JP2008139693A - Infrared cut filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared cut filter which suppresses cutting off of light in a wavelength region which is set by allowing a desired reflection band to decrease by a factor of an integer. <P>SOLUTION: The infrared cut filter comprises: a substrate 1; and a multilayer film 2 composed of a high refractive index film H, a low refractive index film L and a middle refractive index film M which are formed on the substrate 1, wherein respective films are stacked with an (LMHM) period in the multilayer film 2 or the infrared cut filter has a part where the respective films are stacked with the (LMHM) period. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種光学機器の光学系に用いられる多層膜積層型の赤外カットフィルタに関する。   The present invention relates to a multilayer laminated infrared cut filter used in an optical system of various optical devices.

デジタルカメラや監視カメラ、ビデオカメラ等の撮像装置において、CCDやCMOS等の固体撮像素子と呼ばれる光電変換素子が一般的に用いられている。CCDやCMOS等の撮像素子は、人間の視覚と異なる感度を有しており、人間が感じることのできる波長域(可視域)の他に、可視域よりも波長の長い赤外域の光に対しても感度を有している。そのため、これらの固体撮像素子を可視域の撮像用途に使用する場合、撮像素子から得られた画像情報と、人間が見る画像情報とが異なるという現象が生じる。このような現象を防止するために、一般に固体撮像素子を用いた撮像装置では、選択的に赤外光を遮断し、かつ可視光を透過する機能を有する赤外カットフィルタを撮像素子の前面に配置している。   In imaging devices such as digital cameras, surveillance cameras, and video cameras, photoelectric conversion elements called solid-state imaging devices such as CCDs and CMOSs are generally used. Image sensors such as CCD and CMOS have a sensitivity different from that of human vision. In addition to the wavelength range that humans can perceive (visible range), it also supports infrared light that has a longer wavelength than the visible range. Even with sensitivity. For this reason, when these solid-state imaging devices are used for imaging in the visible range, a phenomenon occurs in which image information obtained from the imaging device is different from image information viewed by humans. In order to prevent such a phenomenon, in general, in an imaging apparatus using a solid-state imaging device, an infrared cut filter having a function of selectively blocking infrared light and transmitting visible light is provided on the front surface of the imaging device. It is arranged.

代表的な赤外カットフィルタの一つとして、誘電体積層膜タイプの赤外カットフィルタが挙げられる。誘電体積層膜タイプの赤外カットフィルタは、基板上に誘電体の膜を積層したものであり、積層された膜の各面における光の干渉を利用して、赤外光の透過を選択的に遮断する機能を有する。   As one of typical infrared cut filters, a dielectric laminated film type infrared cut filter can be cited. Dielectric laminated film type infrared cut filter is a laminate of dielectric films on a substrate, and selectively transmits infrared light using interference of light on each side of the laminated film. It has a function to shut off.

通常、可視域用の固体撮像素子に用いられる赤外カットフィルタは、波長約400〜650 nmの可視光を透過し、波長約650〜1100 nmの赤外光を遮断する場合が多い。   In general, an infrared cut filter used in a solid-state imaging device for the visible range often transmits visible light having a wavelength of about 400 to 650 nm and blocks infrared light having a wavelength of about 650 to 1100 nm.

誘電体積層膜タイプの赤外カットフィルタは、一般的に、基板上に高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した構成を有しており、積層する各膜の光学膜厚nd(各膜の屈折率をnとし、各膜厚をdとする。)が、遮断する光の波長帯域の中心波長に相当する波長を設計波長λとすると、nd=λ/4の関係を有している(例えば、特許文献1参照。)。このような構成を有するフィルタは、積層された膜の各面における光の干渉により、最も効率的に設計波長λを中心とするある幅の波長帯域の光の反射率を増加させることにより、光を遮断することができる。なお実際には、このように誘電体膜の積層により特定波長の光を遮断させるフィルタは、nd=λ/4に相当する光学膜厚を有する膜の層を基本構成とし、光学特性の最適化のために各膜厚を微調整している場合が多い。   A dielectric laminated film type infrared cut filter generally has a configuration in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated on a substrate, and an optical film thickness nd of each laminated film. (The refractive index of each film is n, and the thickness of each film is d.) However, if the wavelength corresponding to the center wavelength of the wavelength band of the light to be blocked is the design wavelength λ, there is a relationship of nd = λ / 4. (For example, refer to Patent Document 1). A filter having such a configuration increases the reflectance of light in a certain wavelength band centered on the design wavelength λ most efficiently due to light interference on each surface of the laminated film. Can be cut off. In practice, a filter that blocks light of a specific wavelength by laminating a dielectric film as described above is basically composed of a film layer having an optical film thickness corresponding to nd = λ / 4, and the optical characteristics are optimized. For this reason, the thickness of each film is often finely adjusted.

ここで、上述の誘電体積層膜タイプの赤外カットフィルタは、多層膜における光の干渉効果を利用しているため、その原理上、所望の反射帯域(所望の波長の光を遮断する帯域)の整数分の1(設計波長λの1/4の厚さの膜を積層した一般的な赤外カットフィルタにおいては、特に1/3)の波長の光に対しても干渉効果が顕著に現れる傾向がある。そのため、対象となる反射帯域の光だけでなく、その整数分の1の波長の光の反射率も増大してしまう。従って、赤外光の波長帯域である約650〜1100 nmの領域の1/3に相当する約210〜360 nmの領域にも干渉効果により反射帯が形成される。しかし約210〜360 nmの領域は紫外光に相当し、従来の撮像装置においては未使用領域であったため、反射帯が形成されることにより紫外光が遮断されても赤外カットフィルタの特性としては利用上特に問題がなかった。   Here, since the above-described dielectric laminated film type infrared cut filter uses the interference effect of light in the multilayer film, in principle, a desired reflection band (band that blocks light of a desired wavelength). The interference effect appears remarkably even for light of a wavelength of 1 (in the case of a general infrared cut filter in which a film having a thickness of ¼ of the design wavelength λ is laminated), in particular. Tend. For this reason, not only the light in the target reflection band, but also the reflectance of light having a wavelength of an integral number of that increases. Therefore, a reflection band is also formed in the region of about 210 to 360 nm corresponding to 1/3 of the region of about 650 to 1100 nm, which is the wavelength band of infrared light, due to the interference effect. However, the region of about 210 to 360 nm corresponds to ultraviolet light, and it was an unused region in conventional imaging devices. Therefore, even if ultraviolet light is blocked by the formation of a reflection band, the infrared cut filter has characteristics. There was no particular problem in use.

