CN102985856B - 红外截止滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种红外截止滤光片，其既能使波长为600nm～700nm的红色可见光充分透过，又能截止波长超过700nm的光线，而且还能抑制重影发生。红外截止滤光片(1)由红外线吸收体(2)和红外线反射体(3)构成。在此，红外线吸收体(2)显示出对于620nm～670nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性，红外线反射体(3)显示出对于670nm～690nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性，红外线反射体(3)显示出50％的透光率时的波长比红外线吸收体(2)显示出50％的透光率时的波长更长，通过红外线吸收体(2)与红外线反射体(3)的组合，透光特性显示出，对于620nm～670nm的波长频带内的波长透光率为50％；对于700nm的波长透光率低于5％。

Description

红外截止滤光片
技术领域
本发明涉及一种既能透过可见光区域的光线又能截止红外线的红外截止滤光片。
背景技术
在以一般的摄像机或数码相机等为代表的电子相机的光学系统中，从被摄体侧开始沿着光轴依次配置有成像光学系统、红外截止滤光片、光学低通滤波器、CCD(ChargeCoupledDevice，电耦合器)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)等摄像器件(例如参照专利文献1)。
在此所说的摄像器件具有能够响应波长频带比人眼可视的光线的波长频带(可见光区域)更宽的光线的灵敏度特性，除了能响应可见光区域的光线之外，还能响应红外线区域的光线。
具体而言，人眼在暗处能够响应波长在400nm～620nm左右的范围内的光线，在明处能够响应波长在420nm～700nm左右的范围内的光线。而与此相比，例如，CCD不仅能够响应波长在400nm～700nm范围的光线，还能响应波长超过700nm的光线。
因此，在下列专利文献1中记载的摄像器件中，除了作为摄像器件的CCD之外，还设置了红外截止滤光片，以使红外线区域的光线无法到达摄像器件，从而获得接近于人眼所看到的图像的摄像图像。
到目前为止，作为在此所说的红外截止滤光片，存在既能透过可见光区域的光线(可见光)又能吸收红外线区域的光线(红外线)的红外线吸收玻璃、和既能透过可见光又能反射红外线的红外截止涂层等。
作为红外线吸收玻璃，例如，可列举使铜离子等色素分散的蓝色玻璃。
作为红外截止涂层，例如，可列举在透明基板上，将TiO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5等有高折射率的物质与SiO2、MgF2等有低折射率的物质交互地叠层为数十层而得到的电介质多层膜。
以下，参照图7及图8，对这些红外线吸收玻璃和红外截止涂层进行说明。
图7表示厚度不同的两个红外线吸收玻璃的透光特性L11、L12。具体而言，显示L11的透光特性的红外线吸收玻璃的厚度是显示L12的透光特性的红外线吸收玻璃的厚度的一半以下。
在采用红外线吸收玻璃作为红外截止滤光片的情况下，如图7的L11及L12所示那样，从可见光区域直至红外线区域，能够获得与人眼的灵敏度特性相近的“透光率平缓减小的特性”。另外，比较L11与L12可知，红外线吸收玻璃的厚度越薄，其在可见光区域的透光率、特别是在600nm～700nm的波长频带的透光率越高。
例如，具有图7的L11所示的透光特性的红外线吸收玻璃对于波长为700nm的光线具有10％左右的透光率，并能透过波长为750nm左右的光线。因此，不能充分截止红外线区域的光线，从而使摄像器件拍摄到人眼感觉不到的红外线区域的图像。
相对于此，厚度为具有L11所示的透光特性的红外线吸收玻璃的2倍以上的红外线吸收玻璃则如L12的透光特性所示那样，对于波长为700nm的光线的透光率约为0％，能够充分截止波长超过700nm的光线。
因而，在现有的红外截止滤光片中，采用具有L12所示的透光特性的红外线吸收玻璃。
然而，作为红外截止滤光片，在使用了具有L12所示的透光特性的红外线吸收玻璃的情况下，透光特性显示出，对于600nm的波长，透光率约为50％，因而，与使用具有对于640nm的波长透光率约为50％的L11所示的透光特性的红外线吸收玻璃的情况相比，对于波长为600nm～700nm的红色可见光而言，透光率较低，会出现不能使红色可见光充分透过这样的问题。CCD或CMOS等摄像器件的成像元件对于红色的灵敏度比蓝色或绿色低。因此，若红色可见光不能充分透过，则成像元件不能充分察觉到红色，从而使摄像器件拍摄到的图像成为红色较弱的暗淡图像。
这样，在将红外线吸收玻璃用作红外截止滤光片的情况下，无法既使红色可见光充分透过，又使透光率约为0％的点对应700nm。
另外，在将红外截止涂层用作红外截止滤光片的情况下，如图8的L13所示那样，能够获得从可见光区域直至红外线区域“透光率急剧减小的特性”。因此，容易实现既使红色可见光充分透过，又使透光率约为0％的点对应700nm。
然而，红外截止涂层不是通过吸收红外线来截止红外线，而是通过反射红外线来截止红外线。因此，红外截止涂层会促使因该红外截止涂层与成像光学系统之间发生的光的重复反射而引起的重影发生。
【专利文献1】：日本特开2000-209510号公报
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种既能使波长为600nm～700nm的红色可见光充分透过，又能截止波长超过700nm的光线，并且还能抑制重影发生的、红外截止滤光片。
本发明所涉及的红外截止滤光片是截止红外线的红外截止滤光片，其特征在于：包括吸收红外线的红外线吸收体、和反射红外线的红外线反射体，所述红外线吸收体具有，对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％的透光特性，所述红外线反射体具有，对于670nm～690nm的波长频带内的波长，透光率为50％的透光特性，所述红外线反射体显示50％的透光率时的波长，比所述红外线吸收体显示50％的透光率时的波长更长，该红外截止滤光片显示出50％的透光率时的波长与所述红外线吸收体显示出50％的透光率时的波长基本一致，通过所述红外线吸收体和所述红外线反射体的组合，该红外截止滤光片的透光特性显示出，对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于5％。
