JP2007316107A - Infrared light cut filter, method of manufacturing the same and optical component having infrared cut filer - Google Patents

Infrared light cut filter, method of manufacturing the same and optical component having infrared cut filer Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared cut filter and a method of manufacturing the same in which the attraction of dust due to static charge is prevented, the complication of processing steps is avoided and the cost is reduced, and an optical component having the infrared cut filter. <P>SOLUTION: In the infrared cut filter, a conductive anti-reflection film 12 comprising two layers of a conductive layer comprising a transparent conductive film and a low refractive index dielectric layer 15 having a refractive factor smaller than that of a high refractive index layer is formed on an alternative layer 13 formed by alternately laminating two layers of the high refractive index layer and a low refractive index layer each having different refractive index. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、赤外線カットフィルタとその製造方法、赤外線カットフィルタを有する光学部品に関するものである。   The present invention relates to an infrared cut filter, a method for manufacturing the same, and an optical component having the infrared cut filter.

現在、デジタルカメラの光学系においては、撮像素子によるモアレ像の発生を軽減するため、撮像素子の前面に光学ローパスフィルタを配置することが一般的に行われている。
しかし、撮像素子は人間の視感度と異なり、近赤外域での感度が高いためにこれを補正するために、光学ローパスフィルタの表面に多層赤外線カットフィルタを形成する事が一般的に行われている。
一般に、光学ローパスフィルタは撮像素子の直前に置かれることが多く、光学ローパスフィルタの表面の多層赤外線カットフィルタには可視域ではゴースト防止のために低反射率であり、かつ高透過率である事が求められている。
さらに、光学ローパスフィルタは撮像素子の直前に配置される事が多く光学ローパスフィルタ表面への埃の付着は、撮影した画像に対して点状欠点を生じることになるため、光学ローパスフィルタの表面には埃の付着を防止することが求められている。
Currently, in an optical system of a digital camera, an optical low-pass filter is generally disposed on the front surface of an image sensor in order to reduce the generation of moire images by the image sensor.
However, unlike human visual sensitivity, the sensitivity of the image sensor is high in the near infrared region, so in order to correct this, a multilayer infrared cut filter is generally formed on the surface of the optical low-pass filter. Yes.
In general, the optical low-pass filter is often placed immediately before the image sensor, and the multilayer infrared cut filter on the surface of the optical low-pass filter has a low reflectance and a high transmittance in the visible region to prevent ghosting. Is required.
Furthermore, since the optical low-pass filter is often disposed immediately before the image sensor, dust adhesion to the surface of the optical low-pass filter causes a point-like defect on the photographed image. Is required to prevent the adhesion of dust.

また、最近のデジタルカメラでは特に小型化に伴い、光学ローパスフィルタは撮像素子の直前に配置されることが多く、光学ローパスフィルタ表面への埃の付着は、撮影した画像に対して点状欠点を生じることになる。
そのため、光学ローパスフィルタの表面には埃の付着を防止することが求められている。
しかしながら、通常デジタルカメラで用いられる光学ローパスフィルタは、その材質として水晶やニオブ酸リチウム等の誘電体が用いられることが多く、表面が帯電して埃を吸い寄せることが多い。
さらに、光学ローパスフィルタの表面に形成される多層赤外線カットフィルタについても、誘電体多層膜により構成されることが多く、帯電防止の効果は無い。このため、光学ローパスフィルタ表面の帯電により周辺雰囲気中の埃等が静電力により吸い寄せられるという問題が発生している。
このようなことから、例えば、特許文献1ではカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットとして、表面に付着した埃を振動により落下させることが提案されている。
また、例えば特許文献2では帯電防止低反射型陰極線管およびその製造方法としてゾル−ゲル法による導電性反射防止膜の付与が、また特許文献3では多層反射防止膜を有するプラスティック製光学物品が提案されている。
特開2003−348401号公報 特開平8−279341号公報 特開平9−197103号公報
In recent digital cameras, the optical low-pass filter is often placed immediately before the image sensor due to the miniaturization, and the adhesion of dust to the surface of the optical low-pass filter has a point-like defect on the photographed image. Will occur.
Therefore, it is required to prevent dust from adhering to the surface of the optical low-pass filter.
However, an optical low-pass filter usually used in a digital camera often uses a dielectric material such as quartz or lithium niobate as its material, and the surface is often charged to attract dust.
Furthermore, the multilayer infrared cut filter formed on the surface of the optical low-pass filter is often composed of a dielectric multilayer film and has no antistatic effect. For this reason, there is a problem that dust or the like in the surrounding atmosphere is attracted by electrostatic force due to charging of the optical low-pass filter surface.
For this reason, for example, in Patent Document 1, as a camera and an image sensor unit used therefor, it is proposed that dust attached to the surface is dropped by vibration.
Further, for example, Patent Document 2 proposes an antistatic low-reflection type cathode ray tube and a sol-gel method for providing a conductive antireflection film as a manufacturing method thereof, and Patent Document 3 proposes a plastic optical article having a multilayer antireflection film. Has been.
JP 2003-348401 A JP-A-8-279341 JP-A-9-197103

