JP2007219210A - Nd filter and light quantity controlling diaphragm using the nd filter - Google Patents

Nd filter and light quantity controlling diaphragm using the nd filter Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ND filter which can suppress or cut transmitted light quantity of near-infrared light and ultraviolet light as compared with visible light while transmitting visible light and with which constitution of an imaging system in a camera or the like can be simplified and to provide a light quantity controlling diaphragm using the ND filter. <P>SOLUTION: The ND filter for adjusting transmitted light quantity is constituted so that an UV ray cutting film having a characteristic of suppressing transmitted light quantity of light in a UV wavelength region and a ND filter film having a characteristic of decreasing transmission of light in a visible region may be formed on a substrate having a characteristic of suppressing transmitted light quantity of light in a near infrared wavelength region. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、NDフィルタおよび該NDフィルタによる光量絞り装置に関する。特に、ビデオカメラあるいはスチルビデオカメラ等の撮影系に使用するに適したNDフィルタおよび該NDフィルタによる光量絞り装置に関するものである。   The present invention relates to an ND filter and a light quantity reduction device using the ND filter. In particular, the present invention relates to an ND filter suitable for use in a photographing system such as a video camera or a still video camera, and a light amount reduction device using the ND filter.

光量絞りは銀塩フィルム、或いはCCDやCMOSセンサ等の固体撮像素子へ入射する光量を制御するために設けられており、被写界が明るくなるにつれ、より小さく絞り込まれていく構造になっている。
したがって、快晴時や高輝度の被写界を撮影する際、絞りは小絞りとなり、絞りのハンチング現象や光の回折現象などの影響も受け易く、像性能の劣化を生じる。
これに対する対策として、絞りの近傍にND(Neutral Density)フィルタを配置するか、若しくはNDフィルタを絞り羽根に直接貼り付ける事で光量の制御を行う。そして、被写界の明るさが同一であっても、より絞りの開口が大きくできる様な工夫がなされている(例えば、特許文献1参照)。
従来において、NDフィルタには、
1)可視光を吸収する有機色素または顔料をガラスやプラスチックなどの基材に混入するタイプのもの、
2)可視光を吸収する有機色素または顔料をガラスやプラスチックなどの基板上に塗布するタイプのもの、
3)ガラスやプラスチックなどの基板上に薄膜を形成し、可視光を反射若しくは吸収するタイプのもの、
等が知られている。
The light amount stop is provided to control the amount of light incident on a silver salt film or a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS sensor, and has a structure that is further reduced as the object field becomes brighter. .
Therefore, when photographing a clear or high-luminance field, the aperture becomes a small aperture, which is easily affected by the hunting phenomenon of the aperture and the light diffraction phenomenon, resulting in degradation of image performance.
As countermeasures against this, the amount of light is controlled by arranging an ND (Neutral Density) filter in the vicinity of the stop, or by directly attaching the ND filter to the stop blade. And even if the brightness of the object scene is the same, a device has been devised so that the aperture of the aperture can be made larger (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, the ND filter includes
1) A type in which an organic dye or pigment that absorbs visible light is mixed into a substrate such as glass or plastic,
2) A type in which an organic dye or pigment that absorbs visible light is coated on a substrate such as glass or plastic,
3) A type in which a thin film is formed on a substrate such as glass or plastic to reflect or absorb visible light,
Etc. are known.

ところで、固体撮像素子は人の目に対応する機能を有しているが、素子そのものの光応答性は必ずしも人間のそれと同じではない。
したがって、人とほぼ同じ働きに至るまでには、いくつかの光学的な加工が必要となってくる。
その一つとして、色再現に必要な光波長域のみを固体撮像素子表面に到達させる事が挙げられる。
これは、必要とする波長領域が人間の視感波長領域のみであるにも関わらず、固体撮像素子自体が近赤外領域にまで高い感度を持つためである。
何の加工もせずに固体撮像素子に光を入射させると、近赤外域に高い感度をもったまま信号処理を行う事になり、光量調整、色バランス調整が適切にできなくなってしまう。
したがって、光が赤外カットフィルタを通過すること無くNDフィルタのみを通過して固体撮像素子に入射した場合、前記した絞りのハンチング現象や光の回折現象などによる画像の劣化は改善される。しかし、赤外光は透過してしまい、実際に人が目で見るときの視感度とは異なる画像を映し出してしまう。
By the way, although the solid-state imaging device has a function corresponding to human eyes, the optical response of the device itself is not necessarily the same as that of a human.
Therefore, some optical processing is required to achieve almost the same function as humans.
One of them is that only the light wavelength region necessary for color reproduction reaches the surface of the solid-state imaging device.
This is because the solid-state imaging device itself has high sensitivity up to the near-infrared region even though the required wavelength region is only the human visual wavelength region.
If light is incident on the solid-state imaging device without any processing, signal processing is performed with high sensitivity in the near infrared region, and light amount adjustment and color balance adjustment cannot be performed appropriately.
Therefore, when light passes through the ND filter and enters the solid-state image sensor without passing through the infrared cut filter, the deterioration of the image due to the above-described stop hunting phenomenon or light diffraction phenomenon is improved. However, infrared light is transmitted, and an image different from the visibility when a person actually sees it is projected.

そこで、例えば、特許文献2のように、近赤外波長領域の透過を制御する赤外線カットフィルタを設けるようにした提案がなされている。
このような赤外線カットフィルタには、
1)近赤外線吸収物質をガラスやプラスチックなどの基材に混入させるタイプのもの、
2)近赤外線吸収物質をガラスやプラスチックなどの基板上に塗布するタイプのもの、
3)ガラスやプラスチックなど基板上に薄膜を形成し、近赤外光を反射若しくは吸収するタイプのもの、
等が知られている。
Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 2, there has been a proposal that an infrared cut filter that controls transmission in the near-infrared wavelength region is provided.
For such an infrared cut filter,
1) A type in which a near-infrared absorbing material is mixed into a substrate such as glass or plastic,
2) A type in which a near-infrared absorbing material is coated on a substrate such as glass or plastic,
3) A type that forms a thin film on a substrate such as glass or plastic and reflects or absorbs near infrared light,
Etc. are known.

一方、カメラなどに使用される紫外線カットフィルタは、紫外光及び可視光における短波長の一部による部品の劣化を防止する事が目的の1つであり、紫外波長領域及び可視波長領域における短波長側の一部を遮蔽するフィルタである。
また、一般的に近赤外光ほどではないが、固体撮像素子は紫外領域にも感度を持っている。
したがって、上記したように、光がNDフィルタのみを通過して固体撮像素子に入射した場合、前記した絞りのハンチング現象や光の回折現象などによる画像の劣化は改善される。しかし、紫外光は透過してしまい、実際に人が目で見るときの視感度とは異なる画像を映し出してしまう。
On the other hand, an ultraviolet cut filter used in a camera or the like is one of the purposes to prevent the deterioration of parts due to a part of the short wavelength in ultraviolet light and visible light, and the short wavelength in the ultraviolet wavelength region and the visible wavelength region. It is a filter that shields a part of the side.
In general, although not as near infrared light, the solid-state imaging device has sensitivity in the ultraviolet region.
Therefore, as described above, when light passes only through the ND filter and is incident on the solid-state imaging device, image degradation due to the above-described stop hunting phenomenon or light diffraction phenomenon is improved. However, the ultraviolet light is transmitted, and an image different from the visibility when the human actually sees it is projected.

