JP2010206626A - Optical filter, and imaging system - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical filter and imaging device capable of performing photographing not only at daytime during which natural light is made incident, but also under night vision such as at nighttime. <P>SOLUTION: In the imaging device 1, at least a lens 12, an optical filter 13 and an imaging element 14 are disposed in order from an external subject side along an optical axis 11, and the optical filter 13 is constituted of a crystal plate 2 and dual anti-reflection coating 3 formed on one principal surface 21 of the crystal plate 2 for preventing light beam reflection in a visible area and in an infrared area. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、本発明は、予め設定した波長帯域の光線の反射を防止する光学フィルタおよび撮像システムに関する。   The present invention relates to an optical filter and an imaging system that prevent reflection of light in a preset wavelength band.

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(Charge Coupled Device )やMOS(Metal Oxide Semiconductor )等の撮像素子が順に配設されている(例えば、特許文献1参照)。なお、ここでいう撮像素子は、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。   In an optical system of an electronic camera typified by a general video camera or a digital still camera, a coupling optical system, an infrared cut filter, an optical low-pass filter, a CCD (Charge Coupled Device), and a MOS from the subject side along the optical axis. Image sensors such as (Metal Oxide Semiconductor) are sequentially arranged (see, for example, Patent Document 1). Note that the imaging element referred to here has a sensitivity characteristic that responds to light having a wider wavelength band than light having a wavelength band (visible light) visible to the human eye. Therefore, in addition to visible light, it also responds to light in the infrared region and ultraviolet region.

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。   The human eye responds to light having a wavelength in the range of about 400 to 620 nm in a dark place and responds to light having a wavelength in the range of about 420 to 700 nm in a bright place. In contrast, for example, a CCD responds with high sensitivity to light having a wavelength in the range of 400 to 700 nm, and further responds to light having a wavelength of less than 400 nm and light having a wavelength of more than 700 nm.

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、撮像素子であるCCDのほかに赤外線カットフィルタを設けて、撮像素子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。   For this reason, in the imaging device described in Patent Document 1 below, an infrared cut filter is provided in addition to the CCD that is the imaging element so that infrared rays do not reach the imaging element, and the captured image is close to the human eye. Is to be obtained.

また、従来の光学フィルタでは、人間の目で見える可視域での透過率を少しでも向上させるために当該可視域において光の反射を低減させる反射防止膜(ARコート)を光学フィルタの主面に施すことが一般的なフィルタ構成となっている。   In addition, in the conventional optical filter, an antireflection film (AR coating) that reduces the reflection of light in the visible range is provided on the main surface of the optical filter in order to improve the transmittance in the visible range that can be seen by human eyes. Applying is a general filter configuration.

特開2000−209510号公報JP 2000-209510 A

ところで、撮像デバイスには、一般的なビデオカメラやデジタルスチルカメラ以外に、監視カメラなどの通常の撮影とは異なる他の用途で用いる撮像デバイスがある。   By the way, in addition to general video cameras and digital still cameras, there are imaging devices used for other purposes different from normal shooting such as surveillance cameras.

例えば、監視カメラでは、昼間だけではなく、夜間の暗視での監視撮影も行う必要がある。夜間などの暗視下における撮影は、人の目では見えない状態での撮影となるので、通常の可視域を撮影の帯域とするカメラでは暗視下における撮影を行うことができない。そのため、現在、夜間などの暗視下における撮影は、赤外域の光線を用いて行なわれているが、上記の特許文献1に記載の撮像デバイスでは、赤外域の光線をカットする赤外線カットフィルタを設けているので、暗視での撮影に用いることができない。また、従来の光学フィルタでは、可視域における光の反射を低減させる反射防止膜を主面に施しているだけで、同時に赤外域における光の反射を低減させるものはない。   For example, in a surveillance camera, it is necessary to perform surveillance photography not only in the daytime but also in night vision. Shooting under night vision, such as at night, is performed in a state where it cannot be seen by the human eye, so a camera with a normal visible range for shooting cannot perform shooting under night vision. For this reason, currently, shooting under night vision such as night is performed using infrared rays. However, in the imaging device described in Patent Document 1, an infrared cut filter that cuts infrared rays is used. Since it is provided, it cannot be used for night vision photography. Further, in the conventional optical filter, only the antireflection film for reducing the reflection of light in the visible region is provided on the main surface, and there is no one that simultaneously reduces the reflection of light in the infrared region.

そこで、上記課題を解決するために本発明は、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影が可能な光学フィルタおよび撮像デバイスを提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an optical filter and an imaging device capable of photographing not only in daytime when natural light enters but also under night vision such as at night.

上記の目的を達成するため、本発明にかかる撮像デバイスに設ける光学フィルタは、透明基板と、この透明基板の一主面上に形成され2つの波長帯域における光線の反射を防止するデュアル反射防止コートとからなり、前記2つの波長帯域は、可視域と赤外域であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical filter provided in an imaging device according to the present invention includes a transparent substrate and a dual antireflection coating that is formed on one main surface of the transparent substrate and prevents reflection of light in two wavelength bands. The two wavelength bands are a visible region and an infrared region.

本発明にかかる光学フィルタによれば、前記透明基板の一主面上に形成され前記可視域と前記赤外域における光線の反射を防止する前記デュアル反射防止コートが設けられているので、前記可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、前記赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることが可能となり、その結果、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影を行うことが可能となる。   According to the optical filter of the present invention, since the dual antireflection coating that is formed on one main surface of the transparent substrate and prevents reflection of light in the visible region and the infrared region is provided, the visible region The reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to substantially zero, and as a result, not only in daytime when natural light enters but also in night vision such as at night Shooting can be performed.

前記構成において、前記透明基板の他主面上にも前記デュアル反射防止コートが形成されてもよい。   In the above configuration, the dual antireflection coating may also be formed on the other main surface of the transparent substrate.

この場合、前記透明基板の他主面上にも前記デュアル反射防止コートが形成されるので、前記透明基板の一主面上のみに前記デュアル反射防止コートを形成するのと比較して、前記可視域および前記赤外域の所望帯域における反射率を抑えるのにより好適であり、さらに、前記可視域および前記赤外域の所望帯域における透過率を向上させることも可能となる。加えて、反射率を抑える不要帯域では、反射率が増加することでカットコートとしても機能させることも可能となる。   In this case, since the dual antireflection coating is also formed on the other main surface of the transparent substrate, the visible light is compared with the case where the dual antireflection coating is formed only on one main surface of the transparent substrate. It is more preferable to suppress the reflectance in the desired band in the infrared region and the infrared region, and it is also possible to improve the transmittance in the desired band in the visible region and the infrared region. In addition, in an unnecessary band that suppresses the reflectance, the reflectance can be increased to function as a cut coat.

