TWI388885B - Photographic filters - Google Patents

Description

攝影濾光片

本發明係關於一種使影像感測器緊貼被攝體來進行攝影之緊貼型攝影裝置中所使用之攝影濾光片，尤指一種限制光對該攝影裝置之影像感測器之入射角度之攝影濾光片。

拍攝圖像或文件等原稿，得到其數位圖像數據之圖像掃描儀正在普及。於圖像掃描儀中公知的有使與讀取原稿相同寬度之線形影像感測器大致緊貼於原稿拍攝之緊貼型圖像掃描儀。緊貼型圖像掃描儀從原稿到影像感測器之距離短，比使用縮小光學系統之其他類型之圖像掃描儀更緊湊地構成。

若不使用使原稿之像成像之透鏡等，僅使影像感測器緊貼於原稿配置，則來自原稿之某一點之光並非到達一個像素，而不僅入射到本來應入射之像素也入射到周邊多個像素。因此，即使是緊貼型圖像掃描儀，藉由於影像感測器和原稿之間配置使折射率分佈為從中心至周邊減少之圓柱形柱狀透鏡，從而限制光對影像感測器之入射，以便來自原稿之某一點之光大致一對一地到達影像感測器之某一個攝影區域。

而且，限制光對影像感測器之入射之攝影裝置，公知的有為了將影像感測器之受光區域劃分為多個使用，使用限制光對影像感測器之入射角度之攝影濾光片之攝影裝置。例如，公知的有於配合劃分之受光區域配置遮光塊之影像感測器(專利文獻1)；或藉由設置開設狹縫之光柵板而將受光區域劃分為長方形狀之攝影裝置(專利文獻2)。而且，已知薄膜攝影機，該薄膜攝影機(film camera)藉由設置開設多個貫通孔之多孔板，限制光對受光區域之入射角度，以便只有相對於受光區域垂直入射之平行光入射到薄膜(專利文獻3)。

專利文獻1：日本專利公開2007-121631號公報

專利文獻2：日本專利公開2007-299085號公報

專利文獻3：日本專利公開2004-151124號公報

即使是緊貼型圖像掃描儀，也不可避免於攝影對像和影像感測器之間產生間隙。而且，光電二極體位於比影像感測器之表面更深之位置。由於這些，來自攝影對象之一點之光會傾斜入射到相鄰之光電二極體之雙方，成為雜訊或偽信號之原因。從而，為了精細之拍攝，需要限制光對影像感測器之入射角度，以便來自一點之光僅入射到一個光電二極體。

為了防止來自一點之光入射到鄰接的多個光電二極體或鄰接的受光區域，需要使用如於緊貼型圖像掃描儀所使用之柱狀透鏡、或者使用如專利文獻1或專利文獻2之攝影濾光片那樣由貫通孔劃分受光區域之攝影濾光片，來限制入射到影像感測器之光之入射角。

然而，於使用棒透鏡時，由於在厚度方向需要比較大的裝入空間，難以進一步薄型化。

此外，開設狹縫等之貫通孔之攝影濾光片由金屬製的板等製作，但是貫通孔之直徑越小、並且貫通孔彼此間之間隔越狹窄，設置貫通孔之加工變得就越困難。而且，即使可以由機械性加工設置如此微小的貫通孔，也成為高成本之攝影濾光片。並且，若由貫通孔內壁反射(或透射)入射光之一部分，則產生出射到由貫通孔之直徑設定之區域外之光，所以，貫通孔內壁需要實施反射防止加工等，但是於設置貫通孔本身困難的微小的貫通孔之場合，於內壁難以實施特殊加工。

而且，設有直徑小的貫通孔之攝影濾光片，於製造過程或裝入影像感測器時等，由於垃圾或塵埃等容易產生堵塞，難以除去一旦進入到貫通孔之垃圾等。因此，設有直徑小的貫通孔之攝影濾光片，必須考慮處理時之周圍環境等，而且，設有貫通孔之攝影濾光片或使用該攝影濾光片之圖像掃描儀之合格率惡化，從而難以進行穩定之量產。

本發明是鑒於上述問題點而做出之，其目的在於，提供一種量產適宜優異、製造成本被抑制為較低、厚度方向之裝入空間也小，並且限制光對影像感測器之入射角度之攝影濾光片。

本發明之攝影濾光片，其中，包括：透明之基板；遮光膜，設置在基板之表面，具有一定大小的多個孔徑按一定間隔形成，遮擋入射到孔徑以外之部分之光；反射膜，設置在基板之表面，由多層電介質薄膜構成，透射垂直入射之預定波長之光，反射傾斜入射之預定波長之光；攝影濾光片限制向影像感測器之光之入射角度。

