JP2017181681A - 赤外線カットフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線カットコートの層数を増加させることなく、透過率を急峻に変化させることが可能な赤外線カットフィルタを提供する。
【解決手段】赤外線カットフィルタ１０は、複数の高屈折率膜３０Ｈと、高屈折率膜３０Ｈよりも小さい屈折率を有する複数の低屈折率膜３０Ｌとが、交互に積層された赤外線カットコート３０を備え、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも大きく、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比が、１．５〜４．０になっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、近赤外光領域の光を遮断する赤外線カットフィルタに関する。

近赤外光領域の光を遮断する赤外線カットフィルタとして、人の目の感度特性に近い透過率特性を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、４００ｎｍ〜５５５ｎｍの波長では、なだらかに漸増するとともに、５５５ｎｍ〜７００ｎｍの波長では、なだらかに漸減する透過率特性が記載されている。また、７００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長の近赤外光領域の光を反射させることが記載されている。

特開２００７−８６２８９号公報

しかし、特許文献１に記載の赤外線カットフィルタでは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の可視光領域の光、つまり、可視光領域の略全域の波長の光を透過させる構成になっており、透過率がなだらかに減少あるいは増加する特性となっている。このように、可視光領域から近赤外光領域にかけて（５５５ｎｍ〜７００ｎｍの波長で）赤外線カットフィルタの透過率がなだらかに減少する場合、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストが発生する可能性がある。

一方、赤外線カットフィルタの透過率を急峻に変化させる手法としては、多層膜（赤外線カットコート）の層数を増加させることが考えられる。しかし、この手法では、成膜時間や製造コストが増大することが懸念される。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、赤外線カットコートの層数を増加させることなく、透過率を急峻に変化させることが可能な赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、近赤外光領域の光を遮断する赤外線カットフィルタであって、複数の高屈折率膜と、前記高屈折率膜よりも小さい屈折率を有する複数の低屈折率膜とが、交互に積層された赤外線カットコートを備え、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値が、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値よりも大きく、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値と、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値との膜厚比が、１．５〜４．０になっていることを特徴とする。

上記構成によれば、赤外線カットコートの低屈折率膜の光学膜厚の平均値と、高屈折率膜の光学膜厚の平均値とを異ならせ、両者のバランスを調整することによって、赤外線カットコートの層数を増加させることなく、可視光領域における近赤外光領域付近の波長で赤外線カットフィルタの透過率が急峻に減少するフィルタ特性を得ることができる。これにより、赤外線カットフィルタを用いた撮像デバイスにおいて、撮像される画像にゴーストが発生することを抑制できる。

上記構成の赤外線カットフィルタにおいて、前記膜厚比が、２．１６〜３．２４になっていることを特徴とすることが好ましい。

上記構成によれば、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタの透過率を略１００％に近づけつつ、近赤外光領域（もしくは可視光領域と近赤外光領域との境界領域）での赤外線カットフィルタの透過率を略０％に近づけることができる。

上記構成の赤外線カットフィルタにおいて、長波長側に向かうにつれて透過率が減少する領域において、透過率が７０％となる波長と、透過率が２０％となる波長との波長差の上限が、６ｎｍになっていることを特徴とする赤外線カットフィルタ。

上記構成によれば、赤外線カットフィルタを用いた撮像デバイスにおいて、撮像される画像にゴーストが発生することを効果的に抑制できる。

本発明によれば、赤外線カットコートの層数を増加させることなく、透過率を急峻に変化させることが可能な赤外線カットフィルタを提供することができる。

本発明に係る赤外線カットフィルタを用いた撮像デバイスの概略構成を示す図である。 本発明に係る赤外線カットフィルタの概略構成を模式的に示す図である。 図２の赤外線カットフィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例１）のフィルタ特性を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例１）の各層の構成を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例２）のフィルタ特性を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例２）の各層の構成を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例３）のフィルタ特性を示す図である。 赤外線カットフィルタ（実施例３）の各層の構成を示す図である。 赤外線カットフィルタ（比較例）のフィルタ特性を示す図である。 赤外線カットフィルタ（比較例）の各層の構成を示す図である。

以下、本発明に係る赤外線カットフィルタの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明において、可視光領域とは、光の波長が約４００ｎｍ〜約６６０ｎｍの領域を言い、より好ましくは、光の波長が約５５０ｎｍ〜約６４０ｎｍの領域を言いう。また、近赤外光領域とは、光の波長が約６６０ｎｍ〜約７５０ｎｍまでの領域を言う。