基于该红外截止滤光片，通过将具有对于620nm～670nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性的红外线吸收体，与具有对于670nm～690nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性的红外线反射体相组合，能够获得灵敏度特性接近于人眼的透光特性，即，从可见光区域直至红外线区域，透光率平缓减小；对于700nm的波长，透光率约为0％。
另外，在本发明的红外截止滤光片中，作为红外线吸收体，采用具有对于620nm～670nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性的红外线吸收体，例如，具有图7的L11所示的透光特性的红外线吸收玻璃，通过使红外线吸收体的红外线吸收作用与红外线反射体的红外线反射作用相组合，能够使透光率约为0％(低于5％)的点对应700nm。因此，与具有图7的L12所示的透光特性的红外线吸收玻璃所构成的现有的红外截止滤光片相比，本发明的红外截止滤光片在可见光区域，特别是在600nm～700nm的波长频带，能够维持较高的透光率。换言之，既能截止波长超过700nm的红外线，又能让足以使摄像器件的成像元件察觉到的足够量的红色光线(波长为600nm～700nm的光线)透过。因而，通过将本发明的红外截止滤光片应用于摄像器件的红外截止滤光片，能够克服成像元件对于红色灵敏度较弱，从而使摄像器件所拍摄的图像容易成为暗淡的图像这一缺陷。
另外，通过将红外线反射体与红外线吸收体组合，本发明的红外截止滤光片能够抑制红外线反射体所反射的光的量。具体而言，红外线反射体3的半波长(透光率为50％的波长)比红外线吸收体2的半波长更长，通过用红外线吸收体2吸收红外线，能够抑制红外线反射体3所反射的光(红外光)的量。因此，能够抑制因红外线反射体对光的反射而引起的重影发生。
另外，具有对于640nm的波长透光率为50％的、图7的L11所示的透光特性的红外线吸收玻璃的厚度为，用作现有的红外截止滤光片的、具有图7的L12所示的透光特性的红外线吸收玻璃的厚度的一半以下。由此可知，作为构成本发明的红外截止滤光片的、具有对于620nm～670nm的波长频带内的波长透光率为50％的透光特性的红外线吸收体，可以采用厚度比具有图7的L12所示的透光特性的现有的红外线吸收玻璃所构成的红外截止滤光片更薄的红外线吸收体。因此，能够提供厚度相同于或薄于只由红外线吸收体构成的现有的红外截止滤光片的厚度，而既能使红色可见光充分透过，又能截止红外线，且在可见光区域中具有与人眼相近的透光特性的红外截止滤光片。
另外，也可以是，在本发明所涉及的红外截止滤光片中，所述红外线吸收体具有，对于700nm的波长，透光率为10％～40％的透光特性，所述红外线反射体具有，对于700nm的波长，透光率低于15％的透光特性。
通过将具有对于700nm的波长透光率为10％～40％的透光特性的红外线吸收体、与具有对于700nm的波长透光率低于15％的透光特性的红外线反射体相组合，该红外截止滤光片能够在红色可见光的波长频带(600nm～700nm)切实地获得较高的透光率。
另外，也可以是，在本发明所涉及的红外截止滤光片中，所述红外线反射体具有，对于450nm～650nm的波长频带内的各波长，透光率为80％以上；在450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上的透光特性。
该红外截止滤光片由于能够获得在450nm～650nm的波长频带依存于红外线吸收体的透光特性的透光特性，所以能够获得从可见光区域直至红外线区域透光率平缓减小；对于700nm的波长透光率约为0％这样的、灵敏度特性接近于人眼的透光特性，而且在可见光区域，特别是红色可见光的波长频带(600nm～700nm)，能够获得较高的透光率。
另外，也可以是，在本发明所涉及的红外截止滤光片中，在一个所述红外线吸收体的一主面上，设置一个所述红外线反射体。
由于在一个红外线吸收体的一主面上设置一个红外线反射体，所以与由单独设置的红外线吸收体和红外线反射体构成的红外截止滤光片相比，该红外截止滤光片能被制造得更薄，从而能使内装了该红外截止滤光片的摄像装置实现薄型化。
发明的效果：基于本发明，能够提供既能使波长为600nm～700nm的红色可见光充分透过，又能截止波长超过700nm的光线，还能抑制重影发生的红外截止滤光片。
附图说明
图1是表示使用了实施方式一所涉及的红外截止滤光片的摄像装置的概要结构的概要示意图。
图2是表示实施方式一所涉及的红外截止滤光片的红外线反射体的概要结构的局部扩大图。
图3是表示实施方式一的实施例一所涉及的红外截止滤光片的透光特性的图。
图4是表示实施方式一的实施例二所涉及的红外截止滤光片的透光特性的图。
图5是表示实施方式一的实施例三所涉及的红外截止滤光片的透光特性的图。
图6是表示使用了实施方式二所涉及的红外截止滤光片的摄像装置的概要结构的概要示意图。
图7是表示红外线吸收玻璃的透光特性的图。
图8是表示红外截止涂层的透光特性的图。
＜附图标记说明＞
1、1A红外截止滤光片
2、2A红外线吸收体
21红外线吸收玻璃
211、212主面
22反射防止膜
3、3A红外线反射体
31透明基板
311、312主面
32红外线反射膜
321第1薄膜
322第2薄膜
33反射防止膜
4成像光学系统
5摄像器件
具体实施方式
以下，结合附图，对本发明的实施方式进行说明。
＜实施方式一＞
本实施方式一所涉及的红外截止滤光片1如图1所示那样，在摄像装置中，被配置在沿拍摄光路的光轴排列的成像光学系统4和摄像器件5之间。
该红外截止滤光片1由红外线吸收体2和红外线反射体3粘合而成，其中，红外线吸收体2既能透过可见光，又能吸收红外线；红外线反射体3既能透过可见光，又能反射红外线。换言之，红外截止滤光片1是通过在一个红外线吸收体2的一主面(后述的红外线吸收玻璃21的另一主面212)上设置一个红外线反射体3而构成的。