此外，其中，遮光膜設置在基板之被攝體側表面或基板之影像感測器側表面之任意一方。

這時，反射膜較佳地全部覆蓋孔徑而設置在遮光膜上。

此外，其中，遮光膜設置在基板之一方之表面，反射膜設置在基板之另一方之表面。

此外，其中，遮光膜分別設置在基板之兩面，以使各遮光膜之孔徑之中心位置在基板之表裏一致。

如此於基板之兩面分別設置遮光膜時，較佳地設置在基板之影像感測器側表面之孔徑之直徑小於設置在基板之被攝體側之遮光膜之孔徑之直徑。

另外，如此於基板之兩面分別設置遮光膜時，反射膜較佳地全部覆蓋影像感測器側表面所設之遮光膜之孔徑，而設置在影像感測器側表面所設之遮光膜上。

而且，於基板之兩面分別設置遮光膜時，反射膜較佳地全部覆蓋被攝體側表面所設之遮光膜之孔徑，而設置在被攝體側表面所設之遮光膜上。

另外，其中，遮光膜為吸收預定波長之光之吸收膜。

另外，其中，反射膜為透射大致垂直入射之紅外線、將傾斜入射之紅外線反射之紅外線截止濾光膜。

此外，其中，基板為非研磨玻璃基板。

根據本發明，可以提供一種攝影濾光片，該攝影濾光片於使影像感測器緊貼於攝影對象且將受光區域劃分為如由一個～幾個程度之像素構成之極其小的區域而使用影像感測器之場合，容易限制光對影像感測器之入射角度之同時，量產適宜優異，製造成本被抑制為較低，厚度方向之裝入空間小。

[第一實施方式]

如圖1所示，緊貼型(也稱密接型)掃描圖10是拍攝大致緊貼於影像感測器16之被攝體11之攝影裝置，由保護罩12、LED13、帶通濾光片14、角度限制濾光片15、影像感測器16等構成。保護罩12為透明之玻璃板，將其下方所配置之角度限制濾光片15或影像感測器16從損傷或塵埃中進行保護。而且，所拍攝之被攝體11被直接載置於保護罩12上。

LED13發出波長850nm之紅外線，同樣地照亮載置於保護罩12上之被攝體11。從LED13發出之紅外線按照反映隨著被攝體11之部位而不同之紅外線吸收率及反射率之方式被散射，其一部分向設置在保護罩12下之角度限制濾光片15之方向入射。此時，入射到角度限制濾光片15之來自被攝體11之入射光不僅包括相對於角度限制濾光片15垂直之成分，還包括傾斜入射之成分。

帶通濾光片14將拍攝所使用之紅外線透射，並且將通過保護罩12從外部入射之可見光或紫外線遮斷。由此，入射到角度限制濾光片15或影像感測器16之光僅限於拍攝所利用之紅外線。並且，如後述，角度限制濾光片15(攝影濾光片)於從被攝體11側以各種角度入射之光中遮斷傾斜入射之光，僅使大致垂直入射到影像感測器16之光通到影像感測器16側。影像感測器16是對波長850nm附近之紅外線具有靈敏度之CCD型之面影像感測器，由藉由角度限制濾光片15限制入射角度為相對於表面大致垂直之光對被攝體11進行拍攝。

如圖2所示，角度限制濾光片15於從被攝體11側以各種角度入射之入射光18中，使相對於表面大致垂直入射之垂直入射光19通到影像感測器16側，遮斷傾斜入射之入射光18。角度限制濾光片15之表面設有遮斷入射光18之遮光區域21和通過入射光18之通光區域22。遮光區域21設置成大致覆蓋角度限制濾光片15之整個面，於該遮光區域21內排列有多個通光區域22。入射到遮光區域21之光不被反射、透射而被吸收。而且，各通光區域22以與影像感測器16之一個像素17之大小大致相同程度之大小設置成圓形，並且排列成一個通光區域22對應於各個像素17。而且，角度限制濾光片15按照各個通光區域22位於所對應之像素17之正上方之方式對準位置而被配置。另外，為了說明，於圖2中角度限制濾光片15遠離影像感測器16，但是角度限制濾光片15介由未圖示之其他光學濾光片等緊貼影像感測器16而配置。

如圖3所示，角度限制濾光片15由透明之板狀玻璃基板26、第一遮光膜27、第二遮光膜28、入射角依存性反射膜29構成。玻璃基板26為0.15mm之厚度，不僅透射由影像感測器16利用於拍攝之波長850nm附近之紅外線，也大致全部透射如可見光或紫外線之各種波帶之光。

