JP6259157B1 - Optical filter and imaging device - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止するのに有利な光学フィルタを提供する。【解決手段】光学フィルタ(1a)は、光吸収層(10)を備える。光吸収層は、近赤外線領域の少なくとも一部の光を吸収する。光学フィルタ(1a)は、0°、30°、及び40°の入射角度で波長300nm〜1200nmの光を当該光学フィルタに入射させたときに、透過率に関する所定の条件を満たす。また、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθrR、IEθgG、及びIEθbBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθrR、IEθgG、及びIEθbBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが所定の条件を満たす。【選択図】図1AAn optical filter is provided which is advantageous in preventing color unevenness from occurring in an image generated by an imaging apparatus. An optical filter (1a) includes a light absorption layer (10). The light absorption layer absorbs at least part of light in the near infrared region. The optical filter (1a) satisfies a predetermined condition regarding transmittance when light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on the optical filter at incident angles of 0 °, 30 °, and 40 °. Also, nine differences in IEθrR, IEθgG, and IEθbB defined for incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 ° respectively, and IEθrR, IEθgG, and IEθbB for the same two incident angles θ °. A range which is a difference obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the three differences satisfies the predetermined condition. [Selection] Figure 1A
Description
本発明は、光学フィルタ及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical filter and an imaging device.
従来、近赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを備えた撮像装置が知られている。例えば、特許文献1には、ガラス板基板の少なくとも片面に近赤外線吸収剤を含有する樹脂層を有する積層板を含む近赤外線カットフィルタが記載されている。例えば、この近赤外線カットフィルタは、積層板の少なくとも片面に誘電体多層膜を有する。この近赤外線カットフィルタにおいて、波長の値(Ya)と、波長の値(Yb)との差の絶対値|Ya−Yb|が15nm未満である。波長の値(Ya)は、波長560〜800nmの範囲において、近赤外線カットフィルタの垂直方向から測定した場合の透過率が50%となる波長の値である。波長の値(Yb)は、波長560〜800nmの範囲において、近赤外線カットフィルタの垂直方向に対して30°の角度から測定した場合の透過率が50%となる波長の値である。このように、特許文献1によれば、近赤外線カットフィルタにおける透過特性の角度依存性が小さく調節されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus including an optical filter such as a near infrared cut filter is known. For example,
特許文献2には、近赤外線吸収ガラス基材と、近赤外線吸収層と、誘電体多層膜とを備えた、近赤外線カットフィルタが記載されている。近赤外線吸収層は、近赤外線吸収色素及び透明樹脂を含有している。特許文献2には、この近赤外線カットフィルタと、固体撮像素子とを備えた固体撮像装置が記載されている。特許文献2によれば、近赤外線吸収ガラス基材と、近赤外線吸収層とを積層することにより、誘電体多層膜が本来的に有する、光の入射角度によって遮蔽波長がシフトする角度依存性の影響をほぼ排除できる。例えば、特許文献2において、近赤外線カットフィルタにおける入射角0°のときの透過率(T0)及び入射角30°のときの透過率(T30)が測定されている。
特許文献3及び4には、誘電体基板と、赤外線反射層と、赤外線吸収層とを備えた赤外線カットフィルタが記載されている。赤外線反射層は、誘電体多層膜で形成されている。赤外線吸収層は、赤外線吸収色素を含有している。特許文献3及び4には、この赤外線カットフィルタを備えた撮像装置が記載されている。特許文献3及び4には、光の入射角度が0°、25°、及び35°である場合の赤外線カットフィルタの透過率スペクトルが記載されている。
特許文献5には、吸収層と、反射層とを備え、所定の要件を満たす近赤外線カットフィルタが記載されている。例えば、この近赤外線カットフィルタにおいて、入射角0°の分光透過率曲線における波長600〜725nmの光の透過率の積分値T0(600-725)と、入射角30°の分光透過率曲線における波長600〜725nmの光の透過率の積分値T30(600-725)との差|T0(600-725)−T30(600-725)|が3%・nm以下である。特許文献5には、この近赤外線カットフィルタを備えた撮像装置も記載されている。 Patent Document 5 describes a near-infrared cut filter that includes an absorption layer and a reflection layer and satisfies predetermined requirements. For example, in this near-infrared cut filter, the integral value T 0 (600-725) of the transmittance of light having a wavelength of 600 to 725 nm in the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 ° and the spectral transmittance curve at an incident angle of 30 °. The difference | T 0 (600-725) −T 30 (600-725) | from the integrated value T 30 (600-725) of the transmittance of light having a wavelength of 600 to 725 nm is 3% · nm or less. Patent Document 5 also describes an imaging device including the near infrared cut filter.
特許文献6及び7には、光吸収層及び近赤外線反射層を含み、ΔE*≦1.5を満たす光学フィルタが記載されている。ΔE*は、光学フィルタに垂直に入射され光学フィルタを透過する光と、光学フィルタに垂直な方向から30°の角度で入射され光学フィルタを透過する光との色差である。光吸収層は、例えば、バインダー樹脂を備え、バインダー樹脂に光吸収剤が分散している。近赤外線反射層は、例えば、誘電体多層膜である。特許文献6及び7には、この光学フィルタを備えたカメラ等の撮像装置も記載されている。
上記の特許文献では、光学フィルタへの光の入射角度が35°より大きい(例えば40°)場合の光学フィルタの特性について具体的に検討されていない。また、カメラなどの撮像装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタを有するイメージセンサを搭載しているが、上記の特許文献では、これらのカラーフィルタの特性との適合性については検討されていない。そこで、本発明は、光の入射角度がより大きい場合においても、撮像装置に搭載されるイメージセンサに用いられるカラーフィルタの特性に適合しやすく、カメラなどの撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止するのに有利な特性を有する光学フィルタを提供する。また、本発明は、この光学フィルタを備えた撮像装置を提供する。 In the above-mentioned patent documents, the characteristics of the optical filter when the incident angle of light to the optical filter is larger than 35 ° (for example, 40 °) are not specifically examined. An imaging device such as a camera is equipped with an image sensor having R (red), G (green), and B (blue) color filters. In the above-mentioned patent document, the characteristics of these color filters are described. The suitability of has not been studied. Therefore, the present invention is easily adapted to the characteristics of a color filter used in an image sensor mounted on an imaging device even when the incident angle of light is larger, and color unevenness is generated in an image generated by an imaging device such as a camera. The present invention provides an optical filter having characteristics advantageous in preventing the occurrence of The present invention also provides an imaging device provided with this optical filter.
本発明は、
光学フィルタであって、
光吸収剤を含有している光吸収層を備え、
0°、30°、及び40°の入射角度で波長300nm〜1200nmの光を当該光学フィルタに入射させたときに、下記の条件を満たし、
(i)波長700nmにおける分光透過率が3%以下である。
(ii)波長715nmにおける分光透過率が1%以下である。
(iii)波長1100nmにおける分光透過率が7.5%以下である。
(iv)波長700nm〜800nmにおける平均透過率が1%以下である。
(v)波長500nm〜600nmにおける平均透過率が85%以上である。
(vi)波長400nmにおける分光透過率が45%以下である。
(vii)波長450nmにおける分光透過率が80%以上である。
入射角度がθ°であるときの波長λにおける当該光学フィルタの分光透過率をTθ(λ)と表し、
前記Tθ(λ)と、波長400nm〜700nmの変域において表(I)によって定義される波長λの関数であるR(λ)、G(λ)、及びB(λ)との積によって前記入射角度θ°に対して定まるそれぞれの関数を最大値が1になるように正規化して得られる関数をCRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と表し、
Stiles & Burch (1959) 10-deg, RCB CMFsに定められた等色関数をそれぞれ最大値が1になるように正規化して得られる波長λの関数をr(λ)、g(λ)、及びb(λ)と表し、
CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)の変数である波長λを0以上の整数であるnの関数として、λ(n)=(Δλ×n+400)nmと表すとき(ただし、Δλ=5)、
下記の式(1)〜(3)によって0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(II)に示す条件を満たす、
光学フィルタを提供する。
The present invention
An optical filter,
A light absorption layer containing a light absorber is provided,
When light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on the optical filter at incident angles of 0 °, 30 °, and 40 °, the following conditions are satisfied:
(I) Spectral transmittance at a wavelength of 700 nm is 3% or less.
(Ii) Spectral transmittance at a wavelength of 715 nm is 1% or less.
(Iii) Spectral transmittance at a wavelength of 1100 nm is 7.5% or less.
(Iv) The average transmittance at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 1% or less.
(V) The average transmittance at a wavelength of 500 nm to 600 nm is 85% or more.
(Vi) Spectral transmittance at a wavelength of 400 nm is 45% or less.
(Vii) The spectral transmittance at a wavelength of 450 nm is 80% or more.
The spectral transmittance of the optical filter at the wavelength λ when the incident angle is θ ° is expressed as T θ (λ),
The product of T θ (λ) and R (λ), G (λ), and B (λ), which is a function of the wavelength λ defined by Table (I) in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. Functions obtained by normalizing the respective functions determined with respect to the incident angle θ ° so that the maximum value is 1 are represented as CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ),
Stiles & Burch (1959) The function of wavelength λ obtained by normalizing the color matching functions defined in 10-deg, RCB CMFs so that the maximum value is 1, respectively, is r (λ), g (λ), and b (λ),
When the wavelength λ which is a variable of CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) is expressed as λ (n) = (Δλ × n + 400) nm as a function of n which is an integer of 0 or more. (Where Δλ = 5),
Nine differences in IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB defined for each of incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 ° by the following equations (1)-(3) A range that is a difference obtained by subtracting a minimum value from a maximum value of three differences of IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB for the same two incident angles θ ° satisfies the condition shown in Table (II).
An optical filter is provided.
また、本発明は、
レンズ系と、
前記レンズ系を通過した光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置され、R(赤)、G(緑)、及びB(青)の3色のフィルタを有するカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの前方に配置された上記の光学フィルタと、を備えた、
撮像装置を提供する。
The present invention also provides:
A lens system,
An image sensor that receives light that has passed through the lens system;
A color filter disposed in front of the image sensor and having three color filters of R (red), G (green), and B (blue);
The optical filter disposed in front of the color filter, and
An imaging device is provided.
上記の光学フィルタは、光の入射角度がより大きい場合でも、カメラなどの撮像装置に用いられるカラーフィルタの特性に適合しやすく、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止するのに有利な特性を有する。また、上記の撮像装置において、光の入射角度がより大きい場合でも、生成される画像に色むらが発生しにくい。 The optical filter described above easily adapts to the characteristics of a color filter used in an imaging device such as a camera even when the incident angle of light is larger, and prevents color unevenness from occurring in an image generated by the imaging device. Advantageous properties. Further, in the above-described imaging apparatus, even when the incident angle of light is larger, color unevenness hardly occurs in the generated image.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to these.
本発明者らは、光学フィルタに関する以下の検討によって得られた新たな知見に基づいて本発明に係る光学フィルタを案出した。 The present inventors have devised the optical filter according to the present invention based on the new knowledge obtained by the following studies on the optical filter.
スマートフォン等の携帯情報端末に搭載されているカメラモジュール又は撮像装置には、可視光線以外の不要な光線を遮蔽する光学フィルタが配置されている。不要な光線を遮蔽するために光吸収層を備えた光学フィルタの使用が検討されている。特許文献1〜7に記載の光学フィルタのように、光吸収層を備えた光学フィルタは、多くの場合、誘電体多層膜によって構成された反射膜をさらに備えている。
An optical filter that shields unnecessary light other than visible light is disposed in a camera module or an imaging device mounted on a portable information terminal such as a smartphone. The use of an optical filter provided with a light absorption layer in order to shield unnecessary light has been studied. As in the optical filters described in
誘電体多層膜によって構成された反射膜において、反射膜の各層の表面及び裏面で反射する光線の干渉によって透過する光線の波長帯及び反射する光線の波長帯が決まっている。光学フィルタには様々な入射角度から光線が入射しうる。光学フィルタへの光の入射角度によって反射膜における光路長が変わる。その結果、透過する光線及び反射する光線の波長帯が短波長側に変化する。そこで、光の入射角度によって光学フィルタの透過率の特性が大きく変動しないように、遮蔽すべき光線の波長帯と透過させるべき光線の波長帯との境界を光の吸収によって定め、誘電体多層膜によって反射させるべき光線の波長帯を透過させるべき光線の波長帯から離すことが考えられる。 In the reflection film constituted by the dielectric multilayer film, the wavelength band of the light beam to be transmitted and the wavelength band of the light beam to be reflected are determined by the interference of the light beam reflected on the front and back surfaces of each layer of the reflection film. Light can be incident on the optical filter from various incident angles. The optical path length in the reflective film varies depending on the incident angle of light on the optical filter. As a result, the wavelength band of transmitted light and reflected light changes to the short wavelength side. Therefore, in order to prevent the transmittance characteristics of the optical filter from fluctuating greatly depending on the incident angle of light, the boundary between the wavelength band of the light beam to be shielded and the wavelength band of the light beam to be transmitted is determined by light absorption, and the dielectric multilayer film It can be considered that the wavelength band of the light beam to be reflected is separated from the wavelength band of the light beam to be transmitted.
特許文献1及び2では、光の入射角度が0°及び30°である場合の近赤外線カットフィルタにおける光の透過特性が評価されている。また、特許文献3及び4では、光の入射角度が0°、25°、及び35°である場合の赤外線カットフィルタの透過率スペクトルが評価されている。近年では、スマートフォン等の携帯情報端末に搭載されているカメラモジュールにおいてより広角な画角及び一層の低背化を実現することが求められている。このため、光学フィルタにおいて、光の入射角度がより大きい場合(例えば、40°)でも、透過する光線の波長帯及び光量が変化しにくいことが望ましい。
誘電体多層膜によって構成された反射膜を備えた光学フィルタにおいて、光の入射角度が大きいと、本来反射を抑制して高透過率を実現したい光線の波長帯において局所的に光の反射率が増加することがある。これにより、光学フィルタにおいて透過率が局所的に減少するリップルと呼ばれる不具合が生じる。例えば、光の入射角度が0°〜30°である場合にリップルが生じないように設計された光学フィルタであっても、光の入射角度が40°まで大きくなると、リップルが生じやすい。 In an optical filter provided with a reflective film composed of a dielectric multilayer film, if the incident angle of light is large, the reflectance of light is locally increased in the wavelength band of light rays that originally want to suppress reflection and achieve high transmittance. May increase. This causes a problem called ripple in which the transmittance is locally reduced in the optical filter. For example, even if the optical filter is designed so that no ripple occurs when the incident angle of light is 0 ° to 30 °, the ripple is likely to occur when the incident angle of light increases to 40 °.
