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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024084762
(43)【公開日】2024-06-25
(54)【発明の名称】多波長透過型光学フィルタ
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/28 20060101AFI20240618BHJP
   G02B 5/20 20060101ALI20240618BHJP
   G01J 3/26 20060101ALN20240618BHJP
【FI】
G02B5/28
G02B5/20
G01J3/26
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024043366
(22)【出願日】2024-03-19
(62)【分割の表示】P 2022520142の分割
【原出願日】2020-10-08
(31)【優先権主張番号】62/912,951
(32)【優先日】2019-10-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/948,960
(32)【優先日】2020-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】502151820
【氏名又は名称】ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Viavi Solutions Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100226263
【弁理士】
【氏名又は名称】中田 未来生
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム ディー フック
(57)【要約】      (修正有)
【課題】単一の光学センサーを使用して複数のチャネルの検出を実施することができる、干渉フィルタを提供する。
【解決手段】光学フィルタは、少なくとも2つの透過ピークに関連付けられた少なくとも2つのチャネルを通過させる干渉フィルタと、複数のブロッカーを含むことができ、前記複数のブロッカーの各ブロッカーは、前記少なくとも2つの透過ピークのそれぞれの透過ピークに関連付けられたそれぞれのチャネルを通過させ、前記それぞれの透過ピークに関連付けられた前記それぞれのチャネル以外の1つ以上のチャネルを遮断する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学フィルタであって、
少なくとも2つの透過ピークに関連付けられた少なくとも2つのチャネルを通過させる
干渉フィルタと、
複数のブロッカーと、
を備え、
前記複数のブロッカーの各ブロッカーは、前記少なくとも2つの透過ピークのそれぞれ
の透過ピークに関連付けられたそれぞれのチャネルを通過させて、前記それぞれの透過ピ
ークに関連付けられた前記それぞれのチャネル以外の1つ以上のチャネルを遮断するよう
に構成されている、
光学フィルタ。
【請求項2】
請求項1に光学フィルタであって、前記少なくとも2つの透過ピークのうち、第1透過
ピークが、前記少なくとも2つの透過ピークのうち、第2透過ピークの高調波透過ピーク
である、光学フィルタ。
【請求項3】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記複数のブロッカーは、第1ブロッカー及
び第2ブロッカーを含み、前記少なくとも2つの透過ピークは、第1透過ピーク及び第2
透過ピークを含み、
前記第1ブロッカーが、前記少なくとも2つのチャネルのうち、前記第1透過ピークに
関連するチャネルを通過させ、前記少なくとも2つのチャネルのうち、前記第2透過ピー
クに関連するチャネルを遮断し、更に、
前記第2ブロッカーは、前記第2透過ピークに関連するチャネルを通過させ、前記第1
透過ピークに関連するチャネルを遮断するように構成されている、光学フィルタ。
【請求項4】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記複数のブロッカーは、前記干渉フィルタ
の表面に取り付けられている、光学フィルタ。
【請求項5】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記複数のブロッカーが互いに重なり合わな
い、光学フィルタ。
【請求項6】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記少なくとも2つの透過ピークが第1透過
ピークのセット及び第2透過ピークのセットを含み、前記第2透過ピークのセットが前記
第1透過ピークのセットの対応する透過ピークに調和的に関連している、光学フィルタ。