しかしながら、上記従来例における特許文献1のように、付着した埃を振動により落下させる方法では、振動を発生する機構が必要となり、装置の複雑化や価格上昇を招くことになる。
また、上記従来例では、
(1)帯電防止効果と反射防止効果は得られるが、視感度を補正する為の赤外線カットフィルタの効果が無いこと、
(2)膜硬度や付着力が不十分な為に後工程で傷等の不良が発生しやすいこと、
といった問題がある。
そのために、光学ローパスフィルタに視感度補正と帯電防止効果の両方の効果を与えるには、多層赤外線カットフィルタを形成した後に、別工程で反射防止膜を形成する必要がある為に、工程の複雑化、コストアップをもたらすことになる。
However, as in Patent Document 1 in the above-described conventional example, the method of dropping attached dust by vibration requires a mechanism for generating vibration, which leads to complication of the apparatus and an increase in price.
In the above conventional example,
(1) An antistatic effect and an antireflection effect are obtained, but there is no effect of an infrared cut filter for correcting visibility,
(2) Defects such as scratches are likely to occur in subsequent processes due to insufficient film hardness and adhesion.
There is a problem.
Therefore, in order to give the optical low-pass filter both the visibility correction effect and the antistatic effect, it is necessary to form an antireflection film in a separate process after the multilayer infrared cut filter is formed. Will bring about cost and cost increase.

本発明は、上記課題に鑑み、帯電による埃の吸着を防止することが可能となる誘電体多層膜により形成された赤外線カットフィルタ及び該赤外線カットフィルタを有する光学部品を提供することを目的としている。
また、本発明は、誘電体多層膜による赤外線カットフィルタの上に帯電防止効果を有する2層反射防止膜を形成するに際し、加工工程の複雑化が回避でき、コストダウンを図ることが可能となる赤外線カットフィルタの製造方法を提供することを目的としている。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an infrared cut filter formed of a dielectric multilayer film that can prevent dust from being adsorbed by charging, and an optical component having the infrared cut filter. .
In addition, according to the present invention, when forming a two-layer antireflection film having an antistatic effect on an infrared cut filter made of a dielectric multilayer film, it is possible to avoid complication of processing steps and to reduce costs. It aims at providing the manufacturing method of an infrared cut filter.