透過する光線の波長帯と遮蔽される光線の波長帯との境界が光の入射角度の変動によってシフトすることと、リップルの発生とによって生じる影響を包括的に評価する指標は現時点では確立されていない。特許文献5に記載の技術によれば、透過させたい可視光線の波長帯と、反射又は吸収させたい近赤外線の波長帯との境界が光の入射角度の変動に対して安定している。しかし、特許文献5に記載の技術は、可視光線の波長帯と紫外線の波長帯との境界の入射角度の変動によるシフト及びリップルの発生の観点から改良の余地を有する。 An index that comprehensively evaluates the effect of shifting the boundary between the wavelength band of transmitted light and the wavelength band of light to be shielded by fluctuations in the incident angle of light and the occurrence of ripples has been established. Absent. According to the technique described in Patent Document 5, the boundary between the visible light wavelength band to be transmitted and the near-infrared wavelength band to be reflected or absorbed is stable against fluctuations in the incident angle of light. However, the technique described in Patent Document 5 has room for improvement from the viewpoint of shift and ripple generation due to the change in the incident angle at the boundary between the visible light wavelength band and the ultraviolet wavelength band.
特許文献6及び7によれば、色差ΔE*によって光学フィルタ単体の特性が特定されているが、光学フィルタが実際の撮像装置に適合することが保証されるわけではない。なぜなら、撮像装置に備えられているイメージセンサの各画素には、RGBのカラーフィルタが組み込まれており、センサの各画素が感知する光量は、不要な光線を遮蔽する光学フィルタの分光透過率とカラーフィルタの分光透過率との積に相関するためである。このため、光学フィルタは、撮像装置に使用されるカラーフィルタの特性と適合する特性を有していることが望ましい。
According to
このような事情を踏まえて、光の入射角度がより大きい場合でも、撮像装置に用いられるカラーフィルタの特性に適合しやすい光学フィルタについて日夜検討を重ねた。加えて、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止するのに有利な特性を有する光学フィルタについて日夜検討を重ねた。その結果、本発明者らは、本発明に係る光学フィルタを案出した。 Based on such circumstances, even when the incident angle of light is larger, studies were conducted day and night on an optical filter that easily matches the characteristics of the color filter used in the imaging device. In addition, the optical filter having characteristics advantageous for preventing the occurrence of uneven color in the image generated by the imaging apparatus has been studied day and night. As a result, the present inventors have devised an optical filter according to the present invention.
本明細書において、「分光透過率」とは、特定の波長の入射光が試料等の物体に入射するときの透過率であり、「平均透過率」とは、所定の波長範囲内の分光透過率の平均値である。また、本明細書において、「透過率スペクトル」とは所定の波長範囲内の各波長における分光透過率を波長の順に並べたものである。 In this specification, “spectral transmittance” is transmittance when incident light of a specific wavelength is incident on an object such as a sample, and “average transmittance” is spectral transmittance within a predetermined wavelength range. It is the average value of the rate. Further, in this specification, the “transmittance spectrum” is obtained by arranging spectral transmittances at respective wavelengths within a predetermined wavelength range in order of wavelength.
本明細書において、「IRカットオフ波長」とは、光学フィルタに波長300nm〜1200nmの光を、所定の入射角度で入射させたときに、600nm以上の波長範囲において50%の分光透過率を示す波長を意味する。「UVカットオフ波長」とは、光学フィルタに波長300nm〜1200nmの光を、所定の入射角度で入射させたときに、450nm以下の波長範囲において、50%の分光透過率を示す波長を意味する。 In this specification, the “IR cutoff wavelength” indicates a spectral transmittance of 50% in a wavelength range of 600 nm or more when light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on the optical filter at a predetermined incident angle. It means wavelength. The “UV cutoff wavelength” means a wavelength that exhibits a spectral transmittance of 50% in a wavelength range of 450 nm or less when light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on the optical filter at a predetermined incident angle. .
図1Aに示す通り、光学フィルタ1aは、光吸収層10を備えている。光吸収層10は、光吸収剤を含有しており、光吸収剤は、近赤外線領域の少なくとも一部の光を吸収する。光学フィルタ1aは、0°、30°、及び40°の入射角度で波長300nm〜1200nmの光を光学フィルタ1aに入射させたときに、下記の条件を満たす。
(i)波長700nmにおける分光透過率が3%以下である。
(ii)波長715nmにおける分光透過率が1%以下である。
(iii)波長1100nmにおける分光透過率が7.5%以下である。
(iv)波長700nm〜800nmにおける平均透過率が1%以下である。
(v)波長500nm〜600nmにおける平均透過率が85%以上である。
(vi)波長400nmにおける分光透過率が45%以下である。
(vii)波長450nmにおける分光透過率が80%以上である。
As shown in FIG. 1A, the
(I) Spectral transmittance at a wavelength of 700 nm is 3% or less.
(Ii) Spectral transmittance at a wavelength of 715 nm is 1% or less.
(Iii) Spectral transmittance at a wavelength of 1100 nm is 7.5% or less.
(Iv) The average transmittance at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 1% or less.
(V) The average transmittance at a wavelength of 500 nm to 600 nm is 85% or more.
(Vi) Spectral transmittance at a wavelength of 400 nm is 45% or less.
(Vii) The spectral transmittance at a wavelength of 450 nm is 80% or more.
光学フィルタ1aは、上記の(i)〜(vii)の条件を満たすので、広角レンズが搭載されたカメラモジュール又は撮像装置に組み込まれても、明るさを損なうことなく不要な光線を遮蔽できる。
Since the
光の入射角度がθ°であるときの波長λにおける光学フィルタ1aの分光透過率をTθ(λ)と表す。また、Tθ(λ)と、波長400nm〜700nmの変域において下記の表(I)によって定義される波長λの関数であるR(λ)、G(λ)、及びB(λ)との積によって入射角度θ°に対して定まるそれぞれの関数を最大値が1になるように正規化して得られる関数をCRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と表す。本明細書において、CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を正規化分光感度関数とも呼ぶ。Stiles & Burch (1959) 10-deg, RCB CMFsに定められた等色関数をそれぞれ最大値が1になるように正規化して得られる波長λの関数をr(λ)、g(λ)、及びb(λ)と表す。本明細書において、r(λ)、g(λ)、及びb(λ)を正規化等色関数とも呼ぶ。CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)の変数である波長λを0以上の整数であるnの関数として、λ(n)=(Δλ×n+400)nmと表す。この場合、下記の式(1)〜(3)によって0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが下記の表(II)に示す条件を満たす。光学フィルタの評価に主に用いる波長範囲が400nmから700nmであることから、Δλの値は300の約数である正の定数である。本明細書においては、Δλ=5である。すなわち、変数λ(n)は5nm間隔で定められている。Δλが5以外の定数である場合にも線形補間によってTθ(λ)等の波長λを変数とする関数を求めることができる。Stiles & Burch (1959) 10-deg, RCB CMFsに定められた等色関数は、Colour & Vision Research Laboratoryのホームページ(http://www.cvrl.org/)から取得できる。
The spectral transmittance of the
図2に、表(I)に示すR(λ)、G(λ)、及びB(λ)のグラフを示す。関数R(λ)、G(λ)、及びB(λ)は以下のように決定した。まず、10種類の市販のカラーイメージセンサ(以下、単に「イメージセンサ」という)を用意した。これらのイメージセンサは、CCD(Charge-Coupled Device)及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、R(赤)、G(緑)及びB(青)のカラーフィルタとを備えていた。各イメージセンサについて、R、G、及びBに対応し、波長毎の感度スペクトルとしての分光感度特性が開示されていた。各イメージセンサについて、Rに対応した分光感度特性の最大値、Gに対応した分光感度特性の最大値、及びBに対応した分光感度特性の最大値のうち、相対的に最も大きい値を示すカラーフィルタ(の属性)を選択した。この選択されたカラーフィルタに対応した分光感度特性の最大値が1になるように係数を求め、該係数をRに対応した分光感度特性、Gに対応した分光感度特性、及びBに対応した分光感度特性に対して波長毎に乗じて、第一の正規化を行った。これらの作業を、用意した10種類のイメージセンサの分光感度特性に対して行い、第一の正規化がなされた分光感度特性を得た。次に、これら10種類の第一の正規化がなされた分光感度特性について、Rに対応した分光感度特性、Gに対応した分光感度特性、及びBに対応した分光感度特性のそれぞれを波長毎に算術平均し、R、G、及びBのそれぞれに対応した平均的な分光感度特性を決定した。さらに、R、G、及びBそれぞれに対応した平均的な分光感度特性の最大値が1になるように、R、G、及びBの属性ごとに係数を求め、該係数をR、G、及びBのそれぞれに対応した平均的な分光感度特性に対して波長毎に乗じて、第2の正規化を行い、関数R(λ)、G(λ)、及びB(λ)を決定した。 FIG. 2 shows graphs of R (λ), G (λ), and B (λ) shown in Table (I). The functions R (λ), G (λ), and B (λ) were determined as follows. First, ten types of commercially available color image sensors (hereinafter simply referred to as “image sensors”) were prepared. These image sensors were provided with image sensors such as CCD (Charge-Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and R (red), G (green) and B (blue) color filters. For each image sensor, spectral sensitivity characteristics corresponding to R, G, and B were disclosed as sensitivity spectra for each wavelength. For each image sensor, a color indicating a relatively largest value among the maximum value of the spectral sensitivity characteristic corresponding to R, the maximum value of the spectral sensitivity characteristic corresponding to G, and the maximum value of the spectral sensitivity characteristic corresponding to B. The filter (attribute) was selected. A coefficient is obtained so that the maximum value of the spectral sensitivity characteristic corresponding to the selected color filter is 1, and the coefficient is determined as a spectral sensitivity characteristic corresponding to R, a spectral sensitivity characteristic corresponding to G, and a spectral corresponding to B. The first normalization was performed by multiplying the sensitivity characteristic for each wavelength. These operations were performed on the spectral sensitivity characteristics of the 10 types of image sensors prepared, and the spectral sensitivity characteristics subjected to the first normalization were obtained. Next, for each of these ten types of spectral sensitivity characteristics that have been normalized, the spectral sensitivity characteristics corresponding to R, the spectral sensitivity characteristics corresponding to G, and the spectral sensitivity characteristics corresponding to B are respectively determined for each wavelength. Arithmetic averaging was performed to determine an average spectral sensitivity characteristic corresponding to each of R, G, and B. Further, a coefficient is obtained for each attribute of R, G, and B so that the maximum value of the average spectral sensitivity characteristic corresponding to each of R, G, and B is 1, and the coefficient is determined as R, G, and A second normalization is performed by multiplying the average spectral sensitivity characteristic corresponding to each of B for each wavelength, and functions R (λ), G (λ), and B (λ) are determined.