しかしながら、最近のCCDやCMOS等の固体撮像素子の利用範囲の拡大により、工業分野、医療分野等で利用されるカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、顕微鏡、検査装置、センサ等において、従来の可視域での利用に加え、紫外域の波長の光も利用(受光、撮像)する用途が増えてきている。そのため、紫外域に発生する反射帯も問題となり、反射域の整数分の1の波長の光の遮断を抑制可能な赤外カットフィルタが望まれている。   However, due to the recent expansion of the range of use of solid-state imaging devices such as CCD and CMOS, the conventional visible range is widely used in cameras, video cameras, surveillance cameras, microscopes, inspection devices, sensors, etc. used in the industrial and medical fields. In addition to the use in the field, the use of light having a wavelength in the ultraviolet region (receiving and imaging) is increasing. Therefore, a reflection band generated in the ultraviolet region also becomes a problem, and an infrared cut filter capable of suppressing the blocking of light having a wavelength of an integral number of the reflection region is desired.

特許第3679268号公報Japanese Patent No. 3679268

従って本発明の目的は、所望の反射帯域の整数分の1の波長領域における光の遮断を抑制する赤外カットフィルタを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an infrared cut filter that suppresses the blocking of light in a wavelength region of an integral number of a desired reflection band.

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、基板に高屈折率膜、低屈折率膜及び中屈折率膜を所定の周期で積層させるか、所定の周期で積層された部分を設けることにより、所望の反射帯域の整数分の1の波長領域に形成される反射帯による光の遮断を抑制することができることを発見し、本発明に想到した。   As a result of earnest research in view of the above object, the present inventor provides a substrate with a high refractive index film, a low refractive index film and a medium refractive index film laminated at a predetermined cycle or provided with a portion laminated at a predetermined cycle. Thus, it has been found that the blocking of light by the reflection band formed in the wavelength region of 1 / integer of the desired reflection band can be suppressed, and the present invention has been conceived.

すなわち、本発明は具体的に以下の手段により達成することができる。
(1) 基板と、前記基板上に形成された、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなる積層膜とを有し、前記積層膜が(LMHM)周期で積層されていることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(2) 基板と、前記基板上に形成された、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなり、かつ(LMHM)周期で積層された部分を有する多層膜とを有することを特徴とする赤外カットフィルタ。
(3) 上記(2) に記載の赤外カットフィルタにおいて、前記多層膜の一部が高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとが交互に積層してなる(AB)多層膜であることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(4) 上記(3) に記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長をλとすると、前記(AB)多層膜の各層の光学膜厚がλ/4であることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(5) 上記(1)〜(4) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長をλとすると、(LMHM)周期における光学膜厚の合計がλ/2であることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(6) 上記(5)に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/10であり、低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/5であることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(7) 上記(5) に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/6であり、中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/12であることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(8) 上記(6) に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜Hの屈折率をnとし、低屈折率膜Lの屈折率をnとし、中屈折率膜Mの屈折率をnとすると、下記式(1)

Figure 2008139693
の関係をほぼ満たすことを特徴とする赤外カットフィルタ。
(9) 上記(7) に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜Hの屈折率をnとし、低屈折率膜Lの屈折率をnとし、中屈折率膜Mの屈折率をnとすると、下記式(2)
Figure 2008139693
の関係をほぼ満たすことを特徴とする赤外カットフィルタ。
(10) 上記(1)〜(9) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、赤外域で遮断特性を示すとともに、可視域及び紫外域で透過特性を示すことを特徴とする赤外カットフィルタ。
(11) 上記(4)〜(10) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長λは650〜1100 nmであることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(12) 上記(1)〜(11) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、高屈折率膜HはZrO2,HfO2, Ta2O5,Nb2O5,TiO2からなる群から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(13) 上記(1)〜(12) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、低屈折率膜LはSiO2,MgF2からなる群から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(14) 上記(1)〜(13) のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、中屈折率膜Mは高屈折率膜Hの材料と低屈折率膜Lの材料との混合物からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。
(15) 上記(1)〜(14) のいずれかに記載の赤外カットフィルタを備えた撮像装置。 That is, the present invention can be specifically achieved by the following means.
(1) A substrate and a laminated film formed on the substrate, which is composed of a high refractive index film H, a low refractive index film L, and a medium refractive index film M, and the laminated film is laminated with a (LMHM) period. Infrared cut filter characterized by being made.
(2) A substrate and a multilayer film formed on the substrate, which is composed of a high-refractive index film H, a low-refractive index film L, and a medium-refractive index film M, and has a portion laminated with a (LMHM) period. An infrared cut filter comprising:
(3) In the infrared cut filter according to (2), a part of the multilayer film is a multilayer film in which a high refractive index film A and a low refractive index film B are alternately laminated (AB). Infrared cut filter characterized by.
(4) The infrared cut filter according to (3), wherein the optical film thickness of each layer of the (AB) multilayer film is λ / 4, where λ is a design wavelength. .
(5) The infrared cut filter according to any one of (1) to (4) above, wherein the total optical film thickness in the (LMHM) period is λ / 2, where λ is the design wavelength. Infrared cut filter.
(6) In the infrared cut filter described in (5) above, the optical film thickness of the high refractive index film H and the medium refractive index film M in the (LMHM) period is λ / 10, and the optical characteristics of the low refractive index film L An infrared cut filter having a film thickness of λ / 5.
(7) In the infrared cut filter described in (5) above, the optical film thickness of the high refractive index film H and the low refractive index film L in the (LMHM) period is λ / 6, and the optical film of the medium refractive index film M An infrared cut filter having a film thickness of λ / 12.
(8) In the infrared cut filter described in (6) above, the refractive index of the high refractive index film H in the (LMHM) period is n H , the refractive index of the low refractive index film L is n L , and the medium refractive index When the refractive index of the film M is n M , the following formula (1)
Figure 2008139693
An infrared cut filter characterized by substantially satisfying the above relationship.
(9) In the infrared cut filter described in (7) above, the refractive index of the high refractive index film H in the (LMHM) period is n H , the refractive index of the low refractive index film L is n L , and the medium refractive index When the refractive index of the film M is n M , the following formula (2)
Figure 2008139693
An infrared cut filter characterized by substantially satisfying the above relationship.
(10) The infrared cut filter according to any one of the above (1) to (9), wherein the infrared cut filter has a blocking characteristic in the infrared region and a transmission characteristic in the visible region and the ultraviolet region. filter.
(11) The infrared cut filter according to any one of (4) to (10), wherein the design wavelength λ is 650 to 1100 nm.
(12) In the infrared cut filter according to any one of (1) to (11), the high refractive index film H is a group consisting of ZrO 2 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and TiO 2. An infrared cut filter comprising at least one selected from the group consisting of:
(13) The infrared cut filter according to any one of (1) to (12), wherein the low refractive index film L is made of at least one selected from the group consisting of SiO 2 and MgF 2. Infrared cut filter.
(14) In the infrared cut filter according to any one of (1) to (13), the medium refractive index film M is made of a mixture of a material of the high refractive index film H and a material of the low refractive index film L. Infrared cut filter characterized by.
(15) An imaging device including the infrared cut filter according to any one of (1) to (14).

