JP2010175838A

JP2010175838A - 光線カットフィルタ

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Publication number: JP2010175838A
Application number: JP2009018442A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kameda; 英一亀田
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP5126089B2

Abstract

【課題】光線カットフィルタとして赤外線カットコートを用いて赤外線カットコートにより赤外線カットを行う薄型の光線カットフィルタを提供することを目的とする。
【解決手段】光線カットフィルタ１は、水晶板２と、この水晶板２上に形成され所望の波長帯域の光線をカットする多層膜とからなる。多層膜は、予め設定した光学膜厚ごとに区分した、カットする対象の光線の波長帯域が異なる複数の光線カットグループ（第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６）と、共通の光学膜厚からなる複数の共通膜３３から構成されている。これら第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６それぞれには、それぞれ共通膜３３が隣接して設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、本発明は、予め設定した波長帯域の光線の透過を抑制する光線カットフィルタに関する。

一般的なビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に代表される電子カメラの光学系では、光軸に沿って被写体側から、結合光学系、赤外線カットフィルタ、光学ローパスフィルタ、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＭＯＳ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像デバイスが順に配設されている（例えば、特許文献１参照）。なお、ここでいう撮像デバイスは、人の目が視認可能な波長帯域の光線（可視光線）よりも広い波長帯域の光線に応答する感度特性を有している。そのため、可視光線に加えて、赤外域や紫外域の光線にも応答してしまう。

ところで、人の目は、暗所において４００〜６２０ｎｍ程度の範囲の波長の光線に応答し、明所において４２０〜７００ｎｍ程度の範囲の波長の光線に応答する仕組みになっている。これに対し、例えば、ＣＣＤでは、４００〜７００ｎｍの範囲の波長の光線に高感度で応答し、さらに４００ｎｍ未満の波長の光線や７００ｎｍを越える波長の光線にも応答する。

このため、下記する特許文献１に記載の撮像デバイスでは、撮像デバイスであるＣＣＤのほかに赤外線カットフィルタを設けて、撮像デバイスに赤外域の光線を到達させないようにし、人の目に近い撮像画像が得られるようにしている。

下記する特許文献１に記載の撮像デバイスに用いられる赤外線カットフィルタとして、可視光線を透過し且つ赤外線を反射する赤外線カットコートが用いられている。

現在、赤外線カットコートは、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅等の高屈折率物質と、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂等の低屈折率物質とを透明基板上に交互に積層して数十層とした多層膜から構成されている。

この赤外線カットコートによれば、可視域から赤外域に亘って「透過率が急峻に減少する特性」を得ることができ、透過率を略０％とするポイントを約７００ｎｍに合わせ込むことが容易である。

ところで、現在、低消費電力や高感度の要求が高まり、これらの要求に対応した電子カメラが開発されている。特に、従来の撮像素子に対して赤外の感度が高いものが開発されているが、現状の赤外線カットコートだけを用いた撮像デバイスでは、赤外線のカットが不十分である。そこで、現在、赤外線のカットを行うために、赤外線カットコートと赤外吸収ガラスを併用する方法が採られている。

特開２０００−２０９５１０号公報

しかしながら、赤外線のカットを行うために、赤外線カットコートと赤外吸収ガラスを併用した場合、光線カットフィルタが厚くなり、さらに材料コストが嵩むという問題が生じる。