第一遮光膜27按照將吸收係數大的金屬薄膜和透明之電介質薄膜交替多層層疊之方式而被製作，且被設置在玻璃基板26之被攝體11側表面(表面)。第一遮光膜27成為不僅吸收由影像感測器16利用於拍攝之波長850nm附近之紅外線也大致全部吸收對影像感測器16具有靈敏度之波帶之光之吸收膜。而且，於第一遮光膜27形成有多個入射孔徑31，通過入射光之部分被該入射孔徑31限制。各入射孔徑31之形狀為圓形，且按照其中心位置與像素17之中心一致之方式隔開一定間隔排列。而且，從入射側之正面觀察角度限制濾光片15時，該入射孔徑31之周邊成為通光區域22和遮光區域21之邊界。

第二遮光膜28設置在光出射之玻璃基板26之影像感測器16側表面(背面)，是與第一遮光膜27同樣地將吸收係數大的金屬薄膜和透明之電介質薄膜交替多層層疊之遮光膜，且成為大致全部吸收在影像感測器16具有靈敏度之波帶之光之吸收膜。而且，於第二遮光膜28形成有多個出射孔徑32，通過入射光之部分被出射孔徑32限制。各出射孔徑32之形狀為圓形，按照出射孔徑32之直徑D2小於入射孔徑31之直徑D1、且其中心位置與各像素17之中心及各入射孔徑31之中心位置一致之方式排列。

入射角依存性反射膜29設置在玻璃基板26之影像感測器16側以便全部覆蓋第二遮光膜28和出射孔徑32。而且，入射角依存性反射膜29是層疊了多個折射率不同之電介質薄膜之反射膜，且是根據入射角度而透射或反射紅外線之紅外線截止濾光膜。

如圖4所示，入射角依存性反射膜29之層結構如下規定：於波長850nm之紅外線入射時，透射入射角度大約小於18度且大致垂直入射到入射角依存性反射膜29之紅外線，反射入射角度大約比18度大且相對於入射角依存性反射膜29傾斜入射之紅外線。而且，構成這種入射角依存性反射膜29之材料、層結構、特性是根據使用之光之波長、玻璃基板26之厚度、入射孔徑31(出射孔徑32)之排列間隔、入射孔徑31和出射孔徑32之相對之大小來決定。

於這樣構成之角度限制濾光片15，如圖5所示，以各種入射角度、於各種入射位置入射波長850nm之紅外線A～紅外線D。

如紅外線A，若入射位置為被第一遮光膜27覆蓋之位置，則不管入射角度而被第一遮光膜27吸收，因此不透射到影像感測器16側。另一方面，如紅外線B～紅外線D，入射到入射孔徑31之紅外線不被第一遮光膜27吸收，進入玻璃基板26內。

於入射到入射孔徑31之紅外線中，入射角度小於由入射角依存性反射膜29設定之預定角度θ(約18度)，大致垂直入射到角度限制濾光片15之紅外線B透射玻璃基板26到達出射孔徑32。此時，紅外線B對入射角依存性反射膜29之入射角度與對角度限制濾光片15之入射角度大致相等且大約小於18度，由此，透射入射角依存性反射膜29，出射到影像感測器16側。

但是，如紅外線C，若入射位置為入射孔徑31且即使入射角度大約為18度以內而透射玻璃基板26到達之位置是被第二遮光膜28覆蓋之位置，則被吸收，所以不出射到影像感測器16側。而且，如紅外線D，若入射角度大約超過18度那樣地傾斜入射到入射孔徑31內，則即使到達出射孔徑32，也由入射角依存性反射膜29反射到玻璃基板26之內部，不出射到影像感測器16側。

這樣，角度限制濾光片15將以各種入射角度入射之紅外線中的、出射到影像感測器16側之紅外線，限制為如小於大約18度之由入射角依存性反射膜29決定之角度且大致垂直入射之紅外線。

此時，從對於某個出射孔徑32如與鄰接的出射孔徑32對應之入射孔徑31那樣不對應之位置所設置之入射孔徑31入射之紅外線由入射角依存性反射膜29反射，不出射到影像感測器16側。因此，藉由使用角度限制濾光片15，入射到各像素17之紅外線不與向周邊像素17之入射光重疊，與被攝體11之1個部位大致一對一地對應，能夠減輕所謂模糊或污斑這樣使解像力降低之雜訊來進行拍攝。

而且，藉由將出射孔徑32之直徑設置成小於入射孔徑31之直徑，可以使垂直入射光19聚光而向影像感測器16入射。

此外，因為角度限制濾光片15不需要貫通孔或如研磨之機械性加工，所以藉由於玻璃基板26上對薄膜進行構圖，可容易且廉價製造。而且，於角度限制濾光片15中沒有如貫通孔之深孔，成為大致平坦之表面，因此，即使附著垃圾或塵埃，容易藉由吹氣或超聲波清洗等除去這些。因此，角度限制濾光片15之合格率良好且適於量產。

