JP2018084647A - Infrared cut filter and optical element package - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared cut filter having excellent absorption capability against near infrared light, and an optical filter package having the infrared cut filter.SOLUTION: An infrared cut filter 1 includes: a transparent substrate 2; a first absorption film 3 which is formed over a first plane 2a of the transparent substrate 2; a second absorption film 4 which is formed over a second plane 2b of the transparent substrate 2; and a reflection structured body 5 which is formed at the opposite side to the transparent substrate 2 on the first absorption film 3. Each of the first absorption film 3 and the second absorption film 4 absorbs light of a partial wavelength in a wavelength area from a visible light area to a near infrared light area, and the reflection structured body 5 reflects light of a wavelength in the near infrared light area. The first absorption film 3 and the second absorption film 4 are adapted so that the absorption peak of the second absorption film 4 positions at the shorter wavelength side than the absorption peak of the first absorption film 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、赤外線カットフィルタおよびこの赤外線カットフィルタを備える光学素子用パッケージに関する。   The present invention relates to an infrared cut filter and an optical element package including the infrared cut filter.

撮像素子等を用いた撮像光学系には、光を集光する光学レンズや、所定の波長領域の光を透過し、その他の波長領域の光は透過しないバンドパス型の光学フィルタ等各種の光学部材が使用される。   An imaging optical system using an imaging element or the like has various optical lenses such as an optical lens that collects light and a bandpass optical filter that transmits light in a predetermined wavelength region but does not transmit light in other wavelength regions. A member is used.

例えば、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサから成る撮像素子を用いる場合、撮像素子に入射する光を人間の眼が知覚することができる波長領域(可視波長領域)に限定する赤外線カットフィルタが、光学レンズと撮像素子との間に配置される。このような赤外線カットフィルタは、可視波長領域よりも長い波長を有する近赤外光の透過を阻止するように構成される。   For example, in the case of using an imaging device composed of a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) sensor, an infrared cut filter that limits light incident on the imaging device to a wavelength region (visible wavelength region) that can be perceived by the human eye, It arrange | positions between an optical lens and an image pick-up element. Such an infrared cut filter is configured to block transmission of near-infrared light having a wavelength longer than the visible wavelength region.

特許文献1は、透明基板と、透明基板の一方主面に設けられ、光の干渉を利用して近赤外光を反射する反射膜構造体と、透明基板の他方主面に設けられ、近赤外光を吸収する吸収構造体とを有する赤外線カットフィルタを提案している。   Patent Document 1 discloses a transparent substrate, a reflective film structure that reflects near-infrared light by using light interference, and is provided on the other main surface of the transparent substrate. An infrared cut filter having an absorption structure that absorbs infrared light is proposed.

特開2015−200809号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-200809

従来の赤外線カットフィルタは、光の干渉を利用して近赤外光を反射する反射膜構造体が、赤外線カットフィルタに入射する近赤外光の入射角によっては、近赤外光を透過してしまうことにより、近赤外光を十分に除去できないという問題があった。そのため、従来の赤外線カットフィルタを備えた撮像装置では、撮像素子が赤外線カットフィルタを通過した近赤外光を受光してしまい、ノイズを発生させるという問題があった。特に、暗時または暗所において撮影を行った場合、画像に近赤外光によって生じるノイズに起因するちらつきが発生し、画像の品質が劣化するという問題があった。   In the conventional infrared cut filter, the reflective film structure that reflects near infrared light by utilizing light interference transmits near infrared light depending on the incident angle of the near infrared light incident on the infrared cut filter. As a result, there was a problem that near infrared light could not be removed sufficiently. For this reason, in an imaging apparatus provided with a conventional infrared cut filter, there is a problem in that the image sensor receives near infrared light that has passed through the infrared cut filter, thereby generating noise. In particular, when shooting in the dark or in a dark place, there is a problem that flickering due to noise caused by near-infrared light occurs in the image and the quality of the image deteriorates.

本発明の一つの態様の赤外線カットフィルタは、透明基板と、
該透明基板の第1面に設けられる、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する第1吸収膜と、
前記透明基板の、前記第1面とは反対側の第2面に設けられる、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する第2吸収膜であって、吸収ピークが前記第1吸収膜の吸収ピークよりも短波長側に位置している第2吸収膜と、
前記第1吸収膜の前記透明基板とは反対側に設けられる、近赤外光領域の波長の光を反射する反射構造体と、を含むことを特徴とする。
The infrared cut filter according to one aspect of the present invention includes a transparent substrate,
A first absorption film that is provided on the first surface of the transparent substrate and absorbs light having a wavelength in a part of a wavelength region ranging from a visible light region to a near-infrared light region;
A second absorption film that is provided on a second surface of the transparent substrate opposite to the first surface and absorbs light having a wavelength in a part of a wavelength region ranging from a visible light region to a near infrared light region; A second absorption film whose absorption peak is located on a shorter wavelength side than the absorption peak of the first absorption film;
And a reflective structure that reflects light having a wavelength in the near-infrared light region, which is provided on the opposite side of the first absorption film from the transparent substrate.

また、本発明の一つの態様の光学素子用パッケージは、撮像素子、または受光素子が収容される凹部を有する基板と、
光学レンズと、
上記の赤外線カットフィルタと、
前記光学レンズおよび前記赤外線カットフィルタを保持し、前記凹部を塞ぐように前記基板に固定されるレンズホルダと、を含むことを特徴とする。
An optical element package according to one aspect of the present invention includes an imaging element or a substrate having a recess in which a light receiving element is accommodated,
An optical lens,
The above infrared cut filter;
A lens holder that holds the optical lens and the infrared cut filter and is fixed to the substrate so as to close the concave portion.

本発明の一つの態様の赤外線カットフィルタによれば、画像の品質を劣化させる、近赤外光領域の波長の光を効果的に除去することができる。   According to the infrared cut filter of one aspect of the present invention, it is possible to effectively remove light having a wavelength in the near-infrared light region, which degrades image quality.

また、本発明の一つの態様の光学素子用パッケージによれば、上記の赤外線カットフィルタを備えることにより、暗時または暗所において撮影を行った場合であっても、画像のちらつきを低減し、画像の品質を向上することができる。   Further, according to the optical element package of one aspect of the present invention, by providing the infrared cut filter described above, flickering of an image can be reduced even when shooting is performed in the dark or in a dark place. The image quality can be improved.