そこで、上記課題を解決するために本発明は、光線カットフィルタとして赤外線カットコートだけで赤外線カットを行う薄型の光線カットフィルタを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明にかかる光線カットフィルタは、透明基板と、この透明基板上に形成され所望の波長帯域の光線をカットする多層膜とからなり、前記多層膜は、予め設定した光学膜厚ごとに区分した、カットする対象の光線の波長帯域が異なる複数の光線カットグループと、共通の光学膜厚からなる複数の共通膜とから構成され、前記複数の光線カットグループには、それぞれ前記共通膜が隣接して設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、光線カットフィルタとして赤外線カットコートだけで赤外線カットを行う薄型の光線カットフィルタとすることができる。すなわち、本発明によれば、前記多層膜を複数の光線カットグループに分けるので、１つの光線カットグループ内の膜の層数を増やすことなく、広域の波長における透過率の変化率（変移量）を抑える特性を有する。そして、本発明によれば、さらに、前記多層膜は、前記複数の光線カットグループと前記共通膜とから構成され、前記複数の光線カットグループそれぞれには、それぞれ共通の光学膜厚からなる共通膜が隣接して配されるので、これら複数の光線カットグループと前記共通膜とを組合わせた合成波を構成する。この本発明の特性によれば、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることが可能となる。具体的に、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近から上限波長である約６５０ｎｍ付近までの光線を透過させながら、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることが可能となる。その結果、本発明にかかる光線カットフィルタは、別途赤外吸収ガラスを必要としない。

前記構成において、前記複数の光線カットグループは、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループと、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループとから構成され、前記共通膜は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループであってもよい。

この場合、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることが可能となる。具体的に、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループと、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループとが隣接して配されるので、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近の光線を透過させることができ、前記共通膜の光学膜厚が１．８０を越える場合、可視光の透過が阻害されることになる。さらに、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループと、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループとが隣接して配されるので、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることが可能となる。その結果、可視域である約４００ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長の光線を透過させながら、約６５０ｎｍ〜約１１００ｎｍの波長の光線の透過量を抑えることが可能となるだけでなく、約１１００ｎｍ〜約１２００ｎｍの波長の光線の透過量も抑えることが可能となる。

前記構成において、前記多層膜は、高屈折率材料からなるＴｉＯ₂もしくはＮｂ₂Ｏ₂を用いた第１薄膜と、低屈折率材料からなるＳｉＯ₂を用いた第２薄膜とが交互に複数積層されてなり、前記複数の光線カットグループは、物理膜厚が６８ｎｍ以上であって７４ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１０７ｎｍ以上であって１４８ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループと、物理膜厚が８７ｎｍ以上であって１０６ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１３７ｎｍ以上であって１６７ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループとから構成され、前記共通膜は、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループであってもよい。

この場合、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることが可能となる。具体的に、物理膜厚が６８ｎｍ以上であって７４ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１０７ｎｍ以上であって１４８ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループと、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる前記共通膜とが隣接して設けられるので、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近の光線を透過させることが可能となり、さらに、物理膜厚が８７ｎｍ以上であって１０６ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１３７ｎｍ以上であって１６７ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループと、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる前記共通膜とが隣接して設けられるので、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることができる。その結果、可視域である約４００ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長の光線を透過させながら、約６５０ｎｍ〜約１１００ｎｍの波長の光線の透過量を抑えることができるだけでなく、約１１００ｎｍ〜約１２００ｎｍの波長の光線の透過量も抑えることができる。

前記構成において、前記多層膜は、屈折率が変化する位置に調整層を含んでもよい。

この場合、リップルの発生を抑制することが可能となり、特に透過させたに波長領域におけるリップルの発生を抑制することが可能となり、急峻に変位する透過率の変移量も抑えることが可能となる。

本発明によれば、光線カットフィルタとして赤外線カットコートだけで赤外線カットを行う薄型の光線カットフィルタを提供することが可能となる。

図１は、本実施の形態にかかる赤外線カットフィルタの構成を示す概略模式図である。図２は、本実施の形態にかかる赤外線カットフィルタの構成を示す概略構成図である。図３は、本実施の形態にかかる赤外線カットフィルタの透過率特性を示す概略図である。図４は、本実施例１にかかる赤外線カットフィルタの透過率特性を示す図である。図５は、本実施例２にかかる赤外線カットフィルタの透過率特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、光線カットフィルタとして赤外線カットを対象とした赤外線カットフィルタに本発明を適用した場合を示す。

