さくでき、多重反射を抑制し易くできる。
【００３３】
なお、この光学フィルタ１５の反射防止膜２５は、光源１１側から入射する可視光領域の波長の光の反射を防止するために設けられており、例えば、光学多層膜２３と同様の誘電体薄膜から選択される高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層することで形成されていてもよい。
【００３４】
このような視感度フィルタ１５では、光学多層膜２３の透過特性分布を所定のものとすることで、受光部１３により光を視感度で検出できるようにされている。
【００３５】
ここでは、受光部１３に受光感度特性分布が存在する場合、受光部１３の受光感度特性分布と視感度フィルタ１５の透過特性分布とを組み合わせた上で、視感度が得られる分布が形成されるようにしていてもよい。
【００３６】
そして、この光学多層膜２３では、視感度フィルタ１５と受光部１３との間で生じる多重反射による誤差を考慮して所定の透過特性分布が形成されている。
【００３７】
即ち、光源１１から光学多層膜２３を経由して透過した透過光が、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部１３に向けて反射される光の波長領域、即ち多重反射が生じる波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、透過特性分布が形成されている。
【００３８】
ここで、視感度に対応する透過特性分布とは、各波長の光に対する視感度の値を、視感度の最大値と最小値との差で除して変換した値を透過率として扱うことで得られる分布であり、基準透過率とは、このように得られた透過特性分布における各波長の光に対する透過率である。
【００３９】
また、多重反射が生じる波長領域は、光学多層膜１５における光の吸収がない場合には、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域としてもよい。
【００４０】
このような光学多層膜２３の透過特性分布は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率を基準にして、以下のように算出することができる。
【００４１】
まず、多重反射が生じる波長領域の光が視感度フィルタ１５に入射した場合、図２に示すように、光は光学多層膜２３の透過特性分布に応じて光学多層膜２３を透過して受光部１３に到達する。透過しない光は反射されて光源１１側に放射される。受光部１３では、視感度フィルタ１５の透過光が受光されると共に反射されて戻る。視感度フィルタ１５の光学多層膜２３に到達すると、光学多層膜２３で透過特性分布に応じて透過して放射されると共に、透過しない光は反射されて、再度受光部１３に向けて反射される。その後、光が減衰するまで、このような反射が繰り返され、多重反射が生じる。そして、多重反射により繰り返し受光部１３に到達した光の総光量が受光部１３で検出され、総光量に対応した信号が出力される。
【００４２】
そこで、このような多重反射が生じる波長領域の波長λ１の光について、受光部１３で検出される総光量は、視感度フィルタの透過率、即ち、光学多層膜２３の透過率Ｔと、受光部１３の反射率Ｒｄと、光学多層膜２３の受光部１３側からの反射率Ｒとすると、次のように表せる。ここでは、光源１１から視感度フィルタ１５へ入射する光の光量をＡとし、その際の見かけの透過率をＴａとする。また、光学多層膜２３は光の吸収がないため、Ｒ＝１−Ｔとする。
（式２）
Ｔａ・Ａ＝（Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ＋Ｔ・Ｒｄ２・Ｒ２＋・・・）・Ａ
Ｔａ＝Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ（１＋（Ｒｄ・Ｒ）＋（Ｒｄ・Ｒ）２＋（Ｒｄ・Ｒ）３＋・・・
【００４３】
＝Ｔ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４４】
＝（Ｔ−Ｔ・Ｒｄ・Ｒ＋Ｔ・Ｒｄ・Ｒ）／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４５】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ・Ｒ）
【００４６】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ・（１−Ｔ））
【００４７】
＝Ｔ／（１−Ｒｄ＋Ｔ・Ｒｄ）
【００４８】
そのため、透過率Ｔは次のようになる。
（式３）
【００４９】
Ｔ＝Ｔａ（１−Ｒｄ）／｛１−Ｔａ・Ｒｄ｝
【００５０】
従って、見かけの透過率Ｔａを視感度に対応する基準透過率とすることで、波長λ１の光について、光学多層膜２３に要求される目標透過率Ｔを算出することができる。
【００５１】
更に、このような目標透過率Ｔを各波長について算出することで、目標透過特性分布を設定することができる。
【００５２】
次に、このような視感度フィルタ１５の製造方法について説明する。ここでは、視感度に基づいて設定された図３の曲線Ａ（鎖線）に示すような透過率分布を有するｙ感度フィルタからなる視感度フィルタ１５を作製する。
【００５３】
まず、ｙ感度フィルタの基準透過特性分布と、受光部１３の受光感度特性及び反射率とに基づいて、適宜光学基材２１を選択して、光学多層膜２３及び反射防止膜２５の膜構成を設計する。ここでは、光学多層膜２３及び反射防止膜２５は、何れも誘電体薄膜の積層体から構成して、光の吸収がないものとする。
【００５４】
光学多層膜２３を設計するには、まず、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求める。この波長領域の各波長λ１の光に対する光学多層膜２３の目標透過率を上述のような演算により算出し、この演算結果に基づいて、図３の曲線Ｃ（実線）のように、視感度に対応する透過率分布より細い光学多層膜２３の目標透過特性分布を設定する。
【００５５】