【請求項7】
請求項6に記載の光学フィルタであって、前記複数のブロッカーは、第1ブロッカー及
び第2ブロッカーを備え、
前記第1ブロッカーが、前記少なくとも2つのチャネルのうち、前記第1透過ピークの
セットに関連するチャネルのセットを通過させ、前記少なくとも2つのチャネルのうち、
前記第2透過ピークのセットに関連するチャネルのセットを遮断するように構成され、か
つ、
前記第2ブロッカーは、前記第1透過ピークのセットに関連するチャネルのセットをブ
ロックし、前記第2透過ピークのセットに関連するチャネルのセットを通過させるように
構成されている、光学フィルタ。
【請求項8】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記少なくとも2つの透過ピークのうち、少
なくとも1つの透過ピークが、前記干渉フィルタの自由スペクトル範囲外である、光学フ
ィルタ。
【請求項9】
請求項1に記載の光学フィルタであって、前記複数のブロッカーのうちの1つのブロッ
カーが、干渉フィルタのスペーサーに実装されている、光学フィルタ。
【請求項10】
請求項9に記載の光学フィルタであって、前記スペーサーが水素化シリコンスペーサー
を含む、光学フィルタ。
【請求項11】
センサーデバイスであって、該センサーデバイスは、
複数のチャネルを使用してデータを収集する光学センサーと、及び
光学デバイスと、
を備え、該光学デバイスは、
スペーサーと、
第1のミラー及び第2のミラーと、
とを備え、
前記光学デバイスは、少なくとも2つの透過ピークに関連付けられ、かつ複数のブロッ
カーは、前記光学デバイスに取り付けられ、
前記複数のブロッカーの各ブロッカーは、前記複数のチャネルの、前記少なくとも2つ
の透過ピークのそれぞれの透過ピークに関連付けられたそれぞれのチャネルを通過するよ
うに構成されている、センサーデバイス。
【請求項12】
請求項11に記載のセンサーデバイスであって、前記光学デバイスは、複数のスペーサ
ーを更に備え、前記複数のスペーサーの各スペーサーは、それぞれの透過ピークのセット
に関連付けられている、センサーデバイス。
【請求項13】
請求項12に記載のセンサーデバイスであって、前記複数のスペーサーのうち、前記ス
ペーサー以外の特定のスペーサーは、ブロッカーのセットと関連付けられ、前記ブロッカ
ーのセットの各ブロッカーは、前記特定のスペーサーに関連付けられた前記それぞれの透
過ピークのセットのそれぞれの透過ピークに関連付けられた周波数を通過するように構成
されている、センサーデバイス。
【請求項14】
請求項11に記載のセンサーデバイスであって、前記光学デバイスは、複数のミラーの
セットを更に備え、該複数のミラーのセットの各ミラーのセットは、それぞれの透過ピー
クのセットと関連付けられている、センサーデバイス。
【請求項15】
請求項11に記載のセンサーデバイスであって、前記少なくとも2つの透過ピークのう
ち、第1透過ピークが近赤外線スペクトル範囲に関連付けられ、前記少なくとも2つの透
過ピークのうち、第2透過ピークが可視スペクトル範囲に関連付けられる、センサーデバ
イス。
【請求項16】
分光フィルタであって、該分光フィルタは、
複数の干渉フィルタと、
複数のブロッカーと、
を備え、
前記複数の干渉フィルタの各干渉フィルタは、それぞれの透過ピークの対に関連付けら
れたそれぞれのチャネルの対を通過するように構成され、
前記複数の干渉フィルタの一つの干渉フィルタは、前記複数のブロッカーのうちの第1
ブロッカーと関連付けられおり、該第1ブロッカーは、前記それぞれの透過ピークの対の
うちの第1透過ピークに関連するチャネルを通過させ、かつ前記それぞれの透過ピークの
対のうちの第2透過ピークに関連するチャネルを遮断するように構成されており、更に、
前記干渉フィルタは、前記複数のブロッカーのうちの第2ブロッカーと関連付けられて
おり、該第2ブロッカーは、前記第2透過ピークに関連する前記チャネルを通過させ、か
つ前記第1透過ピークに関連する前記チャネルをブロックするように構成されている、
分光フィルタ。
【請求項17】
請求項16に記載の分光フィルタであって、前記第2透過ピークは、前記第1透過ピー
クの高調波透過ピークである、分光フィルタ。
【請求項18】
請求項16に記載の分光フィルタであって、前記複数の干渉フィルタの各干渉フィルタ
は、それぞれのブロッカーの対と関連付けられる、分光フィルタ。
【請求項19】
請求項18に記載の分光フィルタであって、前記それぞれのブロッカーの対の各ブロッ
カーの対は、それぞれの第1ブロッカー及びそれぞれの第2ブロッカーを備え、
それぞれの第1ブロッカーが、対応する透過ピークの対のそれぞれの第1透過ピークに
関連するチャネルを遮断し、対応する透過ピークの対のそれぞれの第2透過ピークに関連
するチャネルを通過させるように構成され、更に、