正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)は、光学フィルタ1aの分光透過率Tθ(λ)と、関数R(λ)、G(λ)、又はB(λ)との積に基づいてそれぞれ決定されている。具体的に、光の入射角度がθ°の場合の光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と表(I)に示す関数R(λ)との積によって求められた関数に対して、最大値が1になるように係数を求め、当該係数をTθ(λ)とR(λ)との積による関数に波長毎に掛けあわせることにより正規化分光感度関数CRθ(λ)を求める。同様にして、Tθ(λ)とG(λ)とに基づいて正規化分光感度関数CGθ(λ)を求め、Tθ(λ)とB(λ)とに基づいて正規化分光感度関数CBθ(λ)を求める。ここで分光透過率Tθ(λ)及び他の関数同士の積は、特段の断りのない限り、それらを波長毎に掛けあわせて求める。このため、正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)は、光学フィルタ1aの特性のみでなく、撮像装置に搭載されたイメージセンサが備えるカラーフィルタの特性をも考慮された関数といえる。イメージセンサ又は撮像素子の中央に入射する主光線の入射角度は0°に近く、その周辺部に入射する主光線の入射角度は大きい。光学フィルタへの光の入射角度によって、正規化等色関数の曲線と正規化分光感度関数の曲線との形状のずれに変化が生じるような光学フィルタを搭載した場合は、カメラなどの撮像装置によって生成された画像を表示又は印刷する場合に色合いが変化する。このため、撮像装置によって撮影した画像を表示又は印刷する場合に、同じ色であるはずの被写体の色が中心部から周辺部に向かって変化し、色むらとして認識されうる。光の入射角度の0°から40°の変化及び光の入射角度の0°から30°の変化に対応する画像の領域に比べて、光の入射角度の30°から40°の変化に対応する画像の領域は狭く、この領域において色むらがより認識されやすい。このため、光学フィルタへの光の入射角度が変化しても、正規化分光感度関数の曲線の形状の変化が小さければ、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止できる。光学フィルタ1aは、表(II)に示す条件を満たすので、光の入射角度が変化しても、正規化分光感度関数の曲線の形状の変化が小さく、撮像装置がこのような光学フィルタ1aを備えることによって、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを防止できる。
The normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) are the spectral transmittance T θ (λ) of the
式(1)〜(3)に示す通り、IEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBは、400nm〜700nmの波長範囲において、正規化等色関数から正規化分光感度関数を差し引いた差を積分して定まる。このため、IEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBを参照することにより、正規化分光感度関数の曲線の正規化等色関数の曲線に対するずれの方向が分かる。例えば、IE0 rR−IE30 rR及びIE0 bB−IE30 bBの一方が正の値であり、他方が負の値である場合、IE0 rR−IE30 rR及びIE0 bB−IE30 bBの両方が正である場合よりも、色むらが発生しやすい。しかし、光学フィルタ1aにおいて、レンジが表(II)に示す条件を満たすので、撮像装置がこのような光学フィルタ1aを備えることによって、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することを効果的に防止できる。
As shown in the equations (1) to (3), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB are differences obtained by subtracting the normalized spectral sensitivity function from the normalized color matching function in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. It is determined by integrating. Therefore, by referring to IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB , the direction of deviation of the normalized spectral sensitivity function curve from the normalized color matching function curve can be determined. For example, when one of IE 0 rR −IE 30 rR and IE 0 bB −IE 30 bB is a positive value and the other is a negative value, IE 0 rR −IE 30 rR and IE 0 bB −IE 30 bB Color unevenness is more likely to occur than when both are positive. However, in the
撮像装置によって撮影された画像を表示又は印刷する場合、明度又は色再現性を最適化するためになされる補正は画素毎に行われるので、分光感度の実際の値は、直接的にはこの補正に関係しない。このため、上記の通り、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)並びに正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)のように、正規化して得られる関数同士を比較することで、光学フィルタ1aの特性を適切に特定できる。なお、撮像素子の各画素への主光線の入射角度は予測可能であるので、その入射角度に応じて撮像装置によって撮影された画像を補正して表示又は印刷することも考えられる。
When displaying or printing an image captured by an imaging device, corrections made to optimize brightness or color reproducibility are performed on a pixel-by-pixel basis, so the actual value of spectral sensitivity is directly corrected. It doesn't matter. Therefore, as described above, the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ) and the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ ), The characteristics of the
光学フィルタ1aにおいて、望ましくは、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(III)に示す条件を満たす。
In the
光学フィルタ1aにおいて、より望ましくは、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(IV)に示す条件を満たす。
In the
光学フィルタ1aにおいて、例えば、下記の式(4)〜(6)によって0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(V)に示す条件を満たす。
In the
式(4)〜(6)に示す通り、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBは、400nm〜700nmの波長範囲において、正規化等色関数から正規化分光感度関数を差し引いた差の絶対値を積分して定まる。IEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBによる評価のみでは、正規化等色関数から正規化分光感度関数を差し引いた差が負である波長帯における積算値がその差が正である別の波長帯における積算値によって相殺される可能性があり、光学フィルタの特性を適切に特定することが難しい場合もあり得る。しかし、光学フィルタ1aが、表(V)に示す条件を満たすことにより、より確実に、光の入射角度が変化しても、正規化分光感度関数の曲線の形状の変化が小さく、撮像装置がこのような光学フィルタ1aを備えることによって、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することをより効果的に防止できる。このように、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBを用いてより適切に光学フィルタ1aを評価できる。
As shown in the equations (4) to (6), IAE θ rR , IAE θ gG , and IAE θ bB are the difference obtained by subtracting the normalized spectral sensitivity function from the normalized color matching function in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. It is determined by integrating the absolute value. Only in the evaluation based on IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB , the integrated value in the wavelength band in which the difference obtained by subtracting the normalized spectral sensitivity function from the normalized color matching function is negative is positive. There is a possibility that it is canceled out by the integrated value in the wavelength band, and it may be difficult to appropriately specify the characteristics of the optical filter. However, when the
光学フィルタ1aにおいて、望ましくは、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(VI)に示す条件を満たす。
In the
光学フィルタ1aにおいて、例えば、下記の式(7)〜(9)によって0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(VII)に示す条件をさらに満たす。
In the
式(7)〜(9)に示す通り、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBは、400nm〜700nmの波長範囲において、正規化等色関数から正規化分光感度関数を差し引いた差の二乗値を積分して定まる。上記の通り、IEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBによる評価のみでは、光学フィルタの特性を適切に特定することが難しい場合もあり得る。しかし、光学フィルタ1aが、表(VII)に示す条件を満たすことにより、より確実に、光の入射角度が変化しても、正規化分光感度関数の曲線の形状の変化が小さく、撮像装置がこのような光学フィルタ1aを備えることによって、撮像装置によって生成される画像に色むらが発生することをさらに効果的に防止できる。このように、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBを用いてより適切に光学フィルタ1aを評価できる。
As shown in the equations (7) to (9), ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB are the difference obtained by subtracting the normalized spectral sensitivity function from the normalized color matching function in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. It is determined by integrating the square value. As described above, it may be difficult to appropriately specify the characteristics of the optical filter only by evaluation based on IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB . However, if the
光学フィルタ1aにおいて、望ましくは、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(VIII)に示す条件を満たす。
In the
光吸収層10に含有されている光吸収剤は、近赤外線領域の少なくとも一部の光を吸収し、光学フィルタ1aが上記の(i)〜(vii)の条件を満たし、かつ、表(II)に示す条件が満たされる限り特に制限されない。光吸収剤は、例えば、ホスホン酸と銅イオンとによって形成されている。この場合、光吸収層10によって、近赤外線領域及び近赤外線領域に隣接する可視光領域の広い波長帯において光を吸収できる。このため、光学フィルタ1aが反射膜を備えていなくても所望の特性を発揮できる。また、光学フィルタ1aが反射膜を備える場合でも、その反射膜によって反射される光線の波長帯が透過すべき光線の波長帯から十分に離れるように光学フィルタ1aを設計できる。例えば、反射膜によって反射される光線の波長帯を、波長の増加に伴い透過率が急激に減少する遷移領域の波長帯から100nm以上長い波長帯に設定できる。これにより、光の入射角度が大きく、反射膜によって反射される光線の波長帯が短波長側にシフトしても、光吸収層10によって吸収される光線の波長帯に重なり、光学フィルタ1aの遷移領域における透過率特性が光の入射角度の変化に対して変動しにくい。加えて、光吸収層10によって、紫外線領域の波長帯の広い範囲で光を吸収できる。
The light absorbing agent contained in the
光吸収層10がホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含む場合、そのホスホン酸は、例えば、アリール基を有する第一ホスホン酸を含む。第一ホスホン酸においてアリール基はリン原子に結合している。これにより、光学フィルタ1aにおいて上記の条件が満たされやすい。
When the
第一ホスホン酸が有するアリール基は、例えば、フェニル基、ベンジル基、トルイル基、ニトロフェニル基、ヒドロキシフェニル基、フェニル基における少なくとも1つの水素原子がハロゲン原子に置換されているハロゲン化フェニル基、又はベンジル基のベンゼン環における少なくとも1つの水素原子がハロゲン原子に置換されているハロゲン化ベンジル基である。 The aryl group of the first phosphonic acid is, for example, a phenyl group, a benzyl group, a toluyl group, a nitrophenyl group, a hydroxyphenyl group, a halogenated phenyl group in which at least one hydrogen atom in the phenyl group is substituted with a halogen atom, Alternatively, it is a halogenated benzyl group in which at least one hydrogen atom in the benzene ring of the benzyl group is substituted with a halogen atom.
光吸収層10がホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含む場合、そのホスホン酸は、望ましくは、さらに、アルキル基を有する第二ホスホン酸を含む。第二ホスホン酸において、アルキル基はリン原子に結合している。
When the
第二ホスホン酸が有するアルキル基は、例えば、6個以下の炭素原子を有するアルキル基である。このアルキル基は、直鎖及び分岐鎖のいずれを有していてもよい。 The alkyl group that the second phosphonic acid has is, for example, an alkyl group having 6 or less carbon atoms. This alkyl group may have either a straight chain or a branched chain.
光吸収層10がホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含む場合、光吸収層10は、望ましくは、光吸収剤を分散させるリン酸エステルと、マトリクス樹脂とをさらに含む。
When the
光吸収層10に含有されているリン酸エステルは、光吸収剤を適切に分散できる限り特に制限されないが、例えば、下記式(c1)で表されるリン酸ジエステル及び下記式(c2)で表されるリン酸モノエステルの少なくとも一方を含む。下記式(c1)及び下記式(c2)において、R21、R22、及びR3は、それぞれ、−(CH2CH2O)nR4で表される1価の官能基であり、nは、1〜25の整数であり、R4は、炭素数6〜25のアルキル基を示す。R21、R22、及びR3は、互いに同一又は異なる種類の官能基である。
リン酸エステルは、特に制限されないが、例えば、プライサーフA208N:ポリオキシエチレンアルキル(C12、C13)エーテルリン酸エステル、プライサーフA208F:ポリオキシエチレンアルキル(C8)エーテルリン酸エステル、プライサーフA208B:ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフA219B:ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフAL:ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、プライサーフA212C:ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル、又はプライサーフA215C:ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステルであり得る。これらはいずれも第一工業製薬社製の製品である。また、リン酸エステルは、NIKKOL DDP−2:ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、NIKKOL DDP−4:ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、又はNIKKOL DDP−6:ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルであり得る。これらは、いずれも日光ケミカルズ社製の製品である。 The phosphate ester is not particularly limited. For example, Plysurf A208N: polyoxyethylene alkyl (C12, C13) ether phosphate ester, Plysurf A208F: polyoxyethylene alkyl (C8) ether phosphate ester, Plysurf A208B: Polyoxyethylene lauryl ether phosphate ester, plysurf A219B: polyoxyethylene lauryl ether phosphate ester, plysurf AL: polyoxyethylene styrenated phenyl ether phosphate ester, plysurf A212C: polyoxyethylene tridecyl ether phosphate ester Or Plysurf A215C: Polyoxyethylene tridecyl ether phosphate. These are all products manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku. Further, the phosphate ester is NIKKOL DDP-2: polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, NIKKOL DDP-4: polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, or NIKKOL DDP-6: polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester. possible. These are all products manufactured by Nikko Chemicals.
光吸収層10に含まれるマトリクス樹脂は、例えば、光吸収剤を分散させることができ、熱硬化又は紫外線硬化が可能な樹脂である。さらに、マトリクス樹脂として、その樹脂によって0.1mmの樹脂層を形成した場合に、その樹脂層の波長350nm〜900nmの光に対する透過率が例えば80%以上であり、好ましくは85%以上であり、より好ましくは90%以上である樹脂を用いることができるが、光学フィルタ1aにおいて上記の(i)〜(vii)の条件及び表(II)に示す条件が満たされる限り、特に制限されない。光吸収層10におけるホスホン酸の含有量は、例えば、マトリクス樹脂100質量部に対して3〜180質量部である。
The matrix resin contained in the
光吸収層10に含まれるマトリクス樹脂は、上記の特性を満足する限り特に限定されないが、例えば(ポリ)オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、(変性)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂である。マトリクス樹脂は、フェニル基等のアリール基を含んでいてもよく、望ましくはフェニル基等のアリール基を含んでいるシリコーン樹脂である。光吸収層10が硬い(リジッドである)と、その光吸収層10の厚みが増すにつれて、光学フィルタ1aの製造工程中に硬化収縮によりクラックが生じやすい。マトリクス樹脂がアリール基を含むシリコーン樹脂であると光吸収層10が良好な耐クラック性を有しやすい。また、アリール基を含むシリコーン樹脂を用いると、上記のホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含有する場合に光吸収剤が凝集しにくい。さらに、光吸収層10のマトリクス樹脂がアリール基を含むシリコーン樹脂である場合に、光吸収層10に含まれるリン酸エステルが式(c1)又は式(c2)で表されるリン酸エステルのようにオキシアルキル基等の柔軟性を有する直鎖有機官能基を有することが望ましい。なぜなら、上記のホスホン酸と、アリール基を含むシリコーン樹脂と、オキシアルキル基等の直鎖有機官能基を有するリン酸エステルとの組合せに基づく相互作用により、光吸収剤が凝集しにくく、かつ、光吸収層に良好な剛性及び良好な柔軟性をもたらすことができるからである。マトリクス樹脂として使用されるシリコーン樹脂の具体例としては、KR−255、KR−300、KR−2621−1、KR−211、KR−311、KR−216、KR−212、及びKR−251を挙げることができる。これらはいずれも信越化学工業社製のシリコーン樹脂である。
The matrix resin contained in the
図1Aに示す通り、光学フィルタ1aは、例えば透明誘電体基板20をさらに備えている。透明誘電体基板20の一方の主面は光吸収層10に覆われている。透明誘電体基板20の特性は、光学フィルタ1aにおいて上記の(i)〜(vii)の条件及び表(II)に示す条件が満たされる限り、特に制限されない。透明誘電体基板20は、例えば、450nm〜600nmにおいて高い平均透過率(例えば、80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上)を有する誘電体基板である。
As shown in FIG. 1A, the
透明誘電体基板20は、例えば、ガラス製又は樹脂製である。透明誘電体基板20がガラス製である場合、そのガラスは、例えば、D263T eco等のホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス(青板)、B270等の白板ガラス、無アルカリガラス、又は銅を含有しているリン酸塩ガラス若しくは銅を含有しているフツリン酸塩ガラス等の赤外線吸収性ガラスである。透明誘電体基板20が、銅を含有しているリン酸塩ガラス又は銅を含有しているフツリン酸塩ガラス等の赤外線吸収性ガラスである場合、透明誘電体基板20が有する赤外線吸収性能と光吸収層10が有する赤外線吸収性能との組み合わせによって光学フィルタ1aに所望の赤外線吸収性能をもたらすことができる。このような赤外線吸収性ガラスは、例えば、ショット社製のBG−60、BG−61、BG−62、BG−63、若しくはBG−67であり、日本電気硝子社製の500EXLであり、又はHOYA社製のCM5000、CM500、C5000、若しくはC500Sである。また、透明誘電体基板20は紫外線吸収特性を有していてもよい。
The transparent
透明誘電体基板20は、酸化マグネシウム、サファイア、又は石英などの透明性を有する結晶性の基板であってもよい。例えば、サファイアは高硬度であるので、傷がつきにくい。このため、板状のサファイアは、耐擦傷性の保護材料(プロテクトフィルタ又はカバーガラスと呼ばれることもある)として、スマートフォン及び携帯電話等の携帯端末に備えられているカメラモジュール又はレンズの前面に配置される場合がある。このような板状のサファイア上に光吸収層10が形成されることにより、カメラモジュール及びレンズの保護とともに、波長650nm〜1100nmの光を効果的にカットできる。波長650nm〜1100nmの赤外線の遮蔽性を備える光学フィルタをCCD(Charge-Coupled Device)センサ及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子の周辺又はカメラモジュールの内部に配置する必要がなくなる。このため、板状のサファイア上に光吸収層10を形成すれば、カメラモジュール又は撮像装置の低背化に貢献できる。
The transparent
透明誘電体基板20が樹脂製である場合、その樹脂は、例えば、(ポリ)オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、(変性)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂である。
When the transparent
光学フィルタ1aは、例えば、光吸収層10を形成するためのコーティング液を透明誘電体基板20の一方の主面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させることによって製造できる。光吸収層10が、ホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含む場合を例に、コーティング液の調製方法及び光学フィルタ1aの製造方法を説明する。
The
まず、コーティング液の調製方法の一例を説明する。酢酸銅一水和物などの銅塩をテトラヒドロフラン(THF)などの所定の溶媒に添加して撹拌し、銅塩の溶液を得る。次に、この銅塩の溶液に、式(c1)で表されるリン酸ジエステル又は式(c2)で表されるリン酸モノエステルなどのリン酸エステル化合物を加えて撹拌し、A液を調製する。また、第一ホスホン酸をTHFなどの所定の溶媒に加えて撹拌し、B液を調製する。次に、A液を撹拌しながら、A液にB液を加えて所定時間撹拌する。次に、この溶液にトルエンなどの所定の溶媒を加えて撹拌し、C液を得る。次に、C液を加温しながら所定時間脱溶媒処理を行って、D液を得る。これにより、THFなどの溶媒及び酢酸(沸点:約118℃)などの銅塩の解離により発生する成分が除去され、第一ホスホン酸と銅イオンとによって光吸収剤が生成される。C液を加温する温度は、銅塩から解離した除去されるべき成分の沸点に基づいて定められている。なお、脱溶媒処理においては、C液を得るために用いたトルエン(沸点:約110℃)などの溶媒も揮発する。この溶媒は、コーティング液においてある程度残留していることが望ましいので、この観点から溶媒の添加量及び脱溶媒処理の時間が定められているとよい。なお、C液を得るためにトルエンに代えてo‐キシレン(沸点:約144℃)を用いることもできる。この場合、o‐キシレンの沸点はトルエンの沸点よりも高いので、添加量をトルエンの添加量の4分の1程度に低減できる。D液にシリコーン樹脂等のマトリクス樹脂を加えて撹拌しコーティング液を調製できる。 First, an example of a method for preparing a coating solution will be described. A copper salt such as copper acetate monohydrate is added to a predetermined solvent such as tetrahydrofuran (THF) and stirred to obtain a copper salt solution. Next, a phosphoric acid ester compound such as a phosphoric acid diester represented by the formula (c1) or a phosphoric acid monoester represented by the formula (c2) is added to the solution of the copper salt and stirred to prepare a solution A. To do. Also, the first phosphonic acid is added to a predetermined solvent such as THF and stirred to prepare a liquid B. Next, while stirring the liquid A, the liquid B is added to the liquid A and stirred for a predetermined time. Next, a predetermined solvent such as toluene is added to this solution and stirred to obtain liquid C. Next, desolvation treatment is performed for a predetermined time while heating the C liquid to obtain the D liquid. Thereby, components generated by dissociation of a solvent such as THF and a copper salt such as acetic acid (boiling point: about 118 ° C.) are removed, and a light absorber is generated by the first phosphonic acid and copper ions. The temperature at which the liquid C is heated is determined based on the boiling point of the component to be removed that has dissociated from the copper salt. In the solvent removal treatment, a solvent such as toluene (boiling point: about 110 ° C.) used for obtaining the liquid C is also volatilized. Since it is desirable for this solvent to remain to some extent in the coating solution, the amount of solvent added and the time for desolvation treatment should be determined from this viewpoint. In addition, in order to obtain C liquid, it can replace with toluene and can use o-xylene (boiling point: about 144 degreeC). In this case, since the boiling point of o-xylene is higher than that of toluene, the addition amount can be reduced to about one-fourth of the addition amount of toluene. A coating solution can be prepared by adding a matrix resin such as a silicone resin to the solution D and stirring.