具体的に、この構成によれば、前記透明基板の両主面上に前記デュアル反射防止コートを形成した場合、当該光学フィルタに光が入射する際に1つの前記デュアル反射防止コート(例えば前記基板の一主面に形成された前記デュアル反射防止コート)を通過し、この1つの前記デュアル反射防止コートを通過した光がもう一方の前記デュアル反射防止コート(例えば前記基板の他主面に形成された前記デュアル反射防止コート)を通過して当該光学フィルタを通過するので、1つの前記デュアル反射防止コートにより前記可視域および赤外域の所望帯域における反射率を抑えた光に対して、さらにもう一方の前記デュアル反射防止コートにより前記可視域および赤外域の所望帯域における反射率を抑えることになり、その結果、反射率抑制の相乗効果を有することになる。さらに、前記可視域および赤外域の所望帯域における透過率に関しても、反射率と同様の理由により相乗効果を有することになる。   Specifically, according to this configuration, when the dual antireflection coating is formed on both main surfaces of the transparent substrate, when the light enters the optical filter, one dual antireflection coating (for example, the substrate) is formed. The light passing through the dual antireflection coating formed on one main surface and passing through the one dual antireflection coating is formed on the other dual antireflection coating (for example, the other main surface of the substrate). Since the light passes through the optical filter through the dual antireflection coating, the other antireflection coating suppresses the reflectance in the desired band in the visible region and the infrared region by using the dual antireflection coating. The dual anti-reflection coating of the present invention suppresses the reflectance in the desired band of the visible region and the infrared region. It will have a multiplication effect. Further, the transmittance in the desired band in the visible region and the infrared region has a synergistic effect for the same reason as the reflectance.

前記構成において、前記デュアル反射防止コートは、高屈折率材料からなる第1薄膜と、低屈折率材料からなる第2薄膜とが交互に複数積層されてなってもよい。   In the above configuration, the dual antireflection coating may be formed by alternately laminating a plurality of first thin films made of a high refractive index material and second thin films made of a low refractive index material.

前記構成において、前記デュアル反射防止コートには、2つの波長帯域における光線の反射を防止する反射防止コートと、前記2つの波長帯域の間の波長帯域の光線の透過を抑えるカットコートが含まれてもよい。   In the above configuration, the dual antireflection coating includes an antireflection coating for preventing light reflection in two wavelength bands and a cut coat for suppressing transmission of light in a wavelength band between the two wavelength bands. Also good.

前記構成において、前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が2.000以上であって3.000未満であり、前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が0.100以上であって1.000未満であり、前記カットコートは、低屈折率材料からなり、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が1.000以上であって2.000未満であってもよい。   In the above configuration, the first thin film of the antireflection coating has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 2.000 or more and less than 3.000, and the reflection The second thin film of the prevention coat has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 0.100 or more and less than 1.000, and the cut coat has a low refractive index. It may be made of a material, the center wavelength may be 450 nm or more and 550 nm or less, and the optical film thickness may be 1.000 or more and less than 2.000.

この場合、前記可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、前記赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることが可能となる。具体的に、前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が2.000以上であって3.000未満であり、前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が0.100以上であって1.000未満であり、前記カットコートは、低屈折率材料からなり、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が1.000以上であって2.000未満であるので、反射率を略ゼロに抑えることができる可視域の下限波長を約450nm、上限波長を約650nmとし、かつ、反射率を略ゼロに抑えることができる赤外域の下限波長を約800nm、上限波長を約1000nmとすることが可能となる。   In this case, the reflectance in the visible region can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to substantially zero. Specifically, the first thin film of the antireflection coating has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 2.000 or more and less than 3.000, and the reflection The second thin film of the prevention coat has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 0.100 or more and less than 1.000, and the cut coat has a low refractive index. It is made of a material, its central wavelength is 450 nm or more and 550 nm or less, and its optical film thickness is 1.000 or more and less than 2.000. The lower limit wavelength is about 450 nm, the upper limit wavelength is about 650 nm, and the lower limit wavelength in the infrared region where the reflectance can be suppressed to substantially zero is about 800 nm, and the upper limit wavelength is about 1000 nm. It is possible to become.

前記構成において、前記高屈折率材料には、TiO2もしくはNb25が用いられ、前記低屈折率材料には、SiO2が用いられ、前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その物理膜厚が97nm以上であって180nm以下であり、前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その物理膜厚が7nm以上であって95nm以下であり、前記カットコートは、その物理膜厚が77nm以上であって189nm以下であってもよい。 In the above configuration, TiO 2 or Nb 2 O 5 is used for the high refractive index material, SiO 2 is used for the low refractive index material, and the first thin film of the antireflection coating has its physical properties. The film thickness is 97 nm or more and 180 nm or less, the second thin film of the antireflection coating has a physical film thickness of 7 nm or more and 95 nm or less, and the cut coat has a physical film thickness of 77 nm. It is above and may be 189 nm or less.

この場合、前記可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、前記赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることが可能となる。具体的に、前記高屈折率材料には、TiO2もしくはNb25が用いられ、前記低屈折率材料には、SiO2が用いられ、前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その物理膜厚が97nm以上であって180nm以下であり、前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その物理膜厚が7nm以上であって95nm以下であり、前記カットコートは、その物理膜厚が77nm以上であって189nm以下であるので、反射率を略ゼロに抑えることができる可視域の下限波長を約450nm、上限波長を約650nmとし、かつ、反射率を略ゼロに抑えることができる赤外域の下限波長を約800nm、上限波長を約1000nmとすることが可能となる。 In this case, the reflectance in the visible region can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to substantially zero. Specifically, TiO 2 or Nb 2 O 5 is used for the high refractive index material, SiO 2 is used for the low refractive index material, and the first thin film of the antireflection coating has a physical structure. The film thickness is 97 nm or more and 180 nm or less, the second thin film of the antireflection coating has a physical film thickness of 7 nm or more and 95 nm or less, and the cut coat has a physical film thickness of 77 nm. Since it is above and is 189 nm or less, the lower limit wavelength of the visible region where the reflectance can be suppressed to substantially zero is about 450 nm, the upper limit wavelength is about 650 nm, and the infrared region where the reflectance can be suppressed to substantially zero The lower limit wavelength can be about 800 nm and the upper limit wavelength can be about 1000 nm.

前記構成において、前記デュアル反射防止コートには、屈折率が変化する位置に調整コートが含まれてもよい。   In the above configuration, the dual antireflection coating may include an adjustment coating at a position where the refractive index changes.

この場合、前記デュアル反射防止コートに前記調整コートが含まれているので、リップルの発生を抑制することが可能となり、特に反射防止させたい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、急峻に変位する反射率の変移量も抑えることが可能となる。   In this case, since the adjustment coating is included in the dual antireflection coating, it is possible to suppress the generation of ripples, and in particular, it is possible to suppress the generation of ripples in the wavelength region where antireflection is desired. It is also possible to suppress the amount of change in the reflectance that is displaced in the distance.