そして、この目標透過特性分布が得られるように、各層の材料、膜厚、積層数等の膜構成を設定し、光学多層膜２３を演算処理等により設計する。
【００５６】
また、反射防止膜２５も、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域の光について、演算処理等により設計する。
【００５７】
その後、各設計値に基づいて複数の光学薄膜を積層することにより、光学多層膜２３を作製する。
【００５８】
この光学多層膜２３の作製では、設計値に基づいて、各層をスパッタリング装置を用いて順次積層するなどで行うことができる。積層工程では、積層途中の膜の分光特性を分光器により測定し、その結果に基づきフィッティング計算により膜厚を測定し、精度を満たさない場合、積層途中で精度を満たすように設計変更しながら、各層を積層することにより、精密に透過率分布を再現した光学多層膜２３を作製する。これにより、目標透過特性を精密に実現した光学多層膜２３が得られる。
【００５９】
また、同様にして、反射防止膜２５を作製する。
【００６０】
そして、必要に応じて後処理等を施すことで、視感度フィルタ１５の製造が完了する。
【００６１】
以上のような視感度フィルタ１５によれば、受光部１３で反射されて戻り、視感度フィルタ１５で再度受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、光学多層膜２３の透過特性分布が形成されているので、視感度フィルタ１５を透過して多重反射して受光部１３で検出される光を抑制でき、受光部１３で視感度に対応する感度特性で検出することができる。そのため、光学多層膜２３を備えた視感度フィルタ１５を受光部１３の光源１１側に配置して使用しても、視感度に対応した光の検出を精度よく行うことができる。
【００６２】
特に、光学多層膜２３の各波長の光の透過率が、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率に対し、所定の相関を有するものとしたので、確実に視感度に対応した光の検出を精度よく行うことができる。
【００６３】
そして、このような視感度フィルタ１５を受光部の入射側に備えた受光装置では、受光部１３から得られる出力に多重反射による誤差が含まれにくく、出力の精度を確保することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。
【００６５】
例えば、上記実施の形態では、視感度フィルタ１５として、光学基材２１の光源１１側の表面に反射防止膜２５が設けられ、受光部１３側の表面に光学多層膜２３が設けられた例について説明したが、特に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、視感度フィルタ１５に光源１１側から光が入射される側の光学基材２１の表面に光学多層膜２３が設けられ、受光部１３側の表面に反射防止膜２５が設けられていてもよい。更に、反射防止膜２５を設けることなく視感度フィルタ１５を構成することも可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態では、視感度フィルタ１５を受光部１３の表面から離間して設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、受光部１３の表面に視感度フィルタ１５を密着して設けることも可能である。
【実施例】
【００６７】
図３の曲線Ａ（鎖線）に示すような基準透過率分布を有するｙ感度フィルタからなる視感度フィルタ１５を作製した。ここでは、予め、ｙ感度フィルタの基準透過特性分布と、使用する受光部１３の受光感度特性及び反射率に基づいて、図３の曲線Ｃ（実線）に示すような目標透過率分布を、上記式３を用いた演算結果に基づいて設定した。
【００６８】
光学基材２１としてＢＫ７、光学多層膜２３を構成する高屈折率層及び低屈折率層としてＳｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５をそれぞれ用い、高屈折率層及び低屈折率層の膜厚、積層数等を設計し、各層をスパッタリング装置を用いて積層することで光学多層膜２３を作製した。なお、積層工程では、積層途中の膜厚等を測定しつつ、精密に透過率分布を再現するように調整して光学多層膜２３を作製した。
【００６９】
得られたｙ感度フィルタの光学多層膜２３の層構成を表１に示す。
（表１）
【００７０】
このような光学多層膜２３を備えた視感度フィルタを用いることで、ｙ視感度に対応した光の検出を精度よく行えることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態の視感度フィルタを備えた受光装置を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態の受光装置の受光状態を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態の視感度フィルタの透過特性分布と視感度に対応した透過特性分布との比較を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態の受光装置の変形例を示す概略図である。
【図５】この発明の実施の形態の受光装置の変形例を示す概略図である。
【図６】従来の受光装置の受光状態を説明する図である。
【図７】従来の多層膜フィルタの透過率分布と比視感度に対応した透過率分布との比較を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 受光装置
１１ 光源
１３ 受光部
１５ 視感度フィルタ
２１ 光学基材
２３ 光学多層膜
２５ 反射防止膜
３１ 光吸収層
３５ａ 高屈折率層
３５ｂ 低屈折率層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタであり、
前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、前記光学多層膜の透過特性分布が形成されていることを特徴とする視感度フィルタ。
【請求項２】