本発明の第1実施形態に係る赤外線カットフィルタ1の断面図である。It is sectional drawing of the infrared cut filter 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 赤外線カットフィルタ1における、第1吸収膜3、第2吸収膜4、および反射構造体5の分光特性の一例を示す図である。5 is a diagram illustrating an example of spectral characteristics of a first absorption film 3, a second absorption film 4, and a reflective structure 5 in the infrared cut filter 1. FIG. 本発明の第2実施形態に係る赤外線カットフィルタ1Aの断面図である。It is sectional drawing of 1 A of infrared cut filters which concern on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る赤外線カットフィルタ1Bの断面図である。It is sectional drawing of the infrared cut filter 1B which concerns on 3rd Embodiment of this invention. (a)は、光学素子収納用パッケージの上面図であり、(b)は、(a)のA−A線を切断面線とする縦断面図である。(A) is a top view of the optical element storage package, and (b) is a longitudinal cross-sectional view with the AA line of (a) as a cut surface line.

以下、本発明の実施形態の赤外線カットフィルタについて、添付の図面を参照して説明する。以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、赤外線カットフィルタが実際に使用される際の上下を限定するものではない。   Hereinafter, an infrared cut filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The distinction between the upper and lower sides in the following description is for convenience, and does not limit the upper and lower sides when the infrared cut filter is actually used.

図1は、本発明の第1実施形態に係る赤外線カットフィルタ1の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an infrared cut filter 1 according to the first embodiment of the present invention.

赤外線カットフィルタ1は、透明基板2と、第1吸収膜3と、第2吸収膜4と、反射構造体5と、を含む。   The infrared cut filter 1 includes a transparent substrate 2, a first absorption film 3, a second absorption film 4, and a reflective structure 5.

透明基板2は、少なくとも可視波長領域の光に対して、透過する光の波長選択性がない、光透過性を有する基板である。透明基板2は、可視波長領域の光に対して、80%以上の透過率を有してもよい。   The transparent substrate 2 is a substrate having optical transparency and having no wavelength selectivity of light to be transmitted at least with respect to light in the visible wavelength region. The transparent substrate 2 may have a transmittance of 80% or more with respect to light in the visible wavelength region.

透明基板2は、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス、またはホウケイ酸ガラス等のガラス材料から成るものであってもよい。あるいは、透明基板2は、金属酸化物等の無機材料、またはPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、ポリカーボネイド、もしくはアクリル等の樹脂材料から成るものであってもよい。   The transparent substrate 2 may be made of a glass material such as soda lime glass, quartz glass, or borosilicate glass. Alternatively, the transparent substrate 2 may be made of an inorganic material such as a metal oxide, or a resin material such as PET (polyethylene terephthalate), polyimide, polycarbonate, or acrylic.

透明基板2の厚みは、赤外線カットフィルタに要求される機械的強度、および総厚みを考慮して適宜設定すればよく、例えば、50μm〜1000μmである。   The thickness of the transparent substrate 2 may be appropriately set in consideration of the mechanical strength required for the infrared cut filter and the total thickness, and is, for example, 50 μm to 1000 μm.

赤外線カットフィルタ1は、透明基板2の第1面2aに設けられた第1吸収膜3と、透明基板2の、第1面2aとは反対側の第2面2bに設けられた第2吸収膜4と、を含む。第1面2aは、赤外線カットフィルタ1の光入射面側の面であり、第2面2bは、赤外線カットフィルタ1の光出射面側の面である。   The infrared cut filter 1 includes a first absorption film 3 provided on the first surface 2a of the transparent substrate 2 and a second absorption provided on the second surface 2b of the transparent substrate 2 opposite to the first surface 2a. And a film 4. The first surface 2 a is a surface on the light incident surface side of the infrared cut filter 1, and the second surface 2 b is a surface on the light emission surface side of the infrared cut filter 1.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、樹脂材料から構成される。第1吸収膜3および第2吸収膜4を構成する樹脂材料は、少なくとも可視波長領域で吸収が無いものが好ましく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイド樹脂、環状オレフィン・コポリマー樹脂等が用いられる。   The first absorption film 3 and the second absorption film 4 are made of a resin material. The resin material constituting the first absorption film 3 and the second absorption film 4 is preferably one that does not absorb at least in the visible wavelength region. For example, an epoxy resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a cyclic olefin copolymer resin, or the like is used. .

第1吸収膜3および第2吸収膜4を構成する樹脂材料には、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する色素が分散されている。色素としては、染料または顔料として使用される化合物を用いることができる。染料または顔料も、可視波長領域における吸収率の低いものが好ましく、近赤外帯域における吸収率の高いものが好ましい。ここで、可視光領域とは、400〜700nmの波長領域であり、近赤外光領域とは、700〜1500nmの波長領域である。   The resin material constituting the first absorption film 3 and the second absorption film 4 is dispersed with a dye that absorbs light having a part of the wavelength range from the visible light region to the near infrared light region. As the pigment, a compound used as a dye or a pigment can be used. The dye or pigment also preferably has a low absorption rate in the visible wavelength region, and preferably has a high absorption rate in the near infrared band. Here, the visible light region is a wavelength region of 400 to 700 nm, and the near infrared light region is a wavelength region of 700 to 1500 nm.

第1吸収膜3は、800〜1200nmの波長領域に吸収率が最大となる吸収ピークを有するように構成される。第1吸収膜3に含まれる色素としては、例えば、シアニン色素、ジイモニウム色素等を用いることができる。   The 1st absorption film 3 is comprised so that it may have the absorption peak from which an absorptance becomes the maximum in the wavelength range of 800-1200 nm. As the dye contained in the first absorption film 3, for example, a cyanine dye, a diimonium dye, or the like can be used.