红外线吸收体2是通过在红外线吸收玻璃21的一主面211上形成反射防止膜22(AR涂层)而构成的。
作为红外线吸收玻璃21，可使用铜离子等使色素分散的蓝色玻璃，例如，厚度为0.2mm～1.2mm的方形薄板状的玻璃。
另外，反射防止膜22是通过用公知的真空蒸镀装置(省略图示)，对红外线吸收玻璃21的一主面211，真空蒸镀由MgF2构成的单层、由Al2O2、ZrO2和MgF2构成的多层膜、及由TiO2和SiO2构成的多层膜中的任一种膜而形成的。另外，反射防止膜22的厚度调节是通过一边监视膜的厚度一边进行蒸镀操作，当膜达到规定的厚度时，关闭设置在蒸镀源(省略图示)附近的遮挡门(省略图示)等，以停止蒸镀物质的蒸镀来进行的。这样的反射防止膜22被形成为，在大气中，折射率N大于大气的折射率(约1.0)、且小于红外线吸收玻璃21的折射率。
这样的红外线吸收体2具有，对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率为10％～40％的透光特性。另外，在这样的红外线吸收体2的透光特性中，对于400nm～550nm的波长频带内的波长，透光率的最大值在90％以上。
红外线反射体3是通过在透明基板31的一主面311上形成红外线反射膜32而得到的。
作为透明基板31，使用了可透过可见光及红外线的无色透明玻璃，例如，厚度为0.2mm～1.0mm的方形薄板状的玻璃。
红外线反射膜32如图2所示那样，是将由高折射率材料构成的第1薄膜321和由低折射率材料构成的第2薄膜322交替地叠层为多层的多层膜。另外，在该实施方式一中，第1薄膜321采用TiO2；第2薄膜322采用SiO2，奇数层为TiO2；偶数层为SiO2；最后一层为SiO2，但在膜的设计中，只要最后一层是SiO2，也可以使奇数层为SiO2；偶数层为TiO2。
作为该红外线反射膜32的制造方法，可采用对透明基板31的一主面311用公知的真空蒸镀装置(省略图示)将TiO2和SiO2交替地进行真空蒸镀，来形成图2所示的红外线反射膜32的方法。另外，各薄膜321、322的膜厚度的调节是通过一边监视膜的厚度一边进行蒸镀操作，当膜达到规定的厚度时，关闭设置在蒸镀源(省略图示)附近的遮挡门(省略图示)等，以停止蒸镀物质(TiO2、SiO2)的蒸镀来进行的。
另外，红外线反射膜32如图2所示那样，是由从透明基板31的一主面311侧开始依次用序数词定义的多个层(本实施方式一中是1层、2层、3层···)构成的。这些1层、2层、3层···的各个层是由第1薄膜321和第2薄膜322叠层而构成的。由于这些叠层的第1薄膜321和第2薄膜322的光学膜厚度不同，1层、2层、3层···的各个层的厚度不同。另外，在此所说的光学膜厚度可根据下列数式1求出。
Nd＝d×N×4/λ[数式1]
(Nd：光学膜厚度；d：物理膜厚度；N：折射率；λ：中心波长)
在本实施方式中，红外线反射体3具有，对于450nm～650nm的波长频带内的各波长，透光率为80％以上；在该450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上；对于670nm～690nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于15％的透光特性。另外，该红外线反射体3显示出50％的透光率时的波长，比红外线吸收体2显示出50％的透光率时的波长更长。
这样的红外线吸收体2和红外线反射体3所构成的红外截止滤光片1例如有0.4mm～1.6mm的厚度。换言之，构成红外线吸收体2的红外线吸收体玻璃21的厚度、及构成红外线反射体3的透明基板31的厚度为，使红外线吸收体2和红外线反射体3的厚度的总和例如为0.4mm～1.6mm。
这样，通过将上述红外线吸收体2与红外线反射体3的透光特性相组合，红外截止滤光片1的透光特性显示出，对于450nm～550nm的波长频带内的波长，透光率在90％以上；对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于5％。
以下，用实施例一～三来示出本实施方式一所涉及的红外截止滤光片1的具体例，实施例一～三所涉及的各红外截止滤光片1的波长特性及结构如图3～5及以下的表1～2所示。
实施例一：
在本实施例一中，作为红外线吸收玻璃21，采用为铜离子等使色素分散的蓝色玻璃、且厚度为0.8mm、在大气中的折射率N约为1.5的玻璃板。然后，在该红外线吸收玻璃21的一主面211上，按照在大气中的折射率N为1.6的Al2O3膜、在大气中的折射率N为2.0的ZrO2膜、在大气中的折射率N为1.4的MgF2膜的顺序，通过真空蒸镀而形成构成反射防止膜22的各个膜，便能获得红外线吸收体2。
该红外线吸收体2具有图3的L1所示的透光特性。另外，在该实施例一中，使光线的入射角为0度，即，使光线垂直入射。
换言之，红外线吸收玻璃21具有，对于400nm～550nm的波长频带，透光率为90％以上；对于550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约640nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为17％的透光特性。
作为红外线反射体3的透明基板31，采用在大气中的折射率N为1.5、厚度为0.3mm的玻璃板。另外，作为构成红外线反射膜32的第1薄膜321，采用在大气中的折射率N为2.30的TiO2；作为第2薄膜322，采用在大气中的折射率N为1.46的SiO2，并使它们的中心波长为688nm。
采用使这些薄膜321、322各自的光学膜厚度成为表1所示的值那样的、上述的制造由40层构成的红外线反射膜32的方法，在透明基板31的一主面311上形成各薄膜321、322，便得到红外线反射体3。
[表1]
层 蒸镀物质 折射率N 光学膜厚度Nd 中心波长λ(nm)
1 TiO2 2.30 0.122 688
2 SiO2 1.46 0.274 688
3 TiO2 2.30 1.296 688
