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公開番号2024041789
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2023217764,2019203783
出願日2023-12-25,2019-11-11
発明の名称光学フィルタ、近赤外線カットフィルタ、および撮像装置
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20240319BHJP(光学)
要約【課題】光学特性の優れた光学フィルタ、近赤外線カットフィルタ、および撮像装置を提供する。
【解決手段】光学フィルタ16は、基板20と、基板20上に設けられる光学多層膜22と、光学多層膜22上に設けられる整合層24と、整合層24上に設けられ、赤外線吸収成分を含有する透明基体を有する吸収層26と、を備える。整合層24は、吸収層26に起因する透過率の強度変動を抑制する。前記整合層は、屈折率の高い高屈折率膜と、前記高屈折率膜より屈折率が低い低屈折率膜とが、交互に積層されてなる3層以上の積層膜で構成され、前記高屈折率膜の波長500nmにおける屈折率は、1.8以上であり、前記低屈折率膜の波長500nmにおける屈折率は、1.6未満である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられる光学多層膜と、
前記光学多層膜上に設けられる整合層と、
前記整合層上に設けられ、近赤外線吸収成分を含有する透明基体を有する吸収層と、を備え、
前記整合層は、前記吸収層に起因する透過率の強度変動を抑制し、
前記整合層は、屈折率の高い高屈折率膜と、前記高屈折率膜より屈折率が低い低屈折率膜とが、交互に積層されてなる３層以上の積層膜で構成され、
前記高屈折率膜の波長５００ｎｍにおける屈折率は、１．８以上であり、前記低屈折率膜の波長５００ｎｍにおける屈折率は、１．６未満である、
ことを特徴とする光学フィルタ。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記吸収層上に設けられ、入射した可視領域の波長帯の光が、前記吸収層にて反射されることを抑制する補助整合層をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項３】
前記吸収層は、厚さが１００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
前記基板は、白板ガラス、ブルーガラス、及び樹脂のうちのいずれか１つである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
前記光学多層膜は、可視領域の波長帯の光の平均透過率が８０％以上であり、近赤外領域の波長帯の光の平均透過率が１０％以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学フィルタを有する、近赤外線カットフィルタ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学フィルタを有する、撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に使用される光学フィルタ、近赤外線カットフィルタ、および撮像装置に関する。特に、デジタルスチルカメラやビデオカメラに利用されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子の視感度補正フィルタとして使用される近赤外線カットフィルタに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラに利用されているＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子の分光感度は、人間の視感度特性と比べて近赤外域の光に対して強い感度を持つという特徴がある。そこで、一般には、これら固体撮像素子の分光感度を人間の視感度特性に合わせるための視感度補正フィルタが用いられている。
【０００３】
このような視感度補正フィルタとして、特許文献１には、弗燐酸塩ガラスや燐酸塩ガラスなどのガラス中にＣｕ
２＋
イオンを存在させて、分光特性を調整した近赤外線カットフィルタガラスが開示されている。
【０００４】
また、透過する波長域を正確に決定し、かつシャープにすることを目的として、上記のような近赤外線カットフィルタガラスの表面に、高屈折率層と低屈折率層とを複数交互に積層した光学多層膜を設け、可視域の波長（４００～６００ｎｍ）を効率的に透過しかつ近赤外域の波長（７００ｎｍ）をシャープにカットする、優れた特性を有する近赤外線カットフィルタが知られている（例えば、特許文献２参照。）。その他、ガラス基板表面の反射を抑制し透過率を向上させることを目的として、近赤外線カットフィルタガラスの表面に反射防止膜が設けられる場合もある。
【０００５】
近赤外線カットフィルタの場合、光学多層膜は、例えば、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ等からなる高屈折率層と、酸化珪素等からなる低屈折率層とをガラス基板上に交互積層したもので、高屈折率層と低屈折率層の構成材料、厚さ、層数等を適宜に設定することで、光の干渉を利用して光を選択透過するものである。
【０００６】
また、可視光線領域で高い透明性を有すると共に、近赤外線領域で優れた阻止能を有する近赤外線カットフィルタとして、赤外線を吸収する色素または顔料を含有する樹脂吸収層と光学多層膜とを基板に設けた光学フィルタが提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平０６－１６４５１号公報
特開平０２－２１３８０３号公報
特開２００６－３０１４８９号公報
国際公開第２０１４／０３０６２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３および特許文献４に記載された光学フィルタは、優れた光学特性を備える。しかしながら、光学多層膜の上に樹脂層を設ける構成は、光学特性に悪影響を及ぼす懸念があることを本発明者は見出した。基板や光学多層膜の上に樹脂層を設ける場合、スピンコーティング、ディッピング、印刷等の湿式塗布法を用いることが一般的である。これら製法を用いて形成される樹脂層の膜厚は、光学多層膜の膜厚と比較すればかなり大きな厚さを持つものでは有るが、数十μｍ以下であることが多く、特に数μｍ以下のように膜厚が光の波長に近づくことによって光学的な干渉特性を持つ層となる。この場合、光学多層膜上に樹脂層を構成した場合には特に光学特性に想定外の影響を及ぼす可能性がある。すなわち、光学多層膜の膜厚精度と比べると上記湿式塗布法により形成された樹脂層の膜厚均一性やロット間ばらつきは大きく、特に光学多層膜上にそのような樹脂層が存在する場合には、光学多層膜の干渉によって設計された光学特性が、樹脂層の存在で大きく悪化してしまう場合があることが分かった。また、所望の光学特性を得るため意図して樹脂層の膜厚を変化させる際、その都度、光学多層膜の設計を見直す必要があり、設計の自由度が少ないという課題もある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学特性の優れた光学フィルタ、近赤外線カットフィルタ、および撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示に係る光学フィルタは、基板と、前記基板上に設けられる光学多層膜と、前記光学多層膜上に設けられる整合層と、前記整合層上に設けられ、近赤外線吸収成分を含有する透明基体を有する吸収層と、を備える。前記整合層は、前記吸収層に起因する透過率の強度変動を抑制する。前記整合層は、屈折率の高い高屈折率膜と、前記高屈折率膜より屈折率が低い低屈折率膜とが、交互に積層されてなる３層以上の積層膜で構成される。前記高屈折率膜の波長５００ｎｍにおける屈折率は、１．８以上であり、前記低屈折率膜の波長５００ｎｍにおける屈折率は、１．６未満である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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