第2吸収膜4は、600〜750nmの波長領域に吸収率が最大となる吸収ピークを有するとともに、550〜700nmの波長領域および650〜800nmの波長領域に吸収ピークの半値波長を有するように構成される。550〜700nmの波長領域に位置する半値波長が短波長側の半値波長であり、650〜800nmの波長領域に位置する半値波長が長波長側の半値波長である。第2吸収膜4に含まれる色素としては、例えば、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、スクアリリウム色素等を用いることができる。   The second absorption film 4 has an absorption peak with the maximum absorption in the wavelength region of 600 to 750 nm, and has a half-value wavelength of the absorption peak in the wavelength region of 550 to 700 nm and the wavelength region of 650 to 800 nm. Is done. The half-value wavelength located in the wavelength region of 550 to 700 nm is the half-value wavelength on the short wavelength side, and the half-value wavelength located in the wavelength region of 650 to 800 nm is the half-value wavelength on the long wavelength side. Examples of the dye contained in the second absorption film 4 include a cyanine dye, a phthalocyanine dye, a naphthalocyanine dye, and a squarylium dye.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、上記の色素のうちの1つを選択して樹脂材料に分散させてもよく、上記の色素のうちの複数を選択して樹脂材料に分散させてもよい。   The first absorption film 3 and the second absorption film 4 may select and disperse one of the above dyes in the resin material, or select and disperse a plurality of the above dyes in the resin material. May be.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、例えば、インジウムとスズの複合酸化物であるITOを微粒子化した顔料を分散させてもよい。ITOは、可視光帯域において透過率が高く、近赤外波長領域の光を吸収する。顔料は、染料とは異なり粒子状態で樹脂材料に分散されるので、粒子による透過光の散乱等を抑制するために、より小さい粒子径とするのが好ましい。   For example, the first absorption film 3 and the second absorption film 4 may be dispersed with a pigment obtained by atomizing ITO, which is a composite oxide of indium and tin. ITO has a high transmittance in the visible light band and absorbs light in the near-infrared wavelength region. Unlike the dye, the pigment is dispersed in the resin material in a particle state. Therefore, it is preferable that the pigment has a smaller particle diameter in order to suppress scattering of transmitted light by the particles.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、未硬化の樹脂を分散または可溶化した溶媒に、上記の色素を分散させた塗工液を、スピンコート法、スプレー法、ディッピング法等によって、透明基板2の第1面2aまたは第2面2bに塗工し、乾燥、加熱等を経て樹脂を硬化させることによって形成されてもよい。   The first absorption film 3 and the second absorption film 4 are prepared by applying a coating liquid in which the above pigment is dispersed in a solvent in which an uncured resin is dispersed or solubilized, by spin coating, spraying, dipping, or the like. It may be formed by coating the first surface 2a or the second surface 2b of the transparent substrate 2 and curing the resin through drying, heating, or the like.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、膜厚が厚いほど光の吸収率を向上させることができるが、赤外線カットフィルタ1の総厚みを抑制するために、第1吸収膜3の膜厚は、例えば0.5μm〜10μmであり、第2吸収膜4の膜厚は、例えば0.5μm〜10μmである。第1吸収膜3の膜厚と第2吸収膜4の膜厚とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。   The first absorption film 3 and the second absorption film 4 can improve the light absorption rate as the film thickness increases, but in order to suppress the total thickness of the infrared cut filter 1, the film of the first absorption film 3. The thickness is, for example, 0.5 μm to 10 μm, and the thickness of the second absorption film 4 is, for example, 0.5 μm to 10 μm. The film thickness of the first absorption film 3 and the film thickness of the second absorption film 4 may be the same or different.

第1吸収膜3および第2吸収膜4は、光の干渉を利用して光の透過を阻止する反射構造体とは異なり、樹脂材料中に分散した色素の分光特性を利用して、光の透過を選択的に阻止するものである。したがって、第1吸収膜3および第2吸収膜4の分光特性は、第1吸収膜3および第2吸収膜4に入射する入射光の入射角に実質的に依存しない。   The first absorption film 3 and the second absorption film 4 are different from the reflection structure that blocks light transmission by utilizing light interference, and use the spectral characteristics of the pigment dispersed in the resin material to It selectively blocks transmission. Therefore, the spectral characteristics of the first absorption film 3 and the second absorption film 4 do not substantially depend on the incident angle of the incident light incident on the first absorption film 3 and the second absorption film 4.

赤外線カットフィルタ1は、第1吸収膜3および第2吸収膜4の両方が、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する分光特性を有するように構成されている。また、第1吸収膜3および第2吸収膜4は、樹脂材料に分散させる色素を適宜選択することにより、第2吸収膜4の吸収ピークが、第1吸収膜3の吸収ピークよりも短波長側に位置するように構成されており、第2吸収膜4による吸収率が最大となる波長が、第1吸収膜3による吸収率が最大となる波長よりも短くされている。   The infrared cut filter 1 is configured such that both the first absorption film 3 and the second absorption film 4 have spectral characteristics that absorb light of a part of the wavelength range from the visible light region to the near infrared light region. Has been. Moreover, the 1st absorption film 3 and the 2nd absorption film 4 select the pigment | dye disperse | distributed to a resin material suitably, and the absorption peak of the 2nd absorption film 4 is shorter than the absorption peak of the 1st absorption film 3. The wavelength at which the absorption rate by the second absorption film 4 is maximized is shorter than the wavelength at which the absorption rate by the first absorption film 3 is maximized.

赤外線カットフィルタ1は、反射構造体5を含む。図1に示すように、反射構造体5は、第1吸収膜3の、透明基板2とは反対側の表面に設けられている。反射構造体5は、可視光領域の波長の光を透過し、近赤外光領域の波長の光の透過を阻止するように構成されていてもよい。   The infrared cut filter 1 includes a reflective structure 5. As shown in FIG. 1, the reflective structure 5 is provided on the surface of the first absorption film 3 on the side opposite to the transparent substrate 2. The reflective structure 5 may be configured to transmit light having a wavelength in the visible light region and prevent transmission of light having a wavelength in the near infrared light region.

反射構造体5は、可視光領域の波長の光を透過する透過領域と、紫外光領域の波長の光の透過を阻止する第1の阻止領域と、近赤外光領域の波長領域の光の透過を阻止する第2の阻止領域とを有するように構成されていてもよい。また、第2吸収膜4は、可視光領域に位置する透過率の極大を有するように構成されていてもよい。さらに、第2吸収膜4は、近赤外光領域に位置する不透過領域を有し、不透過領域の波長領域が、反射構造体5の、透過領域から第2の阻止領域への遷移波長領域を含むように構成されていてもよい。このような第2吸収膜4および反射構造体5の構成によれば、赤外線カットフィルタ1に入射する入射光の入射角が変化し、反射構造体5の分光特性が変化した場合であっても、赤外線カットフィルタ1の、可視光領域の波長の光に対する分光特性は、実質的に、第2吸収膜4だけによって決定される。よって、赤外線カットフィルタ1は、可視光領域の波長の光に対する分光特性が、実質的に、入射角に依存しないように構成することができる。   The reflective structure 5 includes a transmission region that transmits light having a wavelength in the visible light region, a first blocking region that blocks light having a wavelength in the ultraviolet light region, and light in the wavelength region in the near infrared light region. It may be configured to have a second blocking region that blocks transmission. Moreover, the 2nd absorption film 4 may be comprised so that it may have the maximum of the transmittance | permeability located in a visible light area | region. Further, the second absorption film 4 has a non-transmission region located in the near-infrared light region, and the wavelength region of the non-transmission region is a transition wavelength from the transmission region to the second blocking region of the reflective structure 5. It may be configured to include a region. According to such a configuration of the second absorption film 4 and the reflective structure 5, even when the incident angle of the incident light incident on the infrared cut filter 1 changes and the spectral characteristics of the reflective structure 5 change. The spectral characteristics of the infrared cut filter 1 with respect to light having a wavelength in the visible light region are substantially determined only by the second absorption film 4. Therefore, the infrared cut filter 1 can be configured such that the spectral characteristics with respect to light having a wavelength in the visible light region are substantially independent of the incident angle.