図１は、赤外線カットフィルタ１０を用いた撮像デバイスの概略構成を示す図である。図２は、赤外線カットフィルタ１０の概略構成を模式的に示す図である。図３は、赤外線カットフィルタ１０のフィルタ特性の一例を示す図である。

図１に示すように、撮像デバイスにおいて、赤外線カットフィルタ１０は、レンズ８０によって集光された光について、可視光領域の一部の領域の波長の光を透過させ、近赤外光領域の波長の光を遮断（遮光）させ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子９０に光を入射させる光学フィルタである。赤外線カットフィルタ１０は、図３に示すようなフィルタ特性（透過率波形）を示す光学フィルタであって、図２に示すように、可視光領域の一部の領域の光を透過し、近赤外光領域の光を反射する赤外線カットコート３０が、透光性基板２０上に形成された構成になっている。なお、赤外線カットフィルタ１０は、近赤外光領域の光を遮断するものであれば、可視光領域については一部の領域のみの光を透過させるものであってもよいし、略全域の光を透過させるものであってもよい。

透光性基板２０は、本実施形態では水晶板である。なお、透光性基板２０は水晶板に限られるものではなく、光を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、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み合わせてもよい。

赤外線カットコート３０は、高屈折率膜３０ＨであるＴｉＯ₂と、低屈折率膜３０ＬであるＳｉＯ₂とが交互に複数積層された多層膜として形成されている。透光性基板２０側から数えて奇数番目の層が高屈折率膜３０Ｈであり、偶数番目の層が低屈折率膜３０Ｌである。高屈折率膜３０Ｈと低屈折率膜３０Ｌの積層順はこの例に限らず、透光性基板２０側から数えて奇数番目の層が低屈折率膜３０Ｌであり、偶数番目の層が高屈折率膜３０Ｈであってもよい。

本実施形態では高屈折率膜３０Ｈは、ＴｉＯ₂としたがこれに限られず、例えば、ＺｒＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅といった材料でもよい。つまり、高屈折率膜３０Ｈの材料としては、屈折率が２．０より大きいものが好ましい。また、低屈折率膜３０ＬについてもＳｉＯ₂に限られず、例えばＭｇＦ₂といった材料でもよい。つまり、低屈折率膜３０Ｌの材料としては、高屈折率膜３０Ｈよりも屈折率が小さいものが好ましく、さらに好ましくは屈折率が１．５より小さいものがよい。

透光性基板２０と、最下層（最も透光性基板２０側に近い層）の高屈折率膜３０Ｈとの間には、調整層３１が介在されている。また、最上層の低屈折率膜３０Ｌの上側には、調整層３２が積層されている。調整層３１，３２は、屈折率の変化が比較的大きい箇所に設けられている。透光性基板２０と最下層の高屈折率膜３０Ｈとの間に設けられた調整層３１は、高屈折率膜３１ＨであるＴｉＯ₂と、低屈折率膜３１ＬであるＳｉＯ₂とが１層ずつ積層された構成になっている。つまり、高屈折率膜３１Ｈが透光性基板２０側に形成され、低屈折率膜３１Ｌが最下層の高屈折率膜３０Ｈ側に形成されている。高屈折率膜３１Ｈと低屈折率膜３１Ｌの積層順はこの例に限らず、透光性基板２０側に低屈折率膜３１Ｌが形成され、最下層の高屈折率膜３０Ｈ側に高屈折率膜３１Ｈが形成されていてもよい。また、調整層３１を高屈折率膜３１Ｈ及び低屈折率膜３１Ｌのうちいずれか１層のみの構成としたり、あるいは調整層３１を設けない構成としてもよい。

また、最上層（最も透光性基板２０から遠い層）の低屈折率膜３０Ｌの上側に設けられた調整層３２は、高屈折率膜３２ＨであるＴｉＯ₂と、低屈折率膜３２ＬであるＳｉＯ₂とが１層ずつ積層された構成になっている。高屈折率膜３２Ｈが最上層の低屈折率膜３０Ｌ側に形成され、低屈折率膜３２Ｌが大気側に形成されている。高屈折率膜３２Ｈと低屈折率膜３２Ｌの積層順はこの例に限らず、最上層の低屈折率膜３０Ｌ側に低屈折率膜３２Ｌが形成され、大気側に高屈折率膜３２Ｈが形成されていてもよい。また、調整層３２を高屈折率膜３２Ｈ及び低屈折率膜３２Ｌのうちいずれか１層のみの構成としたり、あるいは調整層３２を設けない構成としてもよい。