上記の目的を達成するため、本発明にかかる撮像デバイスは、光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系、本発明にかかる光学フィルタ、撮像素子が順に配設されたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging device according to the present invention includes, in order, at least a coupling optical system in which light is incident from the outside along the optical axis, an optical filter according to the present invention, and an imaging element. It is arranged.

本発明にかかる撮像デバイスによれば、簡易な構成により、光量に影響を受けることなく昼間や夜間の暗視下などいずれの環境であっても撮影を行うことが可能となる。また、本発明にかかる撮像デバイスによれば、前記光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、前記結合光学系、本発明にかかる光学フィルタ、前記撮像素子が順に配設されるので、前記可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、前記赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることが可能となり、その結果、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影が可能となる。   According to the imaging device of the present invention, it is possible to perform photographing in any environment such as daytime or nighttime night vision without being affected by the amount of light with a simple configuration. Further, according to the imaging device according to the present invention, at least the coupling optical system, the optical filter according to the present invention, and the imaging element are sequentially arranged from the external subject side along the optical axis. The reflectance in the visible range can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to substantially zero. As a result, it is possible not only in daytime when natural light enters but also in night vision such as nighttime. Even shooting is possible.

上記の目的を達成するため、本発明にかかる撮像デバイスは、光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系、複数のフィルタを切換配置可能なフィルタ群、本発明にかかる光学フィルタ、撮像素子が順に配設され、前記フィルタ群では、赤外線カットを目的とした赤外線カットフィルタと、赤外線カットを目的としない透明フィルタとから構成され、これらのいずれか一方が選択的に前記光軸上に配されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging device according to the present invention includes at least a coupling optical system that makes light incident from the outside along the optical axis from the outside subject side, a filter group that can switch and arrange a plurality of filters, An optical filter and an image sensor according to the present invention are arranged in order, and the filter group includes an infrared cut filter for the purpose of cutting infrared rays and a transparent filter that is not intended for the use of infrared cuts. It is selectively arranged on the optical axis.

本発明にかかる撮像デバイスによれば、赤外線カットを目的とした昼間の撮影と、赤外線カットを目的としない夜間などの暗視下での撮影において光路長を変更することなく好適に行うことが可能となる。また、本発明にかかる撮像デバイスによれば、前記光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、前記結合光学系、前記フィルタ群、本発明にかかる光学フィルタ、前記撮像素子が順に配設され、前記フィルタ群では、前記赤外線カットフィルタと前記透明フィルタとのいずれか一方が選択的に前記光軸上に配されるので、前記可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、前記赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることが可能となり、その結果、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影が可能となる。なお、従来の映像用の反射防止コートは可視域のみで設計されており、赤外域でも撮影をしようとすると、より広帯域での反射防止コートが必要となっていた。これに対して、本発明によれば、前記可視機と前記赤外域のける光線の反射を防止する前記デュアル反射防止コートが本発明にかかる光学フィルタに形成されているので、反射防止コートの膜の層数を増やすことなく安価で高性能の撮像デバイスが得られる。   According to the imaging device of the present invention, it is possible to suitably perform the daytime shooting for the purpose of cutting infrared rays and the nighttime shooting for the purpose of cutting infrared rays without changing the optical path length. It becomes. Further, according to the imaging device according to the present invention, at least the coupling optical system, the filter group, the optical filter according to the present invention, and the imaging element are sequentially arranged from the outside subject side along the optical axis. In the filter group, since either one of the infrared cut filter and the transparent filter is selectively disposed on the optical axis, the reflectance in the visible region is suppressed to substantially zero, and the infrared region It is possible to suppress the reflectance in the desired band to substantially zero, and as a result, it is possible to shoot not only in the daytime when natural light enters but also under night vision such as at night. Note that the conventional antireflection coating for video is designed only in the visible range, and when shooting in the infrared range, an antireflection coating in a wider band is required. On the other hand, according to the present invention, since the dual antireflection coating for preventing reflection of light rays in the visible region and the infrared region is formed on the optical filter according to the present invention, the film of the antireflection coating An inexpensive and high-performance imaging device can be obtained without increasing the number of layers.

本発明によれば、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影が可能な光学フィルタおよび撮像デバイスを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the optical filter and imaging device which can image | photograph not only in the daytime when natural light enters but under night visions, such as nighttime.

図1は、本実施の形態にかかる撮像デバイスの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging device according to the present embodiment. 図2は、本実施の形態にかかる光学フィルタの構成を示す概略模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the optical filter according to the present embodiment. 図3は、本実施の形態にかかる光学フィルタの構成を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the optical filter according to the present embodiment. 図4は、本実施の形態にかかる光学フィルタの反射率特性を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing the reflectance characteristics of the optical filter according to the present embodiment. 図5は、本実施例1にかかる光学フィルタの反射率特性を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph illustrating the reflectance characteristics of the optical filter according to the first embodiment. 図6は、本実施例2にかかる光学フィルタの反射率特性を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph illustrating the reflectance characteristics of the optical filter according to the second embodiment. 図7は、本実施例1にかかるデュアルパスフィルタを片面に設けた光学フィルタと、本実施例1の他の例にかかるデュアルパスフィルタを両面に設けた光学フィルタとの透過率特性を示すグラフ図である。FIG. 7 is a graph showing transmittance characteristics of an optical filter having a dual-pass filter according to the first embodiment provided on one side and an optical filter having a dual-pass filter according to another example of the first embodiment provided on both sides. FIG. 図8は、本実施例2にかかるデュアルパスフィルタを片面に設けた光学フィルタと、本実施例2の他の例にかかるデュアルパスフィルタを両面に設けた光学フィルタとの透過率特性を示すグラフ図である。FIG. 8 is a graph showing transmittance characteristics of an optical filter having a dual-pass filter according to the second embodiment provided on one side and an optical filter having a dual-pass filter according to another example of the second embodiment provided on both sides. FIG. 図9は、本実施の他の形態にかかる撮像デバイスの概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an imaging device according to another embodiment of the present invention.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態にかかる撮像デバイス1には、図1に示すように、光軸11に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系であるレンズ12、光学フィルタ13、CCDやCMOSなどの撮像素子14が順に配設されている。   As shown in FIG. 1, the imaging device 1 according to the present embodiment includes a lens 12 and an optical filter 13 that are coupled optical systems that allow light to enter at least from the outside along the optical axis 11 from the external subject side. In addition, an image sensor 14 such as a CCD or a CMOS is disposed in order.

光学フィルタ13は、図2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2つの波長帯域における光線の反射を防止するデュアル反射防止コート3とからなる。なお、本実施の形態でいう2つの波長帯域とは、可視域と赤外域とのことをいう。   As shown in FIG. 2, the optical filter 13 includes a quartz plate 2 that is a transparent substrate and a dual anti-reflection coating 3 that is formed on one main surface 21 of the quartz plate 2 and prevents reflection of light rays in two wavelength bands. It consists of. Note that the two wavelength bands in the present embodiment refer to a visible region and an infrared region.