コーティング液を透明誘電体基板20の一方の主面に塗布して塗膜を形成する。例えば、コーティング液をダイコーティング、スピンコーティング、又はディスペンサによる塗布により、透明誘電体基板20の一方の主面に塗布して塗膜を形成する。次に、この塗膜に対して所定の加熱処理を行って塗膜を硬化させる。例えば、50℃〜200℃の温度の環境に所定時間この塗膜を曝す。
The coating liquid is applied to one main surface of the transparent
光学フィルタ1aにおいて、光吸収層10は、単一の層として形成されていてもよいし、複数の層として形成されていてもよい。光吸収層10が複数の層として形成されている場合、光吸収層10は、例えば、第一ホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含有している第一層と、第二ホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含有している第二層とを有する。この場合、第一層を形成するためのコーティング液は上記の通り調製できる。一方、第二層は、第一層を形成するためのコーティング液とは別に調製されたコーティング液を用いて形成される。第二層を形成するためのコーティング液は、例えば、以下のように調製できる。
In the
酢酸銅一水和物などの銅塩をテトラヒドロフラン(THF)などの所定の溶媒に添加して撹拌し、銅塩の溶液を得る。次に、この銅塩の溶液に、式(c1)で表されるリン酸ジエステル又は式(c2)で表されるリン酸モノエステルなどのリン酸エステル化合物を加えて撹拌し、E液を調製する。また、第二ホスホン酸をTHFなどの所定の溶媒に加えて撹拌し、F液を調製する。次に、E液を撹拌しながら、E液にF液を加えて所定時間撹拌する。次に、この溶液にトルエンなどの所定の溶媒を加えて撹拌し、さらに溶媒を揮発させてG液を得る。次に、G液にシリコーン樹脂等のマトリクス樹脂を加えて撹拌し、第二層を形成するためのコーティング液が得られる。 A copper salt such as copper acetate monohydrate is added to a predetermined solvent such as tetrahydrofuran (THF) and stirred to obtain a copper salt solution. Next, a phosphoric acid ester compound such as a phosphoric acid diester represented by the formula (c1) or a phosphoric acid monoester represented by the formula (c2) is added to the copper salt solution and stirred to prepare a solution E. To do. Further, the second phosphonic acid is added to a predetermined solvent such as THF and stirred to prepare a solution F. Next, while stirring the E liquid, the F liquid is added to the E liquid and stirred for a predetermined time. Next, a predetermined solvent such as toluene is added to the solution and stirred, and the solvent is further volatilized to obtain a liquid G. Next, a matrix resin such as a silicone resin is added to the G liquid and stirred to obtain a coating liquid for forming the second layer.
第一層を形成するためのコーティング液及び第二層を形成するためのコーティング液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に対して所定の加熱処理を行って塗膜を硬化させることにより、第一層及び第二層を形成できる。例えば、50℃〜200℃の温度の環境に所定時間この塗膜を曝す。第一層及び第二層を形成する順序は特に制限されず、第一層及び第二層は異なる期間に形成されてもよいし、同一の期間に形成されてもよい。また、第一層と第二層との間には、保護層が形成されてもよい。保護層は、例えばSiO2の蒸着膜によって形成されている。 A coating solution for forming the first layer and a coating solution for forming the second layer are applied to form a coating film, and the coating film is subjected to a predetermined heat treatment to cure the coating film. Thus, the first layer and the second layer can be formed. For example, the coating film is exposed to an environment having a temperature of 50 ° C. to 200 ° C. for a predetermined time. The order in which the first layer and the second layer are formed is not particularly limited, and the first layer and the second layer may be formed in different periods or may be formed in the same period. A protective layer may be formed between the first layer and the second layer. The protective layer is formed of, for example, a SiO 2 vapor deposition film.
<変形例>
光学フィルタ1aは、様々な観点から変更可能である。例えば、光学フィルタ1aは、図1B〜図1Fに示す光学フィルタ1b〜1fにそれぞれ変更されてもよい。光学フィルタ1b〜1fは、特に説明する場合を除き、光学フィルタ1aと同様に構成されている。光学フィルタ1aの構成要素と同一又は対応する光学フィルタ1b〜1fの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。光学フィルタ1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り光学フィルタ1b〜1fにも当てはまる。
<Modification>
The
図1Bに示す通り、光学フィルタ1bにおいて、透明誘電体基板20の両方の主面上に光吸収層10が形成されている。これにより、1つの光吸収層10によってではなく、2つの光吸収層10によって、上記の(i)〜(vii)の条件及び表(II)に示す条件が満たされる。透明誘電体基板20の両方の主面上における光吸収層10の厚みは同一であってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、光学フィルタ1bが所望の光学特性を得るために必要な光吸収層10の厚みが均等に又は不均等に分配されるように、透明誘電体基板20の両方の主面上に光吸収層10が形成されている。これにより、光学フィルタ1bの透明誘電体基板20の一方の主面上に形成された各光吸収層10の厚みは、光学フィルタ1aのそれより小さい。透明誘電体基板20の両方の主面上に光吸収層10が形成されていることにより、透明誘電体基板20が薄い場合でも、光学フィルタ1bにおいて反りが抑制される。2つの光吸収層10のそれぞれは、複数の層として形成されていてもよい。
As shown in FIG. 1B, in the optical filter 1b, the light absorption layers 10 are formed on both main surfaces of the transparent
図1Cに示す通り、光学フィルタ1cにおいて、透明誘電体基板20の両方の主面上に光吸収層10が形成されている。加えて、光学フィルタ1cは、反射防止膜30を備えている。反射防止膜30は、光学フィルタ1cと空気との界面をなすように形成された、可視光領域の光の反射を低減するための膜である。反射防止膜30は、例えば、樹脂、酸化物、及びフッ化物等の誘電体によって形成された膜である。反射防止膜30は、屈折率の異なる二種類以上の誘電体を積層して形成された多層膜であってもよい。特に、反射防止膜30は、SiO2等の低屈折率材料とTiO2又はTa2O5等の高屈折率材料とからなる誘電体多層膜であってもよい。この場合、光学フィルタ1cと空気との界面におけるフレネル反射が低減され、光学フィルタ1cの可視光領域の光量を増大させることができる。反射防止膜30は、光学フィルタ1cの両面に形成されていてもよいし、光学フィルタ1cの片面に形成されていてもよい。
As shown in FIG. 1C, in the optical filter 1c, the light absorption layers 10 are formed on both main surfaces of the transparent
図1Dに示す通り、光学フィルタ1dにおいて、透明誘電体基板20の両方の主面上に光吸収層10が形成されている。加えて、光学フィルタ1dは、反射膜40をさらに備えている。反射膜40は、赤外線及び/又は紫外線を反射する。反射膜40は、例えば、アルミニウム等の金属を蒸着することにより形成された膜、又は、高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層とが交互に積層された誘電体多層膜である。高屈折率材料としてはTiO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、ZnO、及びIn2O3等の1.7〜2.5の屈折率を有する材料が用いられる。低屈折率材料としては、SiO2、Al2O3、及びMgF2等の1.2〜1.6の屈折率を有する材料が用いられる。誘電体多層膜を形成する方法は、例えば、化学気相成長(CVD)法、スパッタ法、又は真空蒸着法である。また、このような反射膜が光学フィルタの両方の主面をなすように形成されてもよい(図示省略)。光学フィルタの両方の主面に反射膜が形成されていると、光学フィルタの表裏両面で応力がバランスし、光学フィルタが反りにくいというメリットが得られる。
As shown in FIG. 1D, in the
図1Eに示す通り、光学フィルタ1eは、光吸収層10のみによって構成されている。光学フィルタ1eは、例えば、ガラス基板、樹脂基板、金属基板(例えば、スチール基板又はステンレス基板)等の所定の基板にコーティング液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化させた後に基板から剥離させることによって製造できる。光学フィルタ1eは、キャスト法によって製造されてもよい。光学フィルタ1eは、透明誘電体基板20を備えていないので薄い。このため、光学フィルタ1eは、撮像装置の低背化に貢献できる。
As shown in FIG. 1E, the
図1Fに示す通り、光学フィルタ1fは、光吸収層10と、その両面に配置された一対の反射防止膜30とを備えている。この場合、光学フィルタ1fは、撮像装置の低背化に貢献でき、かつ、光学フィルタ1eに比べて可視光領域の光量を増大させることができる。
As shown in FIG. 1F, the
光学フィルタ1a〜1fは、それぞれ、必要に応じて、光吸収層10とは別に、赤外線吸収層(図示省略)を備えるように変更されてもよい。赤外線吸収層は、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、ジインモニウム系、及びアゾ系等の有機系の赤外線吸収剤又は金属錯体からなる赤外線吸収剤を含有している。赤外線吸収層は、例えば、これらの赤外線吸収剤から選ばれる1つ又は複数の赤外線吸収剤を含有している。この有機系の赤外線吸収剤は、吸収可能な光の波長範囲(吸収バンド)が小さく、特定の範囲の波長の光を吸収するのに適している。
Each of the
光学フィルタ1a〜1fは、それぞれ、必要に応じて、光吸収層10とは別に、紫外線吸収層(図示省略)を備えるように変更されてもよい。紫外線吸収層は、例えば、ベンゾフェノン系、トリアジン系、インドール系、メロシアニン系、及びオキサゾール系等の紫外線吸収剤を含有している。紫外線吸収層は、例えば、これらの紫外線吸収剤から選ばれる1つ又は複数の紫外線吸収剤を含有している。これらの紫外線吸収剤は、例えば300nm〜340nm付近の紫外線を吸収し、吸収した波長よりも長い波長の光(蛍光)を発し、蛍光剤又は蛍光増白剤として機能するものも含まれうるが、紫外線吸収層により、樹脂等の光学フィルタに使用されている材料の劣化をもたらす紫外線の入射を低減できる。
Each of the
上記の赤外線吸収剤及び/又は紫外線吸収剤を、樹脂製の透明誘電体基板20に予め含有させて、赤外線及び/又は紫外線を吸収する特性を有する基板を形成してもよい。この場合、樹脂は、赤外線吸収剤及び/又は紫外線吸収剤を適切に溶解又は分散させることができ、かつ、透明であることが必要である。このような樹脂として、(ポリ)オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、(変性)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂を例示できる
The above infrared absorber and / or ultraviolet absorber may be preliminarily contained in the resin-made transparent
図3に示す通り、光学フィルタ1aは、例えば、撮像装置100(カメラモジュール)を製造するのに使用される。撮像装置100は、レンズ系2と、撮像素子4と、カラーフィルタ3と、光学フィルタ1aとを備えている。撮像素子4は、レンズ系2を通過した光を受光する。カラーフィルタ3は、撮像素子4の前方に配置され、R(赤)、G(緑)、及びB(青)の3色のフィルタを有する。光学フィルタ1aは、カラーフィルタ3の前方に配置されている。特に、光吸収層10は、透明誘電体基板20のレンズ系2に近い面に接して形成されている。前述したように、透明誘電体基板20にサファイアなどの高硬度の材料を用いることにより、レンズ系2又は撮像素子4を保護する効果が増大する。例えば、カラーフィルタ3においてR(赤)、G(緑)、及びB(青)の3色のフィルタがマトリクス状に配置されており、撮像素子4の各画素の真上にR(赤)、G(緑)、及びB(青)のいずれかの色のフィルタが配置されている。撮像素子4は、レンズ系2、光学フィルタ1a、及びカラーフィルタ3を通過した被写体からの光を受光する。撮像装置100は、撮像素子4において受光した光によって生じた電荷に関する情報に基づいて画像を生成する。なお、カラーフィルタ3と撮像素子4とが一体化されて、カラーイメージセンサが構成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
光学フィルタ1aにおいて、上記の(i)〜(vii)の条件及び表(II)に示す条件が満たされるので、このような光学フィルタ1aを備えた撮像装置100は色むらが防止された画像を生成できる。
In the
実施例により、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。 The examples illustrate the invention in more detail. The present invention is not limited to the following examples.