これらのことから、例えば、特許文献3のように紫外波長領域の透過を制御する紫外線カットフィルタを設けるようにした提案がなされている。
このような紫外線カットフィルタには
1)紫外線吸収物質をガラスやプラスチックなどの基材に混入させるタイプのもの、
2)紫外線吸収物質をガラスやプラスチックなどの基板上に塗布するタイプのもの、
3)ガラスやプラスチックなど基板上に薄膜を形成し、紫外光を反射若しくは吸収するタイプのもの、
等が知られている。
また、近年では真空蒸着法やスパッタ法などにおける薄膜生成方法の精度向上に伴い、ガラスやプラスチックなどの基板上に近赤外波長領域と紫外波長領域との透過を同時に制限する薄膜を形成する事も可能となっている(例えば、特許文献4参照)。
特許登録第2592949号 特開2002−107509号公報 特開2003−107242号公報 特開2004−117470号公報
For these reasons, for example, a proposal has been made to provide an ultraviolet cut filter that controls transmission in the ultraviolet wavelength region as in Patent Document 3.
Such UV cut filters include 1) a type that mixes UV-absorbing substances into substrates such as glass and plastic,
2) A type in which an ultraviolet absorbing material is applied onto a substrate such as glass or plastic,
3) A type that forms a thin film on a substrate such as glass or plastic and reflects or absorbs ultraviolet light.
Etc. are known.
In recent years, with the improvement in accuracy of thin film generation methods such as vacuum deposition and sputtering, a thin film that simultaneously restricts transmission in the near-infrared wavelength region and ultraviolet wavelength region is formed on a substrate such as glass or plastic. Is also possible (see, for example, Patent Document 4).
Patent registration No. 2592949 JP 2002-107509 A JP 2003-107242 A JP 2004-117470 A

ところで、基材によっては不純物の影響から、基材そのものに紫外線カットの性質を含んでいる材料も存在するが、紫外線カットフィルタはさらに大きい波長まで紫外線カットの性質を持たせたものである。
したがって、可視波長域での透過を抑え、同時に近赤外波長域での透過と紫外波長域での透過を制限するためには、従来ではNDフィルタと赤外光カットフィルタ及び紫外光カットフィルタとをそれぞれ独立して構成することが必要であった。
また、前述した真空蒸着法などにより基板上に近赤外波長領域と紫外波長領域との透過を同時に制限する薄膜を形成するようにしたものにおいても、NDフィルタと近赤外光及び紫外光を同時に抑制するフィルタとを独立して構成することが必要であった。
By the way, depending on the base material, there is a material in which the base material itself has an ultraviolet cut property due to the influence of impurities, but the ultraviolet cut filter has an ultraviolet cut property up to a larger wavelength.
Therefore, in order to suppress transmission in the visible wavelength range and simultaneously limit transmission in the near infrared wavelength range and transmission in the ultraviolet wavelength range, an ND filter, an infrared light cut filter, and an ultraviolet light cut filter are conventionally used. It was necessary to construct each independently.
Also, in the case where a thin film that simultaneously restricts transmission in the near infrared wavelength region and the ultraviolet wavelength region is formed on the substrate by the vacuum evaporation method described above, the ND filter and the near infrared light and ultraviolet light are It was necessary to configure the filter to suppress at the same time independently.

本発明は、上記課題に鑑み、可視光の透過と共に近赤外光及び紫外光の透過光量を抑制し、あるいはカットすることができ、カメラなどにおける撮像系の構成を簡易化することが可能となるNDフィルタ及び光量絞り装置の提供を目的とする。   In view of the above problems, the present invention can suppress or cut the transmitted light amount of near infrared light and ultraviolet light together with the transmission of visible light, and can simplify the configuration of an imaging system in a camera or the like. An object of the present invention is to provide an ND filter and a light quantity reduction device.

本発明は、上記課題を達成するために、以下のように構成したNDフィルタ及び光量絞り装置を提供するものである。
本発明のNDフィルタは、透過光量を調節するNDフィルタであって、
近赤外波長域の光の透過光量を抑制する特性を有する基板に、
紫外波長域の光の透過光量を抑制する特性を有する紫外線カット膜と、可視域の光の透過を減衰する特性を有するNDフィルタ膜と、が形成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記基板が、ガラス基板またはプラスチック基板であることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記基板のいずれか一方の面側に前記紫外線カット膜が形成され、他方の面側に前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記基板の両面側に前記紫外線カット膜が形成され、前記基板のいずれか一方の面側に前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記基板の両面側に、前記紫外線カット膜と前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記NDフィルタ膜が、単濃度、多濃度、グラデーションのいずれかの濃度分布を有していることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記NDフィルタ膜が、前記基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたMgF2層とによって構成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記NDフィルタ膜が、前記基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたSiO2層とによって構成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記NDフィルタ膜が、前記基板上にSiO2とTiXYを交互に積層して形成された多層膜によって構成されていることを特徴としている。
また、本発明のNDフィルタは、前記NDフィルタ膜が、膜面の一部に、可視波長全域において、可視域の透過を減衰する特性を持つ膜の最大透過率と同等、若しくはそれ以上の透過率を持つ領域を有することを特徴としている。
また、本発明の光量絞り装置は、相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、該絞り羽根により形成される開口内の少なくとも一部に配置されたNDフィルタを有する光量絞り装置において、
前記NDフィルタが、上記したいずれかに記載のNDフィルタによって構成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ND filter and a light quantity restricting device configured as follows.
The ND filter of the present invention is an ND filter that adjusts the amount of transmitted light,
In the substrate having the characteristic of suppressing the amount of transmitted light in the near-infrared wavelength region,
It is characterized in that an ultraviolet cut film having a characteristic of suppressing the amount of transmitted light in the ultraviolet wavelength region and an ND filter film having a characteristic of attenuating transmission of light in the visible region are formed.
The ND filter of the present invention is characterized in that the substrate is a glass substrate or a plastic substrate.
The ND filter of the present invention is characterized in that the ultraviolet cut film is formed on one surface side of the substrate and the ND filter film is formed on the other surface side.
The ND filter of the present invention is characterized in that the ultraviolet cut film is formed on both sides of the substrate, and the ND filter film is formed on any one side of the substrate.
The ND filter of the present invention is characterized in that the ultraviolet cut film and the ND filter film are formed on both sides of the substrate.
The ND filter according to the present invention is characterized in that the ND filter film has a density distribution of single density, multiple density, or gradation.
In the ND filter of the present invention, the ND filter film is formed on a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on the substrate, and on the outermost layer of the multilayer film. It is characterized by being composed of an MgF 2 layer.
In the ND filter of the present invention, the ND filter film is formed on a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on the substrate, and on the outermost layer of the multilayer film. It is characterized by comprising a SiO 2 layer.
The ND filter according to the present invention is characterized in that the ND filter film is composed of a multilayer film formed by alternately laminating SiO 2 and Ti X O Y on the substrate.
In the ND filter of the present invention, the ND filter film has a transmittance equal to or higher than the maximum transmittance of a film having a characteristic of attenuating transmission in the visible region in a part of the film surface over the entire visible wavelength range. It is characterized by having a region with a rate.
In addition, the light quantity diaphragm device of the present invention includes a plurality of diaphragm blades that are relatively driven to change the size of the diaphragm aperture, and an ND filter disposed at least in a part of the aperture formed by the diaphragm blades. In a light quantity diaphragm device having
The ND filter is configured by any of the ND filters described above.