デュアル反射防止コート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の一主面21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。 The dual antireflection coating 3 is formed by alternately laminating a plurality of first thin films 31 made of a high refractive index material and second thin films 32 made of a low refractive index material. Therefore, the odd-numbered layers counted from the one main surface 21 side of the quartz plate 2 are constituted by the first thin films 31, and the even-numbered layers are constituted by the second thin films 32. In this embodiment, TiO 2 is used for the first thin film and SiO 2 is used for the second thin film.

このデュアル反射防止コート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に示すようなデュアル反射防止コート3が形成される。なお、第1薄膜31および第2薄膜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。 As a method of manufacturing the dual antireflection coating 3, TiO 2 and SiO 2 are alternately vacuum deposited on a main surface 21 of the quartz plate 2 by a known vacuum deposition apparatus (not shown), as shown in FIG. Such a dual antireflection coating 3 is formed. The film thickness adjustment of the first thin film 31 and the second thin film 32 is performed by performing a vapor deposition operation while monitoring the film thickness, and when a predetermined film thickness is reached, a shutter (not shown) provided near the vapor deposition source (not shown). (Omitted) is closed to stop the vapor deposition of the vapor deposition material (TiO 2 , SiO 2 ).

デュアル反射防止コート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・・・16層から構成されている。これら1層、2層、3層・・・16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・・・16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。   As shown in FIG. 2, the dual antireflection coating 3 includes a plurality of layers defined by ordinal numbers in order from the one principal surface 21 side of the quartz plate 2, in this embodiment, one layer, two layers, three layers,... It is composed of layers. Each of these 1 layer, 2 layers, 3 layers,..., 16 layers is formed by laminating a first thin film 31 and a second thin film 32. When the optical film thickness of the laminated first thin film 31 and second thin film 32 is different, the thickness of each of the first layer, the second layer, the third layer,. In addition, the optical film thickness here is calculated | required by Numerical formula 1 mentioned below.

[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)
上記したデュアル反射防止コート3には、2つの波長帯域における光線の反射を防止する反射防止コート33と、2つの波長帯域の間の波長帯域の光線の透過を抑えるカットコート34と、屈折率が変化する位置に調整コート35が含まれている。
[Formula 1]
Nd = d × N × 4 / λ (Nd: optical film thickness, d: physical film thickness, N: refractive index, λ: center wavelength)
The dual antireflection coating 3 described above has an antireflection coating 33 that prevents reflection of light in two wavelength bands, a cut coat 34 that suppresses transmission of light in the wavelength band between the two wavelength bands, and a refractive index. An adjustment coat 35 is included at the changing position.

具体的に、反射防止コート33の第1薄膜31および第2薄膜32は、次のように設計されている。   Specifically, the first thin film 31 and the second thin film 32 of the antireflection coating 33 are designed as follows.

第1薄膜31には高屈折率材料であるTiO2もしくはNb25が用いられ、この第1薄膜31の中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が2.000以上であって3.000未満である。また、第1薄膜31の物理膜厚は、97nm以上であって180nm以下である。 The first thin film 31 is made of TiO 2 or Nb 2 O 5 which is a high refractive index material. The central wavelength of the first thin film 31 is 450 nm or more and 550 nm or less, and the optical film thickness is 2.000. It is above and is less than 3.000. The physical film thickness of the first thin film 31 is 97 nm or more and 180 nm or less.

第2薄膜32には低屈折率材料であるSiO2が用いられ、この第2薄膜32の中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が0.100以上であって1.000未満である。また、第2薄膜32の物理膜厚は、7nm以上であって95nm以下である。 The second thin film 32 is made of SiO 2 which is a low refractive index material. The central wavelength of the second thin film 32 is 450 nm or more and 550 nm or less, and the optical film thickness is 0.100 or more and 1 Less than .000. The physical film thickness of the second thin film 32 is 7 nm or more and 95 nm or less.

また、カットコート34は、デュアル反射防止コート3の中間層辺りに位置し、低屈折率材料からなる第2薄膜32である。このカットコート34の中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が1.000以上であって2.000未満である。また、カットコート34の物理膜厚は、77nm以上であって189nm以下である。   The cut coat 34 is a second thin film 32 that is located around the intermediate layer of the dual antireflection coating 3 and made of a low refractive index material. The center wavelength of this cut coat 34 is 450 nm or more and 550 nm or less, and its optical film thickness is 1.000 or more and less than 2.000. The physical thickness of the cut coat 34 is 77 nm or more and 189 nm or less.

また、調整コート35は、デュアル反射防止コート3の最下層辺りと、最上層辺りに位置している。   The adjustment coat 35 is positioned around the lowermost layer of the dual antireflection coating 3 and around the uppermost layer.

上記した構成により、本実施の形態にかかる光学フィルタ13では、図4に示すような反射率特性が得られる。   With the configuration described above, the optical filter 13 according to the present embodiment can obtain reflectance characteristics as shown in FIG.

この実施の形態にかかる光学フィルタ13の波長特性を実際に測定し、その測定結果や構成を実施例1として図5や表1に示す。   The wavelength characteristics of the optical filter 13 according to this embodiment are actually measured, and the measurement results and configuration are shown in FIG.

本実施例1では、透明基板として、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、大気中における屈折率が2.3000であるTiO2を用い、第2薄膜32として、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500.00nmとしている。 In Example 1, a quartz plate 2 having a refractive index of 1.54 in the atmosphere is used as the transparent substrate. Further, as the first thin film 31, TiO 2 having a refractive index in the atmosphere of 2.3000 is used, and as the second thin film 32, SiO 2 having a refractive index in the atmosphere of 1.46000 is used. Is 500.00 nm.

また、デュアル反射防止コート3は16層からなっており、上記したデュアル反射防止コート3の製造方法により第1薄膜31および第2薄膜32が形成されてデュアル反射防止コート3が構成され、図5に示すような反射防止特性が得られる。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。   The dual antireflection coating 3 is composed of 16 layers, and the dual antireflection coating 3 is formed by forming the first thin film 31 and the second thin film 32 by the manufacturing method of the dual antireflection coating 3 described above. As shown in FIG. In Example 1, the incident angle of the light beam is 0 degree, that is, the light beam is vertically incident.

Figure 2010206626
Figure 2010206626

表1は、光学フィルタ13のデュアル反射防止コート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。   Table 1 shows the composition of the dual antireflection coating 3 of the optical filter 13 and the optical film thickness of each thin film (the first thin film 31 and the second thin film 32).

また、この実施例1では、表1に示すように、デュアル反射防止コート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16層積層されてなる。このデュアル反射防止コート3の16層のうち、1層と2層が調整コート35として構成され、3層〜9層が反射防止コート33として構成され、10層がカットコート34として構成され、11層〜15層が反射防止コート33として構成され、16層が調整コート35として構成されている。   Further, in Example 1, as shown in Table 1, the dual antireflection coating 3 has 16 layers of first thin films 31 made of a high refractive index material and second thin films 32 made of a low refractive index material alternately. It is laminated. Of the 16 layers of the dual antireflection coating 3, one and two layers are configured as the adjustment coating 35, three to nine layers are configured as the antireflection coating 33, and ten layers are configured as the cut coating 34. Layers 15 to 15 are configured as an antireflection coating 33, and 16 layers are configured as an adjustment coating 35.