前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域であることを特徴とする請求項１に記載の視感度フィルタ。
【請求項３】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率に対して一定の相関を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の視感度フィルタ。
【請求項４】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率は、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づいて算出されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の視感度フィルタ。
【請求項５】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率（Ｔ）は、下記式（１）に基づいて算出されていることを特徴とする請求項４に記載の視感度フィルタ。
（式１）
Ｔ＝Ｔａ（１−Ｒｄ）／｛１−Ｔａ・Ｒｄ｝ ・・・（１）
（式中、Ｔａは基準透過率、Ｒｄは受光部の反射率を示す。）
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の視感度フィルタと、前記受光部とを備えたことを特徴とする受光装置。
【請求項７】
前記受光部は、受光した光に対応する電流を出力する光電変換素子であることを特徴とする請求項６に記載の受光装置。
【請求項８】
受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタの製造方法であり、
視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求め、
該波長領域における各波長の光の目標透過率を、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づき、前記基準透過率より小さくなるように演算し、
該演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、
該目標透過特性分布が得られるように複数の光学薄膜を積層することにより、前記光学多層膜を形成することを特徴とする視感度フィルタの製造方法。
【請求項１】
受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタであり、
前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域において、各波長の光の透過率が視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率より小さくなるように、前記光学多層膜の透過特性分布が形成されていることを特徴とする視感度フィルタ。
【請求項２】
前記受光部で反射されて戻り、前記視感度フィルタで再度前記受光部に向けて反射される光の波長領域は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域であることを特徴とする請求項１に記載の視感度フィルタ。
【請求項３】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率は、視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率に対して一定の相関を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の視感度フィルタ。
【請求項４】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率は、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づいて算出されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の視感度フィルタ。
【請求項５】
前記光学多層膜の各波長の光の透過率（Ｔ）は、下記式（１）に基づいて算出されていることを特徴とする請求項４に記載の視感度フィルタ。
（式１）
Ｔ＝Ｔａ（１−Ｒｄ）／｛１−Ｔａ・Ｒｄ｝ ・・・（１）
（式中、Ｔａは基準透過率、Ｒｄは受光部の反射率を示す。）
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の視感度フィルタと、前記受光部とを備えたことを特徴とする受光装置。
【請求項７】
前記受光部は、受光した光に対応する電流を出力する光電変換素子であることを特徴とする請求項６に記載の受光装置。
【請求項８】
受光部の入射側に配置され、所定の透過特性分布を有する光学多層膜が光学基材に積層されて構成され、前記光学多層膜を経由して透過した透過光が受光部で検出されるように使用される視感度フィルタの製造方法であり、
視感度に対応する透過特性分布に基づく基準透過率が０％より大きく１００％より小さい波長領域を求め、
該波長領域における各波長の光の目標透過率を、前記基準透過率と、前記受光部の反射率と、前記光学多層膜の前記受光部側からの反射率とに基づき、前記基準透過率より小さくなるように演算し、
該演算結果に基づいて目標透過特性分布を設定し、
該目標透過特性分布が得られるように複数の光学薄膜を積層することにより、前記光学多層膜を形成することを特徴とする視感度フィルタの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５１７５２（Ｐ２０１０−１５１７５２Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２８７５（Ｐ２００８−３３２８７５）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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