前記それぞれの第2のブロッカーは、前記それぞれの第2透過ピークに関連する前記チ
ャネルを通過させ、前記それぞれの第1透過ピークに関連する前記チャネルをブロックす
るように構成されている、分光フィルタ。
【請求項20】
請求項16に記載の分光フィルタであって、前記第2透過ピークが可視スペクトル範囲
に関連付けられる、分光フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本特許出願は、2019年10月9日に出願された「MULTI-TRANSMISSION OPTICAL FIL
TER」と題する米国仮特許出願第62/912,951号と、2020年10月7日に出
願された「MULTI-TRANSMISSION OPTICAL FILTER」と題する米国非仮特許出願第16/9
48,960号の優先権を主張しており、これらは参照により明確に本書に組み込まれる
【背景技術】
【0002】
干渉フィルタは、1つ以上のスペクトルバンド又はラインを反射し、他のものを透過さ
せる光学フィルタである。干渉フィルタは、干渉フィルタの境界で入射波と反射波の間で
起こる干渉効果によって、波長選択性を有することがある。
【発明の概要】
【0003】
いくつかの実施態様によれば、本発明に係る光学フィルタは、少なくとも2つの透過ピ
ークに関連付けられた少なくとも2つのチャネルを通過させる干渉フィルタ、及び複数の
ブロッカーを含んでもよく、前記複数のブロッカーの各ブロッカーは、前記少なくとも2
つの透過ピークのそれぞれの透過ピークに関連付けられたそれぞれのチャネルを通過させ
て、前記それぞれの透過ピークに関連付けられた前記それぞれのチャネル以外の1つ以上
のチャネルを遮断する。
【0004】
いくつかの実施態様によれば、本発明に係るセンサーデバイスは、複数のチャネルを使
用してデータを収集する光学センサー、及び光学デバイスを含んでもよく、該光学デバイ
スは、スペーサー、及び第1のミラー並びに第2のミラーを備えており、前記光学デバイ
スは、少なくとも2つの透過ピークに関連付けられ、かつ複数のブロッカーは、前記光学
デバイスに取り付けられ、前記複数のブロッカーの各ブロッカーは、前記複数のチャネル
の、前記少なくとも2つの透過ピークのそれぞれの透過ピークに関連付けられたそれぞれ
のチャネルを通過する。
【0005】
いくつかの実施態様によれば、本発明に係るバイナリマルチスペクトルフィルタは、複
数の干渉フィルタ、及び複数のブロッカーを含んでもよく、前記複数の干渉フィルタの各
干渉フィルタは、それぞれの透過ピークの対(ペア)に関連付けられたそれぞれのチャネ
ルの対を通過するように構成され、前記複数の干渉フィルタの干渉フィルタは、前記複数
のブロッカーのうちの第1ブロッカーと関連付けられており、該第1ブロッカーは、前記
それぞれの透過ピークの対のうちの第1透過ピークに関連するチャネルを通過させ、かつ
前記それぞれの透過ピークの対のうちの第2透過ピークに関連するチャネルを遮断するよ
うに構成され、及び前記干渉フィルタは、前記複数のブロッカーのうちの第2のブロッカ
ーと関連付けられており、該第2ブロッカーは、前記第2透過ピークに関連する前記チャ
ネルを通過させ、かつ前記第1の透過ピークに関連する前記チャネルを遮断するように構
成されている。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】例示的な干渉フィルタの概要図である。
図2】干渉フィルタを組み込んだ例示的なデバイスの概要図である。
図3】干渉フィルタの透過率チャートの一例を示すグラフである。
図4】複数の異なる厚さのスペーサーに関連する干渉フィルタの透過率チャートの一例を示すグラフである。
図5】干渉フィルタの透過率チャートの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下の実施例の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番
号は、同じ又は類似の要素を識別することができる。
【0008】
光学センサーはフィルタを使用して、検出動作のために所望の周波数で光を透過させる
ことができる。例えば、光センサーは、本明細書においてチャネルと呼ばれる1つ以上の
周波数範囲に関して検出を実施してもよい。場合によっては、光センサーは、干渉フィル
タを使用して、チャネルを透過し、不要な周波数の光を遮断してもよい。干渉フィルタ(
例えば、干渉計、ファブリペロー干渉計、エタロン、及び/又はリオフィルターなど)は
、干渉フィルタの形状及び材料組成に基づく透過ピークに関連する光を透過させてもよい
。いくつかの実施態様では、干渉フィルタは、干渉フィルタの自由スペクトル範囲(FS
R)内にある透過ピークに関連するチャネルを透過するように構成可能であり、光センサ
ーがチャネルに関する検出を実施できるようにしてもよい。
【0009】