<透過率スペクトル測定>
波長300nm〜1200nmの光を実施例及び比較例に係る光学フィルタ、その半製品、又は参考例に係る積層体に入射させたときの透過率スペクトルを、紫外線可視分光光度計(日本分光社製、製品名:V−670)を用いて測定した。実施例及び比較例の光学フィルタと、一部の半製品と、一部の参考例に係る積層体とに対して、入射光の入射角度を0°、30°、及び40°に設定した場合の透過率スペクトルを測定した。他の半製品及び他の参考例に係る積層体に対して、入射光の入射角度を0°に設定した場合の透過率スペクトルを測定した。
<Transmission spectrum measurement>
A transmittance spectrum when light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on an optical filter according to Examples and Comparative Examples, a semi-finished product thereof, or a laminate according to a reference example, an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, Product name: V-670). When incident angles of incident light are set to 0 °, 30 °, and 40 ° with respect to the optical filters of Examples and Comparative Examples, some semi-finished products, and some laminates according to some reference examples The transmittance spectrum of was measured. With respect to the laminates according to other semi-finished products and other reference examples, transmittance spectra were measured when the incident angle of incident light was set to 0 °.
<実施例1>
コーティング液IRA1を以下のようにして調製した。酢酸銅一水和物1.1gとテトラヒドロフラン(THF)60gとを混合して3時間撹拌し、得られた液にリン酸エステル(第一工業製薬社製 製品名:プライサーフA208F)を2.3g加えて30分間撹拌し、A液を得た。フェニルホスホン酸(東京化成工業株式会社製)0.6gにTHF10gを加えて30分撹拌し、B液を得た。A液を撹拌しながらB液を加え、室温で1分間撹拌した。この溶液にトルエン45gを加えた後、室温で1分間撹拌し、C液を得た。C液をフラスコに入れて120℃に調整したオイルバス(東京理化器械社製、型式:OSB−2100)で加温しながら、ロータリーエバポレータ(東京理化器械社製、型式:N−1110SF)によって、25分間脱溶媒処理を行い、D液を得た。フラスコの中からD液を取り出し、シリコーン樹脂(信越化学工業社製、製品名:KR−300)を4.4g添加して室温で30分間撹拌し、コーティング液IRA1を得た。
<Example 1>
Coating liquid IRA1 was prepared as follows. 1.1 g of copper acetate monohydrate and 60 g of tetrahydrofuran (THF) were mixed and stirred for 3 hours, and phosphate ester (product name: Prisurf A208F, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added to the resulting liquid. 3 g was added and stirred for 30 minutes to obtain Liquid A. 10 g of THF was added to 0.6 g of phenylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and stirred for 30 minutes to obtain a liquid B. B liquid was added while stirring A liquid, and it stirred at room temperature for 1 minute. After 45 g of toluene was added to this solution, the mixture was stirred at room temperature for 1 minute to obtain solution C. While heating with an oil bath (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd., model: OSB-2100) adjusted to 120 ° C. by putting C liquid into a flask, The solvent was removed for 25 minutes to obtain a solution D. Liquid D was taken out from the flask, 4.4 g of silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KR-300) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a coating liquid IRA1.
また、コーティング液IRA2を以下のようにして調製した。酢酸銅一水和物2.25gとテトラヒドロフラン(THF)120gとを混合して3時間撹拌し、得られた液にリン酸エステル(第一工業製薬社製 製品名:プライサーフA208F)1.8gを加えて30分間撹拌し、E液を得た。ブチルホスホン酸1.35gにTHF20gを加えて30分間撹拌し、F液を得た。E液を撹拌しながらF液を加え、室温で3時間攪拌した後、トルエンを40g加え、その後85℃の環境で7.5時間かけて溶媒を揮発させ、G液を得た。G液にシリコーン樹脂(信越化学工業社製、製品名:KR−300)8.8gを加えて3時間撹拌し、コーティング液IRA2を得た。 A coating solution IRA2 was prepared as follows. 2.25 g of copper acetate monohydrate and 120 g of tetrahydrofuran (THF) were mixed and stirred for 3 hours, and 1.8 g of phosphate ester (Daiichi Kogyo Seiyaku product name: Prisurf A208F) was added to the resulting liquid. And stirred for 30 minutes to obtain solution E. 20 g of THF was added to 1.35 g of butylphosphonic acid and stirred for 30 minutes to obtain a liquid F. F solution was added while stirring E solution, and after stirring at room temperature for 3 hours, 40 g of toluene was added, and then the solvent was volatilized in an environment of 85 ° C. over 7.5 hours to obtain G solution. 8.8 g of silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KR-300) was added to solution G and stirred for 3 hours to obtain coating solution IRA2.
コーティング液IRA1を、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。このようにして、実施例1に係る光学フィルタの半製品αを得た。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.2mmであった。0°の入射角度における半製品αの透過率スペクトルを図4Aに示す。半製品αは以下の(α1)〜(α6)の特性を有していた。
(α1):波長700〜1000nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(α2):波長1100〜1200nmにおける平均透過率が29.5%であった。
(α3):波長450〜600nmにおける平均透過率が88.0%であった。
(α4):波長400nmにおける透過率が63.7%であった。
(α5):IRカットオフ波長が632nmであり、UVカットオフ波長が394nmであり、IRカットオフ波長とUVカットオフ波長との差を透過領域の半値全幅とみなしたときに、透過領域の半値全幅が238nmであった。
(α6):波長600〜800nmにおいて分光透過率が20%である波長が661nmであった。
The coating liquid IRA1 was applied to one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) with a die coater, and the oven was 85 ° C. for 3 hours, then 125 ° C. for 3 hours, and then 150 ° C. Heat treatment was performed for 1 hour and then at 170 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. In this manner, a semi-finished product α of the optical filter according to Example 1 was obtained. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.2 mm. The transmittance spectrum of the semi-finished product α at an incident angle of 0 ° is shown in FIG. 4A. The semi-finished product α had the following characteristics (α1) to (α6).
(Α1): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1000 nm was 0.5% or less.
(Α2): The average transmittance at a wavelength of 1100 to 1200 nm was 29.5%.
(Α3): The average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm was 88.0%.
(Α4): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 63.7%.
(Α5): When the IR cutoff wavelength is 632 nm, the UV cutoff wavelength is 394 nm, and the difference between the IR cutoff wavelength and the UV cutoff wavelength is regarded as the full width at half maximum of the transmission region, the half value of the transmission region The total width was 238 nm.
(Α6): The wavelength at which the spectral transmittance was 20% at a wavelength of 600 to 800 nm was 661 nm.
半製品αの赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p1)を形成した。同様にして、半製品αの赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p1の表面に、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira21を形成した。また、保護層p2の表面にも、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、同一の加熱条件で塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira22を形成した。このようにして、半製品βを得た。赤外線吸収層ira21及び赤外線吸収層ira22の厚さは合わせて50μmであった。半製品βの透過率スペクトルを図4Bに示す。半製品βは以下の(β1)〜(β6)の特性を有していた。
(β1):波長700〜1000nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(β2):波長1100〜1200nmにおける平均透過率が4.5%であった。
(β3):波長450〜600nmにおける平均透過率が86.9%であった。
(β4):波長400nmにおける透過率が62.1%であった。
(β5):IRカットオフ波長は631nmであり、UVカットオフ波長は394nmであり、透過領域の半値全幅は237nmであった。
(β6):波長600〜800nmにおいて分光透過率が20%である波長が659nmであった。
A vapor-deposited film of SiO 2 (protective layer p1) having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira11 of the semi-finished product α using a vacuum vapor deposition apparatus. Similarly, a deposited film (protective layer p2) of SiO 2 having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12 of the semi-finished product α. The coating liquid IRA2 is applied to the surface of the protective layer p1 by a die coater, and is heated in an oven at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 ° C. for 3 hours. The coating film was cured to form an infrared absorption layer ira21. Also, the coating liquid IRA2 was applied to the surface of the protective layer p2 with a die coater, and the coating film was cured under the same heating conditions to form the infrared absorption layer ira22. In this way, a semi-finished product β was obtained. The total thickness of the infrared absorption layer ira21 and the infrared absorption layer ira22 was 50 μm. The transmittance spectrum of the semi-finished product β is shown in FIG. 4B. The semi-finished product β had the following characteristics (β1) to (β6).
(Β1): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1000 nm was 0.5% or less.
(Β2): Average transmittance at a wavelength of 1100 to 1200 nm was 4.5%.
(Β3): The average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm was 86.9%.
(Β4): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 62.1%.
(Β5): The IR cutoff wavelength was 631 nm, the UV cutoff wavelength was 394 nm, and the full width at half maximum of the transmission region was 237 nm.
(Β6): The wavelength with a spectral transmittance of 20% at a wavelength of 600 to 800 nm was 659 nm.
半製品βの赤外線吸収層ira22の上に真空蒸着装置を用いて500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p3)を形成した。 A vapor-deposited film of SiO 2 (protective layer p3) having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira22 of the semi-finished product β using a vacuum vapor deposition apparatus.
コーティング液UVA1を以下のようにして調整した。紫外線吸収性物質として、可視光領域における光の吸収が少なく、MEK(メチルエチルケトン)に可溶なベンゾフェノン系紫外線吸収性物質を用いた。この紫外線吸収性物質を溶媒であるMEKに溶かすとともに、固形分の60重量%のポリビニルブチラール(PVB)を添加し、2時間撹拌してコーティング液UVA1を得た。保護層p3の上にコーティング液UVA1をスピンコーティングによって塗布し、140℃で30分間加熱し硬化させて紫外線吸収層uva1を形成した。紫外線吸収層uva1の厚さは6μmであった。別途、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の表面にコーティング液UVA1を用いてスピンコーティングによって6μmの厚みの紫外線吸収層を形成し、参考例1に係る積層体を得た。参考例1に係る積層体の透過率スペクトルを図4Cに示す。参考例1に係る積層体は、以下の(r1)〜(r3)の特性を有していた。
(r1):波長350〜390nmにおける透過率が0.5%以下であった。
(r2):波長400nmにおける透過率が12.9%であり、410nmにおける透過率が51.8%であり、420nmにおける透過率が77.1%であり、450nmにおける透過率が89.8%であった。
(r3):波長450〜750nmにおける平均透過率は91.0%であった。
The coating solution UVA1 was adjusted as follows. As the ultraviolet absorbing material, a benzophenone-based ultraviolet absorbing material that absorbs little light in the visible light region and is soluble in MEK (methyl ethyl ketone) was used. This ultraviolet absorbing material was dissolved in MEK as a solvent, and polyvinyl butyral (PVB) having a solid content of 60% by weight was added and stirred for 2 hours to obtain a coating solution UVA1. The coating liquid UVA1 was applied onto the protective layer p3 by spin coating, and was heated and cured at 140 ° C. for 30 minutes to form the ultraviolet absorbing layer uva1. The thickness of the ultraviolet absorbing layer uva1 was 6 μm. Separately, an ultraviolet absorbing layer having a thickness of 6 μm was formed on the surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) by spin coating using the coating liquid UVA1, and the laminate according to Reference Example 1 was obtained. The transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 1 is shown in FIG. 4C. The laminate according to Reference Example 1 had the following characteristics (r1) to (r3).
(R1): The transmittance at a wavelength of 350 to 390 nm was 0.5% or less.
(R2): The transmittance at a wavelength of 400 nm is 12.9%, the transmittance at 410 nm is 51.8%, the transmittance at 420 nm is 77.1%, and the transmittance at 450 nm is 89.8%. Met.
(R3): The average transmittance at a wavelength of 450 to 750 nm was 91.0%.
赤外線吸収層ira21の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar1を形成した。また、紫外線吸収層uva1上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2は、同一の仕様を有しており、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例1に係る光学フィルタを得た。反射防止膜ar1の成膜と同一の条件で透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の片面に反射防止膜を形成し、参考例2に係る積層体を得た。参考例2に係る積層体の透過率スペクトルを図4Dに示す。参考例2に係る積層体は、以下(s1)〜(s4)の特性を有していた。
(s1):光の入射角度が0°である場合に、波長350nmにおける透過率が73.4%であり、波長380nmにおける透過率が88.9%であり、波長400nmにおける透過率が95.3%であり、波長400〜700nmの平均透過率が95.3%であり、波長715nmにおける透過率が95.7%であった。
(s2):光の入射角度が30°である場合に、波長350nmにおける透過率が78.5%であり、波長380nmにおける透過率が92.0%であり、波長400nmにおける透過率が94.5%であり、波長400〜700nmの平均透過率が94.3%であり、波長715nmにおける透過率は94.6%であった。
(s3):光の入射角度が40°である場合に、波長350nmにおける透過率が82.3%であり、波長380nmにおける透過率が93.3%であり、波長400nmにおける透過率が94.3%であり、波長400〜700nmの平均透過率が94.0%であり、波長715nmにおける透過率が94.1%であった。
(s4):光の入射角度に依らず、波長400〜700nmにおいて局所的に透過率が低下するリップルを生じさせる波長帯が存在しなかった。
An antireflection film ar1 was formed on the infrared absorption layer ira21 using a vacuum deposition apparatus. Further, an antireflection film ar2 was formed on the ultraviolet absorbing layer uva1 using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have the same specifications and are films in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have seven layers. The layer and total film thickness was about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Example 1 was obtained. An antireflection film was formed on one surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) under the same conditions as the formation of the antireflection film ar1, and a laminate according to Reference Example 2 was obtained. The transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 2 is shown in FIG. 4D. The laminate according to Reference Example 2 had the following characteristics (s1) to (s4).