本発明の赤外カットフィルタは、所望の反射帯域の整数分の1の波長領域における光の遮断を抑制することができ、もって赤外域の光を遮断しつつ、可視域及び紫外域の光を選択的に透過させることができる。   The infrared cut filter of the present invention can suppress light blocking in a wavelength region of an integral number of a desired reflection band, and can block light in the visible region and ultraviolet light while blocking light in the infrared region. It can be selectively transmitted.

[1] 赤外カットフィルタ
図1に本発明の一実施例である赤外カットフィルタを示す。この赤外カットフィルタは、基板1と、基板1に形成された、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなる多層膜2とからなり、多層膜2において各膜は(LMHM)周期で積層されている。
[1] Infrared cut filter FIG. 1 shows an infrared cut filter according to an embodiment of the present invention. The infrared cut filter includes a substrate 1 and a multilayer film 2 formed on the substrate 1 and including a high refractive index film H, a low refractive index film L, and a medium refractive index film M. Are stacked with a (LMHM) period.

多層膜2の(LMHM)周期における各膜の光学膜厚nd(各膜の屈折率をnとし、各物理膜厚をdとする。)の合計は、設計波長をλとするとλ/2であるのが好ましい。ここで「設計波長」とは、本発明の赤外カットフィルタによる反射帯域のほぼ中心の波長をいう。このように各膜の光学膜厚ndの合計をλ/2として(LMHM)周期構成を繰り返すことにより、周期構成と各層の光の干渉効果とにより設計波長λを中心として形成された反射帯域における光を遮断することができる。   The total of the optical film thicknesses nd of each film in the (LMHM) cycle of the multilayer film 2 (the refractive index of each film is n and each physical film thickness is d) is λ / 2 where λ is the design wavelength. Preferably there is. Here, the “design wavelength” means the wavelength at the center of the reflection band by the infrared cut filter of the present invention. In this way, by repeating the periodic structure with the total optical thickness nd of each film being λ / 2 (LMHM), in the reflection band formed around the design wavelength λ by the periodic structure and the light interference effect of each layer. Light can be blocked.

その上、(LMHM)構成自体が、設計波長λの整数分の1における反射帯の発生を抑制する条件(反射防止条件)を満たしているため、設計波長λを中心とする反射帯域の整数分の1の波長帯域において反射帯の生成が抑制される。このように、(LMHM)周期構成を繰り返す多層膜を有する赤外カットフィルタを設けることで、設計波長λを中心としたある幅の波長帯域で反射特性を有するだけでなく、設計波長λの整数分の1における反射帯の発生を抑制することにより光の遮断を防ぐことができる。   In addition, since the (LMHM) configuration itself satisfies a condition (antireflection condition) for suppressing the generation of a reflection band at a fraction of an integer of the design wavelength λ, an integral part of the reflection band centered on the design wavelength λ. The generation of a reflection band is suppressed in one wavelength band of In this way, by providing an infrared cut filter having a multilayer film that repeats the (LMHM) periodic structure, not only has reflection characteristics in a certain wavelength band centered on the design wavelength λ, but also an integer of the design wavelength λ. Blocking light can be prevented by suppressing the generation of the reflection band in a fraction.

各膜の光学膜厚は、(LMHM)周期における合計の厚さは適宜設定可能であるが、高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/10であり、低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/5であるまた各膜の光学膜厚がλ/10であるのが好ましい。このとき、各膜の屈折率が下記式(1)

Figure 2008139693
の関係をほぼ満たしているのが好ましい。ここで、nは高屈折率膜Hの屈折率であり、nは低屈折率膜Lの屈折率であり、nは中屈折率膜Mの屈折率である。このように各膜の屈折率及び厚さを設定することにより、赤外カットフィルタの遮断及び透過の効果をより高めることができ、特に設計波長λを中心とする反射帯域の1/2及び1/3の波長帯域における反射帯の発生を抑制することができる。 As for the optical film thickness of each film, the total thickness in the (LMHM) cycle can be set as appropriate, but the optical film thicknesses of the high refractive index film H and the medium refractive index film M are λ / 10, and the low refractive index. The optical film thickness of the film L is preferably λ / 5, and the optical film thickness of each film is preferably λ / 10. At this time, the refractive index of each film is expressed by the following formula (1)
Figure 2008139693
It is preferable that the above relationship is substantially satisfied. Here, n H is the refractive index of the high refractive index film H, n L is the refractive index of the low refractive index film L, and n M is the refractive index of the medium refractive index film M. By setting the refractive index and thickness of each film in this way, the effect of blocking and transmitting the infrared cut filter can be further enhanced, and in particular, 1/2 and 1 of the reflection band centered on the design wavelength λ. Generation of reflection bands in the / 3 wavelength band can be suppressed.

また(LMHM)周期において、高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/6であり、中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/12であるのが好ましい。このとき、各膜の屈折率が下記式(2)

Figure 2008139693
の関係をほぼ満たしているのが好ましい。このように各膜の屈折率及び厚さを設定することにより、赤外カットフィルタの遮断及び透過の効果をより高めることができ、特に設計波長λを中心とする反射帯域の1/2、1/3及び1/4の波長帯域における反射帯の発生を抑制することができる。 In the (LMHM) cycle, the optical film thickness of the high refractive index film H and the low refractive index film L is preferably λ / 6, and the optical film thickness of the medium refractive index film M is preferably λ / 12. At this time, the refractive index of each film is expressed by the following formula (2)
Figure 2008139693
It is preferable that the above relationship is substantially satisfied. By setting the refractive index and thickness of each film in this way, the effect of blocking and transmitting the infrared cut filter can be further enhanced, and in particular, 1/2 of the reflection band centered around the design wavelength λ, 1 Generation of reflection bands in the / 3 and ¼ wavelength bands can be suppressed.

