CN114846368B - 近红外线截止滤光片和摄像装置 - Google Patents

近红外线截止滤光片和摄像装置 Download PDF

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Abstract

近红外线截止滤光片包括：具有第一表面和第二表面的透明基板、和配置在所述透明基板的所述第一表面一侧的介电多层膜。介电多层膜反射波长700nm～750nm范围内的光，该近红外线截止滤光片在使光从透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长范围700nm～750nm的平均正透射率在20％以下、波长范围600nm～680nm的平均正透射率在65％以上，在使光从第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的波长范围700nm～750nm的平均正反射率在80％以下。

Description

近红外线截止滤光片和摄像装置
技术领域
本发明涉及近红外线截止滤光片和摄像装置。
背景技术
车载摄像机等摄像装置为了感测周围的景色等而具备固体摄像元件(图像传感器)。然而，固体摄像元件与人类的视感相比，对红外线显示出更强的灵敏度。因此，为使固体摄像元件所感测的图像接近人类的视感度，在摄像装置上还设置近红外线截止滤光片。
通常，作为这种近红外线截止滤光片，已知有反射型和吸收型的近红外线截止滤光片。
其中，反射型的近红外线截止滤光片在透明基板的一个表面上具备介电多层膜(反射膜)。介电多层膜具有利用光的干涉现象而将入射到近红外线截止滤光片上的紫外线和红外线反射的功能。因此，通过使用这种近红外线截止滤光片，能够使固体摄像元件所感测的图像(光)接近人类的视感(例如专利文献1)。
另一方面，吸收型的近红外线截止滤光片包括具有近红外吸收功能的透明基板。入射在滤光片上的近红外被透明基板吸收。因此，在该情况下，也能够使固体摄像元件所感测的图像(光)接近人类的视感(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-163869号公报
专利文献2：日本专利特开2018—106171号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在应用了反射型的近红外线截止滤光片的摄像装置中，可能会产生通过滤光片入射到固体摄像元件上的光被固体摄像元件反射后被滤光片再反射而再入射到固体摄像元件上的现象。
这种现象会导致重影和耀斑发生。尤其是，在周围较暗的环境、即光量较少的环境中，存在即使仅产生少量杂光也易发生重影和耀斑的情况。
特别是近年来，随着摄像装置的感测功能日益高精度化，料想该问题今后会更加突出。
而在应用了吸收型的近红外线截止滤光片的摄像装置中，存在到达固体摄像元件的可见光的光量、尤其是红色光的光量不足的情况。这是因为，由于透明基板中所含的吸收材料，入射到滤光片上的光中除了近红外线以外连红色光也被吸收。
例如，在摄像装置为车载摄像机的情况下，这种现象会导致对道路标志、交通信号和汽车尾灯发出的红色光感测功能降低。
如上所述，在考虑到应用于高精度摄像装置的情况下，以往的近红外线截止滤光片无论是反射型还是吸收型都尚有改进性能的余地。
鉴于这样的背景，本发明的目的在于提供一种在应用于摄像装置时能够在有效抑制可见光的光量、尤其是红色光的光量降低的同时有效减轻重影和耀斑发生的近红外隔离滤光片。本发明的目的还在于提供一种包含这种近红外线截止滤光片的摄像装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明提供了一种近红外线截止滤光片，其具备：具有彼此相对的第一表面和第二表面的透明基板、和配置在透明基板的所述第一表面一侧的介电多层膜，
所述介电多层膜反射波长700nm～750nm范围内的光，
所述近红外线截止滤光片的平均透射率T1在20％以下，平均反射率R1在80％以下，平均透射率T2在65％以上，
此处，所述平均透射率T1和T2分别表示所述近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长范围700nm～750nm和波长范围600nm～680nm的平均正透射率，
所述平均反射率R1表示所述近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的波长范围700nm～750nm的平均正反射率。
本发明还提供了一种摄像装置，所述摄像装置具备近红外线截止滤光片、和由通过该近红外线截止滤光片入射的入射光而产生电信号的固体摄像元件，
所述近红外线截止滤光片是具有前述特征的近红外线截止滤光片，并且以所述第二表面一侧与所述固体摄像元件面对面的方式配置。
发明效果
本发明可提供一种在应用于摄像装置时能够在有效抑制可见光的光量、尤其是红色光的光量降低的同时有效减轻重影和耀斑发生的近红外线截止滤光片。本发明还可提供一种包含这种近红外线截止滤光片的摄像装置。
附图说明