另外，於第一實施方式中，將入射角依存性反射膜29設置在玻璃基板26之影像感測器16側表面(背面)，但不限於此，可以僅於被攝體11側表面(表面)設置入射角依存性反射膜29，也可以於影像感測器16側表面和被攝體11側表面之雙方設置入射角依存性反射膜29。於此時，也得到與上述實施方式同樣之效果。尤其，於玻璃基板26薄、若僅於一方之表面設置入射角依存性反射膜29則於角度限制濾光片15產生翹曲之場合，如圖6所示之角度限制濾光片35，影像感測器16側表面和被攝體11側表面之兩面較佳地設置入射角依存性反射膜29。

而且，為了防止角度限制濾光片15之翹曲等，於玻璃基板26之兩面層疊入射角依存性反射膜29等電介質薄膜之場合，於玻璃基板26之一方之面較佳地設置入射角依存性反射膜29，於另一方之面上設置如可見光截止濾光片或帶通濾光片之具有其他光學作用之電介質之多層膜。例如，如第一實施方式說明，於玻璃基板26之影像感測器16側表面設置入射角依存性反射膜29，並於玻璃基板26之被攝體11側表面與角度限制濾光片15一體地設置帶通濾光片14。這樣，藉由於玻璃基板26之面上，除入射角依存性反射膜29外設置具有其他光學作用之電介質多層膜，從而可以削減緊貼型掃描儀10之部件數量，並可以使緊貼型掃描儀10更為緊湊。

而且，於第一實施方式中，說明了在玻璃基板26之影像感測器16側表面設置第二遮光膜28而且覆蓋第二遮光膜28而設置入射角依存性反射膜29之例子，但是設置入射角依存性反射膜29之位置不限於此。例如，如圖7所示之角度限制濾光片36，可以於玻璃基板26之表面設置入射角依存性反射膜29，進而於其上設置第二遮光膜28，從而替換入射角依存性反射膜29和第二遮光膜28之層疊順序。此外，這裏以於影像感測器16側設置入射角依存性反射膜29之例子進行了說明，但是於被攝體11側設置入射角依存性反射膜29時也相同。因此，於被攝體11側設置入射角依存性反射膜29時，可以於玻璃基板26之被攝體11側表面從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、第一遮光膜27，於影像感測器16側表面配置第二遮光膜28。

另外，如上述於玻璃基板26之兩面設置入射角依存性反射膜29時，如圖8(A)所示之角度限制濾光片37，可以於玻璃基板26之表面設置入射角依存性反射膜29，於其上設置第一遮光膜27、第二遮光膜28。而且，這樣於玻璃基板26之兩面設置入射角依存性反射膜29時，於玻璃基板26之兩面，相對於玻璃基板26之入射角依存性反射膜29和遮光膜之配置順序可以不同。例如，如圖8(B)所示之角度限制濾光片38，可以於玻璃基板26之被攝體11側表面從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、第一遮光膜27，於影像感測器16側表面從玻璃基板26側依次配置第二遮光膜28、入射角依存性反射膜29。同樣，可以於玻璃基板26之被攝體11側表面從玻璃基板26側依次配置第一遮光膜27、入射角依存性反射膜29，於影像感測器16側表面從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、第二遮光膜28。

此外，於第一實施方式中，將出射孔徑32之直徑D2設置得比入射孔徑31之直徑D1小，但是不限於此，根據射出之光之用途，相等地設置入射孔徑31之直徑和出射孔徑32之直徑，或者將出射孔徑32之直徑D2設置得比入射孔徑31之直徑D1大。

[第二實施方式]

而且，於第一實施方式中，說明了於玻璃基板26之表裏分別設置第一遮光膜27、第二遮光膜28之例子，但是不限於此，也可以僅於玻璃基板26之一方之面設置遮光膜。這樣，將僅於玻璃基板26之一方之面設置遮光膜之例子以下作為第二實施方式說明。例如，如圖9所示，角度限制濾光片41僅於玻璃基板26之被攝體11側表面設置遮光膜42，與上述之角度限制濾光片15、35不同，於影像感測器16側之表面沒有設置遮光膜。此外，入射角依存性反射膜29覆蓋遮光膜42之整體而設置於玻璃基板26之被攝體11側表面。

設置在角度限制濾光片41之遮光膜42與第一遮光膜27或第二遮光膜28同樣地，是交替層疊多層吸收系數大的金屬薄膜和透明之電介質薄膜之遮光膜，具有大致全部吸收對影像感測器16有靈敏度之波長帶之光之吸收膜之功能。此外，於遮光膜42，中心位置與像素17之中心位置一致地、以一定間隔設有多個圓形之孔徑43。在此，設置在遮光膜42之孔徑43之直徑D3小於設置在第一遮光膜27之入射孔徑31之直徑D1，大於設置在第二遮光膜28之出射孔徑32之直徑D2。