本発明によれば、可視光の透過と共に近赤外光及び紫外光の透過光量を抑制し、あるいはカットすることが可能となるNDフィルタ及び該NDフィルタによる光量絞り装置を実現することができる。
また、これにより、カメラなどにおける撮像系の構成の簡易化を図ることが可能となる。
According to the present invention, it is possible to realize an ND filter that can suppress or cut the amount of transmitted light of near infrared light and ultraviolet light as well as the transmission of visible light, and a light amount reduction device using the ND filter.
In addition, this makes it possible to simplify the configuration of the imaging system in a camera or the like.

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態において、基板には近赤外波長領域における光の透過を5%以下程度にカットする事ができる赤外カットガラス、若しくはプラスチック製赤外カットフィルタが用いられる。
ここで、近赤外領域とは700nmから1100nmの光波長領域を示している。
また、ここで述べているプラスチック製赤外カットフィルタとは、高濃度の銅イオンなどを含有し生成された樹脂基板であり、十分に近赤外領域の透過を抑える事ができるフィルタの事である。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, an infrared cut glass or a plastic infrared cut filter that can cut light transmission in the near infrared wavelength region to about 5% or less is used for the substrate.
Here, the near-infrared region indicates a light wavelength region from 700 nm to 1100 nm.
The plastic infrared cut filter described here is a resin substrate that contains high-concentration copper ions and is a filter that can sufficiently suppress transmission in the near infrared region. is there.

一般的に、NDフィルタ、紫外線カットフィルタ、赤外線カットフィルタの3種類のフィルタのそれぞれを薄膜により形成した場合、赤外カットフィルタの膜厚が最も大きい値になる。
すなわち、積層される材料やカット波長により多少の前後はあるが、赤外カットフィルタとして形成される薄膜の層数及びトータル膜厚が最も大きい値になる。これは、阻止帯域が前記した3種類のフィルタの中で最も長波長側であり、且つ広域である事などが理由である。
以上のことから、ここで前記した3種のフィルタの組み合わせからなる積層構造を想定した場合、基板に赤外カットの性質を持たせた基材による構成とした場合、基板上に積層される膜厚が最も薄く、層数の最も少ない構成とすることが可能となる。
すなわち、基板に用いられる基材に赤外カットの性質を持たせ、この基板にNDフィルタと紫外線カットフィルタを薄膜として形成した場合が、最も基板上に積層される膜厚が薄く、層数の少ない構成とすることができる。
Generally, when each of the three types of filters, an ND filter, an ultraviolet cut filter, and an infrared cut filter, is formed of a thin film, the film thickness of the infrared cut filter is the largest value.
That is, the number of thin films formed as an infrared cut filter and the total film thickness are the largest values, although there are some fluctuations depending on the material to be laminated and the cut wavelength. This is because the stop band is the longest wavelength side among the above-described three types of filters and is a wide area.
From the above, assuming a laminated structure composed of a combination of the three types of filters described above, a film laminated on the substrate when the substrate is configured by a base material having infrared cut properties. It is possible to obtain a configuration having the smallest thickness and the smallest number of layers.
That is, when the base material used for the substrate is given an infrared cut property and the ND filter and the ultraviolet cut filter are formed as thin films on this substrate, the film thickness stacked on the substrate is the thinnest, The configuration can be reduced.

基板に用いられる基材がプラスチックやガラス材などであっても、薄い基板など比較的剛性の弱い材料で形成されている場合、同一基板上に30層以上の薄膜を形成した場合、膜に起因する応力により基板が反ってしまう問題が発生する。これらの理由より、本発明では、基板に赤外線カットの役割を果たす基材を用い、基板の片面、若しくは両面にND膜と紫外線カット膜とを生成する構成とした。
すなわち、透過光量を調節するNDフィルタを構成するに当たり、近赤外波長域の光に対し、可視波長域と比較して低透過の特性を備えた基板に、
紫外波長域の光に対し、可視波長域と比較して低透過の特性を備えた膜と、可視域の透過を減衰する特性を備えた膜と、が形成される構成とした。
これにより、可視光の透過と共に近赤外光及び紫外光を、可視光と比較し透過光量を抑制、あるいはカットすることが可能となる。
Even if the base material used for the substrate is a plastic or glass material, if it is made of a relatively weak material such as a thin substrate, if a thin film of 30 layers or more is formed on the same substrate, it will be attributed to the film There arises a problem that the substrate warps due to the stress. For these reasons, in the present invention, a substrate that plays the role of cutting infrared rays is used for the substrate, and an ND film and an ultraviolet cut film are formed on one or both sides of the substrate.
That is, in configuring an ND filter that adjusts the amount of transmitted light, a substrate having a low transmission characteristic for light in the near infrared wavelength region as compared to the visible wavelength region,
For the light in the ultraviolet wavelength range, a film having a low transmission characteristic as compared to the visible wavelength range and a film having a characteristic to attenuate the transmission in the visible range are formed.
Thereby, near-infrared light and ultraviolet light as well as visible light transmission can be compared with visible light, and the amount of transmitted light can be suppressed or cut.

つぎに、図を用いて本実施の形態におけるNDフィルタについて説明する。
これらの図において、1は赤外カットガラスやプラスチック製赤外カットフィルタ等による赤外カット基板、2はNDフィルタ膜、3は紫外線カット膜である。図1に本実施の形態におけるNDフィルタの第1の膜構成例を、また図2に本実施の形態におけるNDフィルタの第2の膜構成例を示す。
例えば、図1に示すように、真空蒸着法によって、赤外カット基板1上に、紫外線カット膜3が生成され、この紫外線カット膜3上にNDフィルタ膜2が生成された第1の膜構成を採ることができる。
また、図2に示すように、真空蒸着法によって、赤外カット基板1上に、NDフィルタ膜2が生成され、このNDフィルタ膜2上に紫外線カット膜3が生成された第2の膜構成を採ることができる。
Next, the ND filter in the present embodiment will be described with reference to the drawings.
In these drawings, 1 is an infrared cut substrate made of an infrared cut glass or plastic infrared cut filter, 2 is an ND filter film, and 3 is an ultraviolet cut film. FIG. 1 shows a first film configuration example of the ND filter in the present embodiment, and FIG. 2 shows a second film configuration example of the ND filter in the present embodiment.
For example, as shown in FIG. 1, a first film configuration in which an ultraviolet cut film 3 is generated on an infrared cut substrate 1 and an ND filter film 2 is formed on the ultraviolet cut film 3 by vacuum deposition. Can be taken.
Further, as shown in FIG. 2, the second film configuration in which the ND filter film 2 is generated on the infrared cut substrate 1 and the ultraviolet cut film 3 is generated on the ND filter film 2 by vacuum deposition. Can be taken.