また、反射構造体5は、特定の波長領域の光の反射を防止するように構成されていてもよい。このような構成によれば、当該特定の波長領域の光が反射構造体5にて反射し、迷光となることを抑制することができる。   The reflective structure 5 may be configured to prevent reflection of light in a specific wavelength region. According to such a structure, it can suppress that the light of the said specific wavelength range reflects in the reflective structure 5, and becomes stray light.

反射構造体5は、光の干渉を利用して、近赤外光領域の波長の光を反射するものであり、例えば、相対的に屈折率が低い低屈折率無機誘電体層と、相対的に屈折率が高い高屈折率無機誘電体層とが交互に積層されて構成される。   The reflection structure 5 reflects light having a wavelength in the near-infrared light region by utilizing light interference. For example, the reflection structure 5 has a relatively low refractive index inorganic dielectric layer and a relatively low refractive index. And a high refractive index inorganic dielectric layer having a high refractive index.

反射構造体5によって透過を阻止したい波長領域の中心波長をλとしたとき、低屈折率無機誘電体層および高屈折率無機誘電体層の層厚みをλ/4に設定することにより、各層の界面で反射する光を同位相にすることができ、これにより、波長λを中心とする波長帯域の光の透過を阻止することができる。当該波長領域以外の波長領域の光は、反射構造体5を透過することになる。したがって、λを近赤外光の波長領域とすることで、反射構造体5は、近赤外光を反射してその透過を阻止し、近赤外光の波長領域以外の波長領域の光を透過する。   By setting the layer thickness of the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer to λ / 4, where λ is the center wavelength of the wavelength region where transmission by the reflective structure 5 is desired to be blocked, The light reflected at the interface can be in phase, thereby preventing the transmission of light in the wavelength band centered on the wavelength λ. Light in a wavelength region other than the wavelength region is transmitted through the reflective structure 5. Therefore, by setting λ as the wavelength region of near-infrared light, the reflecting structure 5 reflects near-infrared light and blocks its transmission, and transmits light in a wavelength region other than the near-infrared light wavelength region. To Penetrate.

赤外線カットフィルタ1の反射構造体5は、低屈折率層が酸化ケイ素(SiO)からなり、高屈折率層が酸化チタン(TiO)からなる。酸化ケイ素誘電体層の屈折率はn=1.45と相対的に低屈折率であり、酸化チタン誘電体層の屈折率はn=2.30と相対的に高屈折率である。低屈折率無機誘電体層と高屈折率無機誘電体層とを積層する積層数は、反射構造体5の所望の分光特性が得られる積層数であればよく、反射構造体5の層数は、例えば40〜110層である。また、反射構造体5の厚みは、例えば2μm〜20μmである。 In the reflection structure 5 of the infrared cut filter 1, the low refractive index layer is made of silicon oxide (SiO 2 ), and the high refractive index layer is made of titanium oxide (TiO 2 ). The refractive index of the silicon oxide dielectric layer is a relatively low refractive index of n = 1.45, and the refractive index of the titanium oxide dielectric layer is a relatively high refractive index of n = 2.30. The number of laminations of the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer may be any number that allows the desired spectral characteristics of the reflective structure 5 to be obtained. For example, 40 to 110 layers. Moreover, the thickness of the reflective structure 5 is 2 micrometers-20 micrometers, for example.

なお、SiOおよびTiO以外にも、反射構造体によって透過を阻止しようとする波長領域に応じて、Al、ZrO、Ta、Nb等の無機材料を用いてもよい。 In addition to SiO 2 and TiO 2 , an inorganic material such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , or Nb 2 O 3 is used depending on the wavelength region in which transmission is to be blocked by the reflective structure. May be.

反射構造体5は、上記のように所望の波長領域の光を反射し、光の干渉を利用して透過を阻止しようとするものであるので、低屈折率層と高屈折率層との界面における反射を高精度に制御する必要がある。   The reflection structure 5 reflects light in a desired wavelength region as described above and attempts to prevent transmission using interference of light, so that the interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer is used. Therefore, it is necessary to control the reflection at high accuracy.

赤外線カットフィルタ1では、第1吸収膜3の、透明基板2とは反対側の表面に、低屈折率層および高屈折率層を、蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相成長法(CVD)あるいはスパッタリング法等を用いて成膜することによって、低屈折率層と高屈折率層との、凹凸が小さく、かつ平坦な界面を形成している。   In the infrared cut filter 1, a low refractive index layer and a high refractive index layer are formed on the surface of the first absorption film 3 opposite to the transparent substrate 2 by vapor deposition, ion plating, chemical vapor deposition (CVD). ) Or by using a sputtering method or the like to form a flat interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer with small unevenness.

反射構造体5は、前述のように、低屈折率無機誘電体層および高屈折率無機誘電体層の界面における反射光の干渉を利用して、所望の分光特性を得るものであり、反射構造体5に入射する光の入射角、すなわち反射構造体5の光入射面(図1における反射構造体5の上面)の法線と、反射構造体5に入射する光の進行方向との間の角度によっては、近赤外光の波長領域の光が反射構造体5を通過してしまうことがある。例えば、近赤外光の波長領域の光が、0度よりも大きい入射角を有して、反射構造体5に入射した場合、反射構造体5を構成する低屈折率無機誘電体層、および高屈折率無機誘電体層の実効的な層厚みが変化することにより、反射構造体5の分光特性が、入射角が0度であるときの分光特性から変化し、近赤外光の波長領域の光、例えば800〜1200nmの波長を有する光に対する反射率が減少することがある。   As described above, the reflective structure 5 obtains desired spectral characteristics by using interference of reflected light at the interface between the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer. The incident angle of light incident on the body 5, that is, between the normal line of the light incident surface of the reflective structure 5 (the upper surface of the reflective structure 5 in FIG. 1) and the traveling direction of the light incident on the reflective structure 5. Depending on the angle, light in the near-infrared wavelength region may pass through the reflecting structure 5. For example, when light in the near-infrared wavelength region has an incident angle greater than 0 degrees and is incident on the reflective structure 5, a low refractive index inorganic dielectric layer that constitutes the reflective structure 5, and By changing the effective layer thickness of the high refractive index inorganic dielectric layer, the spectral characteristic of the reflective structure 5 changes from the spectral characteristic when the incident angle is 0 degree, and the wavelength region of near-infrared light. The reflectance for light having a wavelength of, for example, 800 to 1200 nm may be reduced.