此外，設置在角度限制濾光片41之入射角依存性反射膜29與設置在角度限制濾光片15、35之反射膜同樣地，是將折射率不同的電介質薄膜層疊多層之反射膜，具有將入射之紅外線根據其入射角度透射或反射之紅外線截止濾光膜之功能。

這樣構成之角度限制濾光片41將設有遮光膜42及入射角依存性反射膜29之表面朝向被攝體11側，配置在影像感測器16之前面。角度限制濾光片41從被攝體11以各種角度入射紅外線。這時，比預定角度傾斜而入射到入射角依存性反射膜29之紅外光由入射角依存性反射膜29反射，不到達遮光膜42。另一方面，以預定角度以內大致垂直地入射到入射角依存性反射膜29之紅外光透射入射角依存性反射膜29。這樣，透射了入射角依存性反射膜29之紅外光中，入射到遮光膜42之紅外光被遮光膜42吸收。另一方面，透射入射角依存性反射膜29之紅外光中，入射到孔徑43之光，通過孔徑43而到達影像感測器16。這時，通過孔徑43之紅外光入射到設置於通過之孔徑43之正下方之像素17。

這樣，從被攝體11入射之紅外線通過角度限制濾光片41將對影像感測器16之入射角度限制為大致垂直之方向。同時，搭載角度限制濾光片41之緊貼型掃描儀，通過角度限制濾光片41，從被攝體11入射之紅外線與被攝體11之一個部位和影像感測器16之各像素17大致一對一地對應而入射到影像感測器16，所以能夠減輕模糊或污斑那樣之降低解像力之雜訊來拍攝。

此外，角度限制濾光片41之製造時，不需要貫通孔或研磨之機械加工，所以與第一實施方式之角度限制濾光片15、35之製造同樣地，可以廉價穩定地製造。

另一方面，第一實施方式之角度限制濾光片15、35中，於玻璃基板26之兩面分別設有第一遮光膜27、第二遮光膜28，相對地此，於角度限制濾光片41，僅於配置於被攝體11側之玻璃基板26之一方之面設置遮光膜42。因此，從被攝體11向影像感測器16之紅外線之入射角度選擇性，第一實施方式之角度限制濾光片15之一方優於角度限制濾光片41。但是，角度限制濾光片15、35必須於玻璃基板26之兩面分別設置第一遮光膜27、第二遮光膜28，以使對應之入射孔徑31和出射孔徑32之位置對齊，但是遮光膜42是被攝體11側之1個，於角度限制濾光片41中不需要這樣之遮光膜之間之位置對準。因此，角度限制濾光片41能夠比第一實施方式之角度限制濾光片15、35以低成本容易且穩定地製造。因此，角度限制濾光片41不僅將向影像感測器16之紅外線之入射角度限制在可以用實用之解像力拍攝之範圍，還能夠以低成本容易穩定地製造。

並且，於第二實施方式中，將設置在遮光膜42之孔徑43之大小設為設置在第一實施方式之2個遮光膜27、28之孔徑31、32之大小之中間之大小，但是孔徑43之大小不限於此。孔徑43之大小較佳地根據拍攝所需之解像力或光量、影像感測器16之靈敏度等決定，於相同之條件下使用第一實施方式之緊貼型掃描器10和相同之影像感測器16時，較佳地如上述設為孔徑31、32之大小之中間之大小。

而且，於第二實施方式中，說明了於玻璃基板26之被攝體11表面設置遮光膜42及入射角依存性反射膜29而於另一方之影像感測器16側表面未設置遮光膜等之例子，但是設置遮光膜42或入射角依存性反射膜29之表面不限於被攝體11側，也可以是將遮光膜42及入射角依存性反射膜29設置於影像感測器16表面而於被攝體11側表面未設置遮光膜之結構。但是，與僅於玻璃基板26之影像感測器16側表面設置遮光膜42及入射角依存性反射膜29之場合相比，僅於玻璃基板26之被攝體11側表面設置遮光膜42及入射角依存性反射膜29，能夠良好地限制從被攝體11向影像感測器16之紅外線之入射角度。因此，僅於玻璃基板26之一方之面設置遮光膜時，較佳地如第二實施方式之角度限制濾光片41那樣於被攝體11側設置遮光膜42及入射角依存性反射膜29。

而且，於第二實施方式中，於被攝體11側之表面設置遮光膜42及入射角依存性反射膜29，於另一方之影像感測器16側表面未設置遮光膜等之例子，但是這樣僅於玻璃基板26之一方之面設置遮光膜42等，則有時角度限制濾光片41會產生翹曲。因此，較佳地於玻璃基板26之一方之表面設置遮光膜42，於另一方之表面設置入射角依存性反射膜29等，藉由於玻璃基板26之兩面設置具有光學功能之薄膜等來防止角度限制濾光片41之翹曲。