(S1): When the incident angle of light is 0 °, the transmittance at a wavelength of 350 nm is 73.4%, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 88.9%, and the transmittance at a wavelength of 400 nm is 95.%. The average transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm was 95.3%, and the transmittance at a wavelength of 715 nm was 95.7%.
(S2): When the incident angle of light is 30 °, the transmittance at a wavelength of 350 nm is 78.5%, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 92.0%, and the transmittance at a wavelength of 400 nm is 94. The average transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm was 94.3%, and the transmittance at a wavelength of 715 nm was 94.6%.
(S3): When the incident angle of light is 40 °, the transmittance at a wavelength of 350 nm is 82.3%, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 93.3%, and the transmittance at a wavelength of 400 nm is 94.3%. The average transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm was 94.0%, and the transmittance at a wavelength of 715 nm was 94.1%.
(S4): Regardless of the incident angle of light, there was no wavelength band that caused a ripple in which the transmittance locally decreased at a wavelength of 400 to 700 nm.
実施例1に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図4E及び表11に示す。また、実施例1に係る光学フィルタは、表12に示す特性を有していた。光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例1に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と表(I)に示す関数R(λ)との積によって求められた関数に対して、最大値が1になるように正規化して正規化分光感度関数CRθ(λ)を求めた。図5Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。実施例1に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と表(I)に示す関数G(λ)との積によって求められた関数に対して、最大値が1になるように正規化して正規化分光感度関数CGθ(λ)を求めた。図5Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。実施例1に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と表(I)に示す関数B(λ)との積によって求められた関数に対して、最大値が1になるように正規化して正規化分光感度関数CBθ(λ)を求めた。図5Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表13〜表15に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Example 1 is shown in FIG. Further, the optical filter according to Example 1 had the characteristics shown in Table 12. For each of cases where the incident angle θ of light is 0 °, 30 °, and 40 °, the spectral transmittance T θ (λ) of the optical filter according to Example 1 and the function R (λ) shown in Table (I) The normalized spectral sensitivity function CR θ (λ) was obtained by normalizing the function obtained by the product of 1 and 2 so that the maximum value is 1. FIG. 5A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). The function obtained by the product of the spectral transmittance T θ (λ) of the optical filter according to the first embodiment and the function G (λ) shown in Table (I) is normalized so that the maximum value is 1. Thus, the normalized spectral sensitivity function CG θ (λ) was obtained. FIG. 5B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). The function obtained by the product of the spectral transmittance T θ (λ) of the optical filter according to the first embodiment and the function B (λ) shown in Table (I) is normalized so that the maximum value is 1. Thus, the normalized spectral sensitivity function CB θ (λ) was obtained. FIG. 5C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Tables 13-15.
<実施例2>
実施例1と同様にしてコーティング液IRA1及びコーティング液IRA2を調製した。コーティング液IRA1を、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.2mmであった。
<Example 2>
Coating liquid IRA1 and coating liquid IRA2 were prepared in the same manner as in Example 1. The coating liquid IRA1 was applied to one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) with a die coater, and the oven was 85 ° C. for 3 hours, then 125 ° C. for 3 hours, and then 150 ° C. Heat treatment was performed for 1 hour and then at 170 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.2 mm.
赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p1)を形成した。同様にして、赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p1の表面に、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira21を形成した。また、保護層p2の表面にも、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、同一の加熱条件で塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira22を形成した。赤外線吸収層ira21及び赤外線吸収層ira22の厚さは合わせて50μmであった。 A deposited film (protective layer p1) of SiO 2 having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira11 using a vacuum deposition apparatus. Similarly, a deposited SiO 2 film (protective layer p2) having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12. The coating liquid IRA2 is applied to the surface of the protective layer p1 by a die coater, and is heated in an oven at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 ° C. for 3 hours. The coating film was cured to form an infrared absorption layer ira21. Also, the coating liquid IRA2 was applied to the surface of the protective layer p2 with a die coater, and the coating film was cured under the same heating conditions to form the infrared absorption layer ira22. The total thickness of the infrared absorption layer ira21 and the infrared absorption layer ira22 was 50 μm.
赤外線吸収層ira22の上に真空蒸着装置を用いて500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p3)を形成した。赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素を含んだコーティング液UVIRA1を以下のように調製した。赤外線吸収色素は、波長680〜780nmに吸収ピークを有し、可視光領域の光を吸収しにくい、シアニン系の有機色素とスクアリリウム系の有機色素との組み合わせであった。紫外線吸収色素は、可視光領域の光を吸収しにくい、ベンゾフェノン系の紫外線吸収性物質からなる色素であった。赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素はMEKに可溶であった。赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素を溶媒であるMEKに加え、マトリクス材料であるPVBをさらに加え、その後2時間撹拌してコーティング液UVIRA1を得た。コーティング液UVIRA1における赤外線吸収色素の配合比及び紫外線吸収色素の配合比は、参考例3に係る積層体が図6Aに示す透過率スペクトルを示すように決定した。参考例3に係る積層体は、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の上にコーティング液UVIRA1をスピンコーティングにより塗布した後に、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させて作製された。コーティング液UVIRA1において、赤外線吸収色素とPVBの固形分との質量比(赤外線吸収色素の質量:PVBの固形分の質量)は、約1:199であった。また、紫外線吸収色素とPVBの固形分との質量比(紫外線吸収色素の質量:PVBの固形分の質量)は約40:60であった。参考例3に係る積層体は以下の特性(t1)〜(t5)を有していた。
(t1):波長700nmにおける透過率が8.7%であり、波長715nmにおける透過率が13.6%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が66.2%であった。
(t2):波長1100nmにおける透過率が92.1%であった。
(t3):波長400nmにおける透過率が11.8%であり、450nmにおける透過率が85.3%であり、波長500〜600nmにおける平均透過率が89.1%であった。
(t4):波長600nm〜700nmにおけるIRカットオフ波長は669nmであり、波長700nm〜800nmにおけるIRカットオフ波長は729nmであり、それらの差は60nmであった。波長600nm〜800nmにおいて最も低い透過率を示す波長(極大吸収波長)は705nmであった。
(t5):波長350nm〜450nmにおけるUVカットオフ波長は411nmであった。
A 500 nm thick SiO 2 vapor deposition film (protective layer p3) was formed on the infrared absorption layer ira22 using a vacuum vapor deposition apparatus. A coating solution UVIRA1 containing an infrared absorbing dye and an ultraviolet absorbing dye was prepared as follows. The infrared absorbing dye was a combination of a cyanine organic dye and a squarylium organic dye having an absorption peak at a wavelength of 680 to 780 nm and hardly absorbing light in the visible light region. The ultraviolet absorbing dye was a dye made of a benzophenone ultraviolet absorbing substance that hardly absorbs light in the visible light region. The infrared absorbing dye and the ultraviolet absorbing dye were soluble in MEK. An infrared absorbing dye and an ultraviolet absorbing dye were added to MEK as a solvent, PVB as a matrix material was further added, and then stirred for 2 hours to obtain a coating solution UVIRA1. The blending ratio of the infrared absorbing dye and the blending ratio of the ultraviolet absorbing dye in the coating liquid UVIRA1 were determined so that the laminate according to Reference Example 3 showed the transmittance spectrum shown in FIG. 6A. The laminate according to Reference Example 3 was applied by coating the coating solution UVIRA1 on a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) by spin coating, and then the coating film was cured by heating at 140 ° C. for 30 minutes. Made. In the coating solution UVIRA1, the mass ratio of the infrared absorbing dye to the solid content of PVB (the weight of the infrared absorbing dye: the mass of the solid content of PVB) was about 1: 199. Further, the mass ratio of the ultraviolet absorbing dye and the solid content of PVB (the mass of the ultraviolet absorbing dye: the mass of the solid content of PVB) was about 40:60. The laminate according to Reference Example 3 had the following characteristics (t1) to (t5).
(T1): The transmittance at a wavelength of 700 nm was 8.7%, the transmittance at a wavelength of 715 nm was 13.6%, and the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm was 66.2%.
(T2): The transmittance at a wavelength of 1100 nm was 92.1%.
(T3): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 11.8%, the transmittance at 450 nm was 85.3%, and the average transmittance at a wavelength of 500 to 600 nm was 89.1%.
(T4): The IR cutoff wavelength at a wavelength of 600 nm to 700 nm was 669 nm, the IR cutoff wavelength at a wavelength of 700 nm to 800 nm was 729 nm, and the difference between them was 60 nm. The wavelength (maximum absorption wavelength) showing the lowest transmittance at wavelengths of 600 nm to 800 nm was 705 nm.
(T5): The UV cutoff wavelength at a wavelength of 350 nm to 450 nm was 411 nm.
保護層p3の上にスピンコーティングによりコーティング液UVIRA1を塗布し、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させ、赤外線・紫外線吸収層uvira1を形成した。赤外線・紫外線吸収層uvira1の厚さは7μmであった。 The coating liquid UVIRA1 was applied on the protective layer p3 by spin coating, and the coating film was cured by heating at 140 ° C. for 30 minutes to form an infrared / ultraviolet absorbing layer uvira1. The thickness of the infrared / ultraviolet absorbing layer uvira1 was 7 μm.
赤外線吸収層ira21の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar1を形成した。また、赤外線・紫外線吸収層uvira1の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2は、同一の仕様を有しており、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例2に係る光学フィルタを得た。 An antireflection film ar1 was formed on the infrared absorption layer ira21 using a vacuum deposition apparatus. Further, an antireflection film ar2 was formed on the infrared / ultraviolet absorption layer uvira1 by using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have the same specifications and are films in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have seven layers. The layer and total film thickness was about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Example 2 was obtained.
実施例2に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図6B及び表16に示す。また、実施例2に係る光学フィルタは、表17に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例2に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図7Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図7Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図7Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表18〜表20に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Example 2 is shown in FIG. 6B and Table 16. Further, the optical filter according to Example 2 had the characteristics shown in Table 17. In the same manner as in the first embodiment, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to the second embodiment for the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 7A shows a graph of the normalized color matching function r (λ) and CR θ (λ). FIG. 7B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 7C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 18 to Table 20.
<実施例3>
実施例1と同様にしてコーティング液IRA1及びコーティング液IRA2を調製した。コーティング液IRA1を、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。このようにして、実施例3に係る光学フィルタの半製品γを得た。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.2mmであった。0°の入射角度における半製品γの透過率スペクトルを図8Aに示す。半製品γは以下の(γ1)〜(γ6)の特性を有していた。
(γ1):波長700〜1000nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(γ2):波長1100〜1200nmにおける平均透過率が25.9%であった。
(γ3):波長450〜600nmにおける平均透過率が87.5%であった。
(γ4):波長400nmにおける透過率が60.9%であった。
(γ5):IRカットオフ波長が629nmであり、UVカットオフ波長が395nmであり、透過領域の半値全幅が234nmであった。
(γ6):波長600〜800nmにおいて分光透過率が20%である波長が657nmであった。
<Example 3>
Coating liquid IRA1 and coating liquid IRA2 were prepared in the same manner as in Example 1. The coating liquid IRA1 was applied to one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) with a die coater, and the oven was 85 ° C. for 3 hours, then 125 ° C. for 3 hours, and then 150 ° C. Heat treatment was performed for 1 hour and then at 170 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. Thus, a semi-finished product γ of the optical filter according to Example 3 was obtained. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.2 mm. The transmittance spectrum of the semi-finished product γ at an incident angle of 0 ° is shown in FIG. 8A. The semi-finished product γ had the following characteristics (γ1) to (γ6).
(Γ1): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1000 nm was 0.5% or less.
(Γ2): The average transmittance at a wavelength of 1100 to 1200 nm was 25.9%.
(Γ3): The average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm was 87.5%.
(Γ4): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 60.9%.
(Γ5): IR cutoff wavelength was 629 nm, UV cutoff wavelength was 395 nm, and the full width at half maximum of the transmission region was 234 nm.
(Γ6): The wavelength at a spectral transmittance of 20% at a wavelength of 600 to 800 nm was 657 nm.
半製品γの赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p2の上に、実施例1で使用したコーティング液UVA1をスピンコーティングにより塗布し、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させ紫外線吸収層uva1を形成した。紫外線吸収層uva1の厚みは6μmであった。 An SiO 2 vapor deposition film (protective layer p2) having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12 of the semi-finished product γ. On the protective layer p2, the coating solution UVA1 used in Example 1 was applied by spin coating, and the coating film was heated and cured at 140 ° C. for 30 minutes to form an ultraviolet absorbing layer uva1. The thickness of the ultraviolet absorbing layer uva1 was 6 μm.
赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar1を形成した。また、紫外線吸収層uva1上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2は、同一の仕様を有しており、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例3に係る光学フィルタを得た。 An antireflection film ar1 was formed on the infrared absorption layer ira11 using a vacuum deposition apparatus. Further, an antireflection film ar2 was formed on the ultraviolet absorbing layer uva1 using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have the same specifications and are films in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have seven layers. The layer and total film thickness was about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Example 3 was obtained.
実施例3に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図8B及び表21に示す。また、実施例3に係る光学フィルタは、表22に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例3に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図9Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図9Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図9Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表23〜表25に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Example 3 is shown in FIG. 8B and Table 21. The optical filter according to Example 3 had the characteristics shown in Table 22. In the same manner as in the first embodiment, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to the third embodiment for each of the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 9A shows a graph of the normalized color matching function r (λ) and CR θ (λ). FIG. 9B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 9C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 23 to Table 25.
<実施例4>
実施例1と同様にしてコーティング液IRA1を調製した。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.2mmであった。
<Example 4>
A coating solution IRA1 was prepared in the same manner as in Example 1. A transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) was coated on one main surface by a die coater, and was oven-treated at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 A heat treatment was carried out at 3 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.2 mm.