赤外線カットコート３０の各層（低屈折率膜３０Ｌ及び高屈折率膜３０Ｈ）は、例えば、電子ビーム蒸着、イオンビームアシスト蒸着等の公知の蒸着方法によって交互に形成される。調整層３１，３２の各層（低屈折率膜３１Ｌ，３２Ｌ及び高屈折率膜３１Ｈ，３２Ｈ）も、同様の手法によって形成される。蒸着膜厚は、屈折率と物理膜厚との積である光学膜厚に基づいて設計されており、本実施形態の赤外線カットコート３０の各層の光学膜厚は、例えば、図５に示すように設計されている。なお、光学膜厚Ｎｄと中心波長λとの間には、［Ｎｄ＝λ／４］という関係がある。図５中の中心波長（６８０ｎｍ）は膜厚設計の際の中心波長である。

赤外線カットフィルタ１０では、赤外線カットコート３０及び調整層３１，３２の高屈折率膜３０Ｈ〜３２Ｈと低屈折率膜３０Ｌ〜３２Ｌとは、例えば、合計で２０層積層され、そのときの総膜厚（物理膜厚）は約４．４μｍになっている。赤外線カットフィルタ１０の総膜厚は、好ましくは、４．３μｍ〜４．５μｍとされる。また、赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈ及び低屈折率膜３０Ｌの層数は、好ましくは、合計で１８層〜２２層とされる。言い換えれば、赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈ及び低屈折率膜３０Ｌの繰り返し回数が、好ましくは、９回〜１１回とされる。

本実施形態では、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚とを異ならせた点を特徴としている。この赤外線カットフィルタ１０によれば、図３に示すように、可視光領域の一部の領域の光を透過させ、近赤外光領域の光を遮断させるフィルタ特性が得られる。図３の例では、可視光領域における近赤外光領域付近の波長（６５０ｎｍ付近の波長）で赤外線カットフィルタ１０の透過率が急峻に減少している。

具体的には、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率が、略９３．１％〜略１００％になっている。また、波長が６６０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率が、略０％〜略５．８％になっている。ここで、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率は、９０％以上であることが好ましい。また、波長が６６０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率は、１０％以下であることが好ましい。また、長波長側に向かうにつれて赤外線カットフィルタ１０の透過率が減少する領域において、赤外線カットフィルタ１０の透過率が２０％となる波長と、赤外線カットフィルタ１０の透過率が７０％となる波長との波長差（絶対値）の上限が、６ｎｍであることが好ましい。上記の波長差の下限は、特に限定されず、例えば１ｎｍであってもよい。

本実施形態では、赤外線カットフィルタ１０において、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚との間には、膜厚差が設けられており、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも大きくなっている。そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、１．０〜３．０だけ大きくなっている。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、１．５〜４．０になっている。なお、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値は、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、１．５７〜２．１７だけ大きいことが好ましい。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比は、２．１６〜３．２４であることが好ましい。

以下、本実施形態の特徴について、３つの実施例と、１つの比較例とを挙げて説明する。なお、以下に示す赤外線カットコート３０の各層の光学膜厚の値（図５等参照）は一例であって、赤外線カットコート３０の各層の光学膜厚をその他の値としてもよい。

［実施例１］
図４は、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）のフィルタ特性を示す図であって、図３の一部を拡大して示す図である。図５は、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の各層の構成を示す図である。

赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の赤外線カットコート３０の各層は、図５の第３層〜第１８層に対応しており、高屈折率膜３０Ｈと低屈折率膜３０Ｌとが交互に合計で１６層積層されている。調整層３１は、図５の第１層及び第２層に対応しており、調整層３２は、図５の第１９層及び第２０層に対応している。

図５に示すように、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚は、２．８２〜３．２０になっており、光学膜厚の平均値が２．９３になっている。赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚は、１．２７〜１．８０になっており、光学膜厚の平均値が１．３６になっている。そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、１．５７だけ大きくなっている。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、２．１６になっている。