本実施の形態にかかる赤外線カットフィルタ１は、図１に示すように、透明基板である水晶板２と、この水晶板２の一主面２１上に形成され所望の波長帯域の光線をカットする多層膜３と、水晶板２の他主面２２上に形成された反射防止膜４（ＡＲ膜）とからなる。

多層膜３は、高屈折率材料からなる第１薄膜３１と、低屈折率材料からなる第２薄膜３２とが交互に複数積層されてなる。そのため、水晶板２一面側から数えて奇数番目の層が第１薄膜３１により構成され、偶数番目の層が第２薄膜３２により構成されている。なお、この実施の形態では、第１薄膜にＴｉＯ₂を用い、第２薄膜にＳｉＯ₂を用いている。

この多層膜３の製造方法として、水晶板２の一主面２１に対して、周知の真空蒸着装置（図示省略）によってＴｉＯ₂とＳｉＯ₂とが交互に真空蒸着され、図１に示すような多層膜３が形成される。なお、各薄膜３１、３２の膜厚調整は、膜厚をモニタしながら蒸着動作を行い、所定の膜厚に達したところで蒸着源（図示省略）近傍に設けられたシャッター（図示省略）を閉じるなどして蒸着物質（ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂）の蒸着を停止することにより行われる。

また、水晶板２の他主面２２に対して、ＭｇＦ₂からなる単層、Ａｌ₂Ｏ₂とＺｒＯ₂とＭｇＦ₂とからなる多層膜、ＴｉＯ₂とＳｉＯ₂とからなる多層膜のいずれかの膜が周知の真空蒸着装置（図示省略）によって真空蒸着され、図１に示すような反射防止膜４が形成される。なお、反射防止膜４は、膜厚をモニタしながら蒸着動作を行い、所定の膜厚に達したところで蒸着源（図示省略）近傍に設けられたシャッター（図示省略）を閉じるなどして蒸着物質の蒸着を停止することにより行われる。

多層膜３は、図２に示すように、水晶板２の一主面２１側から順に序数詞で定義される複数層、本実施の形態では１層、２層、３層・・・から構成されている。これら１層、２層、３層・・・それぞれの層は、第１薄膜３１と第２薄膜３２とが積層されて構成されている。これら積層される第１薄膜３１と第２薄膜３２との光学膜厚が異なることにより１層、２層、３層・・・それぞれの厚さが異なる。なお、ここでいう光学膜厚は、下記する数式１により求められる。

［数式１］
Ｎｄ＝ｄ×Ｎ×４／λ（Ｎｄ：光学膜厚、ｄ：物理膜厚、Ｎ：屈折率、λ：中心波長）
上記した多層膜は、予め設定した光学膜厚ごとに区分した複数の光線カットグループ（膜厚グループ）と、共通の光学膜厚からなる複数の共通膜３３と、屈折率が変化する位置に配された調整層３４とから構成されている。

具体的に、複数の光線カットグループは、それぞれカットする対象の光線の波長帯域が異なるものであり、本実施の形態では、第１光線カットグループ３５と、第２光線カットグループ３６とから構成されている。

第１光線カットグループ３５は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる。また、この第１光線カットグループ３５は、物理膜厚が６８ｎｍ以上であって７４ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１０７ｎｍ以上であって１４８ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなる。

また、第２光線カットグループ３６は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる。また、この第２光線カットグループ３６は、物理膜厚が８７ｎｍ以上であって１０６ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１３７ｎｍ以上であって１６７ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなる。

複数の共通膜３３は、複数の光線カットグループそれぞれに隣接して配されている。これら共通膜３３は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループである。この共通膜３３は、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなる。