图1是示出以往的反射型的近红外线截止滤光片的透射特性的一例的图。尤其是，图1是示出比较例(例11)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图2是示出以往的反射型的近红外线截止滤光片的反射特性的一例的图。尤其是，图2是示出比较例(例11)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图3是示出以往的吸收型的近红外线截止滤光片的透射特性的一例的图。尤其是，图3是示出比较例(例12)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图4是示出以往的吸收型的近红外线截止滤光片的反射特性的一例的图。尤其是，图4是示出比较例(例12)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图5是示意性地示出本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的一个构成例的截面图。
图6是示意性地示出具备本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的摄像装置的截面图。
图7是汇总示出各例中所使用的玻璃A～玻璃D的透射率特性的图。
图8是示出实施例(例1)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图9是示出实施例(例1)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图10是示出实施例(例2)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图11是示出实施例(例2)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图12是示出实施例(例3)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图13是示出实施例(例3)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图14是示出实施例(例4)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图15是示出实施例(例4)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图16是示出比较例(例13)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图17是示出比较例(例13)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
图18是示出比较例(例14)的近红外线截止滤光片的透射率的波长依赖性的曲线图。
图19是示出比较例(例14)的近红外线截止滤光片的反射率的波长依赖性的曲线图。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式进行说明。
(以往的近红外线截止滤光片)
首先，对以往的近红外线截止滤光片的构成及其问题进行简单说明。
如上所述，作为应用于摄像装置的近红外线截止滤光片，已知有反射型和吸收型的近红外线截止滤光片。
反射型的近红外线截止滤光片(下文称为“反射型滤光片”)具有在透明基板的一个表面上反射紫外线和红外线(包括近红外线在内)的介电多层膜(反射膜)。
图1和图2示出了这种反射型滤光片的光学特性的一例。
图1示出反射型滤光片的透射特性，图2示出反射型滤光片的反射特性。这些附图示出了光从反射膜的相反侧、即设置有固体摄像元件的一侧入射时所得的行为。
从图2可见，反射型滤光片在700nm～750nm波长范围内产生大的反射。
在将具有这种反射行为的反射型滤光片应用于摄像装置的情况下，从外界通过反射型滤光片到达固体摄像元件的光会被该固体摄像元件反射而返回到反射型滤光片上之后、再次通过反射型滤光片向固体摄像元件反射。因此，固体摄像元件上多次光入射。这样的多次光入射成为由摄像装置拍摄图像时发生重影和耀斑的原因。
而在吸收型的近红外线截止滤光片(以下称为“吸收型滤光片”)中，使用吸收近红外线的基板作为透明基板。此外，在吸收型的近红外线截止滤光片中，有时也设置介电多层膜(反射膜)。
图3和图4示出了吸收型滤光片的光学特性的一例。
图3示出吸收型滤光片的透射特性，图4示出吸收型滤光片的反射特性。这些附图示出了光从反射膜的相反侧、即设置有固体摄像元件的一侧入射时所得的行为。
从图3可见，吸收型滤光片在650nm～700nm波长范围内透射率大幅下降。此外，吸收型滤光片由于自波长550nm起透射率开始下降，因此可见光的总透射率趋于下降。
在将具有这种透射行为的吸收型滤光片应用于摄像装置的情况下，到达固体摄像元件的红色光量下降，并且可见光总体光量也下降。
因此，以往的近红外线截止滤光片在考虑到应用于摄像装置的情况下，无论是反射型滤光片还是吸收型滤光片都会产生问题。
与此相对，在本发明的一个实施方式中，近红外线截止滤光片具有：具备彼此相对的第一表面和第二表面的透明基板、和配置在透明基板的所述第一表面一侧的介电多层膜，所述介电多层膜反射波长700nm～750nm范围内的光，该近红外线截止滤光片的平均透射率T1在20％以下，平均反射率R1在80％以下，平均透射率T2在65％以上，