4 SiO2 1.46 1.279 688
5 TiO2 2.30 1.152 688
6 SiO2 1.46 1.197 688
7 TiO2 2.30 1.115 688
8 SiO2 1.46 1.180 688
9 TiO2 2.30 1.094 688
10 SiO2 1.46 1.173 688
11 TiO2 2.30 1.089 688
12 SiO2 1.46 1.176 688
13 TiO2 2.30 1.094 688
14 SiO2 1.46 1.179 688
15 TiO2 2.30 1.096 688
16 SiO2 1.46 1.187 688
17 TiO2 2.30 1.103 688
18 SiO2 1.46 1.205 688
19 TiO2 2.30 1.142 688
20 SiO2 1.46 1.234 688
21 TiO2 2.30 1.275 688
22 SiO2 1.46 1.422 688
23 TiO2 2.30 1.437 688
24 SiO2 1.46 1.486 688
25 TiO2 2.30 1.422 688
26 SiO2 1.46 1.475 688
27 TiO2 2.30 1.463 688
28 SiO2 1.46 1.492 688
29 TiO2 2.30 1.424 688
30 SiO2 1.46 1.472 688
31 TiO2 2.30 1.446 688
32 SiO2 1.46 1.488 688
33 TiO2 2.30 1.422 688
34 SiO2 1.46 1.462 688
35 TiO2 2.30 1.424 688
36 SiO2 1.46 1.468 688
37 TiO2 2.30 1.396 688
38 SiO2 1.46 1.424 688
39 TiO2 2.30 1.352 688
40 SiO2 1.46 0.696 688
表1表示红外截止滤光片1的红外线反射膜32的组成及各薄膜(第1薄膜321、第2薄膜322)的光学膜厚度。
该红外线反射体3具有图3的L2所示的透光特性。换言之，红外反射体3(红外线反射膜32)具有，在395nm～670nm的波长频带(包含450nm～650nm的波长频带的波长频带)，透光率约为100％；波长超过670nm左右，则透光率急剧减小；对于约680nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为4％的透光特性。
然后，如图1所示那样，在红外线吸收玻璃21的另一主面212上粘合透明基板31的另一主面312，便得到厚度为1.1mm的实施例一所涉及的红外截止滤光片1。
该实施例一所涉及的红外截止滤光片1具有组合了红外线吸收体2及红外线反射体3的透光特性的、图3的L3所示的透光特性。换言之，实施例一的红外截止滤光片1具有，在400nm～550nm的波长频带，透光率为90％以上；在550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约640nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为0％的透光特性。
实施例二：
在本实施例二中，作为红外线吸收玻璃21，采用为铜离子等使色素分散的蓝色玻璃、且厚度为0.55mm、在大气中的折射率N约为1.5的玻璃板。然后，在该红外线吸收玻璃21的一主面211上，按照在大气中的折射率N为1.6的Al2O3膜、在大气中的折射率N为2.0的ZrO2膜、在大气中的折射率N为1.4的MgF2膜的顺序，通过真空蒸镀而形成构成反射防止膜22的各个膜，便得到红外线吸收体2。
该红外线吸收体2具有图4的L5所示的透光特性。另外，在该实施例二中，使光线的入射角为0度，即，使光线垂直入射。
换言之，红外线吸收玻璃21具有，在400nm～550nm的波长频带，透光率为90％以上；在550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约650nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为25％的透光特性。
作为红外线反射体3的透明基板31，采用在大气中的折射率N为1.5、厚度为0.3mm的玻璃板。另外，作为构成红外线反射膜32的第1薄膜321，采用在大气中的折射率N为2.30的TiO2；作为第2薄膜322，采用在大气中的折射率N为1.46的SiO2，并使它们的中心波长为748nm。
采用使这些薄膜321、322各自的光学膜厚度成为表2所示的值那样的、上述的制造由40层构成的红外线反射膜32的方法，在透明基板31的一主面311上形成各薄膜321、322，便得到红外线反射体3。
[表2]
层 蒸镀物质 折射率N 光学膜厚度Nd 中心波长λ(nm)
1 TiO2 2.30 0.135 748
2 SiO2 1.46 0.135 748
3 TiO2 2.30 1.129 748
4 SiO2 1.46 1.188 748
5 TiO2 2.30 1.042 748
6 SiO2 1.46 1.107 748
7 TiO2 2.30 1.104 748
8 SiO2 1.46 1.073 748
9 TiO2 2.30 1.018 748
10 SiO2 1.46 1.058 748
11 TiO2 2.30 1.021 748
12 SiO2 1.46 1.054 748
13 TiO2 2.30 1.020 748
14 SiO2 1.46 1.066 748
15 TiO2 2.30 1.017 748
16 SiO2 1.46 1.092 748
17 TiO2 2.30 1.019 748
18 SiO2 1.46 1.123 748
19 TiO2 2.30 1.100 748
20 SiO2 1.46 1.272 748
21 TiO2 2.30 1.390 748
22 SiO2 1.46 1.408 748
23 TiO2 2.30 1.223 748
24 SiO2 1.46 1.290 748
25 TiO2 2.30 1.389 748