上記した構成により、本実施の形態にかかる赤外線カットフィルタ１では、図３に示すような透過率特性が得られる。

この実施の形態にかかる赤外線カットフィルタ１の波長特性を実際に測定し、その測定結果や構成を図４や表１に実施例１として示す。

本実施例１では、透明基板として、Ｎ大気中における屈折率が１，５４である水晶板２を用いている。また、第１薄膜３１として、Ｎ大気中における屈折率が２．３０００であるＴｉＯ₂を用い、第２薄膜３１として、Ｎ大気中における屈折率が１．４６０００であるＳｉＯ₂を用い、これらの中心波長を７２５．００ｎｍとしている。

これら各薄膜３１、３２各々の光学膜厚が、表１に示すような値になるように上記した４８層からなる多層膜３の製造方法により各薄膜３１、３２が形成され、図４に示すような透過特性が得られる。なお、この実施例１では、光線の入射角を０度、すなわち光線を垂直入射させている。

表１は、赤外線カットフィルタ１の多層膜３の組成及び各薄膜（第１薄膜３１、第２薄膜３２）の光学膜厚を示している。

また、この実施例１では、表１に示すように、多層膜３の４８層のうち、１層と２層が調整層３４として構成され、３層〜１９層が第１光線カットグループとして構成され、２０層〜２２層が共通膜３３として構成され、２３層〜２８層が第２光線カットグループとして構成され、２９層〜４７層が共通膜３３として構成され、４８層が調整層３４として構成されている。

図４に示すように、この実施例１にかかる赤外線カットフィルタ１では、可視域である約４００ｎｍから約６５０ｎｍまでの波長の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線である約６８０ｎｍから約１２００ｎｍまでの透過量を略０％（具体的に約５％以下）に抑えている。

上記したように、本実施の形態によれば、光線カットフィルタとして薄型の赤外線カットフィルタ１だけで赤外線カットを行うことができる。

すなわち、本実施の形態にかかる光線カットフィルタ１によれば、多層膜を複数の光線カットグループ（第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６）に分けるので、１つの光線カットグループ内の膜の層数を増やすことなく、広域の波長における透過率の変化率（変移量）を抑える特性を有する。そして、本実施の形態にかかる光線カットフィルタ１によれば、さらに、多層膜は、第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６と共通膜３３とから構成され、第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６それぞれには、それぞれ共通の光学膜厚からなる共通膜３３が隣接して配されるので、これら第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６と共通膜３３とを組合わせた合成波を構成する。この本実施の形態にかかる光線カットフィルタ１の特性によれば、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることができる。具体的に、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近から上限波長である約６５０ｎｍ付近までの光線を透過させながら、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることができる。その結果、本実施の形態にかかる光線カットフィルタ１は、別途赤外吸収ガラスを必要としない。

また、複数の光線カットグループは、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる第１光線カットグループ３５と、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる第２光線カットグループ３６とから構成され、共通膜３３は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループであるので、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることができる。

具体的に、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる第１光線カットグループ３５と、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループ（共通膜３３）とが隣接して設けられるので、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近の光線を透過させることができ、前記共通膜の光学膜厚が１．８０を越える場合、可視光の透過が阻害されることになる。さらに、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる第２光線カットグループ３６と、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループ（共通膜３３）とが隣接して設けられるので、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることができる。その結果、可視域である約４００ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長の光線を透過させながら、約６５０ｎｍ〜約１１００ｎｍの波長の光線の透過量を抑えることができるだけでなく、約１１００ｎｍ〜約１２００ｎｍの波長の光線の透過量も抑えることができる。