本発明は上記課題を解決するため、次のように構成した赤外線カットフィルタとその製造方法、赤外線カットフィルタを有する光学部品を提供するものである。
本発明の赤外線カットフィルタは、屈折率の異なる高屈折率層と低屈折率層の2つの薄膜を交互に積層した交互層の上に、透明導電膜による導電層と前記高屈折率層よりも屈折率の小さい低屈折率誘電体層との2層からなる導電性反射防止膜が形成されていることを特徴とする。これにより、帯電による埃の吸着を防止することが可能となる。
また、本発明の赤外線カットフィルタは、前記低屈折率誘電体層が、SiO2もしくはMgF2から選択された材料からなることを特徴とする。
また、本発明の赤外線カットフィルタは、前記透明導電膜が、ITOを用いて形成され、その物理的膜厚が20nm以上、100nm以下とされていることを特徴とする。これにより、可視域における透過率と帯電防止効果の向上を図ることができる。
また、本発明の赤外線カットフィルタは、前記低屈折率誘電層が、MgF2を用いて最表面に形成され、その物理的膜厚が30nm以上、200nm以下とされていることを特徴とする。これにより可視域における反射防止効果と帯電防止効果の向上を図ることができる。
また、本発明の赤外線カットフィルタの製造方法は、
誘電体多層膜からなる赤外線カットフィルタの上部に、透明導電膜による導電層を形成し、さらにその上にSiO2もしくはMgF2から選択された低屈折率誘電体膜からなる反射防止膜を形成する赤外線カットフィルタの製造方法であって、
前記透明導電膜と低屈折率誘電体膜とを、前記誘電体多層膜からなる赤外線カットフィルタと同一の真空室内で真空成膜により形成する工程を有することを特徴とする。これににより、加工工程の複雑化を回避することができ、コストダウンを図ることができる。
また、本発明の赤外線カットフィルタの製造方法は、前記真空室内での真空成膜に際し、200℃以上の加熱真空雰囲気で成膜することを特徴とする。これにより膜硬度や付着力を向上させることができる。
また、本発明の光学部品は、上記したいずれかに記載の赤外線カットフィルタ、または上記したいずれかに記載の赤外線カットフィルタの製造方法によって製造された赤外線カットフィルタを有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an infrared cut filter configured as follows, a method for manufacturing the same, and an optical component having the infrared cut filter.
The infrared cut filter of the present invention comprises a conductive layer made of a transparent conductive film and a high refractive index layer on an alternating layer obtained by alternately laminating two thin films of a high refractive index layer and a low refractive index layer having different refractive indexes. A conductive antireflection film comprising two layers of a low refractive index dielectric layer having a low refractive index is formed. Thereby, it is possible to prevent dust from being adsorbed by charging.
The infrared cut filter of the present invention is characterized in that the low refractive index dielectric layer is made of a material selected from SiO 2 or MgF 2 .
Moreover, the infrared cut filter of the present invention is characterized in that the transparent conductive film is formed using ITO and has a physical film thickness of 20 nm or more and 100 nm or less. Thereby, the transmittance | permeability in a visible region and the improvement of an antistatic effect can be aimed at.
The infrared cut filter of the present invention is characterized in that the low refractive index dielectric layer is formed on the outermost surface using MgF 2 and has a physical film thickness of 30 nm or more and 200 nm or less. This can improve the antireflection effect and the antistatic effect in the visible range.
Moreover, the manufacturing method of the infrared cut filter of the present invention includes:
A conductive layer made of a transparent conductive film is formed on the infrared cut filter made of a dielectric multilayer film, and an antireflection film made of a low refractive index dielectric film selected from SiO 2 or MgF 2 is formed on the conductive layer. An infrared cut filter manufacturing method comprising:
The method includes forming the transparent conductive film and the low refractive index dielectric film by vacuum film formation in the same vacuum chamber as the infrared cut filter made of the dielectric multilayer film. As a result, it is possible to avoid complication of processing steps and to reduce costs.
The infrared cut filter manufacturing method of the present invention is characterized in that the film is formed in a heated vacuum atmosphere of 200 ° C. or higher when the vacuum film is formed in the vacuum chamber. Thereby, film | membrane hardness and adhesive force can be improved.
Moreover, the optical component of this invention has the infrared cut filter manufactured by the infrared cut filter in any one of the above-mentioned, or the manufacturing method of the infrared cut filter described in any one of the above.

本発明によれば、帯電による埃の吸着を防止することが可能となる誘電体多層膜により形成された赤外線カットフィルタ及び該赤外線カットフィルタを有する光学部品を実現することができる。
また、加工工程の複雑化が回避でき、コストダウンを図ることが可能となる赤外線カットフィルタの製造方法を実現することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the infrared cut filter formed of the dielectric multilayer film which can prevent the adsorption | suction of the dust by electrical charging, and the optical component which has this infrared cut filter are realizable.
Moreover, the manufacturing method of the infrared cut filter which can avoid complexity of a process and can aim at cost reduction is realizable.

つぎに、本発明の実施の形態を図1を用いて説明する。
本実施の形態においては、透明誘電体基板11上の屈折率の異なる2つの高屈折率層と低屈折率層からなる薄膜を交互に積層した誘電体多層赤外カットフィルタ13上に、透明導電膜14と低屈折率誘電体膜15からなる帯電防止効果を有する2層反射防止膜12を備えた構成とすることができる。
なお、実際に光学部品として使用される場合は、透明導電膜14は部品取付金枠等によりアースされる構成を採ることができる。図1に示されるアース16は、金枠によるアースを模式的に表したものである。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, a transparent conductive layer is formed on a dielectric multilayer infrared cut filter 13 in which thin films composed of two high-refractive index layers and low-refractive index layers having different refractive indexes on the transparent dielectric substrate 11 are alternately stacked. It can be configured to include a two-layer antireflection film 12 having an antistatic effect comprising the film 14 and the low refractive index dielectric film 15.
When actually used as an optical component, the transparent conductive film 14 can be grounded by a component mounting frame or the like. The ground 16 shown in FIG. 1 schematically represents a ground by a metal frame.