人間の眼は、800〜1200nmの波長を有する光を知覚することができないが、CMOSセンサは、800〜1200nmの波長を有する光を受光し、受光信号を発生してしまう。したがって、赤外線カットフィルタが800〜1200nmの波長を有する光を透過させると、画像にノイズが発生してしまう、特に暗時または暗所において撮影を行った場合には、画像にちらつきが発生し、画像の品質が劣化してしまう。   Although the human eye cannot perceive light having a wavelength of 800 to 1200 nm, the CMOS sensor receives light having a wavelength of 800 to 1200 nm and generates a light reception signal. Therefore, when the infrared cut filter transmits light having a wavelength of 800 to 1200 nm, noise is generated in the image, particularly when shooting in the dark or in a dark place, the image flickers, The image quality deteriorates.

本実施形態の赤外線カットフィルタ1によれば、赤外線カットフィルタ1の光入射面(図1における反射構造体5の上面)に入射した800〜1200nmの波長を有する光が、反射構造体5を通過したとしても、反射構造体5に隣接して設けられ、800〜1200nmの波長領域に吸収ピークを有する第1吸収膜3によって、反射構造体5を通過した800〜1200nmの波長を有する光を吸収することができる。第1吸収膜3の分光特性は、第1吸収膜3に入射する入射光の入射角に実質的に依存しない。したがって、赤外線カットフィルタ1によれば、画像の品質を劣化させる、近赤外光領域の波長の光を、赤外線カットフィルタ1に入射する当該光の入射角によらず除去することができる。   According to the infrared cut filter 1 of the present embodiment, light having a wavelength of 800 to 1200 nm incident on the light incident surface of the infrared cut filter 1 (the upper surface of the reflective structure 5 in FIG. 1) passes through the reflective structure 5. Even so, the first absorption film 3 provided adjacent to the reflective structure 5 and having an absorption peak in the wavelength region of 800 to 1200 nm absorbs light having a wavelength of 800 to 1200 nm that has passed through the reflective structure 5. can do. The spectral characteristic of the first absorption film 3 does not substantially depend on the incident angle of incident light incident on the first absorption film 3. Therefore, according to the infrared cut filter 1, light having a wavelength in the near-infrared light region that degrades the quality of the image can be removed regardless of the incident angle of the light incident on the infrared cut filter 1.

図2は、本実施形態の赤外線カットフィルタ1における、第1吸収膜3、第2吸収膜4、および反射構造体5の分光特性の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of spectral characteristics of the first absorption film 3, the second absorption film 4, and the reflection structure 5 in the infrared cut filter 1 of the present embodiment.

図2において、実線は第1吸収膜3の透過スペクトルを示し、破線は第2吸収膜4の透過スペクトルを示し、一点鎖線は反射構造体5の透過スペクトルを示す。第1吸収膜3の吸収ピークは、980nm付近にある。それに対して、第2吸収膜4の吸収ピークは、700nm付近にあり、第1吸収膜3の吸収ピークよりも短波長側に位置している。赤外線カットフィルタ1の第1吸収膜3、第2吸収膜4、および反射構造体5を、例えば図2に示した分光特性を有するように構成することにより、赤外線カットフィルタ1は、画像の品質を劣化させる、近赤外光領域の波長の光を、入射角によらず除去することができる。   In FIG. 2, the solid line indicates the transmission spectrum of the first absorption film 3, the broken line indicates the transmission spectrum of the second absorption film 4, and the alternate long and short dash line indicates the transmission spectrum of the reflective structure 5. The absorption peak of the first absorption film 3 is in the vicinity of 980 nm. On the other hand, the absorption peak of the second absorption film 4 is in the vicinity of 700 nm, and is located on the shorter wavelength side than the absorption peak of the first absorption film 3. By configuring the first absorption film 3, the second absorption film 4, and the reflection structure 5 of the infrared cut filter 1 to have, for example, the spectral characteristics shown in FIG. 2, the infrared cut filter 1 can improve the image quality. Can be removed regardless of the incident angle.

赤外線カットフィルタ1は、第1吸収膜3の吸収ピークにおける吸収率が、第2吸収膜4の吸収ピークにおける吸収率よりも小さくてもよい。これにより、第1吸収膜3による可視光領域の波長の光の吸収を低減し、可視光領域における十分な光量を確保することができる。   In the infrared cut filter 1, the absorption rate at the absorption peak of the first absorption film 3 may be smaller than the absorption rate at the absorption peak of the second absorption film 4. Thereby, absorption of the light of the wavelength of the visible light area | region by the 1st absorption film 3 can be reduced, and sufficient light quantity in a visible light area | region can be ensured.

図3は、第2実施形態の赤外線カットフィルタ1Aの断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the infrared cut filter 1A of the second embodiment.

赤外線カットフィルタ1Aは、第1実施形態の赤外線カットフィルタ1と比較して、反射防止構造体6を有する点で異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には赤外線カットフィルタ1と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。   The infrared cut filter 1A is different from the infrared cut filter 1 of the first embodiment in that it has an antireflection structure 6, and the rest is the same configuration, and therefore the infrared cut filter has the same configuration. The same reference numerals as those in FIG.

反射防止構造体6は、第2吸収膜4の、透明基板2とは反対側の表面に設けられる。反射防止構造体6は、相対的に屈折率が低い低屈折率無機誘電体層と、相対的に屈折率が高い高屈折率無機誘電体層とが交互に積層されて構成される。低屈折率無機誘電体層と高屈折率無機誘電体層とを積層する積層数は、反射防止構造体6の所望の分光特性が得られる積層数であればよく、反射防止構造体6の層数は、例えば2〜10層であり、反射構造体5の層数よりも小さくされている。また、反射防止構造体6の厚みは、例えば0.2μm〜5μmである。   The antireflection structure 6 is provided on the surface of the second absorption film 4 opposite to the transparent substrate 2. The antireflection structure 6 is configured by alternately laminating a low refractive index inorganic dielectric layer having a relatively low refractive index and a high refractive index inorganic dielectric layer having a relatively high refractive index. The number of laminations of the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer may be any number as long as the desired spectral characteristics of the antireflection structure 6 can be obtained. The number is, for example, 2 to 10 layers, which is smaller than the number of layers of the reflective structure 5. The thickness of the antireflection structure 6 is, for example, 0.2 μm to 5 μm.