例如，如圖10(A)所示之角度限制濾光片46，也可以於玻璃基板26之被攝體11側表面僅設置遮光膜42，於影像感測器16側表面設置入射角依存性反射膜29，從而降低角度限制濾光片之翹曲。此外，這樣於玻璃基板26之兩面分開設置入射角依存性反射膜29和遮光膜42時，可以與角度限制濾光片46相反地於玻璃基板26之被攝體11側表面設置入射角依存性反射膜29，於影像感測器16側表面設置遮光膜42。

此外，例如，如圖10(B)所示之角度限制濾光片47，藉由於玻璃基板26之兩面設置入射角依存性反射膜29，從而降低角度限制濾光片之翹曲。而且，在此將在被攝體11側設有遮光膜42之角度限制濾光片47作為例子，但是可以與於影像感測器16側設置遮光膜42之場合同樣地，藉由於玻璃基板26之兩面設置入射角依存性反射膜29，從而降低角度限制濾光片之翹曲。

而且，例如第二實施方式之角度限制濾光片41，可以藉由於玻璃基板26之一方之表面預先設置遮光膜42和入射角依存性反射膜29而於另一方之表面設置具有帶通濾光片14之功能之光學薄膜，從而降低角度限制濾光片之翹曲。這樣，將具有帶通濾光片14之功能之光學薄膜與角度限制濾光片41一體設置時，不僅可以降低角度限制濾光片之翹曲，還可以減少緊貼型掃描儀之部件件數。由此，緊貼型掃描器能夠更加薄型且廉價地構成。

而且，對於第一實施方式之角度限制濾光片15、35、36、37、38，為了抑制角度限制濾光片之翹曲，如上述於玻璃基板26之兩面分別設置入射角依存性反射膜29，或者為了減少部件件數或低成本化，可以設置具有帶通濾光片14之功能之光學薄膜57，將角度限制濾光片15、35和帶通濾光片14一體化。

而且，於第二實施方式中，說明了於玻璃基板26上設置遮光膜42，於其上設置入射角依存性反射膜29之例子，但是遮光膜42和入射角依存性反射膜29之配置順序不限於此，於玻璃基板26之一方之表面一同設置遮光膜42和入射角依存性反射膜29時，例如如圖11所示之角度限制濾光片48，可以從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、遮光膜42。此外，這裏說明了於被攝體11側表面設置入射角依存性反射膜29、遮光膜42之角度限制濾光片48之例子，但是於影像感測器16側設置入射角依存性反射膜29、遮光膜42之場合也同樣地，可以從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、遮光膜42。而且，如上述之角度限制濾光片47(圖10B)，於玻璃基板26之兩面設置入射角依存性反射膜29時，不需要從玻璃基板26側依次設置遮光膜42、入射角依存性反射膜29，可以從玻璃基板26側依次配置入射角依存性反射膜29、遮光膜42。

另外，於第一實施方式及第二實施方式之角度限制濾光片15中，具備將出射之光之入射角度限制在約18度以內之角度之入射角依存性反射膜29，但是從角度限制濾光片出射之光之入射角度可以藉由調節入射角依存性反射膜29之材料或層結構來任意地調解。而且，於第一實施方式及第二實施方式中，以對波長850nm之紅外線起作用之角度限制濾光片15為例進行說明，但是藉由調節入射角依存性反射膜29之材料和層結構，可以設為對其他任意波長起作用之角度限制濾光片。而且，於上述實施方式中，入射角依存性反射膜29構成為對波長850nm之單一之波長起作用，但不限於此，藉由調節層結構或材料，也可以將入射角依存性反射膜29構成為：對於多個波長之光，對於具有規定寬度之波帶之光，將大致垂直入射之光透射，將傾斜入射之光反射。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，入射孔徑31、出射孔徑32、孔徑43設置成對應於各像素17，但不限於此，於將攝影區域劃分成由多個像素構成之區域而使用影像感測器16時，也可以對應于這樣之劃分設置入射孔徑31、出射孔徑32、孔徑43。而且，於第一實施方式及第二實施方式中，將入射孔徑31、出射孔徑32、孔徑43之形狀設為圓形，但不限於此，也可以設為正方形等之其他之形狀。而且，於第一實施方式及第二實施方式中，將入射孔徑31及出射孔徑32、孔徑43進行2維排列，但不限於此，也可以將入射孔徑31、出射孔徑32、孔徑43設置成一維地排列長方形之縫形狀。

