光学フィルタとは？バンドパス・ロングパスとIRカット・ND・偏光の種類と違い、波長・透過率・価格の選び方

この記事の答え

光学フィルタは、通す光の波長や量を選び、ほかの光を止める光学部品です。光学フィルターとも呼びます。光の何を選ぶかで、バンドパス・ロングパスとIRカット・ND・偏光に分かれます。作り方では、光を吸って止める吸収型と、膜の干渉で返す干渉型に分かれます。選ぶときは「通したい波長と止めたい波長」「どこまで止めたいか（透過率・OD値）」「入射角と大きさ」の3つを先に決めます。

光学フィルタとは

光学フィルタは、カメラ・分析装置・レーザー・画像検査の光学系に組み込み、要る光だけをセンサーや試料に届ける部品です。蛍光の観察、血液分析、カメラの赤外カット、強い光の減光などに使います。

比較ページには、日本の会社が自社で作るか自社ブランドで売る光学フィルタを、各社の代表の型番の単位で載せています。写真用のレンズフィルター、他社ブランドの色ガラスや材料は載せていません。

4つの種類

バンドパスは、決めた波長の帯だけを通します。例は朝日分光のHMX0550、光伸光学工業の干渉フィルタ、エドモンド・オプティクスの#86-739です
ロングパスとIRカットは、境の波長から先を通すか切ります。例は朝日分光のLI0750、渋谷光学のIRLC-50S、ケンコー・トキナーのIRC-65Lです
NDは、色を変えずに光の量だけを落とします。例は日本電波工業の低反射NDフィルタです
偏光は、決めた向きに振れる光だけを通します。例はルケオの偏光板POLAX-38Nです

吸収型と干渉型の違い

吸収型は、色ガラスなどが光を吸って止めます。入射角をあまり気にせずに使え、値段も比較的安くなります
吸収型は境の波長がなだらかで、波長の選び分けは干渉型に劣ります
干渉型は、誘電体の膜を何層も重ねて光を返します。境の波長を切り立たせられます
干渉型は入射角でずれやすく、設計の入射角で使います。朝日分光は、入射角が変わると短波長側にずれると案内しています

半値幅と透過率の見方

朝日分光のHMX0550は、中心波長550nmで半値幅10nm、透過率90%以上です
エドモンド・オプティクスの#86-739は、785nmで半値幅10nm、透過率85%以上、OD4.0以上です
光伸光学工業の干渉フィルタは、透過率35%以上と低めですが、透過帯以外の全波長域で光を止めます
透過率と阻止域は、測った波長の範囲をそろえて比べます

NDフィルターのOD値

OD値が高いほど、透過率が下がります
日本電波工業の低反射NDフィルタは、OD0.6で400〜700nmの透過率が21.5〜28.0%です
光伸光学工業は、OD値0.1〜3.0の範囲でNDフィルタを作っています

大きさと値段

大きさは、光伸光学工業の干渉フィルタの直径12mmから、日本電波工業のNDフィルタの最大60×60mmまであります
値段を公式に出しているのは渋谷光学とエドモンド・オプティクス・ジャパンです。渋谷光学のIRLC-50Sは33,000円（税込36,300円）、エドモンドの#86-739は41,450円（数量1〜5の単価）⁠で⁠⁠⁠⁠す
ほかの会社の品は見積りです。光伸光学工業のフィルタは基本が受注生産で、中心波長・半値幅・阻止範囲を指定して作ります