図5に示すように、この実施例1にかかる光学フィルタ13では、可視域である約400nmから約650nmまでの波長の光線の反射を抑え(反射率略0%)、かつ、赤外域(特に近赤外域)である約900nmから約1000nmまでの波長の光線の反射を抑えている(反射率略0%)。   As shown in FIG. 5, in the optical filter 13 according to the first embodiment, reflection of light having a wavelength from the visible range of about 400 nm to about 650 nm is suppressed (reflectance is approximately 0%), and the infrared region (particularly, The reflection of light having a wavelength from about 900 nm to about 1000 nm, which is the near-infrared region), is suppressed (reflectance of about 0%).

また、上記した本実施の形態や、本実施例1では、16層のデュアル反射防止コート3について説明しているが、デュアル反射防止コート3の層数はこれに限定されるものではなく、任意に設定可能である、具体的に16層のデュアル反射防止コート3以外の他の例として、24層のデュアル反射防止コート3を水晶板2に設けた実施例を実施例2として以下に示す。   Further, in the above-described embodiment and Example 1, the 16-layer dual antireflection coating 3 is described, but the number of layers of the dual antireflection coating 3 is not limited to this, and any As an example other than the 16-layer dual antireflection coating 3, an embodiment in which a 24-layer dual antireflection coating 3 is provided on the quartz plate 2 is shown below as Example 2.

本実施例2では、透明基板として、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、大気中における屈折率が2.3000であるTiO2を用い、第2薄膜32として、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500.00nmとしている。 In the second embodiment, a crystal plate 2 having a refractive index of 1.54 in the atmosphere is used as the transparent substrate. Further, as the first thin film 31, TiO 2 having a refractive index in the atmosphere of 2.3000 is used, and as the second thin film 32, SiO 2 having a refractive index in the atmosphere of 1.46000 is used. Is 500.00 nm.

また、デュアル反射防止コート3は24層からなっており、上記したデュアル反射防止コート3の製造方法により第1薄膜31および第2薄膜32が形成され、図6に示すような反射防止特性が得られる。なお、この実施例2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。   Further, the dual antireflection coating 3 is composed of 24 layers, and the first thin film 31 and the second thin film 32 are formed by the manufacturing method of the dual antireflection coating 3, and the antireflection characteristics as shown in FIG. 6 are obtained. It is done. In the second embodiment, the incident angle of the light beam is 0 degree, that is, the light beam is vertically incident.

Figure 2010206626
Figure 2010206626

表2は、光学フィルタ13のデュアル反射防止コート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。   Table 2 shows the composition of the dual antireflection coating 3 of the optical filter 13 and the optical film thickness of each thin film (the first thin film 31 and the second thin film 32).

また、この実施例2では、表2に示すように、デュアル反射防止コート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24層積層されてなる。このデュアル反射防止コート3の24層のうち、1層と2層が調整コート35として構成され、3層〜9層が反射防止コート33として構成され、10層がカットコート34として構成され、11層〜23層が反射防止コート33として構成され、24層が調整コート35として構成されている。   Further, in Example 2, as shown in Table 2, the dual antireflection coating 3 includes 24 layers of first thin films 31 made of a high refractive index material and second thin films 32 made of a low refractive index material alternately. It is laminated. Of the 24 layers of the dual antireflection coating 3, one and two layers are configured as the adjustment coating 35, three to nine layers are configured as the antireflection coating 33, and ten layers are configured as the cut coating 34. Layers 23 to 23 are configured as an antireflection coating 33, and 24 layers are configured as an adjustment coating 35.

図6に示すように、この実施例2にかかる光学フィルタ13では、可視域である約450nmから約650nmまでの波長の光線の反射を抑え(反射率略0%)、かつ、赤外域(特に近赤外域)である約850nmから約1000nmまでの波長の光線の反射を抑えている(反射率略0%)。   As shown in FIG. 6, in the optical filter 13 according to the second embodiment, reflection of light having a wavelength from the visible range of about 450 nm to about 650 nm is suppressed (reflectance is approximately 0%), and the infrared region (particularly, The reflection of light rays having a wavelength from about 850 nm to about 1000 nm, which is the near infrared region), is suppressed (reflectance of about 0%).

上記した本実施の形態、実施例1,2に示す光学フィルタ13によれば、水晶板2の一主面21上に形成され、可視域と赤外域の2つの波長帯域における光線の反射を防止するデュアル反射防止コート3が設けられているので、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができ、その結果、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影ができる。   According to the optical filter 13 shown in the present embodiment and Examples 1 and 2 described above, it is formed on one main surface 21 of the quartz plate 2 and prevents reflection of light rays in two wavelength bands of the visible region and the infrared region. Since the dual anti-reflection coating 3 is provided, the reflectance in the visible region can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to approximately zero. As a result, daylight when natural light enters You can take pictures not only at night but also under night vision.

また、反射防止コート33の第1薄膜31は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が2.000以上であって3.000未満であり、反射防止コート33の第2薄膜32は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が0.100以上であって1.000未満であり、カットコート34は、低屈折率材料からなり、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が1.000以上であって2.000未満であるので、反射率を略ゼロに抑えることができる可視域の下限波長を約450nm、上限波長を約650nmとし、かつ、反射率を略ゼロに抑えることができる赤外域の下限波長を約800nm、上限波長を約1000nmとすることができる。このように、この構成によれば、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができる。   The first thin film 31 of the antireflection coating 33 has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 2.000 or more and less than 3.000, and the antireflection coating 33. The second thin film 32 has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 0.100 or more and less than 1.000, and the cut coat 34 is made of a low refractive index material. Since the center wavelength is 450 nm or more and 550 nm or less and the optical film thickness is 1.000 or more and less than 2.000, the lower limit of the visible range where the reflectance can be suppressed to substantially zero. The wavelength is set to about 450 nm, the upper limit wavelength is set to about 650 nm, the lower limit wavelength in the infrared region capable of suppressing the reflectance to substantially zero is set to about 800 nm, and the upper limit wavelength is set to about 1000 nm. It is possible. Thus, according to this configuration, the reflectance in the visible region can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to approximately zero.