本発明は、以上の膜構成例に限られるものではない。特に、プラスチック基板などの剛性が比較的弱い基板を用いた事で、膜の内部応力による変形等が問題になる場合等には、赤外カット基板1の両面にNDフィルタ膜2と紫外線カット膜3とを分割して構成することで、改善を図ることが可能である。
例えば、図3に示すように、NDフィルタ膜2と紫外線カット膜3とを赤外カット基板1の両面にそれぞれ配置した第3の膜構成例を採ることができる。
また、図4、図5に示すように、膜厚全体の大きい割合を占める事が予想される紫外線カット膜3を赤外カット基板1の両面に配置し、その片面にNDフィルタ膜2を配置した構成を採ることができる。
例えば、図4に示すように、紫外線カット膜3をNDフィルタ膜2よりも赤外カット基板1側に形成した第4の膜構成を採ることができる。
また、図5に示すように、NDフィルタ膜2を、紫外線カット膜3よりも赤外カット基板1側に形成した第5の膜構成を採ることができる。
また、以上の他に、図6、図7、図8に示すように紫外線カット膜3及びNDフィルタ膜2をそれぞれ赤外カット基板1の両面に配置するようにしてもよい。
例えば、図6に示すように、赤外カット基板1の両面に紫外線カット膜3を配置し、この紫外線カット膜3上にNDフィルタ膜2を形成した第6の膜構成を採ることができる。
また、図7に示すように、赤外カット基板1の一方片面に配置した紫外線カット膜3上にNDフィルタ膜2を形成すると共に、赤外カット基板1の他方片面に配置したNDフィルタ膜2上に紫外線カット膜3を形成した第7の膜構成を採ることができる。
また、図8に示すように、赤外カット基板1の両面にNDフィルタ膜2を配置し、このNDフィルタ膜2上に紫外線カット膜3を形成した第8の膜構成を採ることができる。
The present invention is not limited to the above film configuration examples. In particular, when a substrate having a relatively low rigidity such as a plastic substrate is used and deformation due to internal stress of the film becomes a problem, the ND filter film 2 and the ultraviolet cut film 3 are formed on both surfaces of the infrared cut substrate 1. It is possible to improve by dividing and.
For example, as shown in FIG. 3, a third film configuration example in which the ND filter film 2 and the ultraviolet cut film 3 are respectively disposed on both surfaces of the infrared cut substrate 1 can be adopted.
Moreover, as shown in FIGS. 4 and 5, the ultraviolet cut film 3 that is expected to occupy a large proportion of the entire film thickness is disposed on both surfaces of the infrared cut substrate 1, and the ND filter film 2 is disposed on one surface thereof. Can be adopted.
For example, as shown in FIG. 4, a fourth film configuration in which the ultraviolet cut film 3 is formed closer to the infrared cut substrate 1 than the ND filter film 2 can be adopted.
Further, as shown in FIG. 5, a fifth film configuration in which the ND filter film 2 is formed closer to the infrared cut substrate 1 than the ultraviolet cut film 3 can be adopted.
In addition to the above, as shown in FIGS. 6, 7, and 8, the ultraviolet cut film 3 and the ND filter film 2 may be disposed on both sides of the infrared cut substrate 1.
For example, as shown in FIG. 6, a sixth film configuration in which the ultraviolet cut film 3 is arranged on both surfaces of the infrared cut substrate 1 and the ND filter film 2 is formed on the ultraviolet cut film 3 can be adopted.
Further, as shown in FIG. 7, the ND filter film 2 is formed on the ultraviolet cut film 3 disposed on one side of the infrared cut substrate 1 and the ND filter film 2 disposed on the other side of the infrared cut substrate 1. A seventh film configuration in which the ultraviolet cut film 3 is formed thereon can be employed.
Moreover, as shown in FIG. 8, the 8th film | membrane structure which arrange | positions the ND filter film | membrane 2 on both surfaces of the infrared cut board | substrate 1, and formed the ultraviolet-ray cut film | membrane 3 on this ND filter film | membrane 2 can be taken.

つぎに、図9、図10、図11を用い、赤外カット基板上にNDフィルタ膜を形成した際の濃度分布の構成例について説明する。
このような濃度分布を得る構成例としては、例えば、図9に示すように全面が均一な透過光量である単濃度膜を形成する構成を採ることができる。
また、図10に示すように、同一基板上に数種類の異なる濃度をもつ多濃度膜を形成する構成を採ることができる。
さらに、図11に示すように、濃度が連続的に変化するグラデーション濃度膜を形成する構成を採ることができる。
Next, a configuration example of density distribution when an ND filter film is formed on an infrared cut substrate will be described with reference to FIGS.
As a configuration example for obtaining such a concentration distribution, for example, a configuration in which a single concentration film having a uniform transmitted light amount is formed on the entire surface as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 10, it is possible to adopt a configuration in which a multi-concentration film having several different concentrations is formed on the same substrate.
Furthermore, as shown in FIG. 11, it is possible to adopt a configuration in which a gradation density film whose density changes continuously is formed.

このように、濃度分布を得る構成例は用途や仕様によって様々であり、同様にNDフィルタの外観形状なども様々の形態を採ることができる。
また、多濃度やグラデーション濃度においては、濃度パターンもまた、用途や仕様によって様々の形態を採ることができる。
また、所望するカット波長も様々であり、例えば、紫外光であればカットする波長領域が430nm以下であったり450nm以下であったりすることとなる。同様に、近赤外光をカットする波長が680nm以上であったり、720nm以上であったりして、固体撮像素子の仕様や画像処理の仕様などによって、様々な形態が採られることとなる。
As described above, the configuration examples for obtaining the density distribution vary depending on the application and specifications, and the appearance shape of the ND filter can also take various forms.
Further, in the case of multi-density and gradation density, the density pattern can also take various forms depending on applications and specifications.
Also, the desired cut wavelength is various, and for example, in the case of ultraviolet light, the wavelength range to be cut is 430 nm or less or 450 nm or less. Similarly, the wavelength for cutting near-infrared light is 680 nm or more, or 720 nm or more, and various forms are adopted depending on the specifications of the solid-state imaging device and the specifications of image processing.

なお、以上の説明では、本実施の形態の一例について説明したものであり、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
特に、以上の説明では、赤外カットガラス、若しくはプラスチック製赤外カットフィルタにND膜及び紫外線カット膜を生成する方法として真空蒸着法を用いた場合について説明したが、本発明はこのような成膜法に限られるものではない。例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、IAD法等も適用することができるものであるが、これらの成膜法は一般的に知られているため、ここでは説明を省略する。
In the above description, an example of the present embodiment has been described, and the present invention is not limited to these embodiments.
In particular, in the above description, the case where the vacuum deposition method is used as a method of generating the ND film and the ultraviolet cut film on the infrared cut glass or the plastic infrared cut filter has been described. It is not limited to the membrane method. For example, a sputtering method, an ion plating method, an IAD method, and the like can be applied. However, since these film forming methods are generally known, description thereof is omitted here.