此处，所述平均透射率T1和T2分别表示所述近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长范围700nm～750nm和波长范围600nm～680nm的平均正透射率，
所述平均反射率R1表示该近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的波长范围700nm～750nm的平均正反射率。
本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片如上所述测定的平均透射率T1在20％以下。
因此，本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片能够适当地截断近红外线，并且能够适当地应用于具有图像传感器这样的固态摄像元件的摄像装置。
本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的平均透射率T1优选在17％以下，更优选在14％以下，进一步优选在11％以下。此外，从成膜成本的观点考虑，平均透射率T1的下限在1×10-7％以上、更优选在1×10-6％以上、进一步优选在1×10-5％以上。平均透射率T1也可以为0％。
此外，本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片如上所述测定的平均反射率R1在80％以下。
在将这样的近红外线截止滤光片应用于摄像装置的情况下，即使从外界通过近红外线截止滤光片到达固体摄像元件的光被该固体摄像元件反射，也能够有效抑制该反射光被近红外线截止滤光片再次反射。
因此，本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片在应用于摄像装置时能够有效减轻重影和耀斑发生。
本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的平均反射率R1优选在70％以下，更优选在60％以下，进一步优选在50％以下。
再者，本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片如上所述测定的平均透射率T2在65％以上。
在将这样的近红外线截止滤光片应用于摄像装置的情况下，能够有效抑制到达固体摄像元件的红色光量下降或可见光总体光量下降的问题。
本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的平均透射率T2优选在70％～100％的范围内，更优选在75％～100％的范围内，进一步优选在80％～100％的范围内。
以上的结果是，在本发明的一个实施方式中，能够提供可在有效抑制可见光光量、尤其是红色光下降的同时有效减轻重影和耀斑的近红外线截止滤光片。
本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片不仅能用作为车载摄像机的滤光片，还适合用作为数码相机、摄像机和带照相机的移动电话等具备各种固体摄像元件的摄像装置用的滤光片。
(本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片)
接下来，将参照图5对本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片进行更具体的说明。
图5示意性地示出本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片(下文称为“第一光学滤光片”)的截面。
如图5所示，第一光学滤光片100包括透明基板110、第一介电多层膜130和第二介电多层膜150。
透明基板110具备彼此相对的第一表面112和第二表面114。第一介电多层膜130配置在透明基板110的第一表面112一侧。第二介电多层膜150配置在透明基板110的第二表面114一侧。
第一光学滤光片100包括第一侧102和第二侧104。第一侧102对应于第一介电多层膜130所设置的一侧、即透明基板110的第一表面112一侧，而第二侧104对应于第二介电多层膜150所设置的一侧、即透明基板110的第二表面114一侧。
第一介电多层膜130具有反射从第一光学滤光片100的第一侧102入射的紫外线和红外线的功能。尤其是，第一介电多层膜130具有反射700nm～750nm波长范围内的光的特性。
第一介电多层膜130的配置将在后面描述，但第一介电多层膜130也可以是用于以往的近红外线截止滤光片的反射膜。
而第二介电多层膜150起到抑制从第一光学滤光片100的第一侧102入射的光的反射的作为防反射膜的功能。第二介电多层膜150的配置将在后面描述，但第二介电多层膜150也可以是用于以往的近红外线截止滤光片的防反射膜。
第二介质多层膜150也可以省去。
透明基板110具有吸收近红外线的功能。
例如，透明基板110的波长范围600nm～680nm的平均透射率可在70％以上，波长范围700nm～750nm的平均透射率可在90％以下。
第一光学滤光片100具有如上所述测定的平均透射率T1在20％以下、平均反射率R1在80％以下、平均透射率T2在65％以上的特征。
因此，在将这样的第一光学滤光片100用作为摄像装置的近红外线截止滤光片的情况下，能够在有效抑制到达固体摄像元件的光量、尤其是红色光的光量下降的同时有效减轻重影和耀斑。