また、高屈折率材料には、TiO2が用いられ、低屈折率材料には、SiO2が用いられ、反射防止コート33の第1薄膜31は、その物理膜厚が97nm以上であって180nm以下であり、反射防止コート33の第2薄膜32は、その物理膜厚が7nm以上であって95nm以下であり、カットコート34は、その物理膜厚が77nm以上であって189nm以下であるので、反射率を略ゼロに抑えることができる可視域の下限波長を約450nm、上限波長を約650nmとし、かつ、反射率を略ゼロに抑えることができる赤外域の下限波長を約800nm、上限波長を約1000nmとすることができる。このように、この構成によれば、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができる。 In addition, the high refractive index material, TiO 2 is used, the low refractive index material, SiO 2 is used, the first thin film 31 of the antireflection coating 33, the physical film thickness is not more than 97 nm 180 nm The second thin film 32 of the antireflection coating 33 has a physical film thickness of 7 nm or more and 95 nm or less, and the cut coat 34 has a physical film thickness of 77 nm or more and 189 nm or less. The lower limit wavelength in the visible range where the reflectance can be suppressed to substantially zero is about 450 nm, the upper limit wavelength is about 650 nm, and the lower limit wavelength in the infrared range where the reflectance can be suppressed to substantially zero is about 800 nm, the upper limit wavelength. Can be about 1000 nm. Thus, according to this configuration, the reflectance in the visible region can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to approximately zero.

また、デュアル反射防止コート3には、屈折率が変化する位置に調整コート35が含まれているので、リップルの発生を抑制することができ、特に反射防止させたい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、急峻に変位する反射率の変移量も抑えることができる。   In addition, since the dual anti-reflection coating 3 includes the adjustment coating 35 at a position where the refractive index changes, it is possible to suppress the generation of ripples, and particularly suppress the generation of ripples in the wavelength region where it is desired to prevent reflection. Therefore, it is possible to suppress the amount of change in reflectance that is abruptly displaced.

また、上記したように、本実施の形態にかかる撮像デバイス1によれば、簡易な構成により、光量に影響を受けることなく昼間や夜間の暗視下などいずれの環境であっても撮影を行うことができる。すなわち、赤外線カットを目的とした昼間の撮影と、赤外線カットを目的としない夜間などの暗視下での撮影において光路長を変更することなく好適に行うことができる。   In addition, as described above, according to the imaging device 1 according to the present embodiment, shooting is performed in any environment such as daytime or nighttime night vision without being affected by the amount of light with a simple configuration. be able to. That is, it can be suitably performed without changing the optical path length in daytime shooting for the purpose of cutting infrared rays and night-time shooting for purposes such as nighttime without the purpose of cutting infrared rays.

また、本実施の形態にかかる撮像デバイス1によれば、光軸11に沿って外部の被写体側から、少なくとも、レンズ12、光学フィルタ13、撮像素子14が順に配設されるので、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができ、その結果、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影ができる。なお、従来の映像用の反射防止コートは可視域のみで設計されており、赤外域でも撮影をしようとすると、より広帯域での反射防止コートが必要となっていた。これに対して、本発明によれば、前記可視機と前記赤外域のける光線の反射を防止する前記デュアル反射防止コートが本発明にかかる光学フィルタに形成されているので、反射防止コートの膜の層数を増やすことなく安価で高性能の撮像デバイスが得られる。   In addition, according to the imaging device 1 according to the present embodiment, at least the lens 12, the optical filter 13, and the imaging element 14 are arranged in this order from the external subject side along the optical axis 11, so that in the visible region The reflectance can be suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region can be suppressed to substantially zero. As a result, it is possible to shoot not only in the daytime when natural light enters but also under night vision such as at night. . Note that the conventional antireflection coating for video is designed only in the visible range, and when shooting in the infrared range, an antireflection coating in a wider band is required. On the other hand, according to the present invention, since the dual antireflection coating for preventing reflection of light rays in the visible region and the infrared region is formed on the optical filter according to the present invention, the film of the antireflection coating An inexpensive and high-performance imaging device can be obtained without increasing the number of layers.

なお、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。   In the present embodiment, the crystal plate 2 is used as the transparent substrate. However, the present invention is not limited to this, and a glass plate may be used as long as the substrate can transmit light. Further, the quartz plate 2 is not limited, and may be a single plate quartz plate, for example, a birefringent plate or a birefringent plate composed of a plurality of plates. Moreover, you may comprise a transparent substrate combining a quartz plate and a glass plate.

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、Ta22、Nb25等を用いてよい。なお、Nb25は、TiO2と略同じ屈折率を有するので、第1薄膜31にNb25を用いた場合、上記した実施例1,2と同様の効果を有する。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。 In the present embodiment, TiO 2 is used for the first thin film 31. However, the present invention is not limited to this, and the first thin film 31 may be made of a high refractive index material. For example, ZrO 2 Ta 2 O 2 , Nb 2 O 5, or the like may be used. Since Nb 2 O 5 has substantially the same refractive index as TiO 2 , when Nb 2 O 5 is used for the first thin film 31, the same effects as those of the first and second embodiments are obtained. Moreover, although SiO 2 is used for the second thin film 32, the present invention is not limited to this, and the second thin film 32 only needs to be made of a low refractive index material. For example, MgF 2 or the like may be used. .

また、本実施の形態では、デュアル反射防止コート3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、これらデュアル反射防止コート3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。   In the present embodiment, the dual antireflection coating 3 is formed on the quartz plate 2 by the vacuum deposition method. However, the present invention is not limited to this, and the dual antireflection coating 3 is formed by ion-assisted deposition or sputtering. You may form in the quartz plate 2 by other methods, such as a method.

また、本実施の形態では、水晶板2の一主面21(片面)上にデュアル反射防止コート3を設けているが、これに限定されるものではなく、水晶板2の両主面(一主面21,他主面22)上にデュアル反射防止コート3を設けてもよい。この場合、可視域および赤外域の2つの波長帯域における光線の反射を防止することができ、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができるだけでなく、さらに、図7,8に示すように、可視域および赤外域の所望帯域における透過率を向上させることもできる。   Further, in the present embodiment, the dual antireflection coating 3 is provided on one main surface 21 (one surface) of the crystal plate 2, but the present invention is not limited to this, and both main surfaces (one surface) of the crystal plate 2 are provided. The dual antireflection coating 3 may be provided on the main surface 21 and the other main surface 22). In this case, it is possible to prevent reflection of light rays in the two wavelength bands of the visible region and the infrared region, to suppress the reflectance in the visible region to substantially zero, and to suppress the reflectance in the desired band in the infrared region to approximately zero. Moreover, as shown in FIGS. 7 and 8, the transmittance in the desired band in the visible region and the infrared region can be improved.

なお、図7は、実施例1にかかるデュアル反射防止コート3を水晶板2の一主面21に設けた光学フィルタ13と、デュアル反射防止コート3を水晶板2の両主面(一主面21,他主面22)に設けた光学フィルタ13とのそれぞれ透過率特性を示す図である。また、図8は、実施例2にかかるデュアル反射防止コート3を水晶板2の一主面21に設けた光学フィルタ13と、デュアル反射防止コート3を水晶板2の両主面(一主面21,他主面22)に設けた光学フィルタ13とのそれぞれ透過率特性を示す図である。   7 shows the optical filter 13 in which the dual antireflection coating 3 according to the first embodiment is provided on one main surface 21 of the crystal plate 2 and the dual antireflection coat 3 on both main surfaces (one main surface of the crystal plate 2). 21 is a diagram showing transmittance characteristics with the optical filter 13 provided on the other main surface 22). FIG. 8 shows an optical filter 13 in which the dual antireflection coating 3 according to the second embodiment is provided on one main surface 21 of the crystal plate 2 and the dual antireflection coat 3 on both main surfaces (one main surface of the crystal plate 2). 21 is a diagram showing transmittance characteristics with the optical filter 13 provided on the other main surface 22).