本発明の赤外カットフィルタにおける設計波長λは650〜1100 nmであるのが好ましい。このように設計波長λを設定することにより、近赤外光を選択的に遮断すると同時に、可視域及び紫外域の光を選択的に透過するフィルタの役割も備える近赤外光用の赤外カットフィルタが得られる。   The design wavelength λ in the infrared cut filter of the present invention is preferably 650 to 1100 nm. By setting the design wavelength λ in this way, the infrared light for near infrared light that selectively blocks near infrared light and at the same time functions as a filter that selectively transmits light in the visible region and ultraviolet region. A cut filter is obtained.

基板1は、赤外カットフィルタに使用できて、かつ透過帯域における吸収が少ない材料であれば特に限定されないが、ガラス、結晶、セラミックス、樹脂等が好ましく、石英ガラスが特に好ましい。   The substrate 1 is not particularly limited as long as it is a material that can be used for an infrared cut filter and has little absorption in the transmission band, but glass, crystal, ceramics, resin, and the like are preferable, and quartz glass is particularly preferable.

高屈折率膜Hは、所望の屈折率を満たすものであれば特に限定されないが、ZrO2,HfO2, Ta2O5,Nb2O5,TiO2等が好ましく、ZrO2が特に好ましい。低屈折率膜Lは、所望の屈折率を満たすものであれば特に限定されないが、SiO2,MgF2等が好ましく、SiO2が特に好ましい。 The high refractive index film H is not particularly limited as long as it satisfies a desired refractive index, but ZrO 2 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , TiO 2 and the like are preferable, and ZrO 2 is particularly preferable. The low refractive index film L is not particularly limited as long as it satisfies a desired refractive index, but SiO 2 , MgF 2 and the like are preferable, and SiO 2 is particularly preferable.

中屈折率膜Mは、所望の屈折率を満たすものであれば特に限定されないが、単一材料を用いても良いし、高屈折率材料と低屈折率材料との混合物を用いても良い。単一材料であればAl2O5,MgOが好ましく、高屈折率材料と低屈折率材料との混合物であれば、SiO2とZrO2とを混合したものが好ましい。 The medium refractive index film M is not particularly limited as long as it satisfies a desired refractive index, but a single material may be used, or a mixture of a high refractive index material and a low refractive index material may be used. In the case of a single material, Al 2 O 5 and MgO are preferable, and in the case of a mixture of a high refractive index material and a low refractive index material, a mixture of SiO 2 and ZrO 2 is preferable.

上述の本発明の赤外カットフィルタにおける光学膜厚は、各光線入射角度や、膜の材質、基板の材質及び赤外カットフィルタの周囲の環境(入射媒質)に合わせて、リップルの除去等のために、各膜の光学膜厚の微調整や基板や表面付近の膜構成の適宜修正等の最適化を行っても良い。   The optical film thickness in the above-described infrared cut filter of the present invention is such as ripple removal according to each light incident angle, film material, substrate material, and surrounding environment (incident medium) of the infrared cut filter. Therefore, optimization such as fine adjustment of the optical film thickness of each film or appropriate correction of the film configuration near the substrate or the surface may be performed.

上記の例では設計波長λは反射帯域のほぼ中心に設定されるが、本発明はこれに限らず、反射帯域内に異なる設計波長λを複数設けて、各設計波長λに対応する(LMHM)多層膜を基板に積層させても良い。これにより、各設計波長λを中心としたある波長帯域で遮断特性が得られる上に、各設計波長λの整数分の1の波長を中心とする波長帯域で反射帯の生成を抑制することができる。   In the above example, the design wavelength λ is set substantially at the center of the reflection band. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of different design wavelengths λ are provided in the reflection band to correspond to each design wavelength λ (LMHM). A multilayer film may be laminated on the substrate. As a result, a cutoff characteristic can be obtained in a certain wavelength band centered on each design wavelength λ, and generation of a reflection band can be suppressed in a wavelength band centered on a wavelength of an integer of each design wavelength λ. it can.

図1に示す赤外カットフィルタでは、多層膜2をすべて(LMHM)周期で構成しているが、本発明の赤外カットフィルタはこれに限らず、所望の特性が得られる範囲で、(LMHM)周期の構成が多層膜2の一部に適宜設けられていても良い。例えば、多層膜2として、(LMHM)周期の構成する(LMHM)多層膜と、高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとが交互に積層してなる(AB)多層膜とで構成しても良い。   In the infrared cut filter shown in FIG. 1, the multilayer film 2 is entirely composed of (LMHM) cycles. However, the infrared cut filter of the present invention is not limited to this, and within the range where desired characteristics can be obtained (LMHM). ) The structure of the period may be provided as appropriate in a part of the multilayer film 2. For example, the multilayer film 2 is composed of a (LMHM) multilayer film having a (LMHM) cycle, and a multilayer film (AB) formed by alternately stacking a high refractive index film A and a low refractive index film B. Also good.

図2に本発明の別の実施例による赤外カットフィルタを示す。この赤外カットフィルタは、基板1と、基板1に形成された、高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとが交互に積層してなる(AB)多層膜と、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなり、各膜が(LMHM)周期で積層された(LMHM)多層膜とからなる。   FIG. 2 shows an infrared cut filter according to another embodiment of the present invention. The infrared cut filter includes a multilayer film (AB) formed by alternately laminating a high refractive index film A and a low refractive index film B formed on the substrate 1 and the high refractive index film H, It consists of a low refractive index film L and a medium refractive index film M, and each film consists of a (LMHM) multilayer film laminated with a (LMHM) period.

(AB)多層膜と(LMHM)多層膜とを組み合わせることにより、赤外域の光を遮断しつつ、可視域及び紫外域の光を選択的に透過させることができる。その上に、(LMHM)多層膜より(AB)多層膜のほうが一周期の層数が少ないため、(LMHM)多層膜のみで構成する場合と比べて、多層膜全体の層数を減らすことができる。   By combining the (AB) multilayer film and the (LMHM) multilayer film, visible light and ultraviolet light can be selectively transmitted while blocking infrared light. In addition, since the number of layers in one cycle is smaller in the (AB) multilayer film than in the (LMHM) multilayer film, the number of layers in the entire multilayer film can be reduced as compared with the case of being composed of only the (LMHM) multilayer film. it can.

高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとが交互に積層してなる(AB)多層膜の一周期における各膜の光学膜厚ndの合計は、λ/2であるのが好ましく、各層の光学膜厚ndがそれぞれλ/4であるのが好ましい。   The total of the optical film thicknesses nd of each film in one cycle of the multilayer film (AB) in which the high refractive index film A and the low refractive index film B are alternately laminated is preferably λ / 2. Each of the optical film thicknesses nd is preferably λ / 4.