反射防止構造体6によって反射を防止したい波長領域の中心波長をλとしたとき、低屈折率無機誘電体層および高屈折率無機誘電体層の層厚みを、各層の界面で反射する光が逆位相になるように設定することによって、波長λを中心とする波長帯域の光の反射を防止することができる。   When the center wavelength of the wavelength region where reflection is desired to be prevented by the antireflection structure 6 is λ, the thicknesses of the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer are set so that the light reflected at the interface between the layers is reversed. By setting the phase to be in phase, reflection of light in a wavelength band centered on the wavelength λ can be prevented.

赤外線カットフィルタ1Aの反射防止構造体6は、低屈折率層が酸化ケイ素(SiO)からなり、高屈折率層が酸化チタン(TiO)からなる。なお、SiOおよびTiO以外にも、反射防止構造体6によって反射を防止しようとする波長領域に応じて、Al、ZrO、Ta、Nb等の無機材料を用いてもよい。 In the antireflection structure 6 of the infrared cut filter 1A, the low refractive index layer is made of silicon oxide (SiO 2 ), and the high refractive index layer is made of titanium oxide (TiO 2 ). In addition to SiO 2 and TiO 2 , inorganic materials such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 3 depending on the wavelength region in which reflection is to be prevented by the antireflection structure 6. May be used.

反射防止構造体6は、光の干渉を利用して反射を防止しようとするものであるので、低屈折率層と高屈折率層との界面における反射を高精度に制御する必要がある。赤外線カットフィルタ1Aでは、第2吸収膜4の、透明基板2とは反対側の表面に、低屈折率層および高屈折率層を、蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相成長法(CVD)あるいはスパッタリング法等を用いて成膜することによって、低屈折率層と高屈折率層との、凹凸が小さく、かつ平坦な界面を形成している。   Since the antireflection structure 6 is intended to prevent reflection by utilizing interference of light, it is necessary to control reflection at the interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer with high accuracy. In the infrared cut filter 1A, a low refractive index layer and a high refractive index layer are formed on the surface of the second absorption film 4 opposite to the transparent substrate 2 by vapor deposition, ion plating, chemical vapor deposition (CVD). ) Or by using a sputtering method or the like to form a flat interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer with small unevenness.

赤外線カットフィルタを通過した光のうちの一部は、撮像素子または受光素子で反射して、迷光となることがあり、迷光は、赤外線カットフィルタ等に反射して、再び撮像素子または受光素子に返ることがある。この再び撮像素子に返った迷光は、ゴースト光となり、画像の品質を劣化させるおそれがある。   Part of the light that has passed through the infrared cut filter may be reflected by the image sensor or the light receiving element and become stray light. The stray light is reflected by the infrared cut filter or the like, and is again reflected on the image sensor or light receiving element. May return. The stray light that has returned to the image sensor again becomes ghost light, which may degrade image quality.

赤外線カットフィルタ1Aによれば、赤外線カットフィルタ1Aの光出射面(図3における反射防止構造体6の下面)に設けられた反射防止構造体6により、迷光の反射を防止して、ゴースト光の発生を抑制することができる。   According to the infrared cut filter 1A, reflection of stray light is prevented by the antireflection structure 6 provided on the light emission surface of the infrared cut filter 1A (the lower surface of the antireflection structure 6 in FIG. 3). Occurrence can be suppressed.

反射防止構造体6は、反射構造体5と比較して、反射防止構造体6を構成する、低屈折率無機誘電体層および高屈折率無機誘電体層の層数が小さくされている。反射防止構造体6の層数を減少させることによって、反射防止構造体6に再入射した迷光が反射防止構造体6で反射する確率を低減し、ゴースト光の発生を抑制することができる。   In the antireflection structure 6, the number of layers of the low refractive index inorganic dielectric layer and the high refractive index inorganic dielectric layer constituting the antireflection structure 6 is smaller than that of the reflection structure 5. By reducing the number of layers of the antireflection structure 6, it is possible to reduce the probability that stray light re-entered the antireflection structure 6 is reflected by the antireflection structure 6, and to suppress the generation of ghost light.

なお、反射防止構造体6は、低屈折率無機誘電体層と高屈折率無機誘電体層とを交互に積層して成る構成に限定されない。反射防止構造体6は、従来周知の反射防止構造体であってもよい。反射防止構造体6は、単層の樹脂層から成る構造体であってもよく、例えば、単層のフッ素樹脂からなる構造体であってもよい。   The antireflection structure 6 is not limited to a configuration in which low refractive index inorganic dielectric layers and high refractive index inorganic dielectric layers are alternately stacked. The antireflection structure 6 may be a conventionally known antireflection structure. The antireflection structure 6 may be a structure made of a single resin layer, for example, a structure made of a single layer fluororesin.

第2実施形態の赤外線カットフィルタ1Aによれば、画像の品質を劣化させる、近赤外光領域の波長の光を、赤外線カットフィルタ1Aに入射する当該光の入射角によらず除去することができるとともに、ゴースト光の発生を抑制することができる。   According to the infrared cut filter 1A of the second embodiment, light having a wavelength in the near-infrared light region that degrades image quality can be removed regardless of the incident angle of the light incident on the infrared cut filter 1A. And the generation of ghost light can be suppressed.

図4は、本発明の第3実施形態の赤外線カットフィルタ1Bの断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of an infrared cut filter 1B according to a third embodiment of the present invention.

第3実施形態の赤外線カットフィルタ1Bは、第2実施形態の赤外線カットフィルタ1Aと比較して、第2吸収膜4と反射防止構造体6との間に応力緩和層7が設けられる点で異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には赤外線カットフィルタ1Aと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。   The infrared cut filter 1B of the third embodiment is different from the infrared cut filter 1A of the second embodiment in that a stress relaxation layer 7 is provided between the second absorption film 4 and the antireflection structure 6. In other respects, since the configuration is the same, the same configuration is denoted by the same reference numeral as that of the infrared cut filter 1A, and detailed description thereof is omitted.