而且，於第一實施方式及第二實施方式中，為了將向影像感測器16入射之入射光18限制為垂直入射光19，使入射孔徑31和出射孔徑32之中心位置一致，但不限於此，也可以錯開入射孔徑31和出射孔徑32之中心位置而設置，使得傾斜入射之入射光18從角度限制濾光片15出射。此時，入射角依存性反射膜29之特性需要根據從角度限制濾光片15出射之光之角度來調節層結構或材料。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，將影像感測器16設為CCD，但不限於此，對CMOS等之其他影像感測器也可以適當地使用角度限制濾光片15。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，作為角度限制濾光片15之基板使用玻璃基板26，但是使用薄之玻璃基板26時，對光學功能不造成影響之微小的研磨傷痕成為原因，變得容易碎裂。因此，為了抑制角度限制濾光片15之厚度而使用薄之玻璃基板26時，較佳地使用沒有研磨表面之非研磨玻璃基板。使用於角度限制濾光片15之薄之非研磨玻璃基板尤其較佳地用將熔解之玻璃材料浮游於溶融金屬上之漂浮式製板方法所製造之基板，也可以是藉由壓製成型製造之基板。而且，使用厚度為不產生以研磨痕為原因之碎裂之程度之玻璃基板26製造入射角限制濾光片15時，不僅使用非研磨玻璃基板，也可以使用研磨表面之玻璃基板。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，為了防止雜散光，第一遮光膜27、第二遮光膜28、遮光膜42之特性對於入射到角度限制濾光片15之所有波長之光而其反射率及透射率較佳為5%以下。

此外，於第一實施方式及第二實施方式中，第一遮光膜27、第二遮光膜28、遮光膜42將包括紅外線之入射之光全部吸收而不進行反射及透射，但不限於此，第一遮光膜27、第二遮光膜28、遮光膜42是至少使利用於拍攝之波長之光不透射之膜質即可。例如，也可以將第一遮光膜27、第二遮光膜28、及遮光膜42設為反射入射之所有波長之光之反射膜。而且，於第一實施方式中，第一遮光膜27及第二遮光膜28都是吸收膜，但不必使第一遮光膜27和第二遮光膜28為相同之膜質，也可以將一方設為吸收膜，將另一方設為反射膜。這樣，將第一遮光膜27或第二遮光膜28設為反射膜時，將通過入射孔徑31進入玻璃基板26之光中之、由玻璃基板26之內面所反射之光再次反射，產生雜散光，所以較佳地如上述實施方式那樣第一遮光膜27及第二遮光膜28成為吸收膜。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，入射角依存性反射膜29對於大約大於18度之入射角度成為大致0%之透射率，但不限於此，也可以不考慮入射光被全反射之大於臨界角之入射角，調節入射角依存性反射膜29之材料或層結構。

另外，於本說明書中，大致垂直及垂直並非簡單地表示接近於與角度限制濾光片15、35、36、37、38、41、46、47、48之表面垂直之角度，而是表示根據入射孔徑31和出射孔徑32之直徑之比率(第一實施方式之角度限制濾光片15、35的場合)、玻璃基板26之厚度、入射孔徑31、出射孔徑32、孔徑43、像素17之大小和排列間隔、入射角依存性反射膜29之透射率急劇變化之入射角度等設定之角度範圍。尤其是，於第一實施方式之角度限制濾光片15、35中，表示來自鄰接的入射孔徑31之光不透射出射孔徑32之入射角度之範圍。從而，於第一實施方式之角度限制濾光片15、35中，只要是來自鄰接的入射孔徑31之光不透射出射孔徑32之角度、於第二實施方式之角度限制濾光片41中能夠以需要之解像力拍攝之角度，則不管入射角度之絕對值，設為大致垂直(垂直)所包括之範圍。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，於第二遮光膜28、遮光膜42上設置入射角依存性反射膜29以覆蓋第二遮光膜28、遮光膜42之整體，但不限於此，入射角依存性反射膜29不需要設置成覆蓋第二遮光膜28、遮光膜42之整個面，設置成至少覆蓋出射孔徑32、孔徑43即可。而且，這如第一實施方式之角度限制濾光片35於第一遮光膜27上設置入射角依存性反射膜29時也相同。

另外，於第一實施方式中，設置在玻璃基板26上之第二遮光膜28上還設置入射角依存性反射膜29，但是第二遮光膜28和入射角依存性反射膜29之順序不限於此，可以從玻璃基板26側依次設置入射角依存性反射膜29、第二遮光膜28。但是這樣替換入射角依存性反射膜29和第二遮光膜28之層疊順序，於比第二遮光膜28更靠玻璃基板26側設置入射角依存性反射膜29時，由玻璃基板26內面所反射之光難以到達第二遮光膜28，從而難以被第二遮光膜28吸收。因此，有由玻璃基板26之內面反射之光成為雜散光之憂慮。從而，如上述實施方式，尤其較佳地從玻璃基板26側依次設置有第二遮光膜28、入射角依存性反射膜29。這於第一遮光膜27上設置入射角依存性反射膜29之場合、或第二實施方式之角度限制濾光片41之場合也相同。