単一の光学センサーを使用して複数のチャネルの検出を実施することが有益である場合
がある。複数のチャネルの検出を容易にするために、干渉フィルタのFSRは、干渉フィ
ルタの形状及び/又は材料組成を変えることによって操作することができる。しかし、F
SRを大きくすると共振器の帯域幅が大きくなり、スペクトル分解能が低下することがあ
るため、アドレス可能なチャネルの範囲を広げるためにFSRを拡張することは、すべて
のユースケースにおいて実施可能なソリューションではない可能性がある。光センサーが
複数のチャネルの検出を実施する場合、干渉フィルタは、2つ以上の異なるスペーサーの
厚さで製造することができ、これにより、干渉フィルタは、2つ以上の対応するチャネル
を透過することができる。しかしながら、複数のスペーサーの厚さの使用は、光学フィル
タの製造を複雑にし、いくつかの蒸着技術を使用して実現することが困難又は不可能であ
る可能性がある。
【0010】
干渉フィルタが、FSRの特定の領域における透過ピークに関連するチャネルを透過す
るように構成される場合、干渉フィルタは、所望の透過ピークとは異なる周波数で(例え
ば、高調波効果により)第2透過ピークに関連する第2チャネルも通過させることができ
る。例えば、干渉フィルタが高調波効果の影響を受けやすいFSRの領域で発生する透過
ピークを透過するように構成されている場合、干渉フィルタは、所望のチャネルと重なる
可能性のある第2透過ピークも透過する可能性がある。そのような場合、干渉フィルタ(
又は別のフィルタ)が不要な高調波透過ピークを遮断するように構成されていないと、光
センサーは所望のチャネルでノイズを検出する可能性がある。
【0011】
本明細書に記載の実施態様は、光センサーによる測定のために、2つ以上の透過ピーク
である第1透過ピーク(例えば、干渉フィルタのFSRの高調波領域内)及び対応する第
1の透過ピークに調和的に関連している第2透過ピークに関連するチャネルを透過する干
渉フィルタを提供する。干渉フィルタは、2つ以上の透過ピークに対応する2つ以上のブ
ロッカーを含んでもよい。各ブロッカーは、それぞれの2つ以上の透過ピークのうちの1
つに関連するそれぞれのチャネルを通過させてもよく、2つ以上の透過ピークのうちの1
つ以上の他の透過ピークをブロックしてもよい。ブロッカーは、そうでなければ高調波干
渉を引き起こすFSRの領域における透過ピークの使用を可能にしてもよい。例えば、こ
れにより、可変スペーサー設計と比較して設計の複雑さ又は製作の難易度を高めることな
く、近赤外線(NIR)スペクトル範囲及び可視スペクトル範囲(例えば、赤色光波長範
囲、並びに/若しくは生物学的に有意な波長範囲など)で検出を行う光センサーが可能に
なり得る。
【0012】
図1は、例示的な干渉フィルタ100の図である。いくつかの実施態様において、干渉
フィルタ100は、スペクトルフィルタ、又はマルチスペクトルフィルタ(例えば、バイ
ナリマルチスペクトルフィルタ及び/若しくはなど)などから構成されてもよい。いくつ
かの態様において、干渉フィルタ100は、生体認証センサーデバイス、セキュリティセ
ンサーデバイス、健康監視センサーデバイス、物体識別センサーデバイス、分光識別セン
サーデバイス、及び/又は装着可能なデバイスのセンサーなどに含まれてもよい。図示す
るように、干渉フィルタ100は、1つ以上のスペーサー110と、ミラーのセット12
0と、及びブロッカーのセット130-1並びに130-2とを含む。スペーサー110
を介した光の伝播及びミラー120による光の反射は、干渉を生じさせ、特定のチャネル
又は周波数範囲(例えば、透過ピーク)だけに関連する光を通過させることができる。チ
ャネルは、スペーサー110の厚さ、又はスペーサー110及び/若しくはミラー120
の材料特性を変化させることによって構成可能であってもよい。例えば、スペーサー11
0の厚さを変化させると、干渉フィルタ100のチャネルは上方又は下方にシフトしても
よい。同様に、スペーサー110の異なる領域が異なる厚さを有する場合、又は干渉フィ
ルタ100の異なるスペーサー110が異なる厚さを有する場合、異なる領域若しくは異
なるスペーサー110は、異なる透過ピークに関連するチャネルを通過させてもよい。ま
た、スペーサー110及び/又はミラー120の材料特性を変化させると、透過ピークを
上方又は下方にシフトさせることができる。スペーサー110は、ガラス、ポリマー、及
び/又は基板など、光を通過させることができる任意の材料で構成されてもよい。例えば
、スペーサー110は、二酸化ケイ素(SiO2)、水素化ケイ素(Si:H)、ニオブ
-チタン-酸化物(NbTiOx)、ニオブ-タンタル-酸化物(NbTaOx)、又は
酸化亜鉛(ZnO)などを含んでもよい。Si:Hは、所定の設計について高調波透過ピ
ークが発生しやすい領域で材料吸収を提供してもよく、Si:Hの使用は、高調波透過ピ