(本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的构成部件)
接下来，将对本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片中所包括的各构成部件进行更详细的说明。
为明确起见，作为本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片以上述第一光学滤光片100为例来对其构成部件进行说明。因此，在参照各构成部件时，采用图5中所示的附图标记。
(透明基板110)
透明基板110优选具有以下特性：
波长范围600nm～680nm的平均透射率在70％以上，以及
波长范围700nm～750nm的平均透射率在90％以下。
透明基板110的波长范围600nm～680nm的平均透射率优选在75％以上，更优选在80％以上。此外，透明基板110的波长范围700nm～750nm的平均透射率优选在85％以下，更优选在80％以下。
另外，透明基板110的波长范围400nm～600nm的平均透射率可在80％以上。
透明基板110可由玻璃构成。
例如，透明基板110可由以氧化物基准的摩尔％表示含有P2O5、Al2O3、R’O(其中R’O表示选自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的任一种以上)和Fe2O3的玻璃构成。
其中，P2O5是形成玻璃的主要成分(玻璃形成氧化物)，通过添加P2O5，能够提高近红外区域的吸收效果。
Al2O3是形成玻璃的主要成分(玻璃形成氧化物)，通过添加Al2O3，能够提高玻璃的耐候性。
R’O(其中R’O表示选自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的任一种以上)具有降低玻璃的熔融温度、降低玻璃的液相温度、使玻璃稳定化、提高玻璃强度的效果。
Fe2O3为近红外吸收而添加。Fe2O3的含量优选0.1％以上35％以下。若Fe2O3的含量小于0.1％，则玻璃厚度变薄时无法充分获得近红外吸收的效果。反之，若Fe2O3的含量超过35％，则可见光的透射率会下降因而不优选。
Fe2O3的含量优选为2.0％～35％，更优选为4.0％～35％，进一步优选为5.0％～35％。
此外，在本申请中，Fe2O3的含量是将全部Fe(铁)成分的总量换算成Fe2O3而得的值。
另外，优选玻璃实质上不含氟。氟虽然是提高玻璃耐候性的有效成分，但为环境负荷物质。
另外，在本申请中，所谓“实质上不含(元素)”是指不在原料中特意添加这种元素。因此，这种元素作为原料中不可避免的杂质和/或制造过程中混入的不可避免的杂质也可存在于玻璃中。
例如，透明基板110以氧化物基准的摩尔％表示可含有：25％～75％的P2O5，2.5％～22％的Al2O3，0％～35％的ΣR2O(其中ΣR2O表示Li2O、Na2O和K2O的总量)、0.1％～35％的ΣR’O(其中ΣR’O表示MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总量)、以及0.1％～35％的Fe2O3。
或者，透明基板110也可以是包含吸收近红外线的成分(吸收成分)的树脂片。
此外，透明基板110也可以是包含玻璃基板和设置在该玻璃基板上的树脂膜的复合基板。该情况下，通过使用包含吸收近红外线的吸收成分的树脂作为树脂膜，可以使用不包含吸收成分的玻璃基板。
树脂膜中所含的吸收成分也可以是方酸菁等有机颜料和/或铜络合物等无机颜料。
透明基板110的厚度例如为0.05mm～5mm的范围，优选为0.1mm～3mm的范围，进一步优选为0.2mm～1mm的范围。
(第一介电多层膜130)
第一介电多层膜130具有反射紫外线和红外线的功能。尤其是，第一介电多层膜130具有反射波长700nm～750nm范围内的光的功能。
例如，第一介电多层膜130可以具有“高折射率层”和“低折射率层”的重叠结构。“高折射率层”是指波长500nm的折射率在2.0以上的层，“低折射率层”是指波长500nm的折射率在1.6以下的层。
高折射率层例如可以是氧化钛、氧化钽和氧化铌等。低折射率层例如可以是氧化硅和氟化镁等。例如，波长500nm的氧化钛的折射率也取决于晶体状态，但通常为2.3～2.8的范围，氧化硅的折射率通常为1.4～1.5的范围。
高折射率层和低折射率层的重叠数(＝层数/2)不作特别限定，例如为2～50的范围。重叠数优选为6～25的范围。
此外，第一介电多层膜130的总厚度(物理膜厚度)例如为200nm～10μm的范围，优选1μm～6μm的范围。
(第二介电多层膜150)
第二介电多层膜150起到作为防反射膜的功能，并且具有提高可见光透射率的作用。另外，第二介电多层膜150也可以具有反射紫外线和红外线的功能。
例如，第二介电多层膜150也可具有上述高折射率层和低折射率层的重叠结构。
高折射率层和低折射率层的重叠数(＝层数/2)不作特别限定，例如在2～25的范围内。重叠数优选在2～20的范围内。
此外，第二介质多层膜150的总厚度(物理膜厚度)例如为200nm～5μm的范围，优选为200nm～4μm的范围。
(第一光学滤光片100)
第一光学滤光片100如上所述满足平均透射率T1≤20％、平均反射率R1≤80％、平均透射率T2≥65％。