このような構成にした場合、通常は透明導電膜14は低屈折率誘電体膜15により絶縁されるため、低屈折率誘電体膜15の表面に蓄積された電荷は透明導電膜14に流れる事は無く帯電防止効果が発生しないように考えられる。
しかしながら、低屈折率誘電体膜15は薄膜である為に、多くの格子欠陥や不純物の存在等により大気中の水分を多少取込んでしまうことは実際の経験や分析により確認されている。
本発明では低屈折率誘電体膜15の膜厚や加工条件を実験結果等から最適化した結果、光学膜厚が200nm以下では帯電防止効果が得られることを、実験により確認した。
これは、低屈折率誘電体膜15中にわずかに存在する水分等が表面に蓄えられた電荷を透明導電膜14を経て、アース16に漏洩させることによるものと考えられる。
In such a configuration, since the transparent conductive film 14 is normally insulated by the low refractive index dielectric film 15, the charge accumulated on the surface of the low refractive index dielectric film 15 flows through the transparent conductive film 14. There is no antistatic effect.
However, since the low-refractive-index dielectric film 15 is a thin film, it has been confirmed by actual experience and analysis that some moisture in the atmosphere is taken in due to the presence of many lattice defects and impurities.
In the present invention, as a result of optimizing the film thickness and processing conditions of the low-refractive-index dielectric film 15 from experimental results, it was confirmed by experiments that an antistatic effect is obtained when the optical film thickness is 200 nm or less.
This is considered to be due to the leakage of the electric charge stored on the surface of moisture or the like slightly present in the low refractive index dielectric film 15 to the earth 16 through the transparent conductive film 14.

次に、透明導電膜14を形成する方法としては、ゾル−ゲル法、塗布法などウエット成膜が用いられることがある。
しかしながら、このような方法では(1)膜厚の制御精度が悪いこと、(2)膜の強度が低いこと、(3)追加工程が必要になること、等による問題点がある。通常、誘電体多層赤外カットフィルタ13は通常、光学性能を得る為にスパッタリングや真空蒸着といった真空成膜法により形成される。そのために本発明では透明導電膜14と低屈折率誘電体膜15を誘電体多層赤外カットフィルタ13と同一真空室内で真空成膜により形成する事により、これらの問題点を解決した。
Next, as a method of forming the transparent conductive film 14, wet film formation such as a sol-gel method or a coating method may be used.
However, such a method has problems such as (1) poor film thickness control accuracy, (2) low film strength, and (3) the need for additional steps. Usually, the dielectric multilayer infrared cut filter 13 is usually formed by a vacuum film forming method such as sputtering or vacuum deposition in order to obtain optical performance. Therefore, in the present invention, these problems are solved by forming the transparent conductive film 14 and the low refractive index dielectric film 15 by vacuum film formation in the same vacuum chamber as the dielectric multilayer infrared cut filter 13.

次に、本実施の形態に用いられる透明導電膜の材料について説明する。
透明導電膜14には(1)抵抗値が低いこと、(2)膜吸収が少なく透過率が高いこと、光学的、物理的に安定していること、等が求められる。
本発明では透明導電膜材料について検討した結果、ITO膜が適していることを実験により確認した。
図2は今回実験により得られたITO膜の光学定数である。透明導電膜14の抵抗値を下げるためには膜厚が厚い事が望ましい。
しかし、一方では図2よりITO膜には可視域で若干の膜吸収の存在が確認されており、透明導電膜14の膜厚を厚くした場合は可視域での透過率が低下することが、図2に示す光学定数を用いた光学シミュレーションにより確認されている。
Next, the material of the transparent conductive film used in this embodiment will be described.
The transparent conductive film 14 is required to have (1) low resistance, (2) low film absorption and high transmittance, optically and physically stable properties, and the like.
As a result of examining transparent conductive film materials in the present invention, it was confirmed by experiments that an ITO film is suitable.
FIG. 2 shows optical constants of the ITO film obtained by this experiment. In order to reduce the resistance value of the transparent conductive film 14, it is desirable that the film thickness is large.
However, on the other hand, the presence of slight film absorption in the visible region is confirmed in FIG. 2 from FIG. 2, and when the thickness of the transparent conductive film 14 is increased, the transmittance in the visible region decreases. This is confirmed by an optical simulation using the optical constants shown in FIG.