応力緩和層7は、第2吸収膜4の、透明基板2とは反対側の表面に設けられる。応力緩和層7は、少なくとも可視光領域の波長の光に対して、透過性を有するものであればよい。応力緩和層7は、例えば、酸化ケイ素(SiO)から構成されてもよい。応力緩和層7の厚みは、例えば、1μm〜10μmである。 The stress relaxation layer 7 is provided on the surface of the second absorption film 4 on the side opposite to the transparent substrate 2. The stress relaxation layer 7 may be any layer that has transparency to light having a wavelength in the visible light region. The stress relaxation layer 7 may be made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ). The thickness of the stress relaxation layer 7 is, for example, 1 μm to 10 μm.

赤外線カットフィルタ1Bによれば、応力緩和層7の厚みを適宜調整することにより、第1吸収膜3、および反射構造体5によって生じる膜応力と、第2吸収膜4、反射防止構造体6、および応力緩和層7によって生じる膜応力とを均衡させ、赤外線カットフィルタの変形や反りを低減することができる。   According to the infrared cut filter 1B, by appropriately adjusting the thickness of the stress relaxation layer 7, the film stress generated by the first absorption film 3 and the reflection structure 5, the second absorption film 4, the antireflection structure 6, Further, it is possible to balance the film stress generated by the stress relaxation layer 7 and reduce the deformation and warpage of the infrared cut filter.

第3実施形態の赤外線カットフィルタ1Bによれば、画像の品質を劣化させる、近赤外光領域の波長の光を、赤外線カットフィルタ1Bに入射する当該光の入射角によらず除去することができ、かつゴースト光の発生を抑制することができるとともに、赤外線カットフィルタ1Bの変形や反りを低減し、変形や反りに起因する分光特性の悪化を抑制することができる。   According to the infrared cut filter 1B of the third embodiment, light having a wavelength in the near-infrared light region that degrades image quality can be removed regardless of the incident angle of the light incident on the infrared cut filter 1B. In addition, the generation of ghost light can be suppressed, the deformation and warpage of the infrared cut filter 1B can be reduced, and the deterioration of spectral characteristics due to the deformation and warpage can be suppressed.

図5(a)は、本発明の一つの態様の光学素子用パッケージ100の外観を示す上面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A線を切断面線とする縦断面図である。   FIG. 5A is a top view showing the appearance of the optical element package 100 according to one aspect of the present invention, and FIG. 5B shows the AA line in FIG. FIG.

光学素子用パッケージ100は、光学素子10を収容する凹部(キャビティ)を有する基板9と、光学レンズ11と、上記の赤外線カットフィルタ1,1A,1Bと、光学レンズ11および赤外線カットフィルタ1,1A,1Bを保持するレンズホルダ8と、を備える。   The optical element package 100 includes a substrate 9 having a recess (cavity) for housing the optical element 10, an optical lens 11, the infrared cut filters 1, 1A, 1B, the optical lens 11, and the infrared cut filters 1, 1A. , 1B.

基板9は、セラミック材料または有機材料から成る絶縁層に配線導体が形成された配線基板であり、光学素子10と電気的に接続するとともに外部装置とも電気的に接続する。   The substrate 9 is a wiring substrate in which a wiring conductor is formed on an insulating layer made of a ceramic material or an organic material, and is electrically connected to the optical element 10 and also to an external device.

基板9は、板状の第1基板9aと中央に貫通孔を有する第2基板9bとが積層されてなる。第2基板9bの貫通孔と第1基板9aの主面とでキャビティが構成され、光学素子10が収容される。なお、基板9は、中央部分にキャビティが形成された1つの絶縁層からなるものであってもよく、3つ以上の基板が積層されていてもよい。   The substrate 9 is formed by laminating a plate-like first substrate 9a and a second substrate 9b having a through hole in the center. A cavity is formed by the through hole of the second substrate 9b and the main surface of the first substrate 9a, and the optical element 10 is accommodated. The substrate 9 may be composed of one insulating layer having a cavity formed in the central portion, or three or more substrates may be laminated.

光学素子10は、撮像素子、または受光素子であり、例えばCMOSセンサを含んでもよい。   The optical element 10 is an imaging element or a light receiving element, and may include, for example, a CMOS sensor.

光学レンズ11としては、凸レンズ、凹レンズまたはフレネルレンズ等の各種形状のレンズを使用することができる。光学レンズ11は、収容される光学素子10の種類に応じて各種の光学機能を備えていればよく、例えば外部から入射する外光を光学素子10の撮像素子表面、または受光素子表面に集束させる。   As the optical lens 11, lenses having various shapes such as a convex lens, a concave lens, and a Fresnel lens can be used. The optical lens 11 only needs to have various optical functions depending on the type of the optical element 10 to be accommodated. For example, external light incident from the outside is focused on the imaging element surface or the light receiving element surface of the optical element 10. .

レンズホルダ8は、キャビティを塞ぐように基板9に固定されており、光学レンズ11と、上記の赤外線カットフィルタ1,1A,1Bとを保持している。   The lens holder 8 is fixed to the substrate 9 so as to close the cavity, and holds the optical lens 11 and the infrared cut filters 1, 1A, 1B.

電子装置200は、光学素子用パッケージ100と、光学素子10と、を備える。光学素子10は、撮像素子、または受光素子であり、ボンディングワイヤ12等の接続部材によって基板9と電気的に接続される。光学素子10と基板9との電気的接続には、ボンディングワイヤ以外に金バンプまたはハンダ等を使用してもよい。   The electronic device 200 includes the optical element package 100 and the optical element 10. The optical element 10 is an imaging element or a light receiving element, and is electrically connected to the substrate 9 by a connecting member such as a bonding wire 12. For electrical connection between the optical element 10 and the substrate 9, gold bumps or solder may be used in addition to the bonding wires.

レンズホルダ8は、光学レンズ11の光軸が光学素子10を通るように光学レンズ11および赤外線カットフィルタ1,1A,1Bを保持する。   The lens holder 8 holds the optical lens 11 and the infrared cut filters 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B so that the optical axis of the optical lens 11 passes through the optical element 10.

レンズホルダは、概略、立方体形状または直方体形状を有し、下面が開放され、上面8aに貫通孔が設けられ、この貫通孔に嵌るように光学レンズ11が保持される。赤外線カットフィルタ1,1A,1Bは、光学レンズ11と光学素子10との間に位置するように保持される。   The lens holder generally has a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape, and a lower surface is opened, a through hole is provided in the upper surface 8a, and the optical lens 11 is held so as to fit in the through hole. The infrared cut filters 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B are held so as to be positioned between the optical lens 11 and the optical element 10.