以下、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1として、本発明を適用し赤外吸収ガラスにNDフィルタ膜及び紫外線カット膜を積層して作製したNDフィルタについて説明する。
本実施例の基板には、図12に示すように、約700nmから1100nmの波長域において5%以下の透過率を有する特性を備え、近赤外領域における光の透過をほぼカットできる赤外吸収ガラスを使用した。
この赤外吸収ガラスは610nm付近で50%の透過率を持ち、400nmから600nmの透過率は85%以上のものを使用した。
また、本実施例では膜構成として、図3に示す膜構成を用い、赤外吸収ガラス基板両面に、NDフィルタ膜と紫外線カット膜とを成膜した。
また、紫外線カット膜は図13に示すような15層の膜構成を採用し、200℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
この紫外線カット膜は、350nmから410nmの波長域の透過を1%以下に抑え、500nmから650nmにおける透過は90%以上の膜とした。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
As Example 1, an ND filter manufactured by applying the present invention and laminating an ND filter film and an ultraviolet cut film on infrared absorbing glass will be described.
As shown in FIG. 12, the substrate of this example has a characteristic having a transmittance of 5% or less in a wavelength range of about 700 nm to 1100 nm, and can absorb light in the near-infrared region. Glass was used.
This infrared absorbing glass has a transmittance of 50% near 610 nm, and a transmittance of from 400 nm to 600 nm is 85% or more.
In this example, the film configuration shown in FIG. 3 was used as the film configuration, and an ND filter film and an ultraviolet cut film were formed on both surfaces of the infrared absorption glass substrate.
Further, the ultraviolet cut film employs a 15-layer film structure as shown in FIG. 13 and is formed by vacuum deposition while heating to 200 ° C.
This ultraviolet cut film was a film in which the transmission in the wavelength range from 350 nm to 410 nm was suppressed to 1% or less, and the transmission from 500 nm to 650 nm was 90% or more.

また、NDフィルタ膜は、図14に示すような基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたMgF2層とによる11層の膜構成とした。
本実施例では、このような膜構成によるNDフィルタ膜を200℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
また、このNDフィルタ膜は、図9に示すような濃度分布を得るため、全面が均一な透過光量である単濃度膜とした。
具体的には可視波長域全域で濃度が0.5、つまり透過率が約32%の膜とした。
ここで、透過(T)と濃度(D)との関係は
D=−log10
である。
ここで成膜に用いた真空蒸着法は、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ散乱が非常に小さいことから、これを選択した。
NDフィルタ膜の最表層は反射防止を目的として設けた層であり、光学膜厚n×d(nは屈折率、dは機械膜厚)でλ/4 λ:540nm 成膜した。
この最表層の膜の屈折率nは可視域の波長域で1.5以下のものを選んだ。具体的にはMgFを使用した。
The ND filter film includes a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on a substrate as shown in FIG. 14, and MgF 2 formed on the outermost layer of the multilayer film. The film configuration was 11 layers.
In this example, the ND filter film having such a film configuration was formed by vacuum deposition while heating to 200 ° C.
The ND filter film is a single-concentration film whose entire surface has a uniform transmitted light amount in order to obtain a density distribution as shown in FIG.
Specifically, a film having a concentration of 0.5, that is, a transmittance of about 32% over the entire visible wavelength range.
Here, the relationship between transmission (T) and density (D) is D = −log 10 T
It is.
The vacuum deposition method used for film formation was selected because the film thickness can be controlled relatively easily and the scattering is very small.
The outermost layer of the ND filter film is a layer provided for the purpose of preventing reflection, and is formed with an optical film thickness n × d (n is a refractive index, d is a mechanical film thickness) of λ / 4 λ: 540 nm.
The refractive index n of the outermost layer film was selected to be 1.5 or less in the visible wavelength range. Specifically, MgF 2 was used.

これにより作成されたNDフィルタの分光透過率を図15に示す。
430nmから600nmの波長域においては32%前後の透過率であり、700nmから1100nmの近赤外波長域においては透過率が5%以下である。
特に、700nmから1000nmの領域においては1%以下の透過率特性を有している。
さらに、350nmから410nmの紫外波長域及び可視波長域の一部においては1%以下の透過率特性を有しているNDフィルタを得る事ができた。
また、図20に示すように、NDフィルタ膜面側にNDフィルタ膜の他に透明部4を設ける事で、入射光に対して赤外線カットフィルタ及び紫外線カットフィルタの効果を常に発揮できようにすることが可能となる。
ND膜に関しては、一般的には、濃度に加え、その有無を使い分けできるような構成を採ることができる。
The spectral transmittance of the ND filter thus created is shown in FIG.
The transmittance is about 32% in the wavelength range from 430 nm to 600 nm, and the transmittance is 5% or less in the near infrared wavelength range from 700 nm to 1100 nm.
In particular, in the region from 700 nm to 1000 nm, it has a transmittance characteristic of 1% or less.
Furthermore, an ND filter having a transmittance characteristic of 1% or less in a part of the ultraviolet wavelength range from 350 nm to 410 nm and the visible wavelength range could be obtained.
In addition, as shown in FIG. 20, by providing the transparent portion 4 in addition to the ND filter film on the ND filter film surface side, the effects of the infrared cut filter and the ultraviolet cut filter can always be exhibited with respect to the incident light. It becomes possible.
In general, the ND film can be configured such that in addition to the concentration, the presence or absence can be properly used.

[実施例2]
実施例2として、本発明を適用し赤外吸収ガラスにグラデーション濃度分布を持つND膜と紫外線カット膜とを積層して作製したNDフィルタについて説明する。
本実施例の基板には、図12に示すように、約700nmから1100nmの波長域において5%以下の透過率を有する特性を備え、近赤外領域における光の透過をほぼカットできる赤外吸収ガラスを使用した。
この赤外吸収ガラスは610nm付近で50%の透過率を持ち、400nmから600nmの透過率は85%以上のものを使用した。
また、本実施例では膜構成として、図3に示す膜構成を用い、上記赤外吸収ガラス基板両面に、NDフィルタ膜と紫外線カット膜とを成膜した。
また、紫外線カット膜は図13に示すような15層の膜構成を採用し、200℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
この紫外線カット膜は、350nmから410nmの波長域の透過を1%以下に抑え、500nmから650nmにおける透過は90%以上の膜とした。
[Example 2]
As Example 2, an ND filter manufactured by laminating an ND film having a gradation density distribution on an infrared absorption glass and an ultraviolet cut film by applying the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the substrate of this example has a characteristic having a transmittance of 5% or less in a wavelength range of about 700 nm to 1100 nm, and can absorb light in the near-infrared region. Glass was used.
This infrared absorbing glass has a transmittance of 50% near 610 nm, and a transmittance of from 400 nm to 600 nm is 85% or more.
In this example, the film structure shown in FIG. 3 was used as the film structure, and an ND filter film and an ultraviolet cut film were formed on both surfaces of the infrared absorption glass substrate.
Further, the ultraviolet cut film employs a 15-layer film structure as shown in FIG. 13 and is formed by vacuum deposition while heating to 200 ° C.
This ultraviolet cut film was a film in which the transmission in the wavelength range from 350 nm to 410 nm was suppressed to 1% or less, and the transmission from 500 nm to 650 nm was 90% or more.