26 SiO2 1.46 1.497 748
27 TiO2 2.30 1.321 748
28 SiO2 1.46 1.273 748
29 TiO2 2.30 1.335 748
30 SiO2 1.46 1.521 748
31 TiO2 2.30 1.506 748
32 SiO2 1.46 1.536 748
33 TiO2 2.30 1.550 748
34 SiO2 1.46 1.545 748
35 TiO2 2.30 1.523 748
36 SiO2 1.46 1.576 748
37 TiO2 2.30 1.492 748
38 SiO2 1.46 1.526 748
39 TiO2 2.30 1.528 748
40 SiO2 1.46 0.760 748
表2表示红外截止滤光片1的红外线反射膜32的组成及各薄膜(第1薄膜321、第2薄膜322)的光学膜厚度。
该红外线反射体3具有图4的L6所示的透光特性。换言之，红外线反射体3(红外线反射膜32)具有，在380nm～420nm的波长频带，透光率平均为10％以下；当波长超过430nm，则透光率急剧上升；在450nm～670nm的波长频带(包含450nm～650nm的波长频带的波长频带)，透光率约为100％(平均在90％以上)；当波长超过约670nm，则透光率急剧减小；对于约680nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为3％的透光特性。
然后，如图1所示那样，通过在红外线吸收玻璃21的另一主面212上粘合透明基板31的另一主面312，便得到厚度为0.85mm的、实施例二所涉及的红外截止滤光片1。
该实施例二所涉及的红外截止滤光片1具有组合了红外线吸收体2和红外线反射体3的透光特性的、图4的L7所示的透光特性。换言之，实施例二的红外截止滤光片1除了能截止波长超过700nm的光，还能截止波长在380nm～420nm的波长频带的光，其透光特性显示出，在380nm～420nm的波长频带，透光率平均为10％以下；当波长超过430nm，则透光率急剧上升；在450nm～550nm的波长频带，透光率为90％以上；在550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约650nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为0％。
实施例三：
在本实施例三中，作为红外线吸收玻璃21，采用为铜离子等使色素分散的蓝色玻璃、且厚度为0.45mm、在大气中的折射率N约为1.5的玻璃板。然后，在该红外线吸收玻璃21的一主面211上，按照在大气中的折射率N为1.6的Al2O3膜、在大气中的折射率N为2.0的ZrO2膜、在大气中的折射率N为1.4的MgF2膜的顺序，通过真空蒸镀而形成构成反射防止膜22的各膜，便得到红外线吸收体2。
该红外线吸收体2具有图5的L8所示的透光特性。另外，在该实施例三中，使光线的入射角为0度，即，使光线垂直入射。
换言之，红外线吸收玻璃21具有，在400nm～550nm的波长频带，透光率为90％以上；在550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约670nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为34％的透光特性。
作为红外线反射体3的透明基板31，与实施例一同样地，采用在大气中的折射率N为1.5、厚度为0.3mm的玻璃板。另外，与实施例一相同，作为构成红外线反射膜32的第1薄膜321，采用在大气中的折射率N为2.30的TiO2；作为第2薄膜322，采用在大气中的折射率N为1.46的SiO2，并使它们的中心波长为688nm。
与实施例一相同，采用使这些薄膜321、322各自的光学膜厚度成为上述表1所示的值那样的、上述的制造由40层构成的红外线反射膜32的方法，在透明基板31的一主面311上形成各薄膜321、322，便得到红外线反射体3。
该红外线反射体3具有图5的L9所示那样的透光特性。如上所述那样，本实施例三中，与实施例一同样地获得了红外线反射体3，但由于制造误差，本实施例三的红外线反射体3(红外线反射膜32)具有与实施例一的红外线反射体3(红外线反射膜32)的透光特性L2(参照图3)若干不同的透光特性L9。具体而言，本实施例三的红外线反射体3(红外线反射膜32)的透光特性L9显示出，在400nm～440nm的波长频带，透光率为90％以上；在450nm～650nm的波长频带内(具体而言是490nm～540nm的波长频带)出现了起伏，但就是在这样的出现了起伏的波长频带中，透光率仍然为80％以上；在450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上。另外，红外线反射体3(红外线反射膜32)的透光特性显示出，当波长一超过约670nm，则透光率急剧地减小，对于约680nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为5％。
然后，通过如图1所示那样，在红外线吸收玻璃21的另一主面212上粘合透明基板31的另一主面312，便获得厚度为0.75mm的、实施例三所涉及的红外截止滤光片1。
该实施例三所涉及的红外截止滤光片1具有，组合了红外线吸收体2和红外线反射体3的透光特性的、图5的L10所示的透光特性。换言之，实施例三的红外截止滤光片1具有，在400nm～550nm的波长频带，透光率平均为90％以上；在550nm～700nm的波长频带，透光率减小；对于约670nm的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为0％的透光特性。