なお図 2では基板1上に(AB)多層膜を設け、その上に(LMHM)多層膜を設ける構成としているが、基板1上に(LMHM)多層膜を設け、その上に(AB)多層膜を設ける構成としても良い。   In FIG. 2, the (AB) multilayer film is provided on the substrate 1, and the (LMHM) multilayer film is provided thereon. However, the (LMHM) multilayer film is provided on the substrate 1, and the (AB) multilayer film is provided thereon. A configuration may be employed in which a film is provided.

本発明の赤外カットフィルタは、種々の撮像装置に用いることができるが、例えば、デジタルカメラ、監視カメラ、ビデオカメラ等が挙げられる。   The infrared cut filter of the present invention can be used in various imaging apparatuses, and examples thereof include a digital camera, a surveillance camera, and a video camera.

[2] 赤外カットフィルタの製造方法
本発明の赤外カットフィルタの製造における基板1への多層膜2の形成工程の一例として、スパッタリング法を用いて形成する方法を、図3に示すスパッタリング成膜装置を用いて以下説明する。
[2] Infrared Cut Filter Manufacturing Method As an example of the formation process of the multilayer film 2 on the substrate 1 in the manufacture of the infrared cut filter of the present invention, a method of forming using the sputtering method is shown in FIG. This will be described below using a membrane device.

図3に示す例では、真空チャンバ10の側面には、真空チャンバ10を真空排気するための排気装置11と、高屈折率膜Hの材料からなるターゲット13と、ターゲット13から膜材料を飛散させるためのスパッタ電源14と、低屈折率膜Lの材料からなるターゲット15と、ターゲット15から膜材料を飛散させるためのスパッタ電源16が設けられており、真空チャンバ10内には、複数の基板1を設置可能な回転自在な円筒状の基板ホルダ12が設けられており、基板ホルダ12は上面で回転機構17と接続している。   In the example shown in FIG. 3, on the side surface of the vacuum chamber 10, an exhaust device 11 for evacuating the vacuum chamber 10, a target 13 made of a material of a high refractive index film H, and a film material are scattered from the target 13. There are provided a sputtering power source 14 for sputtering, a target 15 made of the material of the low refractive index film L, and a sputtering power source 16 for scattering the film material from the target 15, and a plurality of substrates 1 are provided in the vacuum chamber 10. And a rotatable cylindrical substrate holder 12 is provided, and the substrate holder 12 is connected to the rotation mechanism 17 on the upper surface.

まず真空チャンバ10内を排気装置11により排気する。基板1に高屈折率膜Hを形成する場合、回転機構17を駆動させて基板ホルダ12を回転させながら、スパッタ電源14を稼動しターゲット13に電力を投入することにより高屈折率膜Hの材料を飛散させて基板1に付着させる。その際、ターゲット15に電力を投入するためのスパッタ電源16は稼動させず、低屈折率膜Lの材料は飛散しないため、高屈折率膜Hの材料のみを成膜することができる。   First, the inside of the vacuum chamber 10 is exhausted by the exhaust device 11. When the high refractive index film H is formed on the substrate 1, the material of the high refractive index film H is operated by operating the sputtering power source 14 and supplying power to the target 13 while driving the rotating mechanism 17 to rotate the substrate holder 12. Are scattered and attached to the substrate 1. At that time, since the sputtering power source 16 for supplying power to the target 15 is not operated and the material of the low refractive index film L is not scattered, only the material of the high refractive index film H can be formed.

基板1に低屈折率膜Lを形成する場合、円筒状の基板ホルダ12を回転させながら、スパッタ電源16を稼動しターゲット15に電力を投入することにより低屈折率膜Lの材料を飛散させて基板1に付着させる。その際、ターゲット13に電力を投入するためのスパッタ電源14は稼動させず、高屈折率膜Hの材料は飛散しないため、低屈折率膜Lの材料のみを成膜することができる。   When the low refractive index film L is formed on the substrate 1, the material of the low refractive index film L is scattered by operating the sputtering power source 16 and applying power to the target 15 while rotating the cylindrical substrate holder 12. Adhere to the substrate 1. At this time, since the sputtering power source 14 for supplying power to the target 13 is not operated and the material of the high refractive index film H is not scattered, only the material of the low refractive index film L can be formed.

基板1に中屈折率膜Mを形成する場合、円筒状基板ホルダ12を回転させながら、スパッタ電源14およびスパッタ電源16を稼動し、ターゲット13とターゲット15の両方に電力を投入することにより、高屈折率膜Hの材料と低屈折率膜Lの材料を同時に飛散し、それを高速で回転させた基板ホルダ12に設置した基板1の表面に堆積させることにより、高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの材料が混合した膜が基板1に付着する。高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの材料の飛散量をスパッタ電源14およびスパッタ電源16の出力によりそれぞれ調節することにより、所望の屈折率となる材料の混合比を有する中屈折率膜Mが得られる。   When the medium refractive index film M is formed on the substrate 1, the sputtering power source 14 and the sputtering power source 16 are operated while rotating the cylindrical substrate holder 12, and power is supplied to both the target 13 and the target 15. The material of the refractive index film H and the material of the low refractive index film L are simultaneously scattered and deposited on the surface of the substrate 1 placed on the substrate holder 12 rotated at a high speed, so that the high refractive index film H and the low refractive index film H are deposited. A film in which the material of the rate film L is mixed adheres to the substrate 1. A medium refractive index film M having a mixing ratio of materials having a desired refractive index by adjusting the amount of scattering of the materials of the high refractive index film H and the low refractive index film L by the outputs of the sputtering power source 14 and the sputtering power source 16, respectively. Is obtained.

このように、形成する膜の種類に応じて、高屈折率材料源であるターゲット13及び低屈折率材料源であるターゲット15から膜材料をそれぞれ飛散させることにより、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなる多層膜2を基板1に形成することができる。   In this way, depending on the type of film to be formed, the high refractive index film H and the low refractive index can be obtained by scattering the film material from the target 13 which is a high refractive index material source and the target 15 which is a low refractive index material source. The multilayer film 2 composed of the index film L and the medium refractive index film M can be formed on the substrate 1.

また高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとからなる(AB)多層膜を基板1に形成する場合、ターゲット13として高屈折率膜Aの材料を使用し、ターゲット15として高屈折率膜Bの材料を使用して、交互に積層することにより(AB)多層膜が得られる。   When the (AB) multilayer film composed of the high refractive index film A and the low refractive index film B is formed on the substrate 1, the material of the high refractive index film A is used as the target 13 and the high refractive index film B is used as the target 15. (AB) A multilayer film is obtained by alternately laminating using the above materials.