ークに関してブロッカー130の機能性を提供し得ることを意味する。いくつかの態様に
おいて、干渉フィルタ100は、第1透過ピークを遮断する単一のブロッカー130、及
び第2透過ピークを遮断するSi:Hで部分的に構成されたスペーサー110を備えても
よい。例えば、単一のブロッカー130によって覆われていない干渉フィルタ100の領
域は、Si:Hから構成されるスペーサー110を含んでもよく、したがって、複数のブ
ロッカーを実装することに関連するコストを低減することができる。したがって、ブロッ
カーは、干渉フィルタ100の水素化シリコンスペーサー110に実装されてもよい。ミ
ラー120は、反射ガラス層及び/又はなどの反射層を備えてもよい。ミラー120は、
スペーサー110の反対の面に取り付けられてもよい。いくつかの態様において、ミラー
120は、銀層及び/又はなどの反射材料で構成されてもよい。いくつかの態様において
、ミラー120及びスペーサー110は、集合的に閾値未満の厚さを有していてもよい。
例えば、ミラー120及びスペーサー110は、約3ミクロン未満の厚さを有するファブ
リペロー干渉計を形成してもよい。
【0013】
図示するように、干渉フィルタ100は、複数のブロッカー130を含む。ブロッカー
130は、第1周波数に関連する光を遮断し(例えば、反射、吸収、又はそれらの組み合
わせ)、第2周波数に関連する光を通過させる(例えば、透過)ことが可能なデバイスを
含む。例えば、ブロッカー130は、光学フィルタを含んでもよい。いくつかの実施態様
では、ブロッカー130は、干渉フィルタ100の表面に取り付けられてもよい。いくつ
かの実施態様では、ブロッカー130は、干渉フィルタ100の表面上で互いに重なり合
わない場合がある。
【0014】
図1に示す例では、ブロッカー130-1は、約1100nm(透過チャート150の
右側の透過ピークの周りに破線の楕円で示す)のチャネルを通過するように構成され、ブ
ロッカー130-2は、約775nm(透過チャート150の左側の透過ピークの周りに
破線の楕円で示す)のチャネルを通過するように構成される。透過チャート150は、図
3に関連してより詳細に説明される。
【0015】
各ブロッカー130は、そのブロッカー130によって通過されるチャネル以外の1つ
以上のチャネルをブロックするように構成されてもよい。例えば、ブロッカー130-1
は、ブロッカー130-2に関連する波長(例えば、約775nm)の光をブロックする
ように構成されてもよく、ブロッカー130-2は、ブロッカー130-1に関連する波
長(例えば、約1100nm)の光をブロックするように構成されてもよい。このように
して、干渉フィルタ100は、ブロッカー130を使用して不要な周波数を遮断すること
によって高調波透過ピークに関連する透過ピークを利用し、それによって干渉を低減し、
干渉フィルタ100に関連する光学センサーによって実施される測定精度を向上させるこ
とが可能である。
【0016】
成層媒体を通る電磁波の伝搬を分析するための方法を用いて、透過ピーク、及び透過ピ
ークに関連する対応する高調波透過ピークを識別することができる。一例では、伝達ピー
ク及び対応する高調波伝達ピークは、伝達マトリクス法を用いて決定することができる。
例えば、トランスファーマトリクス法は、ミラー120及びスペーサー110の形状及び
材料組成に少なくとも部分的に基づいて、ミラー120及びスペーサー110に関連する
高調波応答を識別し得る。高調波応答は、透過ピーク及び1つ以上の対応する高調波透過
ピークを示し得る。
【0017】
干渉フィルタ100は、複数の異なる厚さのスペーサー110を含むことができる。ス
ペーサー110の各厚さは、それぞれの透過ピークの対(又はそれぞれの複数の透過ピー
ク)及び対応するブロッカー130のセットと関連付けてもよい。そのような実施態様に
関連する透過チャートの例が、図4及び図5に示されている。いくつかの態様において、
スペーサー110及びミラー120は、スペーサー110並びにミラー120が透過ピー
ク並びに対応する高調波透過ピークを作成するように構成されてもよい。例えば、スペー
サー110及びミラー120の厚さ、並びに/又はスペーサー110及びミラー120の
材料特性などは、スペーサー110及びミラー120が透過ピーク並びに1つ以上の対応
する高調波透過ピークを透過するように構成されてもよい。
【0018】
上記に示したように、図1は単に例として提供されるものである。他の例は、図1に関
して説明されるものと異なる場合がある。
【0019】
図2は、干渉フィルタ100を組み込んだ例示的なデバイス200の図である。デバイ
ス200は、干渉フィルタ100及び光学センサー210を含む任意のデバイスを備える
。いくつかの態様において、デバイス200は、光学デバイスである。干渉フィルタ10
0は、本明細書の他の箇所でより詳細に説明される。いくつかの実施態様において、デバ