また、NDフィルタ膜は、図14に示すような基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたMgF2層とによる11層の膜構成とした。
本実施では、このような膜構成によるNDフィルタ膜を200℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
また、このND膜は、図11に示すような濃度分布を得るため、濃度が連続的に変化するグラデーション濃度膜とした。具体的には濃度が0.2から1.0、つまり透過率が約63%から約10%へと順次変化する膜とした。
ここで成膜に用いた真空蒸着法は、膜厚を比較的に容易に制御でき、かつ散乱が非常に小さいことから、これを選択した。
The ND filter film includes a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on a substrate as shown in FIG. 14, and MgF 2 formed on the outermost layer of the multilayer film. The film configuration was 11 layers.
In the present embodiment, the ND filter film having such a film structure was formed by a vacuum vapor deposition method while being heated to 200 ° C.
The ND film is a gradation density film in which the density changes continuously in order to obtain a density distribution as shown in FIG. Specifically, the film has a concentration of 0.2 to 1.0, that is, a film whose transmittance sequentially changes from about 63% to about 10%.
The vacuum deposition method used for film formation was selected because the film thickness can be controlled relatively easily and the scattering is very small.

このNDフィルタ膜では、第1層から最表層手前まで成膜した後、最表層は濃度勾配を持たせず一定膜厚、具体的には光学膜厚n×d(nは屈折率、dは機械膜厚)でλ/4 λ:540nm成膜した。
ここで、最表層の膜厚形状は、最表層手前までの濃度傾斜と逆テーパ状など、必要とされる仕様によっては、様々な形態を採ることが可能である。
ND膜の最表層は反射防止を目的として設けた層であり、屈折率nが可視域の波長域で1.5以下のものを選んだ。具体的にはMgFを使用した。以上のように基板両面共に第1層から最表層まで成膜した後、200℃ 1時間 空気中で熱処理を行った。
In this ND filter film, the film is formed from the first layer to the front of the outermost layer, and then the outermost layer has a constant film thickness without a concentration gradient. Specifically, the optical film thickness n × d (where n is the refractive index, d is The film thickness was λ / 4 λ: 540 nm.
Here, the film thickness shape of the outermost layer can take various forms depending on the required specifications, such as a concentration gradient before the outermost layer and a reverse taper shape.
The outermost layer of the ND film was a layer provided for the purpose of preventing reflection, and a layer having a refractive index n of 1.5 or less in the visible wavelength range was selected. Specifically, MgF 2 was used. As described above, after both layers of the substrate were formed from the first layer to the outermost layer, heat treatment was performed in air at 200 ° C. for 1 hour.

これにより作成されたNDフィルタの、基板上の位置と透過率の関係を図16に示す。またNDフィルタの分光透過率を図17に示す。図16、17において、X1、X2、X3は相互に対応している。
これより、430nmから600nmの波長域においては、X1は約63%、X2は約31%、X3は約10%の透過率である。
700nmから1100nmの近赤外波長域においては、X1、X2、X3ともに透過率が5%以下であり、特に700nmから1000nmの領域においては1%以下の透過率特性を有している。
さらに、350nmから410nmの紫外波長域及び可視波長域の一部においては1%以下の透過率特性を有しているNDフィルタを得る事ができた。
また、図20に示すように、NDフィルタ膜面側にNDフィルタ膜の他に透明部を設ける事で、入射光に対して赤外線カットフィルタ及び紫外線カットフィルタの効果を常に発揮できるようにすることが可能となる。
NDフィルタ膜に関しては、一般的には、濃度に加え、その有無を使い分けできるような構成にする事ができる。
FIG. 16 shows the relationship between the position on the substrate and the transmittance of the ND filter created in this way. The spectral transmittance of the ND filter is shown in FIG. 16 and 17, X1, X2, and X3 correspond to each other.
Thus, in the wavelength region from 430 nm to 600 nm, the transmittance is about 63%, X2 is about 31%, and X3 is about 10%.
In the near-infrared wavelength region from 700 nm to 1100 nm, the transmittance of X1, X2, and X3 is 5% or less, and particularly in the region from 700 nm to 1000 nm, it has a transmittance characteristic of 1% or less.
Furthermore, an ND filter having a transmittance characteristic of 1% or less in a part of the ultraviolet wavelength range from 350 nm to 410 nm and the visible wavelength range could be obtained.
In addition, as shown in FIG. 20, by providing a transparent portion in addition to the ND filter film on the ND filter film surface side, the effects of the infrared cut filter and the ultraviolet cut filter can always be exhibited with respect to the incident light. Is possible.
In general, the ND filter film can be configured such that in addition to the concentration, the presence or absence thereof can be properly used.

[実施例3]
実施例3として、本発明を適用しプラスチック製赤外カットフィルタにグラデーション濃度分布をもつNDフィルタ膜と紫外線カット膜を積層して作製したNDフィルタについて説明する。
本実施例の基板には、図12に示すように、約700nmから1100nmの波長域において5%以下の透過率を有する特性を備え、近赤外領域における光の透過をほぼカットできる赤外吸収ガラスを使用した。
この赤外吸収ガラスは610nm付近で50%の透過率を持ち、400nmから600nmの透過率は85%以上のものを使用した。
また、本実施例では膜構成として、図3に示す膜構成を用い、赤外吸収ガラス基板両面に、NDフィルタ膜と紫外線カット膜とを成膜した。
また紫外線カット膜は図13に示すような15層の膜構成を採用し、120℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
この紫外線カット膜は、350nmから410nmの波長域の透過を1%以下に抑え、500nmから650nmにおける透過は90%以上の膜とした。
[Example 3]
As Example 3, an ND filter produced by laminating an ND filter film having a gradation density distribution and an ultraviolet cut film on a plastic infrared cut filter to which the present invention is applied will be described.
As shown in FIG. 12, the substrate of this example has a characteristic having a transmittance of 5% or less in a wavelength range of about 700 nm to 1100 nm, and can absorb light in the near-infrared region. Glass was used.
This infrared absorbing glass has a transmittance of 50% near 610 nm, and a transmittance of from 400 nm to 600 nm is 85% or more.
In this example, the film configuration shown in FIG. 3 was used as the film configuration, and an ND filter film and an ultraviolet cut film were formed on both surfaces of the infrared absorption glass substrate.
Further, the ultraviolet cut film employs a 15-layer film structure as shown in FIG. 13 and is formed by vacuum vapor deposition while heating to 120 ° C.
This ultraviolet cut film was a film in which the transmission in the wavelength range from 350 nm to 410 nm was suppressed to 1% or less, and the transmission from 500 nm to 650 nm was 90% or more.

また、NDフィルタ膜は、図14に示すような基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたMgF2層とによる11層の膜構成とした。
本実施例では、このような膜構成によるNDフィルタ膜を200℃に加熱しながら真空蒸着法により成膜した。
また、このND膜は、図11に示すような濃度分布を得るため、濃度が連続的に変化するグラデーション濃度膜とした。
具体的には濃度が0.2から1.0、つまり透過率が約63%から約10%へと順次変化する膜とした。
ここで成膜に用いた真空蒸着法は、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ散乱が非常に小さいことから、これを選択した。
The ND filter film includes a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on a substrate as shown in FIG. 14, and MgF 2 formed on the outermost layer of the multilayer film. The film configuration was 11 layers.
In this example, the ND filter film having such a film configuration was formed by vacuum deposition while heating to 200 ° C.
The ND film is a gradation density film in which the density changes continuously in order to obtain a density distribution as shown in FIG.
Specifically, the film has a concentration of 0.2 to 1.0, that is, a film whose transmittance sequentially changes from about 63% to about 10%.
The vacuum deposition method used for film formation was selected because the film thickness can be controlled relatively easily and the scattering is very small.