図3に示すスパッタリング成膜装置では、中屈折率膜Mを高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの材料を混合させて形成しているが、本発明の赤外カットフィルタを形成する方法はこれに限らず、例えば、中屈折率膜Mの材料を備える中屈折率材料源を別途設けても良い。   In the sputtering film forming apparatus shown in FIG. 3, the medium refractive index film M is formed by mixing the materials of the high refractive index film H and the low refractive index film L. The method for forming the infrared cut filter of the present invention For example, a medium refractive index material source including the material of the medium refractive index film M may be provided separately.

基板1に各膜を形成する方法はスパッタリング法に限らず、所望の成膜が可能なものであれば良く、真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオンアシスト法、CVD法等を用いても良い。   The method of forming each film on the substrate 1 is not limited to the sputtering method, and any method capable of forming a desired film may be used, and a vacuum deposition method, an ion plating method, an ion assist method, a CVD method, or the like may be used. .

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
まず基板1に、高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとからなる(AB)多層膜を図4(a),(b) に示す構成で20層積層した。基板1として石英ガラス、高屈折率膜AとしてZrO2、低屈折率膜BとしてSiO2を使用した。設計波長λ1を760 nmとし、高屈折率膜A及び低屈折率膜Bの光学膜厚をそれぞれλ1/4とした。ZrO2の屈折率は2.344であり、SiO2の屈折率は1.478であった。石英ガラスの屈折率は1.46であり、空気の屈折率を1.00とした。
Example 1
First, 20 layers of (AB) multilayer films composed of a high refractive index film A and a low refractive index film B were laminated on the substrate 1 in the configuration shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Quartz glass as the substrate 1, ZrO 2 as a high refractive index film A, SiO 2 was used as a low refractive index film B. The design wavelength lambda 1 and 760 nm, the high refractive index film A and the optical thickness of the low refractive index film B was lambda 1/4, respectively. The refractive index of ZrO 2 was 2.344, and the refractive index of SiO 2 was 1.478. Quartz glass has a refractive index of 1.46 and air has a refractive index of 1.00.

その上に、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mが(LMHM)周期で積層された(LMHM)多層膜を図4(a),(b) に示す構成で41層形成した。高屈折率膜HとしてZrO2、低屈折率膜LとしてSiO2、中屈折率膜MとしてZrO2とSiO2との混合材料を使用した。設計波長λ2を960 nmとし、高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚をλ2/10とし、低屈折率膜Lの光学膜厚をλ2/5とした。ZrO2の屈折率nは2.344であり、SiO2の屈折率nは1.478であり、中屈折率膜Mの屈折率nは式(1) より1.964と設定した。各膜の積層には図3のスパッタリング装置を使用した。 On top of that, a (LMHM) multilayer film in which a high refractive index film H, a low refractive index film L, and a medium refractive index film M are laminated in a (LMHM) cycle is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Layer formation. ZrO 2 was used as the high refractive index film H, SiO 2 was used as the low refractive index film L, and a mixed material of ZrO 2 and SiO 2 was used as the middle refractive index film M. The design wavelength lambda 2 and 960 nm, the optical thickness of the high refractive index film H and the medium refractive index layer M and lambda 2/10, the optical thickness of the low refractive index film L was lambda 2/5. The refractive index n H of ZrO 2 is 2.344, the refractive index n L of SiO 2 is 1.478, and the refractive index n M of the medium refractive index film M is set to 1.964 from the equation (1). The sputtering apparatus shown in FIG. 3 was used for laminating each film.

得られた赤外カットフィルタの空気中における分光透過率を測定した。得られた結果を図5に示す。図5から分かるように、650〜1150 nmの赤外光が遮断され、かつ透過領域が300〜650 nmの紫外域も含んでいた。このことから、設計波長λ2=960 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長320 nm付近の領域)の反射帯の形成が抑制されているのが分かる。このように、赤外域に遮断特性を有し、かつ可視域及び紫外域の光を選択的に透過する赤外カットフィルタが得られた。 The spectral transmittance in the air of the obtained infrared cut filter was measured. The obtained results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, infrared light of 650 to 1150 nm was blocked, and the transmission region also included the ultraviolet region of 300 to 650 nm. From this, it can be seen that the formation of the reflection band in the wavelength region (region near the wavelength of 320 nm) corresponding to 1/3 of the cutoff region centered on the design wavelength λ 2 = 960 nm is suppressed. Thus, an infrared cut filter having a cutoff characteristic in the infrared region and selectively transmitting light in the visible region and the ultraviolet region was obtained.

実施例2
まず基板1に、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mを、(LMHM)周期で、図6(a),(b) に示す構成で40層形成した。基板1及び各膜は実施例1と同じものを用いた。設計波長λ1を760 nmとし、高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚をλ1/10とし、低屈折率膜Lの光学膜厚をλ1/5とした。
Example 2
First, 40 layers of the high refractive index film H, the low refractive index film L, and the middle refractive index film M were formed on the substrate 1 with the (LMHM) period and the configuration shown in FIGS. The substrate 1 and each film were the same as those in Example 1. The design wavelength lambda 1 and 760 nm, the optical thickness of the high refractive index film H and the medium refractive index layer M and λ 1/10, the optical thickness of the low refractive index film L was lambda 1/5.

その上に、設計波長をλ2=960 nmに変更して、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mを、(LMHM)周期で、図6(a),(b) に示す構成で41層形成した。高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚をλ1/10とし、低屈折率膜Lの光学膜厚をλ1/5とした。各膜の積層には図3のスパッタリング装置を使用した。 In addition, the design wavelength is changed to λ 2 = 960 nm, and the high refractive index film H, the low refractive index film L, and the middle refractive index film M are formed with (LMHM) period in FIGS. 41 layers were formed with the structure shown in FIG. The optical thickness of the high refractive index film H and the medium refractive index layer M and λ 1/10, the optical thickness of the low refractive index film L was lambda 1/5. The sputtering apparatus shown in FIG. 3 was used for laminating each film.

得られた赤外カットフィルタの空気中における分光透過率を測定した。得られた結果を図7に示す。図7から分かるように、650〜1150 nmの赤外光が遮断され、かつ透過領域が250〜650 nmと紫外域も含んでいた。このことから、設計波長λ2=760 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長250 nm付近の領域)の反射帯の形成が抑制され、かつ設計波長λ2=960 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長320 nm付近の領域)の反射帯の形成が抑制されているのが分かる。 The spectral transmittance in the air of the obtained infrared cut filter was measured. The obtained results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, infrared light of 650 to 1150 nm was blocked, and the transmission region included 250 to 650 nm and the ultraviolet region. This suppresses the formation of a reflection band in a wavelength region (region near the wavelength of 250 nm) corresponding to 1/3 of the cutoff region centered on the design wavelength λ 2 = 760 nm, and the design wavelength λ 2 = 960. It can be seen that the formation of a reflection band in the wavelength region corresponding to 1/3 of the cutoff region centered on nm (region near the wavelength of 320 nm) is suppressed.