次に、赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて赤外線反射膜irr1を形成した。赤外線反射膜irr1において、SiO2とTiO2が交互に16層積層されていた。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面に、赤外線反射膜irr1の形成と同一条件で赤外線反射膜を形成し、参考例4に係る積層体を作製した。参考例4に係る積層体の透過率スペクトルを図10Aに示す。参考例4に係る積層体は以下の特性(u1)〜(u3)を有していた。
(u1):光の入射角度が0°である場合に、波長380nmにおける透過率が1.8%であり、波長400nmにおける透過率が7.3%であり、波長450〜700nmにおける平均透過率が94.8%であり、波長450〜700nmにおける透過率の最低値が93.4%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が94.0%であり、波長1100nmにおける透過率が4.1%であり、IRカットオフ波長が902nmであり、UVカットオフ波長が410nmであった。
(u2):光の入射角度が30°である場合に、波長380nmにおける透過率が1.8%であり、波長400nmにおける透過率が67.8%であり、波長450〜700nmにおける平均透過率が95.0%であり、波長450〜700nmにおける透過率の最低値が93.8%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が92.1%であり、波長1100nmにおける透過率が5.3%であり、IRカットオフ波長が863nmであり、UVカットオフ波長が398nmであった。
(u3):光の入射角度が40°である場合に、波長380nmにおける透過率が4.0%であり、波長400nmにおける透過率が90.2%であり、波長450〜700nmにおける平均透過率が94.1%であり、波長450〜700nmにおける透過率の最低値が92.9%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が91.5%であり、波長1100nmにおける透過率が8.3%であり、IRカットオフ波長が837nmであり、UVカットオフ波長が391nmであった。
Next, an infrared reflection film irr1 was formed on the infrared absorption layer ira11 using a vacuum deposition apparatus. In the infrared reflecting film irr1, 16 layers of SiO 2 and TiO 2 were alternately laminated. An infrared reflective film was formed on one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) under the same conditions as the formation of the infrared reflective film irr1, and a laminate according to Reference Example 4 was produced. The transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 4 is shown in FIG. 10A. The laminate according to Reference Example 4 had the following characteristics (u1) to (u3).
(U1): When the incident angle of light is 0 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 1.8%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 7.3%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm Is 94.8%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm is 93.4%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 94.0%, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 4.4. 1%, IR cutoff wavelength was 902 nm, and UV cutoff wavelength was 410 nm.
(U2): When the incident angle of light is 30 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 1.8%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 67.8%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm Is 95.0%, the minimum value of the transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm is 93.8%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 92.1%, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 5. 3%, the IR cutoff wavelength was 863 nm, and the UV cutoff wavelength was 398 nm.
(U3): When the incident angle of light is 40 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 4.0%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 90.2%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm Is 94.1%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 700 nm is 92.9%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 91.5%, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 8. The IR cutoff wavelength was 837 nm, and the UV cutoff wavelength was 391 nm.
赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p2の上に、実施例1で使用したコーティング液UVA1をスピンコーティングにより塗布し、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させ紫外線吸収層uva1を形成した。紫外線吸収層uva1の厚みは6μmであった。紫外線吸収層uva1上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar2は、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例4に係る光学フィルタを得た。 A deposited film (protective layer p2) of SiO 2 having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12. On the protective layer p2, the coating solution UVA1 used in Example 1 was applied by spin coating, and the coating film was heated and cured at 140 ° C. for 30 minutes to form an ultraviolet absorbing layer uva1. The thickness of the ultraviolet absorbing layer uva1 was 6 μm. An antireflection film ar2 was formed on the ultraviolet absorbing layer uva1 using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar2 is a film in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar2 has seven layers and a total film thickness of about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Example 4 was obtained.
実施例4に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図10B及び表26に示す。また、実施例4に係る光学フィルタは、表27に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例4に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図11Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図11Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図11Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表28〜表30に示す。 FIG. 10B and Table 26 show the transmittance spectrum of the optical filter according to Example 4. Further, the optical filter according to Example 4 had the characteristics shown in Table 27. In the same manner as in the first embodiment, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to the fourth embodiment for the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 11A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). FIG. 11B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 11C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 28 to Table 30.
<実施例5>
実施例1と同様にしてコーティング液IRA1を調製した。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.2mmであった。
<Example 5>
A coating solution IRA1 was prepared in the same manner as in Example 1. A transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) was coated on one main surface by a die coater, and was oven-treated at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 A heat treatment was carried out at 3 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.2 mm.
次に、実施例4と同様にして、赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて赤外線反射膜irr1を形成した。赤外線反射膜irr1において、SiO2とTiO2が交互に16層積層されていた。 Next, in the same manner as in Example 4, an infrared reflection film irr1 was formed on the infrared absorption layer ira11 using a vacuum evaporation apparatus. In the infrared reflecting film irr1, 16 layers of SiO 2 and TiO 2 were alternately laminated.
赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p2の上に、実施例2で使用したコーティング液UVIRA1を実施例2と同様の条件で塗布し、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させ赤外線・紫外線吸収層uvira1を形成した。赤外線・紫外線吸収層uvira1の厚みは7μmであった。赤外線・紫外線吸収層uvira1上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar2は、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例5に係る光学フィルタを得た。 A deposited film (protective layer p2) of SiO 2 having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12. On the protective layer p2, the coating solution UVIRA1 used in Example 2 was applied under the same conditions as in Example 2, and the coating film was heated at 140 ° C. for 30 minutes to be cured to form an infrared / ultraviolet absorbing layer uvira1. did. The thickness of the infrared / ultraviolet absorbing layer uvira1 was 7 μm. An antireflection film ar2 was formed on the infrared / ultraviolet absorption layer uvira1 using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar2 is a film in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar2 has seven layers and a total film thickness of about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Example 5 was obtained.
実施例5に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図12及び表31に示す。また、実施例5に係る光学フィルタは、表32に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例5に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図13Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図13Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図13Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表33〜表35に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Example 5 is shown in FIG. The optical filter according to Example 5 had the characteristics shown in Table 32. In the same manner as in the first embodiment, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to the fifth embodiment for the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 13A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). FIG. 13B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 13C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 33 to Table 35.
<実施例6>
実施例1と同様にしてコーティング液IRA1及びコーティング液IRA2を調製した。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面にダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させ赤外線吸収層ira11を形成した。同様にして、透明ガラス基板の反対側主面にもコーティング液IRA1を塗布し、上記と同じ条件で加熱処理を行って塗膜を硬化させ、赤外線吸収層ira12を形成した。赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12の厚さは合わせて0.4mmであった。
<Example 6>
Coating liquid IRA1 and coating liquid IRA2 were prepared in the same manner as in Example 1. A transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) was coated on one main surface by a die coater, and was oven-treated at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 A heat treatment was carried out at 3 ° C. for 3 hours to cure the coating film and form an infrared absorption layer ira11. Similarly, coating liquid IRA1 was applied to the opposite main surface of the transparent glass substrate, and heat treatment was performed under the same conditions as above to cure the coating film, thereby forming infrared absorption layer ira12. The total thickness of the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 was 0.4 mm.
赤外線吸収層ira11の上に真空蒸着装置を用いて500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p1)を形成した。同様にして、赤外線吸収層ira12の上に500nmの厚みのSiO2の蒸着膜(保護層p2)を形成した。保護層p1の表面に、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、オーブンにて85℃で3時間、次いで125℃で3時間、次いで150℃で1時間、次いで170℃で3時間の加熱処理を行い、塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira21を形成した。また、保護層p2の表面にも、コーティング液IRA2をダイコータによって塗布し、同一の加熱条件で塗膜を硬化させて赤外線吸収層ira22を形成し、半製品δを得た。0℃の入射角度における半製品δの透過率スペクトルを図14Aに示す。半製品δは、以下の特性(δ1)〜(δ8)を有していた。
(δ1):波長700〜1100nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(δ2):波長700〜1000nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(δ3):波長1100〜1200nmにおける平均透過率が0.5%以下であった。
(δ4):波長450〜600nmにおける平均透過率が82.2%であった。
(δ5):波長500〜600nmにおける平均透過率が82.7%であった。
(δ6):波長400nmにおける透過率が42.0%であり、波長450nmにおける透過率が76.7%であった。
(δ7):IRカットオフ波長が613nmであり、UVカットオフ波長が404nmであり、透過領域の半値全幅が209nmであった。
(δ8):波長600〜800nmにおいて分光透過率が20%である波長が637nmであった。
A deposited film (protective layer p1) of SiO 2 having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira11 using a vacuum deposition apparatus. Similarly, a deposited SiO 2 film (protective layer p2) having a thickness of 500 nm was formed on the infrared absorption layer ira12. The coating liquid IRA2 is applied to the surface of the protective layer p1 by a die coater, and is heated in an oven at 85 ° C. for 3 hours, then at 125 ° C. for 3 hours, then at 150 ° C. for 1 hour, and then at 170 ° C. for 3 hours. The coating film was cured to form an infrared absorption layer ira21. Also, the coating liquid IRA2 was applied to the surface of the protective layer p2 with a die coater, and the coating film was cured under the same heating conditions to form the infrared absorption layer ira22, whereby a semi-finished product δ was obtained. The transmittance spectrum of the semi-finished product δ at an incident angle of 0 ° C. is shown in FIG. 14A. The semi-finished product δ had the following characteristics (δ1) to (δ8).
(Δ1): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1100 nm was 0.5% or less.
(Δ2): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1000 nm was 0.5% or less.
(Δ3): The average transmittance at a wavelength of 1100 to 1200 nm was 0.5% or less.
(Δ4): The average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm was 82.2%.
(Δ5): The average transmittance at a wavelength of 500 to 600 nm was 82.7%.
(Δ6): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 42.0%, and the transmittance at a wavelength of 450 nm was 76.7%.
(Δ7): The IR cutoff wavelength was 613 nm, the UV cutoff wavelength was 404 nm, and the full width at half maximum of the transmission region was 209 nm.
(Δ8): The wavelength with a spectral transmittance of 20% at a wavelength of 600 to 800 nm was 637 nm.
赤外線吸収層ira21の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar1を形成した。また、赤外線吸収層ira22の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar2を形成した。反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2は、同一の仕様を有しており、SiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar1及び反射防止膜ar2において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、実施例6に係る光学フィルタを得た。 An antireflection film ar1 was formed on the infrared absorption layer ira21 using a vacuum deposition apparatus. Further, an antireflection film ar2 was formed on the infrared absorption layer ira22 using a vacuum vapor deposition apparatus. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have the same specifications and are films in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar1 and the antireflection film ar2 have seven layers. The layer and total film thickness was about 0.4 μm. Thus, an optical filter according to Example 6 was obtained.
実施例6に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図14B及び表36に示す。また、実施例6に係る光学フィルタは、表37に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、実施例6に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図15Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図15Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図15Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表38〜表40に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Example 6 is shown in FIG. 14B and Table 36. In addition, the optical filter according to Example 6 had the characteristics shown in Table 37. In the same manner as in Example 1, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to Example 6 for the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 15A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). FIG. 15B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 15C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 38 to Table 40.
<比較例1>
透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面に真空蒸着装置を用いてSiO2及びTiO2を交互に24層積層して赤外線反射膜irr2を形成し、半製品εを得た。半製品εの透過率スペクトルを図16Aに示す。半製品εは、以下の特性(ε1)〜(ε3)を有していた。
(ε1):光の入射角度が0°の場合に、波長380nmにおける透過率が0.5%以下であり、波長400nmにおける透過率が3.1%であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が94.1%であり、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が92.6%であり、波長700nmにおける透過率が86.2%であり、波長715nmにおける透過率が30.8%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が12.4%であり、波長1100nmにおける透過率が0.5%以下であり、IRカットオフ波長が710nmであり、UVカットオフ波長が410nmであった。
(ε2):光の入射角度が30°の場合に、波長380nmにおける透過率が1.7%であり、波長400nmにおける透過率が77.7%であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が94.1%、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が93.0%であり、波長700nmにおける透過率が8.2%であり、波長715nmにおける透過率が2.2%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が1.1%であり、波長1100nmにおける透過率が1.2%であり、IRカットオフ波長が680nmであり、UVカットオフ波長が397nmであった。
(ε3):光の入射角度が40°の場合に、波長380nmにおける透過率が13.1%であり、波長400nmにおける透過率が90.5%であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が92.1%であり、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が87.6%であり、波長700nmにおける透過率が2.0%であり、波長715nmにおける透過率が0.8%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が0.5%以下であり、波長1100nmにおける透過率が5.4%であり、IRカットオフ波長が661nmであり、UVカットオフ長が386nmであった。
<Comparative Example 1>
A transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) is used to form an infrared reflection film irr2 by laminating 24 layers of SiO 2 and TiO 2 alternately using a vacuum deposition apparatus on one main surface, and a semi-product ε Got. The transmittance spectrum of the semi-finished product ε is shown in FIG. 16A. The semi-finished product ε had the following characteristics (ε1) to (ε3).
(Ε1): When the incident angle of light is 0 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 0.5% or less, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 3.1%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm Is 94.1%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 92.6%, the transmittance at a wavelength of 700 nm is 86.2%, and the transmittance at a wavelength of 715 nm is 30.8%. Yes, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm was 12.4%, the transmittance at a wavelength of 1100 nm was 0.5% or less, the IR cutoff wavelength was 710 nm, and the UV cutoff wavelength was 410 nm. .
(Ε2): When the incident angle of light is 30 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 1.7%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 77.7%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 94.1%, the minimum value of the transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 93.0%, the transmittance at a wavelength of 700 nm is 8.2%, the transmittance at a wavelength of 715 nm is 2.2%, The average transmittance at 700 to 800 nm was 1.1%, the transmittance at a wavelength of 1100 nm was 1.2%, the IR cutoff wavelength was 680 nm, and the UV cutoff wavelength was 397 nm.
(Ε3): When the incident angle of light is 40 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 13.1%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 90.5%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 92.1%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 87.6%, the transmittance at a wavelength of 700 nm is 2.0%, and the transmittance at a wavelength of 715 nm is 0.8%. The average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm was 0.5% or less, the transmittance at a wavelength of 1100 nm was 5.4%, the IR cutoff wavelength was 661 nm, and the UV cutoff length was 386 nm.