如上述实施例一～三的红外截止滤光片1的透光特性L3、L7、L10(参照图3～5)所示那样，在本实施方式一所涉及的红外截止滤光片1中，通过红外线吸收体2和红外线反射体3的组合，能够得到对于450nm～550nm的波长频带内的波长，透光率为90％以上；对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率约为0％(低于5％)的透光特性。换言之，能够得到从可见光区域直至红外线区域透光率平缓减小；对于700nm的波长透光率约为0％的、接近于人眼的灵敏度特性的透光特性。特别是，如上所述那样，实施例二所涉及的红外截止滤光片1在380nm～420nm的波长频带内的透光率、具体而言是在人眼看不见的紫外线能影响到的波长频带内的透光率，被抑制在平均为10％以下，所以，与实施例一及三所涉及的红外截止滤光片相比，能够得到更加接近于人眼的灵敏度特性的透光特性。
对照现有的红外截止滤光片的透光特性L4，对图3～5所示的实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L3、L7、L10进行更具体的说明。
具有图3～5的L4所示的透光特性的现有的红外截止滤光片，是由在红外线吸收玻璃的两面形成反射防止膜而得到的红外线吸收体构成的。由于作为红外线吸收体的红外线吸收玻璃的厚度为1.6mm，所以该现有的红外截止滤光片的透光率约为0％的点对应于700nm。
相对于此，实施例一～三的红外截止滤光片1的厚度只是具有L4的透光特性的现有的红外截止滤光片(红外线吸收体)的一半以下，并且，是通过将在可见光区域、特别是在600nm～700nm的波长频带中透光率比现有的红外截止滤光片的透光率更高的红外线吸收体2(即具有L1、L5、或L8所示的透光特性的红外线吸收体2)与红外线反射体3组合，而使透光率约为0％的点对应于700nm的。
因此，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L3、L7、L10显示出，在可视光区域、特别是600nm～700nm的波长频带内，透光率比现有的红外截止滤光片的透光特性L4所显示的透光率更高。另外，与现有的红外截止滤光片的透光特性L4相比，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L3、L7、L10显示出，对于波长为700nm的光线，透光率更接近于0％。
具体而言，现有的红外截止滤光片的透光特性L4为：对于600nm的波长，透光率约为55％；对于约605nm的波长，透光率为50％；对于675nm的波长，透光率约为7.5％；对于700nm的波长，透光率约为3％。
与此相比，实施例一所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L3(参照图3)为：对于600nm的波长，透光率约为75％；对于约640nm的波长，透光率为50％；对于675nm的波长，透光率约为20％；对于700nm的波长，透光率约为0％。另外，实施例二所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L7(参照图4)为：对于600nm的波长，透光率约为80％；对于约650nm的波长，透光率为50％；对于675nm的波长，透光率约为30％；对于700nm的波长，透光率约为0％。另外，实施例三所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L10(参照图5)为：对于600nm的波长，透光率约为85％；对于约670nm的波长，透光率为50％；对于675nm的波长，透光率约为40％；对于700nm的波长，透光率约为0％。
如此，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1的透光特性L3、L7、L10与现有的红外截止滤光片的透光特性L4相比，在600nm～700nm的波长频带、特别是在600nm～675nm的波长频带中透光率较高，而且，对于700nm的波长，透光率接近于0％。即，可以认为，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1与现有的红外截止滤光片相比，既能充分截止超过700nm的红外线，又能使波长为600nm～700nm的红色可见光充分透过。因此，若将实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1装载于摄像装置，则能利用摄像器件5拍摄到比现有的装置红色色调更强的图像，并能将暗处的图像拍摄得更加明亮。
另外，通过将红外线反射体3与红外线吸收体2组合，本实施方式一所涉及的红外截止滤光片1能够抑制红外线反射体2所反射的光的量。具体而言，实施例一的红外截止滤光片1中，红外线反射体3的半波长如图3所示那样约为680nm，比红外线吸收体2的半波长(约为640nm)更长。另外，实施例二的红外截止滤光片1中，红外线反射体3的半波长如图4所示那样约为680nm，比红外线吸收体2的半波长(约为650nm)更长。另外，实施例三的红外截止滤光片1中，红外线反射体3的半波长如图5所示那样约为680nm，比红外线吸收体2的半波长(约为670nm)更长。如此，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1中，红外线反射体3的半波长(透光率为50％的波长)比红外线吸收体2的半波长更长；表示红外线吸收体2的透光特性L1、L5、L8的透光率曲线与表示红外线反射体3的透光特性L2、L6、L9的透光率曲线相交差的交差点P的波长(红外线吸收体2的透光率与红外线反射体3的透光率相同时的波长)，比红外线吸收体2的半波长更长。另外，对于上述交差点P的波长，红外线吸收体2及红外线反射体3的透光率在50％以下。因此，实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1利用红外线吸收体2对红外线的吸收，能够抑制红外线反射体3所反射的光的量，从而能够防止因红外线反射体2对光的反射而引起的闪耀(flare)和重影的发生。
另外，本实施方式一的实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1被构成为，红外线反射体3的半波长比红外线吸收体2的半波长更长，红外线吸收体2与红外线反射体3的组合所得到的红外截止滤光片1的半波长与红外线吸收体2的半波长基本一致。换言之，红外截止滤光片1被构成为，其半波长的设定更取决于不易因设计误差而出现透光率参差不齐情况的红外线吸收体2，而不是红外线反射体3。所以，能够减少在该红外截止滤光片1的制造中因制造时的设计误差而引起红外截止滤光片的透光特性参差不齐的情况。