第一光学滤光片100更优选波长1000～1200nm的平均透射率(以下用“T3”表示)在5％以下。该情况下，可进一步抑制透过第一光学滤光片100的近红外线区域的光量。
平均透射率T3优选在4％以下，更优选在3％以下，进一步优选在2％以下。从成膜成本的角度考虑，平均透射率T3的下限优选1×10-7％以上，更优选1×10-6％以上，进一步优选1×10-5％以上。但平均透射率T3也可以为0％。
此外，第一光学滤光片100优选从透明基板的第二表面一侧入射的入射光的波长范围900nm～1200nm的平均反射率(以下用“R2”表示)在30％以下。该情况下，能够进一步抑制在固体摄像元件一侧反射的光被第一光学滤光片100反射而再次入射固体摄像元件的问题。
平均反射率R2优选在27％以下，更优选在24％以下，进一步优选在20％以下。
此外，第一光学滤光片100优选从透明基板的第二表面一侧入射的入射光的波长750nm的透射率(以下用“T4”表示)在10％以下。该情况下，能够进一步抑制从第一光学滤光片100出射的近红外线区域的光量。
透射率T4优选在8％以下，更优选在6％以下，进一步优选在5％以下。
透射率T4的下限从成膜成本的观点考虑优选1×10-7％以上，更优选1×10-6％以上，进一步优选1×10-5％以上。但透射率T4也可以为0％。
此外，本申请中第一光学滤光片100的平均透射率T3和透射率T4都表示用与上述平均透射率T1和T2相同的测定方法所测定的值。第一光学滤光片100的平均反射率R2表示用与上述平均反射率R1相同的测定方法所测定的值。
(本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的应用例)
接下来，将对本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的应用例进行说明。这里，以上述第一光学滤光片100为例，对其应用例进行说明。
图6示意性地示出具备本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片的摄像装置的构成。
如图6所示，摄像装置201包括透镜260、作为近红外线截止滤光片的第一光学滤光片100和固体摄像元件270。
透镜260具有将外部光会聚到第一光学滤光片100上的功能。
固体摄像元件270可以是例如CCD(电荷耦合器件Charge Coupled Device)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体Compulementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器这样的图像传感器。
透镜260配置在第一光学滤光片100的第一侧102。而固体摄像元件270配置在第一光学滤光片100的第二侧104。
当由摄像装置201拍摄图像时，首先由透镜260会聚的光(入射光)240入射到第一光学滤光片100上。
第一光学滤光片100在第一侧102具有第一介电多层膜130。因此，入射光中所包含的大部分紫外线和红外线不通过第一光学滤光片100而是被反射。
而未被第一介质多层膜130反射的入射光240进入第一光学滤光片100内。然后，入射光240成为通过透明基板110和第二介电多层膜150的光245，到达固体摄像元件270。
固态摄像元件270将光245进行光电转换而产生电信号。因此，能够在摄像装置201中通过利用该电信号来拍摄周围的景象等。
这里，摄像装置201中具有第一光学滤光片100的平均透射率T1在20％以下且平均透射率T2在65％以上的特征。因此，第一光学滤光片100不太吸收600nm～680nm波长范围的光，而能吸收700nm～750nm波长范围的光。
此外，为了实现该特性，例如，第一光学滤光片100的透明基板110可以具有波长范围600nm～680nm的平均透射率在70％以上、波长范围700nm～750nm的平均透射率在90％以下的特征。
由于该效果，从第一光学滤光片100出射的光245与以往的吸收型的近红外线截止滤光片相比，具有明显高的光量。尤其是600nm～680nm波长范围的光量下降被显著抑制。因此，摄像装置201能够有效抑制摄像装置201中入射到固体摄像元件270的光245中可见光、尤其是红色光的光量下降的以往问题。
到达固体摄像元件270的光245的一部分被向第一光学滤光片100反射。因此，当该反射光再次入射到固体摄像元件270上时会发生重影和耀斑。
然而，第一光学滤光片100将上述平均反射率R1抑制到80％以下。因此，有效抑制了到达第一光学滤光片100的反射光向固体摄像元件270再反射的现象。
其结果是，摄像装置201中能够在有效抑制到达固体摄像元件270的光量、尤其红色光的光量下降的同时有效减轻重影和耀斑发生。藉此，能够提高摄像装置201的感测精度。
这样的摄像装置201例如可以应用于车载摄像机、数码相机、摄像机以及带照相机的移动电话等。
以上，以第一光学滤光片100等为例对本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光片进行了说明。
然而，本领域技术人员可理解上述记载仅为一个示例，本发明的近红外线截止滤光片也可有其他构成。
例如，对于第一光学滤光片100，第一介质多层膜130仅配置在透明基板110的第一表面112一侧。