本実施の形態では、以上のことを考慮した結果、透明導電膜14の材質としてITOを選択した場合、つぎのような膜厚とすることが望ましい。
すなわち、帯電防止効果を得るために必要な表面抵抗値として1010〜1012Ω以下を得るためには、物理膜厚が20nm以上、理想的には40nm以上が望ましく、光学性能上では物理膜厚が100nm以下、理想的には60nm以下が望ましい。
In the present embodiment, as a result of considering the above, when ITO is selected as the material of the transparent conductive film 14, the following film thickness is desirable.
That is, in order to obtain 10 10 to 10 12 Ω or less as the surface resistance value necessary for obtaining the antistatic effect, the physical film thickness is preferably 20 nm or more, ideally 40 nm or more. The thickness is preferably 100 nm or less, ideally 60 nm or less.

次に、本実施の形態に用いられる低屈折率誘電体膜15について説明する。
透明導電膜14の上に形成される低屈折率誘電体膜15としては、屈折率が透明導電膜14より低いことが光学性能上では反射防止効果を得るために必要である。
この条件を満足する物質としては、SiO2やMgF2が光学的安定性や物理的強度、さらには加工の容易さから望ましいが、特にMgF2はSiO2に比べて表面エネルギーが低く防汚性に優れているためにより望ましい。
また、低屈折率誘電体膜15の膜厚としては、MgF2を使用した場合、帯電防止効果を得るためには、物理的膜厚で200nm以下、理想的には100nm以下の膜厚にすることが望ましい。
さらに、可視域での反射防止効果を最適化するために光学シミュレーションを実施した結果として、物理的膜厚で30nm以上、理想的には60nm以上、120nm以下が望ましいことが見出された。
Next, the low refractive index dielectric film 15 used in the present embodiment will be described.
The low refractive index dielectric film 15 formed on the transparent conductive film 14 needs to have a refractive index lower than that of the transparent conductive film 14 in order to obtain an antireflection effect in terms of optical performance.
As materials satisfying this condition, SiO 2 and MgF 2 are desirable from the viewpoint of optical stability, physical strength, and ease of processing. In particular, MgF 2 has a lower surface energy than SiO 2 and has antifouling properties. It is more desirable because of its superiority.
In addition, when MgF 2 is used as the film thickness of the low refractive index dielectric film 15, the physical film thickness is set to 200 nm or less, ideally 100 nm or less in order to obtain an antistatic effect. It is desirable.
Furthermore, as a result of performing an optical simulation to optimize the antireflection effect in the visible range, it was found that the physical film thickness is preferably 30 nm or more, ideally 60 nm or more and 120 nm or less.

次に、本実施の形態における加工工程での成膜温度について説明する。
一般的に真空成膜により得られる誘電体薄膜の膜硬度や付着力は、基板温度がある程度高いほど強い傾向にあることが知られている。
例えば、上記した低屈折率誘電体膜をMgF2を真空蒸着法により成膜した場合、加熱温度が150以下では十分な膜硬度が得られないことが過去の経験より把握されている。
そのため、実際の加工工程では、200℃以上の加熱真空雰囲気での加工が、膜硬度や付着力を向上させる上でより望ましい。
このように、本発明では通常の視感度補正の為の赤外線カットフィルタの性能を維持した上で、さらに表面層に帯電防止効果を付与することができる。
Next, the film formation temperature in the processing step in this embodiment will be described.
In general, it is known that the film hardness and adhesion of a dielectric thin film obtained by vacuum film formation tend to be stronger as the substrate temperature is higher to some extent.
For example, it has been known from past experience that when the above-described low refractive index dielectric film is formed by depositing MgF 2 by a vacuum deposition method, sufficient film hardness cannot be obtained at a heating temperature of 150 or less.
Therefore, in an actual processing step, processing in a heated vacuum atmosphere of 200 ° C. or higher is more desirable for improving film hardness and adhesion.
Thus, in the present invention, the antistatic effect can be further imparted to the surface layer while maintaining the performance of the infrared cut filter for normal visibility correction.