また、多層膜は、高屈折率材料からなるＴｉＯ₂もしくはＮｂ₂Ｏ₂を用いた第１薄膜３１と、低屈折率材料からなるＳｉＯ₂を用いた第２薄膜３２とが交互に複数積層されてなり、第１光線カットグループ３５は、物理膜厚が６８ｎｍ以上であって７４ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１０７ｎｍ以上であって１４８ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなり、第２光線カットグループ３６は、物理膜厚が８７ｎｍ以上であって１０６ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１３３ｎｍ以上であって１６７ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなり、共通膜３３は、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である第１薄膜３１と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である第２薄膜３２とからなる光線カットグループであるので、可視域の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線の透過量を抑えることができる。具体的に、上記した物理膜厚と材料からなる第１光線カットグループ３５と、上記した物理膜厚と材料からなる光線カットグループ（共通膜３３）とが隣接して設けられるので、可視域の下限波長である約４００ｎｍ付近の光線を透過させることができ、さらに、上記した物理膜厚と材料からなる第２光線カットグループ３６と、上記した物理膜厚と材料からなる光線カットグループ（共通膜３３）とが隣接して設けられるので、赤外域における光線の透過量を抑える帯域を広げることができる。その結果、可視域である約４００ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長の光線を透過させながら、約６５０ｎｍ〜約１１００ｎｍの波長の光線の透過量を抑えることができるだけでなく、約１１００ｎｍ〜約１２００ｎｍの波長の光線の透過量も抑えることができる。

また、多層膜には、屈折率が変化する位置に調整層３４が設けられているので、リップルの発生を抑制することができ、特に透過させたに波長領域におけるリップルの発生を抑制することができ、急峻に変位する透過率の変移量も抑えることができる。

なお、本実施の形態では、可視域から赤外域に亘る帯域の光線をカットすることを対象とする多層膜３を形成しているが、これに限定されるものではなく、併せて紫外域から可視域に亘る帯域の光線をカットすることを対象とする多層膜を形成してもよい。そして、本実施の形態では、水晶板２の一主面２１上に可視域から赤外域に亘る帯域の光線をカットすることを対象とする多層膜３を形成し、他主面２２上に反射防止膜４を形成しているが、これに限定されるものではなく、任意に設計変更可能である。

また、本実施の形態では、透明基板に水晶板２を用いているが、これに限定されるものではなく、光線が透過可能な基板であれば、例えばガラス板であってもよい。また、水晶板２も限定されるものではなく、単板の水晶板、例えば複屈折板であってもよく、複数枚からなる複屈折板であってもよい。また、水晶板とガラス板を組合わせて透明基板を構成してもよい。

また、本実施の形態では、第１薄膜３１にＴｉＯ₂を用いているが、これに限定されるものではなく、第１薄膜３１が高屈折率材料からなっていればよく、例えば、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₂、Ｎｂ₂Ｏ₂等を用いてよい。また、第２薄膜３２にＳｉＯ₂を用いているが、これに限定されるものではなく、第２薄膜３２が低屈折率材料からなっていればよく、例えば、ＭｇＦ₂等を用いてもよい。

また、本実施の形態では、複数の光線カットグループを第１光線カットグループ３５と第２光線カットグループ３６とから構成しているが、これに限定されるものではなく、３つ以上の構成カットグループであってもよい。

また、本実施の形態では、多層膜３や反射防止膜４を真空蒸着法により水晶板２に形成しているが、これに限定されるものではなく、これら多層膜３や反射防止膜４をイオンアシスト蒸着法やスパッタリング法などの他の手法により水晶板２に形成してもよい。

また、本実施例１では、多層膜３は４８層から構成されているが、その層数は限定されるものではなく、例えば、６０層であってもよい。

具体的に、６０層の多層膜３の実施例（実施例２）を、以下に示す。

この本実施例２にかかる赤外線カットフィルタ１は、上記した本実施の形態および実施例１に対して、多層膜３の構成が異なる。そこで、本実施例２では、上記した本実施の形態および実施例１と異なる多層膜３の構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。そのため、本実施の形態および実施例１と同一の構成による作用効果は、上記した本実施の形態および実施例１と同様の作用効果を有する。

本実施例２では、各薄膜（第１薄膜３１、第２薄膜３２）各々の光学膜厚が、表２に示すような値になるように上記した６０層からなる多層膜３の製造方法により各第１薄膜３１、第２薄膜３２が形成され、図５に示すような透過特性が得られる。