このNDフィルタ膜では、1層から最表層手前まで成膜した後、最表層は濃度勾配を持たせず一定膜厚、具体的には光学膜厚n×d(nは屈折率、dは機械膜厚)でλ/4 λ:540nm成膜した。
ここで、最表層の膜厚形状は、最表層手前までの濃度傾斜と逆テーパ状など、必要とされる仕様によっては、様々の形態を採ることが可能である。
ND面の最表層は反射防止を目的として設けた層であり、屈折率nが可視域の波長域で1.5以下のものを選んだ。具体的にはMgFを使用した。以上のように基板両面共に第1層から最表層まで成膜した後、110℃ 1時間 空気中で熱処理を行った。
In this ND filter film, after film formation from one layer to the front surface layer, the outermost layer does not have a concentration gradient, and has a constant film thickness, specifically, an optical film thickness nxd (n is a refractive index, d is a mechanical index) The film thickness was λ / 4 λ: 540 nm.
Here, the film thickness shape of the outermost layer can take various forms depending on the required specifications such as a concentration gradient up to the front of the outermost layer and a reverse taper shape.
The outermost layer on the ND surface is a layer provided for the purpose of preventing reflection, and a layer having a refractive index n of 1.5 or less in the visible wavelength range was selected. Specifically, MgF 2 was used. As described above, after both layers of the substrate were formed from the first layer to the outermost layer, heat treatment was performed in air at 110 ° C. for 1 hour.

ここで110℃を選んだのは、100℃未満では環境安定性向上の効果が不十分であり、130℃を超えると基材の熱的劣化を生じて膜にクラックが発生する等問題が生じるためである。
本実施例の条件下においては、熱処理の温度は、110℃から130℃の間が適当である。
環境安定性を調べるため、前記プラスチックNDフィルタを60℃ 85% 240時間の放置試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、その差が0.2%以下とほとんど差は見られなかった。
参考として、熱処理を行わないものを同様な環境試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、2%前後増加していた。
Here, 110 ° C. was selected because the effect of improving the environmental stability is insufficient when the temperature is lower than 100 ° C., and when the temperature exceeds 130 ° C., problems such as thermal degradation of the base material and cracks in the film occur. Because.
Under the conditions of this embodiment, the heat treatment temperature is suitably between 110 ° C and 130 ° C.
In order to investigate the environmental stability, the plastic ND filter was subjected to a standing test at 60 ° C., 85%, 240 hours, and the transmittance before and after the test was measured. .
As a reference, when the same environmental test was performed on the sample without heat treatment, and the transmittance before and after the test was measured, it increased by about 2%.

通常、ガラス基板を用いる場合、基板温度は200℃〜250℃、望ましくは300℃前後まで加熱して成膜する。
しかし、本実施例のように基板がプラスチックの場合、基板が熱収縮を起こさない温度で成膜する必要があり、その基板温度は150℃未満に制約される。
In general, when a glass substrate is used, the substrate temperature is 200 ° C. to 250 ° C., preferably about 300 ° C. for film formation.
However, when the substrate is plastic as in this embodiment, it is necessary to form the film at a temperature at which the substrate does not cause thermal shrinkage, and the substrate temperature is limited to less than 150 ° C.

これにより作成されたNDフィルタの、基板上の位置と透過率の関係を図16に示す。またNDフィルタの分光透過率を図17に示す。図16、17において、X1、X2、X3は相互に対応している。
これより、400nmから600nmの波長域においては、X1は約63%、X2は約31%、X3は約10%の透過率である。
700nmから1100nmの近赤外波長域においては、X1、X2、X3ともに透過率が5%以下であり、特に700nmから1000nmの領域においては1%以下の透過率特性を有している。
さらに、350nmから410nmの紫外波長域及び可視波長域の一部においては1%以下の透過率特性を有しているNDフィルタを得る事ができた。
また図20に示すように、NDフィルタ膜面側にNDフィルタ膜の他に透明部を設ける事で、入射光に対して赤外線カットフィルタ及び紫外線カットフィルタの効果を常に発揮できるようにすることが可能となる。
NDフィルタ膜に関しては、一般的には、濃度に加え、その有無を使い分けできるような構成にする事ができる。
FIG. 16 shows the relationship between the position on the substrate and the transmittance of the ND filter created in this way. The spectral transmittance of the ND filter is shown in FIG. 16 and 17, X1, X2, and X3 correspond to each other.
Thus, in the wavelength region from 400 nm to 600 nm, the transmittance is about 63%, X2 is about 31%, and X3 is about 10%.
In the near-infrared wavelength region from 700 nm to 1100 nm, the transmittance of X1, X2, and X3 is 5% or less, and particularly in the region from 700 nm to 1000 nm, it has a transmittance characteristic of 1% or less.
Furthermore, an ND filter having a transmittance characteristic of 1% or less in a part of the ultraviolet wavelength range from 350 nm to 410 nm and the visible wavelength range could be obtained.
Further, as shown in FIG. 20, by providing a transparent portion in addition to the ND filter film on the ND filter film surface side, it is possible to always exhibit the effects of the infrared cut filter and the ultraviolet cut filter with respect to the incident light. It becomes possible.
In general, the ND filter film can be configured such that in addition to the concentration, the presence or absence thereof can be properly used.

以上の各実施例では、NDフィルタにおけるフィルタ膜の層構成として、図14に示す膜構成を採用したものにより説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
以上の他に適用可能なNDフィルタ膜の層構成例を図18及び図19に示す。
図18では、NDフィルタ膜が、基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたSiO2層とによって構成されている。
また、図19では、NDフィルタ膜が、基板上にSiO2とTiXYの交互層による多層膜によって構成されている。
実施例1においては、NDフィルタ膜が図18または図19に示す膜構成であっても、実施例1として前記したNDフィルタ膜とほぼ同様の透過特性を持つNDフィルタを作製する事が可能である。
また、実施例2においても、ND膜が図18または図19に示す膜構成であっても、実施例2として前記したNDフィルタ膜とほぼ同様の透過特性を持つNDフィルタを作製する事が可能である。
更に、実施例3においても、ND膜が図18または図19に示す膜構成であっても、実施例3として前記したNDフィルタ膜とほぼ同様の透過特性を持つNDフィルタを作製する事が可能である。
In each of the above-described embodiments, the layer structure of the filter film in the ND filter has been described as adopting the film structure shown in FIG. 14, but the present invention is not limited to such a structure.
Examples of the layer structure of the ND filter film that can be applied in addition to the above are shown in FIGS.
In FIG. 18, the ND filter film is composed of a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on a substrate, and an SiO 2 layer formed as the outermost layer of the multilayer film. Has been.
In FIG. 19, the ND filter film is formed of a multilayer film composed of alternating layers of SiO 2 and Ti X O Y on the substrate.
In the first embodiment, even if the ND filter film has the film configuration shown in FIG. 18 or FIG. 19, it is possible to produce an ND filter having substantially the same transmission characteristics as the ND filter film described as the first embodiment. is there.
Also in Example 2, even if the ND film has the film configuration shown in FIG. 18 or FIG. 19, an ND filter having substantially the same transmission characteristics as the ND filter film described as Example 2 can be produced. It is.
Furthermore, in Example 3, even if the ND film has the film configuration shown in FIG. 18 or FIG. 19, it is possible to produce an ND filter having substantially the same transmission characteristics as the ND filter film described in Example 3. It is.