つきに、本実施の形態の一例を具体的に説明する。
図3に、本実施の形態の一例としての膜構成を、また図4にその膜構成により得られる分光特性図(透過率および反射率)を示す。
本実施の形態では、基板として水晶板を使用し、アンダーコート層としてAl23を、さらにTiO2/SiO2交互層からなる23層の赤外カットフィルタ上にITOを50nm、MgF2を87.6nm成膜した25層膜により構成した。これにより、可視域で透過率98%、反射率1%と十分な光学性能を有した光学部品が得られる。
さらに、本実施の形態の上記構成例による帯電防止と埃付着の効果について評価した結果を、図5に示す。
本評価方法は、基板の片側に本実施の形態による帯電防止効果のある赤外カットフィルタを、また残りの部分には従来の赤外カットフィルタを形成し、帯電させた樹脂紛体の付着状況の違いを評価したものである。
本実施の形態の上記構成例により、表面に導電性を付与した個所は、非処理部に比べて表面電位、埃の付着とも改善されていることが確認できる。
Finally, an example of this embodiment will be specifically described.
FIG. 3 shows a film configuration as an example of the present embodiment, and FIG. 4 shows a spectral characteristic diagram (transmittance and reflectance) obtained by the film configuration.
In this embodiment, a quartz plate is used as a substrate, Al 2 O 3 is used as an undercoat layer, and ITO is 50 nm and MgF 2 is formed on a 23-layer infrared cut filter composed of alternating TiO 2 / SiO 2 layers. A 25-layer film having a thickness of 87.6 nm was formed. Thereby, an optical component having a sufficient optical performance such as a transmittance of 98% and a reflectance of 1% in the visible region can be obtained.
Further, FIG. 5 shows the results of evaluating the effects of antistatic and dust adhesion according to the above configuration example of the present embodiment.
In this evaluation method, an infrared cut filter having an antistatic effect according to the present embodiment is formed on one side of the substrate, and a conventional infrared cut filter is formed on the remaining portion, and the state of adhesion of the charged resin powder is checked. It is an evaluation of the difference.
According to the above configuration example of the present embodiment, it can be confirmed that the surface potential and the adhesion of dust are improved in the portion provided with conductivity on the surface as compared with the non-treated portion.

以上の本実施の形態の赤外カットフィルタを、水晶ニオブ酸リチウムといった基板上に形成した光学ローパスフィルタに使用することにより、光学性能を維持しつつ、帯電による表面への埃の付着の防止を図ることができる。
以上の構成を実施した光学部品をデジタルカメラ等に用いることにより、価格の上昇を抑えた上で、さらに画質の向上を図ることが可能となる。
なお、以上で説明した本実施の形態は、あくまでも一例であり、これらによって本発明は何ら限定されるものではない。
By using the infrared cut filter of the present embodiment as described above for an optical low-pass filter formed on a substrate such as quartz crystal lithium niobate, the adhesion of dust to the surface due to charging can be prevented while maintaining optical performance. Can be planned.
By using the optical component having the above configuration in a digital camera or the like, it is possible to further improve image quality while suppressing an increase in price.
The present embodiment described above is merely an example, and the present invention is not limited by these.

以下に、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
本発明の実施例1として、図6に膜設計例を、また図7に分光特性図を示す。本実施例では基板として水晶板を使用し、アンダーコート層としてAl23を、さらにTiO2/SiO2交互層からなる23層の赤外カットフィルタ上にITOを100nm、MgF2を75.9nm成膜した25層膜の例である。
ITO膜の膜厚増加に伴い、可視短波長域での透過率が若干低下しているが、反射率1%と十分な光学性能を有している。
本実施例よりITO膜の膜厚制限が効果的であることが確認できる。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
As Example 1 of the present invention, FIG. 6 shows a film design example, and FIG. 7 shows a spectral characteristic diagram. In this embodiment, a quartz plate is used as a substrate, Al 2 O 3 is used as an undercoat layer, ITO is 100 nm on a 23-layer infrared cut filter composed of alternating TiO 2 / SiO 2 layers, and MgF 2 is 75. This is an example of a 25-layer film having a thickness of 9 nm.
As the thickness of the ITO film increases, the transmittance in the visible short wavelength region is slightly reduced, but the optical performance is sufficient with a reflectance of 1%.
From this example, it can be confirmed that limiting the thickness of the ITO film is effective.

