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公開番号2025013533
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024194493,2024552073
出願日2024-11-06,2023-12-20
発明の名称光学フィルタ
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G02B 5/22 20060101AFI20250117BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、優れた耐候性を有し、可視光領域の透過性に優れ、近赤外光領域の遮蔽性、特に1200nm付近も含む広範囲の遮蔽性に優れ、高入射角でも分光特性の変化が小さい光学フィルタの提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、誘電体多層膜1と、近赤外線吸収ガラスおよび樹脂膜を有する基材と、誘電体多層膜2とをこの順に備えた光学フィルタであって、前記樹脂膜は、近赤外線吸収色素および樹脂を含有し、前記近赤外線吸収ガラスが、P、Cu、及びFを含有するフツリン酸ガラスであり、前記光学フィルタが特定の分光特性(i-1)～(i-3)、および(i-5)～(i-7)をすべて満たす光学フィルタに関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体多層膜１と、近赤外線吸収ガラスおよび樹脂膜を有する基材と、誘電体多層膜２とをこの順に備えた光学フィルタであって、
前記樹脂膜は、近赤外線吸収色素および樹脂を含有し、
前記近赤外線吸収ガラスが、Ｐ、Ｃｕ、及びＦを含有するフツリン酸ガラスであり、
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１）～（ｉ－３）、および（ｉ－５）～（ｉ－７）をすべて満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）波長４４０～６００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
４４０－６００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
と、波長４４０～６００ｎｍ、入射角６０度での平均透過率Ｔ
４４０－６００（６０ｄｅｇ）ＡＶＥ
との差の絶対値が１５％以下
（ｉ－２）前記平均透過率Ｔ
４４０－６００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が７５％以上
（ｉ－３）入射角０度で透過率が５０％になる波長ＩＲ＿Ｔ
５０（０ｄｅｇ）
が波長５８０～６４０ｎｍの領域にある
（ｉ－５）波長８００～１２００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
８００－１２００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が５％以下
（ｉ－６）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長４４０～６５０ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ１
４４０－６５０（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１．５％以下
（ｉ－７）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長８５０～１２００ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ１
８５０－１２００（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が６０％以上
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－４）を満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－４）波長７００～８００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
７００－８００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１．１％以下
【請求項３】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－８）を満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－８）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長４４０～６５０ｎｍ、入射角６０度での平均反射率Ｒ１
４４０－６５０（６０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１０％以下
【請求項４】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－９）～（ｉ－１０）をすべて満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－９）前記誘電体多層膜２側を入射方向としたとき、波長４４０～６５０ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ２
４４０－６５０（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が２．０％未満
（ｉ－１０）前記誘電体多層膜２側を入射方向としたとき、波長７００～８５０ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ２
７００－８５０（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１．２％以下
【請求項５】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１１）～（ｉ－１２）をすべて満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－１１）前記誘電体多層膜２側を入射方向としたとき、波長４４０～６５０ｎｍ、入射角６０度での平均反射率Ｒ２
４４０－６５０（６０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１０％未満
（ｉ－１２）前記誘電体多層膜２側を入射方向としたとき、波長７００～８５０ｎｍ、入射角６０度での平均反射率Ｒ２
７００－８５０（６０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が８％以下
【請求項６】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１３）を満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－１３）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長７５０～９００ｎｍの領域において入射角５度で反射率が５０％になる波長ＩＲ＿Ｒ
５０（５ｄｅｇ）
と、波長５８０～６４０ｎｍの領域において入射角５度で透過率が５０％になる波長ＩＲ＿Ｔ
５０（５ｄｅｇ）
との差の絶対値が１６０ｎｍ以上