イス200は、分光器、及び/又はスペクトルセンサー(例えば、バイナリマルチスペク
トル(BMS)センサー)などのセンサーデバイスであってもよい。図示するように、デ
バイス200は、干渉フィルタ100及び光学センサー210を含む。光学センサー21
0は、光を検出することができるデバイスを含む。例えば、光学センサー210は、画像
センサー、マルチスペクトルセンサー、及び/又はスペクトルセンサーなどを含んでもよ
い。いくつかの実施態様では、光学センサー210は、電荷結合素子(CCD)センサー
、及び/又は相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサーなどを含んでもよい。いくつ
かの実施態様では、光学センサー210は、フロントサイド照明(FSI)センサー、及
び/又はバックサイド照明(BSI)センサーなどを含んでもよい。参照番号220で図
示するように、干渉フィルタ100の第1ブロッカー130は、第1透過ピークに関連す
るチャネルを通過させてもよい。参照番号230で図示するように、干渉フィルタ100
の第2ブロッカー130は、第2透過ピークに関連するチャネルを通過させてもよい。
【0020】
上記に示したように、図2は単に例として提供されるものである。他の例は、図2に関
して説明されるものと異なる場合がある。
【0021】
図3は、干渉フィルタ100のための例示的な透過チャート300(例えば、透過チャ
ート150)を説明する図である。図示するように、透過チャート300は、第1透過ピ
ーク310及び第2透過ピーク320を含む。例えば、第1透過ピーク310は、第1透
過ピーク310の高調波透過ピーク(すなわち、第2透過ピーク320)に関連する干渉
フィルタ100の自由スペクトル範囲(FSR)330の領域で発生し得る。
【0022】
高調波ピークは、センサーデバイス(例えば、デバイス200)の検出動作に干渉する
可能性がある。例えば、約775nmの第1チャネル(例えば、別のチャネルの高調波と
してではなく、プライマリチャネルとして)及び約1100nmの第2チャネルを通過す
るように構成されている干渉フィルタを考えてみる。この場合、干渉フィルタは、775
nmの第1チャネルに加えて、775nmの第2チャネルの高調波透過ピークを通過させ
てもよい。したがって、干渉フィルタは、第1チャネルと高調波透過ピークとの重なりに
より、775nmの第1チャネルとの干渉を引き起こし得る。
【0023】
ブロッカー130及び第1透過ピーク310に関連する高調波透過ピークを利用するこ
とによって、干渉フィルタ100は干渉を低減し、干渉フィルタ100の有効スペクトル
範囲を増加させることができる。例えば、干渉フィルタの2つのスペーサーを構成して第
1チャネル及び第2チャネルを通過させるのではなく(これは、第1チャネルと第2チャ
ネルの高調波透過ピークとの間の干渉を引き起こし得る)、干渉フィルタ100は、単一
のスペーサーを使用して第2チャネル(第1透過ピーク310と関連する)及び第2チャ
ネルの高調波透過ピーク(第2透過ピーク320と関連する)を通過させてもよい。干渉
フィルタ100のそれぞれのブロッカーは、第1チャネル及び第2チャネルのうちの1つ
を遮断してもよい。したがって、干渉フィルタ100は、単一のスペーサーの厚みで2つ
の透過ピークに関連する光を通過させることができ、それによって、干渉フィルタ100
の製造を簡素化し、所定のスペーサーの厚さプロファイルに対して干渉フィルタ100が
通過させることができるチャネルの数を増加させることができる。
【0024】
図4は、複数の異なる厚さのスペーサー110に関連する干渉フィルタ(例えば、干渉
フィルタ100)についての例示的な透過チャート400を示す図である。ここでは、干
渉フィルタの8つの領域のうち5つの領域が例としてのみ示されており、示されていない
領域は、省略記号で示されている。参照番号410で図示するように、干渉フィルタは、
複数の異なる厚さのスペーサー110を含んでもよい。図示するように、各スペーサー1
10は、それぞれのミラー120のセットと、それぞれの複数のブロッカー130(例え
ば、対応する対)とに関連付けられる。
【0025】
干渉フィルタの各領域は、それぞれのスペーサー110の厚さ、及び/又はスペーサー
110並びに/若しくはミラー120の材料特性に基づいて、それぞれのチャネルを通過
し得る。それぞれのチャネルは、参照番号420で示されている。さらに、それぞれのチ
ャネルがそれぞれの高調波透過ピークに関連するFSRの領域にある場合、干渉フィルタ
の各領域は、それぞれの高調波透過ピークに関連するチャネルを通過させてもよい。高調
波透過ピークに関連するそれぞれのチャネルは、参照番号430によって示されている。
図示するように、異なるスペーサー厚さに関連する干渉フィルタの各領域は、それぞれの