另外，本实施方式一的实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1中，红外线反射体3具有，对于450nm～650nm的波长频带内的各波长，透光率为80％以上；在450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上的透光特性。红外截止滤光片1由于能够获得在450nm～650nm的波长频带中依存于红外线吸收体2的透光特性的透光特性，所以能够获得从可见光区域直至红外线区域透光率平缓减小；对于700nm的波长透光率约为0％的、接近于人眼的灵敏度特性的透光特性，除此之外，在可见光区域，特别是在红色可见光的波长频带(600nm～700nm)，能获得较高的透光率。
另外，为了使红外截止滤光片1的半波长与红外线吸收体2的半波长基本一致，红外线反射体3被构成为，对于红外线吸收体2的半波长的光线，透光率为90％以上，这样，便能使红外截止滤光片1具备红外线吸收体所具有的、对于550nm～700nm的波长透光率渐渐减小的、接近于人眼的灵敏度特性的透光特性，从而能够获得接近于人眼的灵敏度特性的透光特性。
进一步，在实施方式一的实施例一～三所涉及的红外截止滤光片1中，红外线吸收体2可被构成为，厚度比具有L4所示的透光特性的现有的红外截止滤光片更薄。因此，能够使红外截止滤光片1的厚度与现有的红外截止滤光片相同，或者比该现有的红外截止滤光片更薄。
＜实施方式二＞
在摄像装置中，本实施方式二所涉及的红外截止滤光片1A如图6所示那样，被配置在沿着拍摄光路的光轴排列的成像光学系统4与摄像器件5之间。
本实施方式二所涉及的红外截止滤光片1A如图6所示那样，由吸收红外线的红外线吸收体2A、和反射红外线的红外线反射体3A构成。
在摄像装置中，红外线吸收体2A和红外线反射体3A被配置于沿着拍摄光路的光轴排列的成像光学系统4和摄像器件5之间，并与成像光学系统4和摄像器件5隔开所定距离。另外，配置在成像光学系统4侧的是红外线吸收体2A，而非红外线反射体3A。
该红外线吸收体2A是通过在红外线吸收玻璃21的两主面211、212上形成反射防止膜22而得到的。
作为红外线吸收玻璃21，与实施方式一中所示的红外线吸收体2的红外线吸收玻璃21一样，使用了铜离子等的使色素分散的蓝色玻璃、例如，厚度为0.2mm～1.2mm的方形薄板状的玻璃。
另外，反射防止膜22是通过用公知的真空蒸镀装置(省略图示)，对红外线吸收玻璃21的两主面211、212真空蒸镀由MgF2构成的单层、由Al2O2、ZrO2和MgF2构成的多层膜、及由TiO2和SiO2构成的多层膜中的任一种膜而形成的。另外，反射防止膜22的厚度调节是通过一边监视膜厚度一边进行蒸镀操作，当达到规定的膜厚度时关闭设置在蒸镀源(省略图示)附近的遮挡门(省略图示)等，以停止蒸镀物质的蒸镀来进行的。这样的反射防止膜22被形成为，在大气中，折射率N大于大气的折射率(约1.0)，且小于红外线吸收玻璃21的折射率。
这样的红外线吸收体2A由于使用了与实施方式一相同的红外线吸收玻璃21，所以具有与实施方式一的红外线吸收体2相同的透光特性。换言之，其透光特性为，对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率为10％～40％。另外，这样的红外线吸收体2A的透光特性中，对于400nm～550nm的波长频带内的波长，透光率达到90％以上的最大值。
另外，红外线反射体3A是通过在透明基板31的一主面311上形成红外线反射膜32；在另一主面312上形成反射防止膜33而得到的。在摄像装置中，该红外线反射体3A如图6所示那样被配置为，红外线反射膜32侧的面朝向摄像器件5。
作为透明基板31，使用了与实施方式一中所示的透明基板31相同的、能透过可见光及红外线的无色透明玻璃，例如，厚度为0.2mm～1.0mm的方形薄板状的玻璃。
作为红外线反射膜32，使用了与实施方式一中所示的红外线反射膜32相同的、将高折射率材料所构成的第1薄膜321和低折射率材料所构成的第2薄膜322交互多层叠层而构成的多层膜。
这样的红外线反射体3A由于在透明基板31上形成了与实施方式相同的红外线反射膜32，所以具有与实施方式一的红外线反射体3相同的透光特性。换言之，红外线反射体3A具有，对于450nm～650nm的波长频带内的各波长，透光率为80％以上；在该450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上；对于670nm～690nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于15％的透光特性。另外，该红外线反射体3A显示出50％的透光率时的波长，比红外线吸收体2显示出50％的透光率时的波长更长。
反射防止膜33是通过用公知的真空蒸镀装置(省略图示)，对透明基板31的另一主面312真空蒸镀由MgF2构成的单层、由Al2O2、ZrO2和MgF2构成的多层膜、由TiO2和SiO2构成的多层膜中的任一种膜而形成的。另外，反射防止膜22的厚度调节是通过一边监视膜厚度一边进行蒸镀操作，当达到规定的膜厚度时，关闭设置在蒸镀源(省略图示)附近的遮挡门(省略图示)等，以停止蒸镀物质的蒸镀来进行的。这样的反射防止膜33被形成为，在大气中，折射率N大于大气的折射率(约1.0)，且小于透明基板31的折射率。
另外，这样的红外线吸收体2A的厚度与红外线反射体3A的厚度的总和例如为0.4～1.6mm。换言之，构成红外线吸收体2A的红外线吸收体玻璃21的厚度、及构成红外线反射体3A的透明基板31的厚度被适宜地调节为，使红外线吸收体2A与红外线反射体3A的厚度的总和例如成为0.4mm～1.6mm。
这样，红外截止滤光片1A利用上述红外线吸收体2A和红外线反射体3A的透光特性的组合，能获得与实施方式一所涉及的红外截止滤光片1相同的透光特性。即，能获得对于450nm～550nm的波长频带内的波长，透光率为90％以上；对于620nm～670nm的波长频带内的波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于5％的透光特性。