[実施例2]
本発明の実施例2として、図8に膜設計例を、また図9に分光特性図を示す。本実施例では基板としてニオブ酸リチウムを使用し、アンダーコート層としてAl23を、さらにTiO2/SiO2交互層からなる23層の赤外カットフィルタ上にITOを100nm、MgF2を75.9nm成膜した25層膜の例である。
ITO膜の膜厚増加に伴い、可視短波長域での透過率が若干低下しているが、反射率1%と十分な光学性能を有している。
本実施例よりニオブ酸リチウムのような強誘電体基板に対しても本発明が有効であることが確認できる。
[Example 2]
As Example 2 of the present invention, FIG. 8 shows a film design example, and FIG. 9 shows a spectral characteristic diagram. In this embodiment, lithium niobate is used as a substrate, Al 2 O 3 is used as an undercoat layer, ITO is 100 nm on a 23-layer infrared cut filter composed of alternating TiO 2 / SiO 2 layers, and MgF 2 is 75%. This is an example of a 25-layer film formed to a thickness of 9 nm.
As the thickness of the ITO film increases, the transmittance in the visible short wavelength region is slightly reduced, but the optical performance is sufficient with a reflectance of 1%.
From this example, it can be confirmed that the present invention is effective for a ferroelectric substrate such as lithium niobate.

[実施例3]
本発明の実施例3として、本発明を適用した光学部品の使用例について図10に記す。
図10はデジタル一眼レフカメラの構造を模式的に示したものであり、イメージセンサ92の前面に、ローパスフィルタ91が配置されている。
ここで、ローパスフィルタ91の表面に本発明による多層赤外線カットフィルタが形成されている。
本実施例によれば、帯電防止効果による埃の付着を軽減することができ、イメージセンサ92により形成される画質の向上を図ることが可能となる。
[Example 3]
As Example 3 of the present invention, a usage example of an optical component to which the present invention is applied is shown in FIG.
FIG. 10 schematically shows the structure of a digital single-lens reflex camera. A low-pass filter 91 is arranged on the front surface of the image sensor 92.
Here, a multilayer infrared cut filter according to the present invention is formed on the surface of the low-pass filter 91.
According to the present embodiment, dust adhesion due to the antistatic effect can be reduced, and the image quality formed by the image sensor 92 can be improved.

(比較例1)
本発明に対する比較例1として、通常使用される23層からなる誘電体多層赤外カットフィルタの膜構成を膜構成を図11に、分光特性図を図12に示す。
通常の誘電体多層赤外カットフィルタでは光学性能は十分であるが、帯電防止効果が全く無く、使用中に表面の帯電により埃を吸着する問題が発生する。
(Comparative Example 1)
As a comparative example 1 for the present invention, FIG. 11 shows a film configuration of a normally used 23-layer dielectric multilayer infrared cut filter, and FIG. 12 shows a spectral characteristic diagram.
A normal dielectric multilayer infrared cut filter has sufficient optical performance, but has no antistatic effect, and a problem arises in that dust is adsorbed by surface charging during use.

(比較例2)
本発明に対する比較例2として、上記比較例1の誘電体多層赤外カットフィルタの表面に透明導電膜としてITO 50nm 1層のみを単独で付与した例について、膜構成を図13に、分光特性図を図14に示す。
このように通常の誘電体多層赤外カットフィルタ表面に単純に透明導電膜を付与しただけでは帯電防止効果は得られるが、光学特性は著しく劣化する。
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2 for the present invention, the film configuration is shown in FIG. 13 for the example in which only the ITO 50 nm single layer as the transparent conductive film is provided on the surface of the dielectric multilayer infrared cut filter of Comparative Example 1 above, and the spectral characteristic diagram. Is shown in FIG.
As described above, an antistatic effect can be obtained by simply providing a transparent conductive film on the surface of a normal dielectric multilayer infrared cut filter, but the optical characteristics are significantly deteriorated.

以上のように、本発明の実施により光学部品表面の帯電による埃の付着が軽減することができ、これによりデジタルカメラ等の画質の向上に寄与することが可能となる。   As described above, the implementation of the present invention can reduce the adhesion of dust due to charging of the surface of the optical component, thereby contributing to the improvement of the image quality of a digital camera or the like.