另外，於第一實施方式及第二實施方式中，將利用來自被攝體11之反射光進行拍攝之緊貼型掃描儀10為例進行說明，但不限於此，即使對從外部照亮被攝體11且利用透射被攝體11之光進行拍攝之緊貼型掃描儀也可以適當地使用本發明。

此外，於第一實施方式及第二實施方式中，影像感測器16以CCD型面影像感測器為例進行說明，但不限於此，也可以是線形影像感測器，而且，也可以使用CMOS等其他眾所周知之機構之攝影元件。

10．．．緊貼型掃描儀

11．．．被攝體

12．．．保護罩

13．．．LED

14．．．帶通濾光片

15、35、36、37、38、41、46、47、48．．．角度限制濾光片

16．．．影像感測器

17．．．像素

18．．．入射光

19．．．垂直入射光

21．．．遮光區域

22．．．通光區域

26．．．玻璃基板

27．．．第一遮光膜

28．．．第二遮光膜

29．．．入射角依存性反射膜

31．．．入射孔徑

32．．．出射孔徑

42．．．遮光膜

43．．．孔徑

D3．．．遮光膜孔徑之直徑

D1．．．入射孔徑之直徑

D2．．．出射孔徑之直徑

A、B、C、D．．．紅外線

θ．．．預定角度

圖1是簡要地表示緊貼型掃描儀之結構之說明圖。

圖2是簡要地表示使用角度限制濾光片之攝影裝置結構之立體圖。

圖3是角度限制濾光片之剖視圖。

圖4是表示入射角依存性反射膜之特性之圖表。

圖5是表示角度限制濾光片之作用之說明圖。

圖6是於兩面設置入射角依存性反射膜之角度限制濾光片之剖視圖。

圖7是第一實施方式之角度限制濾光片之剖視圖。

圖8是表示第一實施方式之角度限制濾光片之變形例之剖視圖。

圖9是表示第二實施方式之角度限制濾光片之變形例之剖視圖。

圖10是表示拍攝大致緊貼於影像感測器之被攝體之攝影裝置之剖視圖。

圖11是表示從玻璃基板側依次配置入射角依存性反射膜、遮光膜之角度限制濾光片之剖視圖。

15．．．角度限制濾光片

26．．．玻璃基板

27．．．第一遮光膜

28．．．第二遮光膜

29．．．入射角依存性反射膜

31．．．入射孔徑

32．．．出射孔徑

D1．．．入射孔徑之直徑

D2．．．出射孔徑之直徑

Claims (8)

1. 一種攝影濾光片，其包括：透明之基板；第一吸收膜(27)，設置在該基板之被攝體側表面，具有一定大小的多個孔徑(31)按一定間隔形成，吸收入射到該孔徑(31)以外之部分之預定波長之光；以及第一反射膜，設置在該基板之影像感測器側表面，由多層電介質薄膜構成，透射垂直入射之預定波長之光，反射傾斜入射之該預定波長之光；其中，該第一吸收膜(27)吸收通過該孔徑(31)進入該透明之基板(26)的光中的由該透明之基板的內面再次反射的光；其中，該攝影濾光片限制向該影像感測器之光之入射角度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影濾光片，更包括第二反射膜，該第二反射膜設置在該基板之該被攝體側表面，由多層電介質薄膜構成，透射垂直入射之該預定波長之光，反射傾斜入射之該預定波長之光。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝影濾光片，更包括第二吸收膜(28)，該第二吸收膜(28)設置該基板之該影像感測器側表面，具有一定大小的多個孔徑(32)按一定間隔形成，吸收入射到該孔徑(32)以外之部分之預定波長之光，以使該第一吸收膜(27)之該孔徑(31)之中心位置以及該第 二吸收膜(28)之該孔徑(32)之中心位置在該基板(26)之表裏一致。
4. 如申請專利範圍第3項所述之攝影濾光片，其中，該第二吸收膜(28)之孔徑(32)之直徑小於該第一吸收膜(27)之孔徑(31)之直徑。
5. 如申請專利範圍第4項所述之攝影濾光片，其中，該第一反射膜全部覆蓋該影像感測器側表面所設之該第二吸收膜(28)之該孔徑(32)，而設置在該影像感測器側表面所設之該第二吸收膜(28)上。
6. 如申請專利範圍第2項中所述之攝影濾光片，其中，該第二反射膜全部覆蓋該被攝體側表面所設之該第一吸收膜(27)之該孔徑(31)，而設置在該被攝體側表面所設之該第一吸收膜(27)上。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中之任一項所述之攝影濾光片，其中，該第一反射膜為透射大致垂直入射之紅外線、將傾斜入射之紅外線反射之紅外線截止濾光膜。
8. 如申請專利範圍第2或6項所述之攝影濾光片，其中，該第一反射膜以及該第二反射膜為透射大致垂直入射之紅外線、將傾斜入射之紅外線反射之紅外線截止濾光膜。