図４に示すように、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が、略１００％になっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略９０％となる波長Ｌ１１が、略６４５ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略７０％となる波長Ｌ１２が、略６４８ｎｍになっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略２０％となる波長Ｌ１３が、略６５４ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略１０％となる波長Ｌ１４が、略６５７ｎｍになっている。波長が６７０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が、略０％になっている。

そして、長波長側に向かうにつれて赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が減少する領域において、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略２０％となる波長Ｌ１３と、赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率が略７０％となる波長Ｌ１２との波長差（絶対値）が、略６．０ｎｍになっている。

また、図４に示すように、波長が５５０〜６４０ｎｍの領域、つまり、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率の最小値が、略９３．１％になっている。波長が６６０〜７５０ｎｍの領域、つまり、近赤外光領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の透過率の最大値が、略５．８％になっている。

［実施例２］
図６は、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）のフィルタ特性を示す図である。図７は、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の各層の構成を示す図である。赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の赤外線カットコート３０の各層は、上述した赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の赤外線カットコート３０の各層とは、光学膜厚の値が異なっており、それ以外は同様の構成になっている。

図７に示すように、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚は、２．９６〜３．０３になっており、光学膜厚の平均値が２．９９になっている。赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚は、１．０７〜１．２０になっており、光学膜厚の平均値が１．１３になっている。そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、１．８６だけ大きくなっている。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、２．６５になっている。

図６に示すように、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が、略１００％になっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略９０％となる波長Ｌ２１が、略６４６ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略７０％となる波長Ｌ２２が、略６４８ｎｍになっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略２０％となる波長Ｌ２３が、略６５３ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略１０％となる波長Ｌ２４が、略６５６ｎｍになっている。波長が６７０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が、略０％になっている。

そして、長波長側に向かうにつれて赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が減少する領域において、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略２０％となる波長Ｌ２３と、赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率が略７０％となる波長Ｌ２２との波長差（絶対値）が、略５．４ｎｍになっている。

また、図６に示すように、波長が５５０〜６４０ｎｍの領域、つまり、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率の最小値が、略９８．８％になっている。波長が６６０〜７５０ｎｍの領域、つまり、近赤外光領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例２）の透過率の最大値が、略４．６％になっている。

［実施例３］
図８は、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）のフィルタ特性を示す図である。図９は、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の各層の構成を示す図である。赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の赤外線カットコート３０の各層は、上述した赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の赤外線カットコート３０の各層とは、光学膜厚の値が異なっており、それ以外は同様の構成になっている。

図９に示すように、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚は、３．０５〜３．２７になっており、光学膜厚の平均値が３．１４になっている。赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚は、０．９０〜１．０４になっており、光学膜厚の平均値が０．９７になっている。そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、２．１７だけ大きくなっている。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、３．２４になっている。

図８に示すように、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が、略１００％になっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略９０％となる波長Ｌ３１が、略６４６ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略７０％となる波長Ｌ３２が、略６４８ｎｍになっている。赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略２０％となる波長Ｌ３３が、略６５３ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略１０％となる波長Ｌ３４が、略６５６ｎｍになっている。波長が６７０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が、略０％になっている。

そして、長波長側に向かうにつれて赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が減少する領域において、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略２０％となる波長Ｌ３３と、赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率が略７０％となる波長Ｌ３２との波長差（絶対値）が、略５．４ｎｍになっている。

また、図８に示すように、波長が５５０〜６４０ｎｍの領域、つまり、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率の最小値が、略９７．９％になっている。波長が６６０〜７５０ｎｍの領域、つまり、近赤外光領域での赤外線カットフィルタ１０（実施例３）の透過率の最大値が、略４．０％になっている。

［比較例］
図１０は、赤外線カットフィルタ１０（比較例）のフィルタ特性を示す図である。図１１は、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の各層の構成を示す図である。赤外線カットフィルタ１０（比較例）の赤外線カットコート３０の各層は、上述した赤外線カットフィルタ１０（実施例１）の赤外線カットコート３０の各層とは、光学膜厚の値が異なっており、それ以外は同様の構成になっている。

図１１に示すように、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚は、０．９８〜１．０１になっており、光学膜厚の平均値が０．９９になっている。赤外線カットコート３０の高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚は、０．９７〜１．０２になっており、光学膜厚の平均値が０．９９になっている。そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値とが略同じになっている。また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、１．００になっている。