スペーサー110の対に関連してもよい。各対の一方のスペーサー110は、参照番号4
20で示されるチャネルを遮断してもよく、各対の他方のスペーサー110は、参照番号
430で示されるチャネルを遮断してもよい。このようにして、干渉フィルタによって通
過されるチャネルの数は、干渉フィルタが高調波効果に関連するFSRの領域の外側の単
一チャネルを通過させるように構成されるアプローチと比較して増加させる。
【0026】
図5は、干渉フィルタ(例えば、干渉フィルタ100)についての例示的な透過チャー
ト500を示す図である。チャート500によって図示するように、いくつかの実施態様
において、干渉フィルタは、複数の一次フィルタチャネル510及び複数の二次フィルタ
チャネル520を有してもよい。各二次フィルタチャネル520は、対応する一次フィル
タチャネル510の高調波透過ピークと関連付けられてもよい。図示するように、一次フ
ィルタチャネル510及び二次フィルタチャネル520は、互いに対して約5nmの間隔
であってよい。これは、ミラー120又はスペーサー110の特性を構成することによっ
て達成されてもよい。したがって、センサーデバイス(例えば、デバイス200)によっ
てアドレス指定可能なチャネルの間隔及び数は、二次フィルタチャネル520を利用しな
いアプローチと比較して増加し得る。
【0027】
上記に示したように、図5は例として提供されるものである。他の例は、図5に関して
説明されるものとは異なる場合がある。
【0028】
前述の開示は、例示及び説明を提供するが、網羅的であること又は開示された正確な形
態に実施態様を限定することは意図していない。修正及び変形は、上記の開示に照らして
行われてもよいし、又は実施態様の実践から獲得されてもよい。
【0029】
本明細書で使用される場合、閾値を満たすことは、文脈に応じて、値が閾値より大きい
、閾値より多い、閾値より高い、閾値以上、閾値より小さい、閾値より低い、閾値以下、
又は閾値と同じ等を指し得る。
【0030】
特徴の特定の組み合わせが特許請求の範囲に記載され、及び/又は明細書に開示されて
いるとしても、これらの組み合わせは、様々な実施態様の開示を制限することを意図する
ものではない。実際、これらの特徴の多くは、特許請求の範囲に具体的に記載されていな
い方法及び/又は本明細書に開示されていない方法で組み合わされ得る。以下に記載され
る各従属請求項は、1つの請求項にのみ直接的に依存することができるが、様々な実施態
様の開示は、請求項セット内の他のすべての請求項との組み合わせで各従属請求項を含む
ものである。
【0031】
本明細書で使用されるいかなる要素、動作、又は指示も、そのように明示的に記述され
ない限り、重要又は必須であると解釈されるべきではない。また、本明細書で使用される
場合、不定冠詞「a」及び「an」は、1つ以上の項目を含むことを意図しており、「1つ
以上」と交換可能に使用される場合がある。さらに、本明細書で使用される場合、定冠詞
「the」は、定冠詞「the」に関連して参照される1つ以上の項目を含むことが意図され、
「1つ以上」と交換可能に使用されてもよい。さらに、本明細書で使用される場合、用語
「セット」は、1つ以上の項目(例えば、関連項目、非関連項目、関連項目及び非関連項
目の組み合わせなど)を含むことを意図しており、「1つ以上」と交換可能に使用されて
もよい。1つの項目のみが意図される場合、「1つのみ」というフレーズ又は同様の言語
が使用される。また、本明細書で使用される場合、用語「有する」、「持つ」、「有して
いる」などは、制限のない用語であることが意図される。さらに、フレーズ「に基づく」
は、明示的に別段の記載がない限り、「少なくとも部分的に基づく」を意味することが意
図される。また、本明細書で使用される場合、用語「又は」は、シリーズで使用される場
合、包括的であることが意図され、明示的に他に記載されない限り(例えば、「いずれか
」又は「いずれか一方のみ」と組み合わせて使用する場合)、「及び/又は」と入れ替え
て使用することができる。
図1
図2
図3
図4
図5
【手続補正書】
【提出日】2024-04-03
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
干渉フィルタであって、
第1透過ピークのセットに関連する第1チャネルのセットを通過させ、
第2透過ピークのセットに関連する第2チャネルのセットを遮断する
ように構成される、第1ブロッカーと、
前記第1チャネルのセットを遮断すること、又は
前記第2チャネルのセットを通過させること
のうちの1つ以上を行うように構成される、第2ブロッカーと、
を備える、干渉フィルタ。
【請求項2】
請求項1に干渉フィルタであって、前記第2ブロッカーが、
前記第1チャネルのセットを遮断し、かつ
前記第2チャネルのセットを通過させる
ように構成される、干渉フィルタ。
【請求項3】