表２は、赤外線カットフィルタ１の多層膜３の組成及び各薄膜（第１薄膜３１、第２薄膜３２）の光学膜厚を示している。

また、この実施例２では、表２に示すように、多層膜３の６０層のうち、１、１１、１２、１８〜２２、４０層が調整層３ｄとして構成されている。

また、この実施例２では、表２に示すように、多層膜３の６０層のうち、１層〜４層が調整層３４として構成され、５層〜２５層が第１光線カットグループとして構成され、２６層が調整層３４として構成され、２７層〜３１層が共通膜３３として構成され、３２層〜３６層が第２光線カットグループとして構成され、３７層〜５９層が共通膜３３として構成され、６０層が調整層３４として構成されている。

上記したように、本実施例２では、調整層３４が、水晶板２と第１光線カットグループ３５との間と、第１光線カットグループ３５と共通膜３３との間と、第２光線カットグループ３６の外方に配されている。特に、第１光線カットグループ３５と共通膜３３との間の調整層３４は、屈折率が急激に変化するのを防ぐために設けられており、上記した実施例１と比べて透過率の変移を緩和にすることができるが、実施例１と比べてその分の厚みを増すことになる。

図５に示すように、この実施例２にかかる赤外線カットフィルタ１では、可視域である約４００ｎｍから約６５０ｎｍまでの波長の光線を透過させながら、赤外域（特に近赤外域）の光線である約６８０ｎｍから約１２００ｎｍまでの透過量を略０％（具体的に約２％以下）に抑えている。

なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、少なくとも赤外線カットを含む光線カットフィルタに適用できる。

１光線カットフィルタ（赤外線カットフィルタ）
２透明基板（水晶板）
２１水晶板の一主面
２２水晶版の他主面
３多層膜
３１第１薄膜
３２第２薄膜
３３共通膜
３４調整層
３５第１光線カットグループ
３６第２光線カットグループ
４反射防止膜

Claims

光線カットフィルタにおいて、
透明基板と、この透明基板上に形成され所望の波長帯域の光線をカットする多層膜とからなり、
前記多層膜は、予め設定した光学膜厚ごとに区分した、カットする対象の光線の波長帯域が異なる複数の光線カットグループと、共通の光学膜厚からなる複数の共通膜とから構成され、
前記複数の光線カットグループには、それぞれ前記共通膜が隣接して設けられたことを特徴とする光線カットフィルタ。
請求項１に記載の光線カットフィルタにおいて、
前記複数の光線カットグループは、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が０．９以上であって１．１５未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループと、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．１５以上であって１．３０未満である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループとから構成され、
前記共通膜は、中心波長が７００ｎｍ以上であって７５０ｎｍ以下であり、光学膜厚が１．３０以上であって１．８０以下である少なくとも１つのカット層からなる光線カットグループであることを特徴とする光線カットフィルタ。
請求項１または２に記載の光線カットフィルタにおいて、
前記多層膜は、高屈折率材料からなるＴｉＯ₂もしくはＮｂ₂Ｏ₂を用いた第１薄膜と、低屈折率材料からなるＳｉＯ₂を用いた第２薄膜とが交互に複数積層されてなり、
前記複数の光線カットグループは、物理膜厚が６８ｎｍ以上であって７４ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１０７ｎｍ以上であって１４８ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループと、物理膜厚が８７ｎｍ以上であって１０６ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１３７ｎｍ以上であって１６７ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループとから構成され、
前記共通膜は、物理膜厚が９８ｎｍ以上であって１４７ｎｍ以下である前記第１薄膜と、物理膜厚が１５５ｎｍ以上であって２３２ｎｍ以下である前記第２薄膜とからなる光線カットグループであることを特徴とする光線カットフィルタ。
請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の光線カットフィルタにおいて、
前記多層膜は、屈折率が変化する位置に調整層を含むことを特徴とする光線カットフィルタ。