如此，实施方式二所涉及的红外截止滤光片1A由于能获得与实施方式一所涉及的红外截止滤光片1相同的透光特性，所以能产生与实施方式一所涉及的红外截止滤光片1相同的效果。
另外，在上述实施方式一和二中，作为透明基板31，使用了玻璃板，但不限于此，只要是光线能够透过的基板即可，例如，也可以是水晶板。另外，透明基板31也可以是双折射板，还可以是由多张板构成的双折射板。另外，也可以将水晶板与玻璃板组合起来构成透明基板31。
另外，在实施方式一及二中，将TiO2用于第1薄膜321，但不局限于此，只要用高折射材料构成第1薄膜321即可，例如，也可以使用ZrO2、TaO2、Nb2O2等。另外，将SiO2用于第2薄膜322，但不局限于此，只要用低折射材料构成第2薄膜322即可，例如，也可以使用MgF2等。
另外，在摄像装置中，将实施方式一及二的红外截止滤光片1、1A配置为，位于成像光学系统4侧的是红外线吸收体2、2A，而不是红外线反射体3、3A，但不限于此，也可以将红外截止滤光片1、1A配置为，位于成像光学系统4侧的是红外线反射体3、3A，而不是红外线吸收体2、2A。
例如，在摄像装置中，将红外截止滤光片1、1A配置为使红外线吸收体2、2A位于成像光学系统4侧的情况下，由于被红外线反射体3、3A反射的光能被红外线吸收体2、2A吸收，所以与将红外线反射体3、3A配置在成像光学系统4侧的情况相比，能够减少被红外线反射体3、3A反射而在成像光学系统4散乱的光的量，从而能够抑制重影的发生。另一方面，在将红外截止滤光片1、1A配置为使红外线反射体3、3A位于成像光学系统4侧的情况下，与红外线吸收体2、2A位于成像光学系统4侧的情况相比，红外线反射体3、3A与摄像器件5的距離、具体而言是制造过程中红外线反射体3、3A内发生的异物与摄像器件5的距離较远，所以能够抑制异物所引起的图像质量降低。
另外，在实施方式一及二中，作为红外线吸收体2、2A，使用了在红外线吸收玻璃21的一主面211或两主面211、212上形成了反射防止膜22的红外线吸收体2，但本发明所说的红外线吸收体2、2A不局限于此。例如，在红外线吸收玻璃21在大气中的折射率与大气的折射率基本相同的情况下，也可以不形成反射防止膜22。换言之，也可以将未形成反射防止膜的红外线吸收玻璃用作红外线吸收体。
另外，在实施方式一中，作为红外线反射体3，采用了在粘合在红外线吸收玻璃21的另一主面212上的透明基板31的一主面311上形成了红外线反射膜32的红外线反射体；在实施方式二中，作为红外线反射体3A，采用了在透明基板31的一主面311上形成了红外线反射膜32；在另一主面312上形成了反射防止膜33的红外线反射体，但本发明中所说的红外线反射体3、3A不限于此。例如，也可以将在红外线吸收玻璃的表面上形成的红外线反射膜作为红外线反射体。
换言之，实施方式一中，在粘合在红外线吸收玻璃21的另一主面212上的透明基板31的一主面311上形成了红外线反射膜32，但也可以在红外线吸收玻璃21的另一主面212上直接形成作为红外线吸收体的红外线反射膜32。作为具体例，可以通过在红外线吸收玻璃21的另一主面212上交互地真空蒸镀TiO2和SiO2，来在红外线吸收玻璃21的另一主面212上形成作为红外线吸收体的红外线反射膜32。如此，在红外线吸收玻璃21的另一主面212上直接形成红外线反射膜32的话，能够实现红外截止滤光片1的薄型化。
另外，在实施方式二中，在透明基板31的另一主面312上形成了反射防止膜33，但在透明基板31在大气中的折射率与大气的折射率基本相同的情况下，也可以不形成反射防止膜33。
另外，本发明可以在不超越其构思或主要特征的范围内用其它各种各样的形式来实施。因此，上述实施方式只不过是对各方面的示例而已，不能将其作为限定来解释。本发明的范围是权利要求书所表达的范围，说明书本文中不存在任何限定。并且，属于权利要求书的同等范围内的变形或变更均在本发明的范围之内。
另外，本申请请求基于2010年6月18日向日本提出的、申请号为特愿2010-139686的专利申请的优先权。因而，其所有内容被导入本申请。
工业实用性
本发明能被应用于既能透过可见光区域的光线，又能截止红外线的红外截止滤光片。

Claims (4)

1.一种截止红外线的红外截止滤光片，其特征在于：
包括吸收红外线的红外线吸收体和反射红外线的红外线反射体，
所述红外线吸收体厚度为0.2mm～1.2mm，并具有对于620nm～670nm的波长频带内的某一个波长，透光率为50％的透光特性，
所述红外线反射体是通过在粘合于所述红外线吸收体上的透明基板的一个主面上形成多层膜而构成的，该多层膜是将TiO2所构成的第1薄膜和SiO2所构成的第2薄膜交互多层叠层而构成的多层膜，并具有对于670nm～690nm的波长频带内的某一个波长，透光率为50％的透光特性，
所述红外线反射体显示出50％的透光率时的波长，比所述红外线吸收体显示出50％的透光率时的波长更长，
该红外截止滤光片显示出50％的透光率时的波长与所述红外线吸收体显示出50％的透光率时的波长一致，
通过所述红外线吸收体和所述红外线反射体的组合，该红外截止滤光片的透光特性显示出，对于620nm～670nm的波长频带内的某一个波长，透光率为50％；对于700nm的波长，透光率低于5％，
所述红外线吸收体与所述红外线反射体的厚度总和为0.4mm～1.6mm。
2.如权利要求1所述的红外截止滤光片，其特征在于：
所述红外线吸收体具有，对于700nm的波长，透光率为10％～40％的透光特性，
所述红外线反射体具有，对于700nm的波长，透光率低于15％的透光特性。
3.如权利要求1或2所述的红外截止滤光片，其特征在于：
所述红外线反射体具有，对于450nm～650nm的波长频带内的各波长，透光率为80％以上；在450nm～650nm的波长频带，透光率平均为90％以上的透光特性。
4.一种摄像装置，具有权利要求1或2所述的红外截止滤光片。
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