本発明の構成を示す代表図。1 is a representative diagram illustrating a configuration of the present invention. 本発明で使用したITO膜の光学定数。The optical constant of the ITO film used in the present invention. 本発明を実施するための最良の実施例の膜構成。1 is a film configuration of the best example for carrying out the present invention. 本発明を実施するための最良の実施例の分光特性図。The spectral characteristic figure of the best Example for implementing this invention. 発明の効果について評価した結果を示す図。The figure which shows the result evaluated about the effect of invention. 本発明の実施例1における膜構成を示す図。The figure which shows the film | membrane structure in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2における膜構成を示す図。The figure which shows the film | membrane structure in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristics in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3における光学部品の使用例を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of using an optical component in Embodiment 3 of the present invention. 比較例1の膜構成を示す図。The figure which shows the film structure of the comparative example 1. 比較例1の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic of the comparative example 1. FIG. 比較例2の膜構成を示す図。The figure which shows the film structure of the comparative example 2. 比較例2の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristics of the comparative example 2.

符号の説明Explanation of symbols

11:透明誘電体基板
12:2層導電性反射防止膜
13:誘電体多層赤外カットフィルタ
14:透明導電膜
15:低屈折率誘電体膜
16:保持金枠によるアース
91:本発明を実施した光学ローパスフィルタ
92:イメージセンサ
11: Transparent dielectric substrate 12: Two-layer conductive antireflection film 13: Dielectric multilayer infrared cut filter 14: Transparent conductive film 15: Low-refractive-index dielectric film 16: Ground by holding metal frame 91: The present invention is implemented Optical low-pass filter 92: Image sensor

Claims (7)

屈折率の異なる高屈折率層と低屈折率層の2つの薄膜を交互に積層した交互層の上に、透明導電膜による導電層と前記高屈折率層よりも屈折率の小さい低屈折率誘電体層との2層からなる導電性反射防止膜が形成されていることを特徴とする赤外線カットフィルタ。   A low refractive index dielectric having a lower refractive index than that of a conductive layer made of a transparent conductive film and the high refractive index layer on an alternating layer obtained by alternately laminating two thin films of a high refractive index layer and a low refractive index layer having different refractive indexes. An infrared cut filter comprising a two-layer conductive antireflection film formed with a body layer. 前記低屈折率誘電体層は、SiO2もしくはMgF2から選択された材料からなることを特徴とする請求項1に記載の赤外線カットフィルタ。 The infrared cut filter according to claim 1, wherein the low refractive index dielectric layer is made of a material selected from SiO 2 or MgF 2 . 前記透明導電膜は、ITOを用いて形成され、その物理的膜厚が20nm以上、100nm以下とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 1, wherein the transparent conductive film is formed using ITO, and has a physical film thickness of 20 nm or more and 100 nm or less. 前記低屈折率誘電層は、MgF2を用いて最表面に形成され、その物理的膜厚が30nm以上、200nm以下とされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の赤外線カットフィルタ。 The low refractive index dielectric layer is formed on the outermost surface using MgF 2 and has a physical film thickness of 30 nm or more and 200 nm or less. Infrared cut filter. 誘電体多層膜からなる赤外線カットフィルタの上部に、透明導電膜による導電層を形成し、さらにその上にSiO2もしくはMgF2から選択された低屈折率誘電体膜からなる反射防止膜を形成する赤外線カットフィルタの製造方法であって、
前記透明導電膜と低屈折率誘電体膜とを、前記誘電体多層膜からなる赤外線カットフィルタと同一の真空室内で真空成膜により形成する工程を有することを特徴とする赤外線カットフィルタの製造方法。
A conductive layer made of a transparent conductive film is formed on the infrared cut filter made of a dielectric multilayer film, and an antireflection film made of a low refractive index dielectric film selected from SiO 2 or MgF 2 is formed on the conductive layer. An infrared cut filter manufacturing method comprising:
A method of manufacturing an infrared cut filter, comprising: forming the transparent conductive film and the low refractive index dielectric film by vacuum film formation in the same vacuum chamber as the infrared cut filter made of the dielectric multilayer film. .
前記真空室内での真空成膜に際し、200℃以上の加熱真空雰囲気で成膜することを特徴とする請求項5に記載の赤外線カットフィルタの製造方法。   6. The method for manufacturing an infrared cut filter according to claim 5, wherein the film is formed in a heated vacuum atmosphere of 200 [deg.] C. or higher when vacuum film formation is performed in the vacuum chamber. 請求項1乃至4のいずれかに記載の赤外線カットフィルタ、または請求項5乃至6のいずれかに記載の赤外線カットフィルタの製造方法によって製造された赤外線カットフィルタを有することを特徴とする光学部品。   An optical component comprising the infrared cut filter according to any one of claims 1 to 4 or the infrared cut filter manufactured by the method for manufacturing an infrared cut filter according to any one of claims 5 to 6.
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