図7,8に示すように、デュアル反射防止コート3を水晶板2の両主面(一主面21,他主面22)に設けた場合、水晶板2の他主面22上にもデュアル反射防止コート3が形成されるので、水晶板2の一主面21上のみにデュアル反射防止コート3を形成するのと比較して、可視域および赤外域の所望帯域における反射率を抑えるのにより好適であり、さらに、可視域および赤外域の所望帯域における透過率を向上させることもできる。加えて、反射率を抑える不要帯域では、反射率が増加することでカットコートとしても機能させることもできる。   As shown in FIGS. 7 and 8, when the dual antireflection coating 3 is provided on both main surfaces (one main surface 21 and the other main surface 22) of the crystal plate 2, the dual antireflection coating 3 is also dual on the other main surface 22 of the crystal plate 2. Since the antireflection coating 3 is formed, the reflectance in the desired band in the visible region and the infrared region is suppressed as compared with the case where the dual antireflection coating 3 is formed only on the one main surface 21 of the quartz plate 2. Further, it is possible to improve the transmittance in a desired band in the visible region and the infrared region. In addition, in an unnecessary band for suppressing the reflectance, the reflectance can be increased to function as a cut coat.

具体的に、この構成によれば、水晶板2の両主面(一主面21,他主面22)上にデュアル反射防止コート3を形成した場合、当該光学フィルタ13に光が入射する際に1つのデュアル反射防止コート3(例えば水晶板2の一主面21に形成されたデュアル反射防止コート3)を通過し、この1つのデュアル反射防止コート3を通過した光がもう一方のデュアル反射防止コート3(例えば水晶板2の他主面22に形成されたデュアル反射防止コート3)を通過するので、1つのデュアル反射防止コート3により可視域および赤外域の所望帯域における反射率を抑えた光に対して、さらにもう一方のデュアル反射防止コート3により可視域および赤外域の所望帯域における反射率を抑えることになり、その結果、反射率抑制の相乗効果を有することになる。さらに、可視域および赤外域の所望帯域における透過率に関しても、反射率と同様の理由により相乗効果を有する。   Specifically, according to this configuration, when the dual antireflection coating 3 is formed on both main surfaces (one main surface 21 and the other main surface 22) of the crystal plate 2, when light enters the optical filter 13 The light passing through one dual antireflection coating 3 (for example, the dual antireflection coating 3 formed on the main surface 21 of the crystal plate 2) is passed through the one dual antireflection coating 3, and the other dual reflection. Since the anti-reflection coating 3 (for example, the dual anti-reflection coating 3 formed on the other main surface 22 of the crystal plate 2) is passed, the single dual anti-reflection coating 3 suppresses the reflectance in the desired band in the visible region and the infrared region. With respect to light, the other dual antireflection coating 3 suppresses the reflectance in a desired band in the visible region and the infrared region, and as a result, has a synergistic effect of suppressing the reflectance. It becomes door. Furthermore, the transmittance in the desired band in the visible region and the infrared region also has a synergistic effect for the same reason as the reflectance.

また、本実施の形態にかかる撮像デバイス1には、図1に示すように、光軸11に沿って外部の被写体側から、少なくとも、レンズ12、光学フィルタ13、撮像素子14が順に配設されているが、これに限定されるものではなく、以下に示す図9に示す形態であってもよい。   Further, in the imaging device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, at least a lens 12, an optical filter 13, and an imaging element 14 are arranged in this order from the outside subject side along the optical axis 11. However, the present invention is not limited to this, and the form shown in FIG.

図9に示す形態では、光軸11に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系であるレンズ12、複数のフィルタ(下記参照)を切替配置可能なフィルタ群15、OLPFである光学フィルタ13、撮像素子14が順に配設されている。   In the form shown in FIG. 9, a filter group 15 that can switch and arrange a lens 12 that is a coupling optical system that receives light from the outside at least along the optical axis 11 and a plurality of filters (see below). , An optical filter 13 that is an OLPF, and an image sensor 14 are arranged in this order.

フィルタ群15では、赤外線カットを目的とした赤外線カットフィルタ16と、赤外線カットを目的としない透明フィルタであるダミーガラス17とから構成されている。これら赤外線カットフィルタ16とダミーガラス17のいずれか一方が、周知の切替手段(図示省略)により選択的に光軸11上に切り替え配される。具体的に、昼間などの自然光が入る時は、赤外線カットフィルタ16が光軸11上に配され、夜間などの暗視下では、ダミーガラス17が光軸11上に配される。なお、ここでいう赤外線カットフィルタ16は、IRカットコートやIR吸収ガラスなどIRをカットするものであればその形態は問わない。   The filter group 15 includes an infrared cut filter 16 for the purpose of cutting infrared rays and a dummy glass 17 that is a transparent filter that does not aim at the infrared cut. Either one of the infrared cut filter 16 and the dummy glass 17 is selectively switched on the optical axis 11 by known switching means (not shown). Specifically, the infrared cut filter 16 is disposed on the optical axis 11 when natural light enters during the daytime, and the dummy glass 17 is disposed on the optical axis 11 under night vision such as at night. In addition, the infrared cut filter 16 here does not ask | require the form, if it cuts IR, such as IR cut coat and IR absorption glass.

また、フィルタ群15に赤外線カットフィルタ16が含まれているので、OLPFである光学フィルタ13には、赤外線カットフィルタが形成されておらず、2つの波長帯域(可視域と赤外域)における光線の反射を防止するデュアル反射防止コート3のみが形成されている。   In addition, since the filter group 15 includes the infrared cut filter 16, the optical filter 13 that is an OLPF is not formed with an infrared cut filter, and does not emit light in two wavelength bands (visible region and infrared region). Only the dual antireflection coating 3 for preventing reflection is formed.