請求項1に干渉フィルタであって、前記第2チャネルのセットを遮断するために、前記第1ブロッカーが、
前記第2チャネルのセットに対応する1つ以上の周波数範囲に関連する光を反射すること、又は吸収することのうちの1つ以上を行うように構成される、干渉フィルタ。
【請求項4】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記第1ブロッカーは、光学フィルタである、干渉フィルタ。
【請求項5】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記第1ブロッカーは、前記干渉フィルタの表面に取り付けられている、干渉フィルタ。
【請求項6】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記第1ブロッカーと前記第2ブロッカーとが、前記干渉フィルタの表面上で互いに対して重なり合わない、干渉フィルタ。
【請求項7】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記第1チャネルのセットは、約1100nmのチャネルを含む、干渉フィルタ。
【請求項8】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記第2チャネルのセットは、約775nmのチャネルを含む、干渉フィルタ。
【請求項9】
請求項1に記載の干渉フィルタであって、前記干渉フィルタは、
1つ以上のスペーサーと、
前記1つ以上のスペーサーとブロッカーのセットとの間のミラーと、
を更に備え、
前記ブロッカーのセットは、前記第1ブロッカー及び第2ブロッカーを含む、干渉フィルタ。
【請求項10】
請求項9に記載の干渉フィルタであって、
前記1つ以上のスペーサーは、第1スペーサー及び第2スペーサーを含み、かつ
前記第1スペーサーの第1の厚さは、前記第2スペーサーの第2の厚さとは異なる、干渉フィルタ。
【請求項11】
干渉フィルタであって、
1つ以上の第1透過ピークに関連する1つ以上の第1チャネルを通過させ、
1つ以上の第2透過ピークに関連する1つ以上の第2チャネルを遮断する
ように構成される、第1ブロッカーと、
第2ブロッカーと、
を備え、
前記第1ブロッカーと前記第2ブロッカーとは、前記干渉フィルタの表面上で互いに対して重なり合わない、
干渉フィルタ。
【請求項12】
請求項11に記載の干渉フィルタであって、前記第2ブロッカーが、前記1つ以上の第2チャネルに対応する1つ以上の周波数範囲に関連する光を反射するように構成される、干渉フィルタ。
【請求項13】
請求項11に記載の干渉フィルタであって、前記干渉フィルタは、
スペーサーと、
前記スペーサーとブロッカーのセットとの間のミラーと、
を更に備え、
前記ブロッカーのセットは、前記第1ブロッカー及び第2ブロッカーを含み、かつ
前記スペーサーの第1領域の第1の厚さは、前記スペーサーの第2領域の第2の厚さとは異なる、干渉フィルタ。
【請求項14】
請求項11に記載の干渉フィルタであって、前記干渉フィルタは、
1つ以上のスペーサーと、
前記1つ以上のスペーサーとブロッカーのセットとの間のミラーと、
を更に備え、
前記ブロッカーのセットは、前記第1ブロッカー及び第2ブロッカーを含み、かつ
前記1つ以上のスペーサーは、二酸化ケイ素(SiO2)、水素化ケイ素(Si:H)、ニオブ-チタン-酸化物(NbTiOx)、ニオブ-タンタル-酸化物(NbTaOx)、又は酸化亜鉛(ZnO)を含む、干渉フィルタ。
【請求項15】
請求項11に記載の干渉フィルタであって、前記1つ以上の第1透過ピークのうちの1つの第1透過ピークは、前記1つ以上の第2透過ピークのうちの1つの第2透過ピークの高調波透過ピークである、干渉フィルタ。
【請求項16】
フィルタであって、
第1チャネルを通過させ、
第2チャネルを遮断する
ように構成される、第1ブロッカーと、
前記第1チャネルを遮断すること、又は
前記第2チャネルを通過させること
のうちの1つ以上を行うように構成される、第2ブロッカーと、
を備える、フィルタ。
【請求項17】
請求項16に記載のフィルタであって、
前記第1チャネルは、第1透過ピークに関連し、
前記第2チャネルは、第2透過ピークに関連する、フィルタ。
【請求項18】
請求項16に記載のフィルタであって、前記第2チャネルを遮断するために、前記第1ブロッカーが、
前記第2チャネルに対応する周波数範囲に関連する光を吸収するように構成される、フィルタ。
【請求項19】
請求項16に記載のフィルタであって、前記フィルタは、
1つ以上のスペーサーと、
前記1つ以上のスペーサーとブロッカーのセットとの間のミラーと、
を更に備え、
前記ブロッカーのセットは、前記第1ブロッカー及び前記第2ブロッカーを含む、
フィルタ。
【請求項20】
請求項19に記載のフィルタであって、前記1つ以上のスペーサーは、水素化ケイ素(Si:H)を含む、フィルタ。
【外国語明細書】