レンズホルダ8の下端が、基板9の上面の外周部分に、接着剤等によって固定される。
光学素子10が撮像素子の場合、光学レンズ11によって集束される外光が、赤外線カットフィルタ1,1A,1Bを通過し、近赤外光領域の波長の光は赤外線カットフィルタ1,1A,1Bによって透過が阻止され、可視光領域の波長の光が透過されて撮像素子に到達する。
The lower end of the lens holder 8 is fixed to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate 9 with an adhesive or the like.
When the optical element 10 is an image sensor, external light focused by the optical lens 11 passes through the infrared cut filters 1, 1A, 1B, and light having a wavelength in the near infrared light region is infrared cut filters 1, 1A, 1B. Transmission is blocked by the light, and light having a wavelength in the visible light region is transmitted to reach the image sensor.

赤外線カットフィルタ1,1A,1Bを備えることにより、暗時または暗所において撮影を行った場合であっても、画像のちらつきを低減し、画像の品質を向上することができる光学素子用パッケージ100、および電子装置200を提供することができる。   By providing the infrared cut filters 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, an optical element package 100 that can reduce image flickering and improve image quality even when shooting in the dark or in a dark place. , And an electronic device 200 can be provided.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。例えば、第1吸収膜3および反射構造体5の分光特性は、CMOSセンサの受光特性を考慮した、上記の分光特性に限定されず、所望の撮像素子、または受光素子の受光特性を考慮して、画像の品質を劣化させる近赤外光、または赤外光を除去するように構成されてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. is there. For example, the spectral characteristics of the first absorption film 3 and the reflective structure 5 are not limited to the above-described spectral characteristics in consideration of the light receiving characteristics of the CMOS sensor. Further, it may be configured to remove near-infrared light that deteriorates the quality of an image, or infrared light.

1 赤外線カットフィルタ
1A 赤外線カットフィルタ
1B 赤外線カットフィルタ
2 透明基板
2a 第1面
2b 第2面
3 第1吸収膜
4 第2吸収膜
5 反射構造体
6 反射防止構造体
7 応力緩和層
8 レンズホルダ
8a 上面
9 基板
9a 第1基板
9b 第2基板
10 光学素子
11 光学レンズ
12 ボンディングワイヤ
100 光学素子用パッケージ
200 電子装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared cut filter 1A Infrared cut filter 1B Infrared cut filter 2 Transparent substrate 2a 1st surface 2b 2nd surface 3 1st absorption film 4 2nd absorption film 5 Reflective structure 6 Antireflection structure 7 Stress relaxation layer 8 Lens holder 8a Upper surface 9 Substrate 9a First substrate 9b Second substrate 10 Optical element 11 Optical lens 12 Bonding wire 100 Optical element package 200 Electronic device

Claims (10)

透明基板と、
該透明基板の第1面に設けられる、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する第1吸収膜と、
前記透明基板の、前記第1面とは反対側の第2面に設けられる、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長領域の一部の波長の光を吸収する第2吸収膜であって、吸収ピークが前記第1吸収膜の吸収ピークよりも短波長側に位置している第2吸収膜と、
前記第1吸収膜の前記透明基板とは反対側に設けられる、近赤外光領域の波長の光を反射する反射構造体と、を含む赤外線カットフィルタ。
A transparent substrate;
A first absorption film that is provided on the first surface of the transparent substrate and absorbs light having a wavelength in a part of a wavelength region ranging from a visible light region to a near-infrared light region;
A second absorption film that is provided on a second surface of the transparent substrate opposite to the first surface and absorbs light having a wavelength in a part of a wavelength region ranging from a visible light region to a near infrared light region; A second absorption film whose absorption peak is located on a shorter wavelength side than the absorption peak of the first absorption film;
An infrared cut filter comprising: a reflective structure that reflects light having a wavelength in a near-infrared light region, provided on the opposite side of the first absorption film from the transparent substrate.
前記第1吸収膜および前記第2吸収膜は、各々、有機色素または金属錯体を含有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項1に記載の赤外線カットフィルタ。   2. The infrared cut filter according to claim 1, wherein each of the first absorption film and the second absorption film is made of a resin material containing an organic dye or a metal complex. 前記第2吸収膜の前記透明基板とは反対側に設けられる、反射防止構造体をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 1, further comprising an antireflection structure provided on a side of the second absorption film opposite to the transparent substrate. 前記反射構造体および前記反射防止構造体は、各々、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層されてなり、
前記反射構造体の層数が、前記反射防止構造体の層数よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の赤外線カットフィルタ。
Each of the reflection structure and the antireflection structure is formed by alternately laminating low refractive index layers and high refractive index layers,
The infrared cut filter according to claim 3, wherein the number of layers of the reflection structure is larger than the number of layers of the antireflection structure.
前記第2吸収膜と前記反射防止構造体との間に応力緩和層が配設されていることを特徴とする請求項3または4に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 3, wherein a stress relaxation layer is disposed between the second absorption film and the antireflection structure. 前記第1吸収膜は、800〜1200nmの波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the first absorption film has an absorption peak in a wavelength region of 800 to 1200 nm. 前記第1吸収膜の吸収ピークにおける吸収率が、前記第2吸収膜の吸収ピークにおける吸収率よりも小さいことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 1, wherein an absorption rate at an absorption peak of the first absorption film is smaller than an absorption rate at an absorption peak of the second absorption film. 前記第2吸収膜は、600〜750nmの波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 1, wherein the second absorption film has an absorption peak in a wavelength region of 600 to 750 nm. 前記第2吸収膜は、550〜700nmの波長領域および650〜800nmの波長領域に吸収ピークの半値波長を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の赤外線カットフィルタ。   The infrared cut filter according to claim 1, wherein the second absorption film has a half-value wavelength of an absorption peak in a wavelength region of 550 to 700 nm and a wavelength region of 650 to 800 nm. 撮像素子、または受光素子が収容される凹部を有する基板と、
光学レンズと、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の赤外線カットフィルタと、
前記光学レンズおよび前記赤外線カットフィルタを保持し、前記凹部を塞ぐように前記基板に固定されるレンズホルダと、
を含むことを特徴とする光学素子用パッケージ。
A substrate having a recess in which an imaging element or a light receiving element is accommodated;
An optical lens,
The infrared cut filter according to any one of claims 1 to 9,
A lens holder that holds the optical lens and the infrared cut filter and is fixed to the substrate so as to close the concave portion;
A package for an optical element, comprising:
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