本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第1の膜構成例を示す図。The figure which shows the 1st film | membrane structural example of the ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第2の膜構成例を示す図。The figure which shows the 2nd film | membrane structural example of ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第3の膜構成例を示す図。The figure which shows the 3rd film structural example of the ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第4の膜構成例を示す図。The figure which shows the 4th film structural example of the ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第5の膜構成例を示す図。The figure which shows the 5th film structural example of the ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第6の膜構成例を示す図。The figure which shows the 6th film | membrane structural example of the ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第7の膜構成例を示す図。The figure which shows the 7th film | membrane structural example of ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるNDフィルタの第8の膜構成例を示す図。The figure which shows the 8th film structural example of ND filter in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のNDフィルタにおける単濃度NDフィルタの濃度分布例を示す図。The figure which shows the density distribution example of the single density | concentration ND filter in the ND filter of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のNDフィルタにおける多濃度NDフィルタの濃度分布例を示す図。The figure which shows the density distribution example of the multi-density ND filter in the ND filter of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のNDフィルタにおけるグラデーションNDフィルタの濃度分布例を示す図。The figure which shows the density distribution example of the gradation ND filter in the ND filter of embodiment of this invention. 本発明の各実施例のNDフィルタに用いられる赤外吸収ガラスの分光透過率特性を示す図。The figure which shows the spectral transmittance characteristic of the infrared rays absorption glass used for the ND filter of each Example of this invention. 本発明の各実施例のNDフィルタに用いられる紫外線カット膜の層構成を示す図。The figure which shows the layer structure of the ultraviolet cut film used for the ND filter of each Example of this invention. 本発明の各実施例のNDフィルタに用いられるNDフィルタ膜の層構成を示す図。The figure which shows the layer structure of the ND filter film | membrane used for the ND filter of each Example of this invention. 本発明の実施例1におけるNDフィルタの分光透過率特性を示す図。The figure which shows the spectral transmittance characteristic of the ND filter in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2及び実施例3におけるNDフィルタの基板上の位置と透過率の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the position on the board | substrate of the ND filter in Example 2 and Example 3 of this invention, and the transmittance | permeability. 本発明の実施例2及び実施例3におけるNDフィルタの分光透過率特性を示す図。The figure which shows the spectral transmittance characteristic of the ND filter in Example 2 and Example 3 of this invention. 本発明の各実施例におけるNDフィルタに適用可能なNDフィルタ膜の層構成例を示す図。The figure which shows the layer structural example of the ND filter film | membrane applicable to the ND filter in each Example of this invention. 本発明の各実施例におけるNDフィルタに適用可能なNDフィルタ膜の層構成例を示す図。The figure which shows the layer structural example of the ND filter film | membrane applicable to the ND filter in each Example of this invention. 本発明の各実施例におけるNDフィルタ膜面側に透明部を設けた構成を説明する図。The figure explaining the structure which provided the transparent part in the ND filter film | membrane surface side in each Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:基板
2:NDフィルタ膜
3:紫外線カット膜
4:透明部
1: Substrate 2: ND filter film 3: UV cut film 4: Transparent portion

Claims (11)

透過光量を調節するNDフィルタであって、
近赤外波長域の光の透過光量を抑制する特性を有する基板に、
紫外波長域の光の透過光量を抑制する特性を有する紫外線カット膜と、可視域の光の透過を減衰する特性を有するNDフィルタ膜と、が形成されていることを特徴とするNDフィルタ。
An ND filter that adjusts the amount of transmitted light,
In the substrate having the characteristic of suppressing the amount of transmitted light in the near-infrared wavelength region,
An ND filter comprising: an ultraviolet cut film having a characteristic of suppressing a transmitted light amount of light in an ultraviolet wavelength range; and an ND filter film having a characteristic of attenuating transmission of light in a visible range.
前記基板は、ガラス基板またはプラスチック基板であることを特徴とする請求項1に記載のNDフィルタ。   The ND filter according to claim 1, wherein the substrate is a glass substrate or a plastic substrate. 前記基板のいずれか一方の面側に前記紫外線カット膜が形成され、他方の面側に前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のNDフィルタ。   The ND filter according to claim 1, wherein the ultraviolet cut film is formed on one surface side of the substrate, and the ND filter film is formed on the other surface side. 前記基板の両面側に前記紫外線カット膜が形成され、前記基板のいずれか一方の面側に前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のNDフィルタ。   3. The ND filter according to claim 1, wherein the ultraviolet cut film is formed on both surfaces of the substrate, and the ND filter film is formed on one surface of the substrate. 4. . 前記基板の両面側に、前記紫外線カット膜と前記NDフィルタ膜が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のNDフィルタ。   The ND filter according to claim 1 or 2, wherein the ultraviolet cut film and the ND filter film are formed on both sides of the substrate. 前記NDフィルタ膜が、単濃度、多濃度、グラデーションのいずれかの濃度分布を有していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のNDフィルタ。   The ND filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the ND filter film has a density distribution of single density, multi-density, or gradation. 前記NDフィルタ膜が、前記基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたMgF2層とによって構成されていることを特徴とする請求項6に記載のNDフィルタ。 The ND filter film is composed of a multilayer film formed by alternately stacking Al 2 O 3 and Ti X O Y on the substrate, and an MgF 2 layer formed on the outermost layer of the multilayer film. The ND filter according to claim 6. 前記NDフィルタ膜が、前記基板上にAl23とTiXYを交互に積層して形成された多層膜と、該多層膜の最表層に形成されたSiO2層とによって構成されていることを特徴とする請求項6に記載のNDフィルタ。 The ND filter film is composed of a multilayer film formed by alternately laminating Al 2 O 3 and Ti X O Y on the substrate, and an SiO 2 layer formed on the outermost layer of the multilayer film. The ND filter according to claim 6. 前記NDフィルタ膜が、前記基板上にSiO2とTiXYを交互に積層して形成された多層膜によって構成されていることを特徴とする請求項6に記載のNDフィルタ。 The ND filter according to claim 6, wherein the ND filter film is formed of a multilayer film formed by alternately laminating SiO 2 and Ti X O Y on the substrate. 前記NDフィルタ膜が、膜面の一部に、可視波長全域において、可視域の透過を減衰する特性を持つ膜の最大透過率と同等、若しくはそれ以上の透過率を持つ領域を有することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載のNDフィルタ。   The ND filter film has a region having a transmittance equal to or greater than a maximum transmittance of a film having a characteristic of attenuating transmission in the visible region in a part of a film surface over a visible wavelength range. The ND filter according to any one of claims 6 to 9. 相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、該絞り羽根により形成される開口内の少なくとも一部に配置されたNDフィルタを有する光量絞り装置において、
前記NDフィルタが、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のNDフィルタによって構成されていることを特徴とする光量絞り装置。
In a light quantity diaphragm apparatus having a plurality of diaphragm blades that are relatively driven to change the size of the diaphragm aperture, and an ND filter disposed in at least a part of the aperture formed by the diaphragm blades,
The ND filter is constituted by the ND filter according to claim 1.
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