図１０に示すように、可視光領域で波長が６４０ｎｍ以下の領域での赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が、略１００％になっている。赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略９０％となる波長Ｌ１が、略６４３ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略７０％となる波長Ｌ２が、略６４６ｎｍになっている。赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略２０％となる波長Ｌ３が、略６５５ｎｍになっており、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略１０％となる波長Ｌ４が、略６５９ｎｍになっている。波長が６７０ｎｍ以上の領域での赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が、略０％になっている。

そして、長波長側に向かうにつれて赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が減少する領域において、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略２０％となる波長Ｌ３と、赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率が略７０％となる波長Ｌ２との波長差（絶対値）が、略８．３ｎｍになっている。

また、図１０に示すように、波長が５５０〜６４０ｎｍの領域、つまり、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率の最小値が、略９６．４％になっている。波長が６６０〜７５０ｎｍの領域、つまり、近赤外光領域での赤外線カットフィルタ１０（比較例）の透過率の最大値が、略８．４％になっている。

本実施形態の実施例１〜３と、比較例とを比べると、実施例１〜３の場合、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比が、１．５〜４．０の範囲内の値になっている。一方、比較例の場合、その膜厚比が、１．００になっている。このように、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値とを異ならせ、両者のバランスを調整することによって、赤外線カットコート３０の層数を増加させることなく、可視光領域における近赤外光領域付近の波長で赤外線カットフィルタ１０の透過率が急峻に減少するフィルタ特性を得ることができる。詳細には、赤外線カットフィルタ１０の透過率が略２０％となる波長と、赤外線カットフィルタ１０の透過率が略７０％となる波長との波長差（絶対値）が、比較例の場合、略８．３ｎｍであるのに対し、実施例１〜３の場合、６．０ｎｍ以下の値になっている。このように、実施例１〜３の場合には、比較例の場合に比べて、可視光領域における近赤外光領域付近の波長で赤外線カットフィルタ１０の透過率を急峻に変化させることができるので、赤外線カットフィルタ１０を用いた撮像デバイスにおいて、撮像される画像にゴーストが発生することを抑制できる。

なお、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比が、１．５未満の場合には、可視光領域における近赤外光領域付近の波長で赤外線カットフィルタ１０の透過率を急峻に減少させることが困難になる。また、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比が、４．０よりも大きい場合には、可視光領域にリップルが発生しやすくなり、可視光領域における透過率が局所的に低下することが懸念される。このため、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比は、１．５〜４．０であることが好ましい。

そして、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比を、１．５〜４．０とすることによって（より好ましくは、２．１６〜３．２４とすることによって）、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率を略１００％に近づけつつ、近赤外光領域（もしくは可視光領域と近赤外光領域との境界領域）での赤外線カットフィルタ１０の透過率を略０％に近づけることができる。

また、赤外線カットコート３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値を、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも、１．０〜３．０だけ大きくすることによって（より好ましくは、１．５７〜２．１７だけ大きくすることによって）、可視光領域における近赤外光領域付近の領域での赤外線カットフィルタ１０の透過率を略１００％に近づけつつ、近赤外光領域（もしくは可視光領域と近赤外光領域との境界領域）での赤外線カットフィルタ１０の透過率を略０％に近づけることができる。

今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明は、光学フィルタに利用可能であり、近赤外光領域の光を遮断する赤外線カットフィルタに好適に利用可能である。

１０ 赤外線カットフィルタ
２０ 透光性基板
３０ 赤外線カットコート
３０Ｈ 高屈折率膜
３０Ｌ 低屈折率膜

Claims (3)

1. 近赤外光領域の光を遮断する赤外線カットフィルタであって、
   複数の高屈折率膜と、前記高屈折率膜よりも小さい屈折率を有する複数の低屈折率膜とが、交互に積層された赤外線カットコートを備え、
   前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値が、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値よりも大きく、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値と、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値との膜厚比が、１．５〜４．０になっていることを特徴とする赤外線カットフィルタ。
2. 請求項１に記載の赤外線カットフィルタであって、
   前記膜厚比が、２．１６〜３．２４になっていることを特徴とする赤外線カットフィルタ。
3. 請求項１または２に記載の赤外線カットフィルタであって、
   長波長側に向かうにつれて透過率が減少する領域において、透過率が７０％となる波長と、透過率が２０％となる波長との波長差の上限が、６ｎｍになっていることを特徴とする赤外線カットフィルタ。

Images