実施例3
まず基板1に、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mを、(LMHM)周期で、図8(a),(b) に示す構成で40層形成した。基板1及び各膜は実施例1と同じものを用いた。設計波長λ1を760 nmとし、高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/6とし、中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/12とした。
Example 3
First, 40 layers of a high refractive index film H, a low refractive index film L, and a middle refractive index film M were formed on the substrate 1 with the (LMHM) period and the configuration shown in FIGS. The substrate 1 and each film were the same as those in Example 1. The design wavelength λ 1 was 760 nm, the optical film thickness of the high refractive index film H and the low refractive index film L was λ / 6, and the optical film thickness of the medium refractive index film M was λ / 12.

その上に、設計波長をλ2=960 nmに変更して、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mを、(LMHM)周期で、図8(a),(b) に示す構成で41層形成した。高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/6とし、中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/12とした。各膜の積層には図3のスパッタリング装置を使用した。 In addition, the design wavelength is changed to λ 2 = 960 nm, and the high refractive index film H, the low refractive index film L, and the middle refractive index film M are formed with (LMHM) period as shown in FIGS. 41 layers were formed with the structure shown in FIG. The optical film thickness of the high refractive index film H and the low refractive index film L was λ / 6, and the optical film thickness of the medium refractive index film M was λ / 12. The sputtering apparatus shown in FIG. 3 was used for laminating each film.

得られた赤外カットフィルタの空気中における分光透過率を測定した。得られた結果を図9に示す。図9から分かるように、650〜1150 nmの赤外光が遮断され、かつ透過領域が200〜650 nmと紫外域も含んでいた。このことから、設計波長λ2=760 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長250 nm付近の領域)及び1/4に相当する波長領域(波長190 nm付近の領域)の反射帯の形成が抑制され、かつ設計波長λ2=960 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長320 nm付近の領域)及び1/4に相当する波長領域(波長240 nm付近の領域)の反射帯の形成が抑制されているのが分かる。 The spectral transmittance in the air of the obtained infrared cut filter was measured. The obtained result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, infrared light of 650 to 1150 nm was blocked, and the transmission region included 200 to 650 nm and the ultraviolet region. Therefore, a wavelength region corresponding to 1/3 of the cutoff region centered around the design wavelength λ 2 = 760 nm (region near wavelength 250 nm) and a wavelength region equivalent to 1/4 (region near wavelength 190 nm) ) Is suppressed, and a wavelength region corresponding to 1/3 of a cutoff region centered around the design wavelength λ 2 = 960 nm (region near 320 nm wavelength) and a wavelength region corresponding to 1/4 It can be seen that the formation of a reflection band in the region (wavelength around 240 nm) is suppressed.

比較例1
基板1に、高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとからなる(AB)多層膜を図10(a),(b) に示す構成で20層積層した。基板1及び各膜A,Bは実施例1と同じものを用いた。設計波長λ1を760 nmとし、高屈折率膜A及び低屈折率膜Bの光学膜厚をそれぞれλ1/4とした。
Comparative Example 1
20 layers of (AB) multilayer films composed of a high refractive index film A and a low refractive index film B were laminated on the substrate 1 in the configuration shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). The substrate 1 and the films A and B were the same as those in Example 1. The design wavelength lambda 1 and 760 nm, the high refractive index film A and the optical thickness of the low refractive index film B was lambda 1/4, respectively.

その上に、設計波長をλ2=960 nmに変更して、高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとからなる(AB)多層膜を、図10(a),(b) に示す構成で21層形成した。高屈折率膜A及び低屈折率膜Bの光学膜厚をそれぞれλ1/4とした。各膜の積層には図3のスパッタリング装置を使用した。 In addition, the design wavelength is changed to λ 2 = 960 nm, and the (AB) multilayer film composed of the high refractive index film A and the low refractive index film B is configured as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). 21 layers were formed. High refractive index film A and the optical thickness of the low refractive index film B was lambda 1/4, respectively. The sputtering apparatus shown in FIG. 3 was used for laminating each film.

得られた赤外カットフィルタの空気中における分光透過率を測定した。得られた結果を図11に示す。図11から分かるように、650〜1150 nmの赤外光が遮断され、かつ透過領域が350〜650 nmと可視域に存在しているが、250〜350 nmの紫外域に反射帯が形成された。このように、設計波長λ2=960 nmを中心とする遮断領域の1/3に相当する波長領域(波長320 nm付近の領域)の反射帯が形成され、紫外光が遮断された。 The spectral transmittance in the air of the obtained infrared cut filter was measured. The obtained results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 11, infrared light of 650 to 1150 nm is blocked and the transmission region is in the visible region of 350 to 650 nm, but a reflection band is formed in the ultraviolet region of 250 to 350 nm. It was. Thus, a reflection band in a wavelength region (region near the wavelength of 320 nm) corresponding to 1/3 of the cutoff region centered on the design wavelength λ 2 = 960 nm was formed, and the ultraviolet light was blocked.

本発明の一実施例による赤外カットフィルタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the infrared cut filter by one Example of this invention. 本発明の別の実施例による赤外カットフィルタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the infrared cut filter by another Example of this invention. スパッタリング装置を示す上面図である。It is a top view which shows a sputtering device. スパッタリング装置を示す側面図である。It is a side view which shows a sputtering device. 実施例1の赤外カットフィルタを示す説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating an infrared cut filter according to Embodiment 1. FIG. 実施例1の赤外カットフィルタの多層膜の構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a multilayer film of an infrared cut filter according to Example 1. FIG. 実施例1の赤外カットフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。6 is a graph showing the spectral transmittance characteristics of the infrared cut filter of Example 1. 実施例2の赤外カットフィルタを示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating an infrared cut filter according to Embodiment 2. FIG. 実施例2の赤外カットフィルタの多層膜の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the multilayer film of the infrared cut filter of Example 2. FIG. 実施例2の赤外カットフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。6 is a graph showing the spectral transmittance characteristics of the infrared cut filter of Example 2. 実施例3の赤外カットフィルタを示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating an infrared cut filter according to Example 3. FIG. 実施例3の赤外カットフィルタの多層膜の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of a multilayer film of an infrared cut filter of Example 3. FIG. 実施例3の赤外カットフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。10 is a graph showing the spectral transmittance characteristics of the infrared cut filter of Example 3. 比較例1の赤外カットフィルタを示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing an infrared cut filter of Comparative Example 1. FIG. 比較例1の赤外カットフィルタの多層膜の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of a multilayer film of an infrared cut filter of Comparative Example 1. FIG. 比較例1の赤外カットフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。6 is a graph showing spectral transmittance characteristics of an infrared cut filter of Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・基板
2・・・多層膜
10・・・真空チャンバ
11・・・排気装置
12・・・基板ホルダ
13,15・・・ターゲット
14,16・・・スパッタ電源
17・・・回転機構
A,H・・・高屈折率膜
B,L・・・低屈折率膜
M・・・中屈折率膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Multilayer film
10 ... Vacuum chamber
11 ... Exhaust device
12 ... Board holder
13, 15 ... Target
14, 16 ... Sputtering power supply
17 ... Rotation mechanism A, H ... High refractive index film B, L ... Low refractive index film
M ・ ・ ・ Medium refractive index film