然而，除此之外，作为反射膜的第一介电多层膜130也可以配置在透明基板110的两侧。
其他还能有各种变更。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明。以下记载中，例1～例4为实施例，例11～例14为比较例。
对于具有以下各例中所示构成的近红外线截止滤光片分别评价了光学特性。光学特性采用市售的光学模拟软件(Software Spectra,Inc公司的TFCalc)来评价。
如上所述，以下评价中近红外线截止滤光片的各透射率表示使光从玻璃基板的第二表面一侧沿法线方向入射时测定的正透射率。此外，近红外线截止滤光片的各反射率表示近红外线截止滤光片在使光从玻璃基板的第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的正反射率。
(例1)
例1中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上且第二介电多层膜(防反射膜)配置在玻璃基板的第二表面上的结构。
玻璃基板使用了以氧化物基准的摩尔％表示具有以下组成者(以下称为“玻璃A”)：
62.4％的P2O5、
16.8％的Al2O3、
1.8％的K2O、
2.2％的BaO、
7.9％的ZnO、
8.9％的Fe2O3。
玻璃基板的厚度为0.453mm。
第一介电多层膜是低折射率层和高折射率层的重叠结构。低折射率层为二氧化硅(SiO2)，高折射率层为氧化钛(TiO2)。层数为42层，总体厚度为5.1μm。
第二介电多层膜是低折射率层和高折射率层的重叠结构。低折射率层为二氧化硅(SiO2)，高折射率层为氧化钛(TiO2)。层数为6层，总体厚度为0.2μm。
(例2)
例2中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上且第二介电多层膜(防反射膜)配置在玻璃基板的第二表面上的结构。
玻璃基板使用了以氧化物基准的摩尔％表示具有以下组成者(以下称为“玻璃B”)：
60.6％的P2O5、
15.8％的Al2O3、
2.6％的Li2O、
2.6％的Na2O、
1.7％的K2O、
4.2％的MgO、
2.1％的BaO、
7.4％的ZnO、
3.1％的Fe2O3。
玻璃基板的厚度为0.453mm。
第一介电多层膜和第二介电多层膜的结构与例1相同。
(例3)
例3中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上的结构。未设置第二介电多层膜(防反射膜)。
玻璃基板使用了上述玻璃A。玻璃基板的厚度为0.453mm。
第一介电多层膜的结构与例1相同。
(例4)
例4中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上的结构。未设置第二介电多层膜(防反射膜)。
玻璃基板使用了上述玻璃B。玻璃基板的厚度为0.453mm。
第一介电多层膜的结构与例1相同。
(例11)
例11中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上且第二介电多层膜(防反射膜)配置在玻璃基板的第二表面上的结构。
玻璃基板使用了市售品(D263、肖特公司(Schott社)生产)(以下称为“玻璃C”)。该玻璃基板由不具有近红外线截止功能的透明玻璃构成。玻璃基板的厚度为0.57mm。
第一介电多层膜和第二介电多层膜的结构与例1相同。
(例12)
例12中，近红外线截止滤光片具有第一介电多层膜(反射膜)配置在玻璃基板的第一表面上且第二介电多层膜(防反射膜)配置在玻璃基板的第二表面上的结构。
玻璃基板使用了市售品(NF-50、AGC TECHNO GLASS社(AGCテクノグラス社)生产)(以下称为“玻璃D”)。玻璃基板的厚度为0.57mm。
第一介电多层膜和第二介电多层膜的结构与例1相同。
(例13)
例13中，近红外线截止滤光片具有在玻璃基板的第一表面和第二表面双方配置相同的第二介电多层膜(防反射膜)的结构。
玻璃基板使用了上述玻璃A。玻璃基板的厚度为0.453mm。
玻璃基板两侧的第二介电多层膜的结构与例1的第二介电多层膜相同。
(例14)
例14中，近红外线截止滤光片仅由玻璃基板构成，未设置第一和第二介电多层膜。
玻璃基板使用了上述玻璃D。玻璃基板的厚度为0.965mm。
图7汇总示出玻璃A～玻璃D的透射率的波长依赖性。各块玻璃的厚度即为各例中记载的玻璃基板的厚度。
各块玻璃的透射率特性如下。
玻璃A(板厚：0.453mm)：波长范围600nm～680nm的平均透射率81.7、波长范围700nm～750nm的平均透射率61.1％
玻璃B(板厚：0.453mm)：波长范围600nm～680nm的平均透射率88.2、波长范围700nm～750nm的平均透射率80.2％
玻璃C(板厚：0.57mm)：波长范围600nm～680nm的平均透射率91.8、波长范围700nm～750nm的平均透射率91.9％
玻璃D(板厚：0.57mm)：波长范围600nm～680nm的平均透射率52.8、波长范围700nm～750nm的平均透射率17.9％。
表1汇总示出各例的近红外线截止滤光片的结构。
表1
结果
图8～图19示出各例的近红外线截止滤光片所得的光学特性。