【請求項７】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１４）～（ｉ－１５）をすべて満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長Ｘ～Ｙｎｍにおける吸収損失量
Ｘ－Ｙ
を以下に定義する。
（吸収損失量
Ｘ－Ｙ
）［％］＝１００－（入射角５度における透過率）―（入射角５度における反射率）
（ｉ－１４）波長７００～８００ｎｍにおける吸収損失量
７００－８００
の平均値が２５％以上
（ｉ－１５）波長８５０～１０００ｎｍにおける吸収損失量
８５０－１０００
の平均値が１７％以上
【請求項８】
前記近赤外線吸収ガラスの厚みが０．４ｍｍ以下であり、
前記近赤外線吸収ガラスが下記分光特性（ｉｉ－１）～（ｉｉ－３）をすべて満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉｉ－１）入射角０度で透過率が５０％になる波長ＩＲ＿Ｔ
５０（０ｄｅｇ）
が波長５９０～６４０ｎｍの領域にある
（ｉｉ－２）波長７００ｎｍ、入射角０度での透過率Ｔ
７００（０ｄｅｇ）
が２５％以下
（ｉｉ－３）波長７００～８００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
７００－８００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１０％以下
【請求項９】
前記基材が下記分光特性（ｉｉｉ－１）～（ｉｉｉ－３）をすべて満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉｉｉ－１）波長４４０～６００ｎｍ、入射角０度での平均内部透過率Ｔ
（ｉｎ）４４０－６００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が７５％以上
（ｉｉｉ－２）波長７００～８００ｎｍ、入射角０度での平均内部透過率Ｔ
（ｉｎ）７００－８００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１．２％以下
（ｉｉｉ－３）波長８００～１０００ｎｍ、入射角０度での平均内部透過率Ｔ
（ｉｎ）８００－１０００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が５％以下
【請求項１０】
前記近赤外線吸収色素が、前記樹脂中で７４０～８００ｎｍに最大吸収波長を有するスクアリリウム色素を含む、請求項１に記載の光学フィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光を透過し、近赤外光を遮断する光学フィルタに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を用いた撮像装置には、色調を良好に再現し鮮明な画像を得るため、可視域の光（以下「可視光」ともいう）を透過し、近赤外波長領域の光（以下「近赤外光」ともいう）を遮断する光学フィルタが用いられる。
【０００３】
このような光学フィルタとしては、例えば、透明基板の片面または両面に、屈折率が異なる誘電体薄膜を交互に積層（誘電体多層膜）し、光の干渉を利用して遮蔽したい光を反射する反射型のフィルタや、特定の波長領域の光を吸収するガラスや色素を用いて遮蔽したい光を吸収する吸収型のフィルタや、反射型と吸収型を組み合わせたフィルタ等、様々な方式が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、近赤外線領域の光を吸収する銅錯体を含む光学フィルタが記載されている。
特許文献２には、近赤外線領域の光を吸収する色素を含む光学フィルタが記載されている。
特許文献３には、近赤外線領域の光を吸収するガラスと、誘電体多層膜からなる反射層とを備えた光学フィルタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
日本国特許第６８０２９３８号公報
国際公開第２０１９／１６８０９０号
国際公開第２０１９／１５１３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の光学フィルタは、光を吸収する銅錯体をリン酸ガラスに塗工しており、耐湿性が弱く、耐候性の点で改善の余地があった。
【０００７】
特許文献２に記載の光学フィルタは、色素の吸収特性のみによって近赤外領域を広範囲に遮光することで、可視光領域の透過率が低下してしまう点で改善の余地がある。
【０００８】
また特許文献３に記載される光学フィルタのように、誘電体多層膜の反射を利用した光学フィルタは、光の入射角度により誘電体多層膜の光学膜厚が変化するために、入射角による分光透過率曲線、分光反射率曲線の変化が懸念される。たとえば高入射角度で可視光領域の光の取り込み量が変化すると、画像再現性が低下する問題が生じる。特に、近年のカメラモジュール低背化に伴い高入射角条件での使用が想定されるため、入射角の影響を受けにくい光学フィルタが求められている。
【０００９】
本発明は、優れた耐候性を有し、可視光領域の透過性に優れ、近赤外光領域の遮蔽性、特に１２００ｎｍ付近も含む広範囲の遮蔽性に優れ、高入射角でも分光特性の変化が小さい光学フィルタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成を有する光学フィルタ等を提供する。
〔１〕誘電体多層膜１と、近赤外線吸収ガラスおよび樹脂膜を有する基材と、誘電体多層膜２とをこの順に備えた光学フィルタであって、
前記樹脂膜は、近赤外線吸収色素および樹脂を含有し、
前記近赤外線吸収ガラスが、Ｐ、Ｃｕ、及びＦを含有するフツリン酸ガラスであり、
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１）～（ｉ－３）、および（ｉ－５）～（ｉ－７）をすべて満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）波長４４０～６００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
４４０－６００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
と、波長４４０～６００ｎｍ、入射角６０度での平均透過率Ｔ
４４０－６００（６０ｄｅｇ）ＡＶＥ
との差の絶対値が１５％以下
（ｉ－２）前記平均透過率Ｔ
４４０－６００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が７５％以上
（ｉ－３）入射角０度で透過率が５０％になる波長ＩＲ＿Ｔ
５０（０ｄｅｇ）
が波長５８０～６４０ｎｍの領域にある
（ｉ－５）波長８００～１２００ｎｍ、入射角０度での平均透過率Ｔ
８００－１２００（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が５％以下
（ｉ－６）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長４４０～６５０ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ１
４４０－６５０（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が１．５％以下
（ｉ－７）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、波長８５０～１２００ｎｍ、入射角５度での平均反射率Ｒ１
８５０－１２００（５ｄｅｇ）ＡＶＥ
が６０％以上
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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