このように、図9に示す撮像デバイス1によれば、赤外線カットを目的とした昼間の撮影と、赤外線カットを目的としない夜間などの暗視下での撮影を好適に行うことができる。また、この撮像デバイス1によれば、光軸11に沿って外部の被写体側から、少なくとも、レンズ12、フィルタ群15、光学フィルタ13、撮像素子14が順に配設され、フィルタ群15では、赤外線カットフィルタ16とダミーガラス17とのいずれか一方が選択的に光軸11上に配されるので、可視域における反射率を略ゼロに抑え、かつ、赤外域の所望帯域における反射率を略ゼロに抑えることができる。その結果、図9に示す撮像デバイス1によれば、自然光が入る昼間だけでなく夜間などの暗視下であっても撮影ができる。   As described above, according to the imaging device 1 shown in FIG. 9, it is possible to suitably perform shooting in the daytime for the purpose of cutting infrared rays and shooting under night vision such as at night without the purpose of cutting infrared rays. Further, according to the imaging device 1, at least the lens 12, the filter group 15, the optical filter 13, and the imaging element 14 are sequentially arranged from the external subject side along the optical axis 11. Since either one of the cut filter 16 and the dummy glass 17 is selectively disposed on the optical axis 11, the reflectance in the visible region is suppressed to substantially zero, and the reflectance in the desired band in the infrared region is substantially zero. Can be suppressed. As a result, according to the imaging device 1 shown in FIG. 9, it is possible to take a picture not only in the daytime when natural light enters but also in night vision such as at night.

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。   It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit, gist, or main features. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、監視カメラや車載カメラなど昼夜問わずに使用するカメラなどの撮像デバイスに好適である。   The present invention is suitable for an imaging device such as a camera that is used day and night, such as a surveillance camera or an in-vehicle camera.

1 撮像デバイス
11 光軸
12 レンズ
13 光学フィルタ
14 撮像素子
15 フィルタ群
16 赤外線カットフィルタ
17 ダミーガラス
2 水晶板
21 水晶板の一主面
22 水晶板の他主面
3 デュアル反射防止コート
31 第1薄膜
32 第2薄膜
33 反射防止コート
34 カットコート
35 調整コート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up device 11 Optical axis 12 Lens 13 Optical filter 14 Image pick-up element 15 Filter group 16 Infrared cut filter 17 Dummy glass 2 Crystal plate 21 One main surface 22 of a crystal plate Other main surface 3 of a crystal plate Dual antireflection coating 31 1st thin film 32 Second thin film 33 Antireflection coating 34 Cut coating 35 Adjustment coating

Claims (9)

撮像デバイスに設ける光学フィルタにおいて、
透明基板と、
前記透明基板の一主面上に形成され、2つの波長帯域における光線の反射を防止するデュアル反射防止コートとからなり、
前記2つの波長帯域は、可視域と赤外域であることを特徴とする光学フィルタ。
In the optical filter provided in the imaging device,
A transparent substrate;
It is formed on one main surface of the transparent substrate, and consists of a dual antireflection coating that prevents reflection of light in two wavelength bands,
The optical filter characterized in that the two wavelength bands are a visible region and an infrared region.
請求項1に記載の光学フィルタにおいて、
前記透明基板の他主面上にも前記デュアル反射防止コートが形成されたことを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to claim 1,
The optical filter, wherein the dual antireflection coating is also formed on the other main surface of the transparent substrate.
請求項1または2に記載の光学フィルタにおいて、
前記デュアル反射防止コートは、高屈折率材料からなる第1薄膜と、低屈折率材料からなる第2薄膜とが交互に複数積層されてなることを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to claim 1 or 2,
The dual antireflection coating is an optical filter comprising a plurality of first thin films made of a high refractive index material and a plurality of second thin films made of a low refractive index material.
請求項1乃至3のうちいずれか1つに記載の光学フィルタにおいて、
前記デュアル反射防止コートには、前記2つの波長帯域における光線の反射を防止する反射防止コートと、前記2つの波長帯域の間の波長帯域の光線の透過を抑えるカットコートが含まれたことを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to any one of claims 1 to 3,
The dual antireflection coating includes an antireflection coating for preventing reflection of light in the two wavelength bands and a cut coat for suppressing transmission of light in the wavelength band between the two wavelength bands. An optical filter.
請求項4に記載の光学フィルタにおいて、
前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が2.000以上であって3.000未満であり、
前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が0.100以上であって1.000未満であり、
前記カットコートは、低屈折率材料からなり、その中心波長が450nm以上であって550nm以下であり、その光学膜厚が1.000以上であって2.000未満であることを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to claim 4.
The first thin film of the antireflection coating has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 2.000 or more and less than 3.000,
The second thin film of the antireflection coating has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, an optical film thickness of 0.100 or more and less than 1.000,
The cut coat is made of a low refractive index material, has a center wavelength of 450 nm or more and 550 nm or less, and an optical film thickness of 1.000 or more and less than 2.000. filter.
請求項4または5に記載の光学フィルタにおいて、
前記高屈折率材料には、TiO2もしくはNb25が用いられ、
前記低屈折率材料には、SiO2が用いられ、
前記反射防止コートの前記第1薄膜は、その物理膜厚が97nm以上であって180nm以下であり、
前記反射防止コートの前記第2薄膜は、その物理膜厚が7nm以上であって95nm以下であり、
前記カットコートは、その物理膜厚が77nm以上であって189nm以下であることを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to claim 4 or 5,
For the high refractive index material, TiO 2 or Nb 2 O 5 is used,
Wherein the low refractive index material, SiO 2 is used,
The first thin film of the antireflection coating has a physical film thickness of 97 nm or more and 180 nm or less,
The second thin film of the antireflection coating has a physical film thickness of 7 nm or more and 95 nm or less,
The optical filter, wherein the cut coat has a physical film thickness of 77 nm or more and 189 nm or less.
請求項4乃至6のうちいずれか1つに記載の光学フィルタにおいて、
前記デュアル反射防止コートには、屈折率が変化する位置に調整コートが含まれたことを特徴とする光学フィルタ。
The optical filter according to any one of claims 4 to 6,
The optical filter, wherein the dual antireflection coating includes an adjustment coating at a position where the refractive index changes.
撮像デバイスにおいて、
光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系、請求項1乃至7のうちいずれか1つに記載の光学フィルタ、撮像素子が順に配設されたことを特徴とする撮像デバイス。
In the imaging device,
A coupling optical system for entering light from the outside at least from the outside subject side along the optical axis, the optical filter according to any one of claims 1 to 7, and an imaging device being disposed in order. A characteristic imaging device.
撮像デバイスにおいて、
光軸に沿って外部の被写体側から、少なくとも、外部から光を入射する結合光学系、複数のフィルタを切換配置可能なフィルタ群、請求項1乃至7のうちいずれか1つに記載の光学フィルタ、撮像素子が順に配設され、
前記フィルタ群では、赤外線カットを目的とした赤外線カットフィルタと、赤外線カットを目的としない透明フィルタとから構成され、これらのいずれか一方が選択的に前記光軸上に配されることを特徴とする撮像デバイス。
In the imaging device,
The optical filter according to any one of claims 1 to 7, wherein at least a coupling optical system that makes light incident from the outside along the optical axis, a filter group in which a plurality of filters can be switched and arranged. , The image sensor is arranged in order,
The filter group is composed of an infrared cut filter intended for infrared cut and a transparent filter not intended for infrared cut, and any one of these is selectively disposed on the optical axis. Imaging device.
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