其中，图8和图9分别示出例1的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。图10和图11分别示出例2的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。图12和图13分别示出例3的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。图14和图15分别示出例4的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。
图16和17分别示出例13的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。图18和图19分别示出例14的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性。
例11的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性示于上述图1和图2。例12的近红外线截止滤光片的透射率和反射率的波长依赖性则示于上述图3和图4。
以下表2汇总示出各例的近红外线截止滤光片所得的评价结果。
表2
从这些结果可知，例1～例4的近红外线截止滤光片全部满足
平均透射率T1≤20％、
平均反射率R1≤80％、以及
平均透射率T2≥65％。
此外，例1～例4的近红外线截止滤光片全部满足
平均反射率R2≤30％
平均透射率T3≤5％、以及
透射率T4≤10％。
因此，料想例1～例4的近红外线截止滤光片在应用于摄像装置时能够在有效抑制可见光的光量、尤其是红色光的光量下降的同时有效减轻重影和耀斑。
本申请要求基于2019年12月23日提出申请的日本专利申请第2019-231753号的优先权，相同日本申请的全部内容援引入本申请中以作参考。
符号说明
100 第一光学滤光片
102 第一侧
104 第二侧
110 透明基板
112 第一表面
114 第二表面
130 第一介电多层膜
150 第二介电多层膜
201 摄像装置
240 光(入射光)
245 光
260 透镜
270 固体摄像元件

Claims (6)

1.一种近红外线截止滤光片，所述近红外线截止滤光片具有：具备彼此相对的第一表面和第二表面的透明基板、和配置在透明基板的所述第一表面一侧的介电多层膜，
所述介电多层膜反射波长700nm～750nm范围内的光，
所述近红外线截止滤光片的平均透射率T1在20％以下，平均反射率R1在80％以下，平均透射率T2在65％以上，
此处，所述平均透射率T1和T2分别表示所述近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长范围700nm～750nm和波长范围600nm～680nm的平均正透射率，
所述平均反射率R1表示所述近红外线截止滤光片在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的波长范围700nm～750nm的平均正反射率，并且
所述透明基板由玻璃构成，该玻璃以氧化物基准的摩尔％表示含有P2O5、Al2O3、R’O和Fe2O3且实质上不含F，其中R’O表示选自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的任一种以上，
该玻璃以氧化物基准的摩尔％表示含有：
25％～75％的P2O5，
2.5％～22％的Al2O3，
0％～35％的ΣR2O，其中ΣR2O表示Li2O、Na2O和K2O的总量，
0.1％～35％的ΣR’O，其中ΣR’O表示MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总量，以及
0.1％～35％的Fe2O3。
2.如权利要求1所述的近红外线截止滤光片，其中，在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长范围1000～1200nm的正透射率取平均所表示的平均透射率T3在5％以下。
3.如权利要求1或2所述的近红外线截止滤光片，其中，在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧以相对于法线方向成5°的角度入射时测定的波长范围900nm～1200nm的平均正反射率R2在30％以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的近红外线截止滤光片，其中，在使光从所述透明基板的所述第二表面一侧沿法线方向入射时测定的波长750nm的正透射率所表示的透射率T4在10％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的近红外线截止滤光片，其中，
所述透明基板的波长范围600nm～680nm的平均透射率在70％以上，
波长范围700nm～750nm的平均透射率在90％以下。
6.一种摄像装置，所述摄像装置具备近红外线截止滤光片、和由通过该近红外线截止滤光片入射的入射光而产生电信号的固体摄像元件，
所述近红外线截止滤光片是权利要求1～5中任一项所述的近红外线截止滤光片，并且以所述第二表面一侧与所述固体摄像元件面对面的方式配置。
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