Claims (15)

基板と、前記基板上に形成された、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなる積層膜とを有し、前記積層膜が(LMHM)周期で積層されていることを特徴とする赤外カットフィルタ。 A substrate and a laminated film formed on the substrate and made of a high-refractive index film H, a low-refractive index film L, and a medium-refractive index film M, and the laminated films are laminated in a (LMHM) cycle. An infrared cut filter characterized by that. 基板と、前記基板上に形成された、高屈折率膜H、低屈折率膜L及び中屈折率膜Mからなり、かつ(LMHM)周期で積層された部分を有する多層膜とを有することを特徴とする赤外カットフィルタ。 A substrate, and a multilayer film formed of the high refractive index film H, the low refractive index film L, and the medium refractive index film M on the substrate and having a portion laminated with a (LMHM) period. A featured infrared cut filter. 請求項2に記載の赤外カットフィルタにおいて、前記多層膜の一部が高屈折率膜Aと低屈折率膜Bとが交互に積層してなる(AB)多層膜であることを特徴とする赤外カットフィルタ。 3. The infrared cut filter according to claim 2, wherein a part of the multilayer film is a multilayer film (AB) formed by alternately laminating a high refractive index film A and a low refractive index film B. Infrared cut filter. 請求項3に記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長をλとすると、前記(AB)多層膜の各層の光学膜厚がλ/4であることを特徴とする赤外カットフィルタ。 4. The infrared cut filter according to claim 3, wherein an optical film thickness of each layer of the (AB) multilayer film is λ / 4, where λ is a design wavelength. 請求項1〜4のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長をλとすると、(LMHM)周期における光学膜厚の合計がλ/2であることを特徴とする赤外カットフィルタ。 5. The infrared cut filter according to claim 1, wherein the total optical film thickness in the (LMHM) period is λ / 2, where λ is a design wavelength. 請求項5に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜H及び中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/10であり、低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/5であることを特徴とする赤外カットフィルタ。 6. The infrared cut filter according to claim 5, wherein the optical film thickness of the high refractive index film H and the medium refractive index film M in the (LMHM) period is λ / 10, and the optical film thickness of the low refractive index film L is λ. IR cut filter characterized by being / 5. 請求項5に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜H及び低屈折率膜Lの光学膜厚がλ/6であり、中屈折率膜Mの光学膜厚がλ/12であることを特徴とする赤外カットフィルタ。 6. The infrared cut filter according to claim 5, wherein the optical film thickness of the high refractive index film H and the low refractive index film L in the (LMHM) period is λ / 6, and the optical film thickness of the medium refractive index film M is λ. Infrared cut filter characterized by being / 12. 請求項6に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜Hの屈折率をnとし、低屈折率膜Lの屈折率をnとし、中屈折率膜Mの屈折率をnとすると、下記式(1)
Figure 2008139693
の関係をほぼ満たすことを特徴とする赤外カットフィルタ。
In the infrared cut filter of claim 6, (LMHM) the refractive index of the high refractive index film H and n H in period, the refractive index of the low refractive index film L and n L, refraction of the medium refractive index layer M When the rate is n M , the following formula (1)
Figure 2008139693
An infrared cut filter characterized by substantially satisfying the above relationship.
請求項7に記載の赤外カットフィルタにおいて、(LMHM)周期における高屈折率膜Hの屈折率をnとし、低屈折率膜Lの屈折率をnとし、中屈折率膜Mの屈折率をnとすると、下記式(2)
Figure 2008139693
の関係をほぼ満たすことを特徴とする赤外カットフィルタ。
In the infrared cut filter of claim 7, (LMHM) the refractive index of the high refractive index film H and n H in period, the refractive index of the low refractive index film L and n L, refraction of the medium refractive index layer M When the rate is n M , the following formula (2)
Figure 2008139693
An infrared cut filter characterized by substantially satisfying the above relationship.
請求項1〜9のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、赤外域で遮断特性を示すとともに、可視域及び紫外域で透過特性を示すことを特徴とする赤外カットフィルタ。 The infrared cut filter according to claim 1, wherein the infrared cut filter exhibits a blocking characteristic in the infrared region and a transmission characteristic in the visible region and the ultraviolet region. 請求項4〜10のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、設計波長λは650〜1100 nmであることを特徴とする赤外カットフィルタ。 The infrared cut filter according to any one of claims 4 to 10, wherein the design wavelength λ is 650 to 1100 nm. 請求項1〜11のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、高屈折率膜HはZrO2,HfO2, Ta2O5,Nb2O5,TiO2からなる群から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。 12. The infrared cut filter according to claim 1, wherein the high refractive index film H is at least one selected from the group consisting of ZrO 2 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and TiO 2. An infrared cut filter comprising: 請求項1〜12のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、低屈折率膜LはSiO2,MgF2からなる群から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。 The infrared cut filter according to any one of claims 1 to 12, wherein the low refractive index film L is made of at least one selected from the group consisting of SiO 2 and MgF 2 . 請求項1〜13のいずれかに記載の赤外カットフィルタにおいて、中屈折率膜Mは高屈折率膜Hの材料と低屈折率膜Lの材料との混合物からなることを特徴とする赤外カットフィルタ。 14. The infrared cut filter according to claim 1, wherein the medium refractive index film M is made of a mixture of a material of the high refractive index film H and a material of the low refractive index film L. Cut filter. 請求項1〜14のいずれかに記載の赤外カットフィルタを備えた撮像装置。 An imaging device comprising the infrared cut filter according to claim 1.
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