赤外線吸収色素を含んだコーティング液IRA3を以下のように調製した。赤外線吸収色素は、MEKに可溶なシアニン系の有機色素とスクアリリウム系の有機色素との組み合わせであった。赤外線吸収色素を溶媒であるMEKに加え、マトリクス材料であるPVBをさらに加え、その後2時間撹拌してコーティング液IRA3を得た。コーティング液IRA3の固形分におけるマトリクス材料の含有率は99質量%であった。半製品εの透明ガラス基板の他方の主面にコーティング液IRA3をスピンコーティングにより塗布した後に、その塗膜を140℃で30分間加熱して硬化させて赤外線吸収層ira3を形成した。別途、透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面に、赤外線吸収層ira3の形成条件と同一条件で赤外線吸収層を形成し、参考例5に係る積層体を得た。0°の入射角度における参考例5に係る積層体の透過率スペクトルを図16Bに示す。参考例5に係る積層体は以下の特性(v1)〜(v4)を有していた。
(v1):波長700nmにおける透過率が2.0%であり、波長715nmにおける透過率が2.6%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が15.9%であった。
(v2):波長1100nmにおける透過率が91.1%であった。
(v3):波長400nmにおける透過率が78.2%であり、450nmにおける透過率が83.8%であり、波長500〜600nmにおける平均透過率が86.9%であった。
(v4):波長600nm〜700nmにおけるIRカットオフ波長は637nmであり、波長700nm〜800nmにおけるIRカットオフ波長は800nmであり、これらのIRカットオフ波長の差は163nmであり、波長600〜800nmにおける極大吸収波長は706nmであった。
A coating solution IRA3 containing an infrared absorbing dye was prepared as follows. The infrared absorbing dye was a combination of a cyanine organic dye soluble in MEK and a squarylium organic dye. An infrared absorbing dye was added to MEK as a solvent, PVB as a matrix material was further added, and then stirred for 2 hours to obtain a coating liquid IRA3. The content of the matrix material in the solid content of the coating liquid IRA3 was 99% by mass. After the coating liquid IRA3 was applied to the other main surface of the transparent glass substrate of the semi-finished product ε by spin coating, the coating film was heated and cured at 140 ° C. for 30 minutes to form an infrared absorption layer ira3. Separately, an infrared absorption layer is formed on one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) under the same conditions as the formation conditions of the infrared absorption layer ira3 to obtain a laminate according to Reference Example 5. It was. FIG. 16B shows the transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 5 at an incident angle of 0 °. The laminate according to Reference Example 5 had the following characteristics (v1) to (v4).
(V1): The transmittance at a wavelength of 700 nm was 2.0%, the transmittance at a wavelength of 715 nm was 2.6%, and the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm was 15.9%.
(V2): The transmittance at a wavelength of 1100 nm was 91.1%.
(V3): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 78.2%, the transmittance at 450 nm was 83.8%, and the average transmittance at a wavelength of 500 to 600 nm was 86.9%.
(V4): The IR cut-off wavelength at a wavelength of 600 nm to 700 nm is 637 nm, the IR cut-off wavelength at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 800 nm, and the difference between these IR cut-off wavelengths is 163 nm, at a wavelength of 600 to 800 nm The maximum absorption wavelength was 706 nm.
赤外線吸収層ira3の上に真空蒸着装置を用いて実施例1と同様にして反射防止膜ar1を形成し、比較例1に係る光学フィルタを得た。 An antireflection film ar1 was formed on the infrared absorption layer ira3 in the same manner as in Example 1 using a vacuum vapor deposition apparatus, and an optical filter according to Comparative Example 1 was obtained.
比較例1に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図16C及び表41に示す。また、比較例1に係る光学フィルタは、表42に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、比較例1に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図17Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図17Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図17Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表43〜表45に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Comparative Example 1 is shown in FIG. Further, the optical filter according to Comparative Example 1 had the characteristics shown in Table 42. In the same manner as in Example 1, the spectral transmittances T θ (λ) and R (of the optical filter according to Comparative Example 1 are respectively obtained when the light incident angles θ are 0 °, 30 °, and 40 °. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 17A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). FIG. 17B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 17C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 43 to Table 45.
<比較例2>
0°の入射角度において、図18Aに示す透過率スペクトルを示す赤外線吸収性ガラス基板を準備した。この赤外線吸収性ガラス基板は、以下の特性(g1)〜(g5)を有していた。
(g1):波長700〜1000nmにおける平均透過率が16.8%であった。
(g2):波長1100〜1200nmにおける平均透過率が38.5%であった。
(g3):波長450〜600nmにおける平均透過率が87.8%であった。
(g4):波長400nmにおける透過率が88.5%であった。
(g5):IRカットオフ波長が653nmであった。また波長600〜800nmにおける透過率が20%に対応する波長が738nmであった。
<Comparative example 2>
An infrared-absorbing glass substrate having the transmittance spectrum shown in FIG. 18A at an incident angle of 0 ° was prepared. This infrared absorbing glass substrate had the following characteristics (g1) to (g5).
(G1): The average transmittance at a wavelength of 700 to 1000 nm was 16.8%.
(G2): The average transmittance at a wavelength of 1100 to 1200 nm was 38.5%.
(G3): The average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm was 87.8%.
(G4): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 88.5%.
(G5): IR cut-off wavelength was 653 nm. The wavelength corresponding to a transmittance of 20% at a wavelength of 600 to 800 nm was 738 nm.
210μmの厚みを有する赤外線吸収性ガラス基板の一方の主面に真空蒸着装置を用いてSiO2及びTiO2を交互に20層積層して赤外線反射膜irr3を形成し、半製品ζを得た。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面に赤外線反射膜irr3の形成条件と同一の条件で赤外線反射膜を形成し、参考例6に係る積層体を得た。参考例6に係る積層体の透過率スペクトルを図18Bに示す。参考例6に係る積層体は、以下の特性(w1)〜(w3)を有していた。
(w1):光の入射角度が0°の場合に、波長380nmにおける透過率が0.5%以下であり、波長400nmにおける透過率が0.5%以下であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が95.2%であり、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が93.7%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が4.7%であり、波長1100nmにおける透過率が0.5%以下であり、IRカットオフ波長が702nmであり、UVカットオフ波長が411nmであった。
(w2):光の入射角度が30°の場合に、波長380nmにおける透過率が1.7%であり、波長400nmにおける透過率が77.7%であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が94.1%であり、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が93.0%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が1.1%であり、波長1100nmにおける透過率が1.2%であり、IRカットオフ波長が680nmであり、UVカットオフ波長が397nmであった。
(w3):光の入射角度が40°の場合に、波長380nmにおける透過率が13.1%であり、波長400nmにおける透過率が90.5%であり、波長450〜600nmにおける平均透過率が92.1%であり、波長450〜600nmにおける透過率の最低値が87.6%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が0.5%以下であり、波長1100nmにおける透過率が5.4%であり、IRカットオフ波長が661nmであり、UVカットオフ波長が386nmであった。
An infrared reflecting film irr3 was formed by alternately stacking 20 layers of SiO 2 and TiO 2 on one main surface of an infrared-absorbing glass substrate having a thickness of 210 μm using a vacuum vapor deposition apparatus, to obtain a semi-finished product ζ. An infrared reflective film was formed on one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) under the same conditions as those for forming the infrared reflective film irr3, and a laminate according to Reference Example 6 was obtained. The transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 6 is shown in FIG. 18B. The laminate according to Reference Example 6 had the following characteristics (w1) to (w3).
(W1): When the incident angle of light is 0 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 0.5% or less, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 0.5% or less, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm The transmittance is 95.2%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 93.7%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 4.7%, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 0. The IR cutoff wavelength was 702 nm, and the UV cutoff wavelength was 411 nm.
(W2): When the incident angle of light is 30 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 1.7%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 77.7%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 94.1%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 93.0%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 1.1%, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 1.2. %, The IR cutoff wavelength was 680 nm, and the UV cutoff wavelength was 397 nm.
(W3): When the incident angle of light is 40 °, the transmittance at a wavelength of 380 nm is 13.1%, the transmittance at a wavelength of 400 nm is 90.5%, and the average transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 92.1%, the minimum transmittance at a wavelength of 450 to 600 nm is 87.6%, the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm is 0.5% or less, and the transmittance at a wavelength of 1100 nm is 5. The IR cutoff wavelength was 661 nm and the UV cutoff wavelength was 386 nm.
赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素を含んだコーティング液UVIRA2を以下のように調製した。紫外線吸収色素は、可視光領域の光を吸収しにくい、ベンゾフェノン系の紫外線吸収性物質からなる色素であった。赤外線吸収色素は、シアニン系の有機色素とスクアリリウム系の有機色素との組み合わせであった。赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素はMEKに可溶であった。赤外線吸収色素及び紫外線吸収色素を溶媒であるMEKに加え、マトリクス材料であるPVBをさらに加え、その後2時間撹拌してコーティング液UVIRA2を得た。コーティング液UVIRA2の固形分におけるPVBの含有率は60質量%であった。コーティング液UVIRA2を半製品ζの他方の主面に塗布し、その塗膜を加熱して硬化させ、赤外線・紫外線吸収層uvira2を形成した。赤外線・紫外線吸収層uvira2の厚みは7μmであった。透明ガラス基板(SCHOTT社製、製品名:D263T eco)の一方の主面に、コーティング液UVIRA2を用いて、赤外線・紫外線吸収層uvira2の形成条件と同一の条件で赤外線・紫外線吸収層を形成し、参考例7に係る積層体をえた。0°の入射角度における参考例7に係る積層体の透過率スペクトルを図18Cに示す。参考例7に係る積層体は、以下の特性(p1)〜(p5)を有していた。
(p1):波長700nmにおける透過率が4.9%であり、波長715nmにおける透過率が8.4%であり、波長700〜800nmにおける平均透過率が63.9%であった。
(p2):波長1100nmにおける透過率が92.3%であった。
(p3):波長400nmにおける透過率が12.6%であり、450nmにおける透過率が84.4%であり、波長500〜600nmにおける平均透過率が88.7%であった。
(p4):波長600nm〜700nmにおけるIRカットオフ波長は664nmであり、波長700nm〜800nmにおけるIRカットオフ波長は731nmであり、それらの差は67nmであった。波長600nm〜800nmにおいて最も低い透過率を示す波長(極大吸収波長)は705nmであった。
(p5):波長350nm〜450nmにおけるUVカットオフ波長は411nmであった。
A coating solution UVIRA2 containing an infrared absorbing dye and an ultraviolet absorbing dye was prepared as follows. The ultraviolet absorbing dye was a dye made of a benzophenone ultraviolet absorbing substance that hardly absorbs light in the visible light region. The infrared absorbing dye was a combination of a cyanine organic dye and a squarylium organic dye. The infrared absorbing dye and the ultraviolet absorbing dye were soluble in MEK. An infrared absorbing dye and an ultraviolet absorbing dye were added to MEK as a solvent, PVB as a matrix material was further added, and then stirred for 2 hours to obtain a coating solution UVIRA2. The PVB content in the solid content of the coating liquid UVIRA2 was 60% by mass. The coating liquid UVIRA2 was applied to the other main surface of the semi-finished product ζ, and the coating film was heated and cured to form an infrared / ultraviolet absorbing layer uvira2. The thickness of the infrared / ultraviolet absorbing layer uvira2 was 7 μm. An infrared / ultraviolet absorption layer is formed on one main surface of a transparent glass substrate (manufactured by SCHOTT, product name: D263T eco) using the coating liquid UVIRA2 under the same conditions as those for forming the infrared / ultraviolet absorption layer uvira2. A laminate according to Reference Example 7 was obtained. FIG. 18C shows the transmittance spectrum of the laminate according to Reference Example 7 at an incident angle of 0 °. The laminate according to Reference Example 7 had the following characteristics (p1) to (p5).
(P1): The transmittance at a wavelength of 700 nm was 4.9%, the transmittance at a wavelength of 715 nm was 8.4%, and the average transmittance at a wavelength of 700 to 800 nm was 63.9%.
(P2): The transmittance at a wavelength of 1100 nm was 92.3%.
(P3): The transmittance at a wavelength of 400 nm was 12.6%, the transmittance at 450 nm was 84.4%, and the average transmittance at a wavelength of 500 to 600 nm was 88.7%.
(P4): The IR cutoff wavelength at wavelengths of 600 nm to 700 nm was 664 nm, the IR cutoff wavelength at wavelengths of 700 nm to 800 nm was 731 nm, and the difference between them was 67 nm. The wavelength (maximum absorption wavelength) showing the lowest transmittance at wavelengths of 600 nm to 800 nm was 705 nm.
(P5): The UV cutoff wavelength at wavelengths of 350 nm to 450 nm was 411 nm.
赤外線・紫外線吸収層uvira2の上に真空蒸着装置を用いて反射防止膜ar1を実施例1と同様にして形成した。反射防止膜ar1はSiO2とTiO2とを交互に積層した膜であり、反射防止膜ar1において、層数は7層、総膜厚は約0.4μmであった。このようにして、比較例2に係る光学フィルタを得た。 An antireflection film ar1 was formed on the infrared / ultraviolet absorbing layer uvira2 in the same manner as in Example 1 by using a vacuum deposition apparatus. The antireflection film ar1 is a film in which SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated. The antireflection film ar1 has seven layers and a total film thickness of about 0.4 μm. In this way, an optical filter according to Comparative Example 2 was obtained.
比較例2に係る光学フィルタの透過率スペクトルを図18D及び表46に示す。また、比較例2に係る光学フィルタは、表47に示す特性を有していた。実施例1と同様にして、光の入射角度θが0°、30°、及び40°である場合のそれぞれについて、比較例2に係る光学フィルタの分光透過率Tθ(λ)と、R(λ)、G(λ)、及びB(λ)各関数とに基づく正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)を求めた。図19Aに、正規化等色関数r(λ)及びCRθ(λ)のグラフを示す。図19Bに、正規化等色関数g(λ)及びCGθ(λ)のグラフを示す。図19Cに、正規化等色関数b(λ)及びCBθ(λ)のグラフを示す。正規化分光感度関数CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と、正規化等色関数r(λ)、g(λ)、及びb(λ)に基づいて、上記の式(1)〜(9)により、0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対してIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBと、IAEθ rR、IAEθ gG、及びIAEθ bBと、ISEθ rR、ISEθ gG、及びISEθ bBとを求めた。結果を表48〜表50に示す。 The transmittance spectrum of the optical filter according to Comparative Example 2 is shown in FIG. In addition, the optical filter according to Comparative Example 2 had the characteristics shown in Table 47. In the same manner as in Example 1, the spectral transmittances T θ (λ) of the optical filter according to Comparative Example 2 and R (R) for the cases where the incident angles θ of light are 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. Normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) based on each function of λ), G (λ), and B (λ) were obtained. FIG. 19A shows a graph of normalized color matching functions r (λ) and CR θ (λ). FIG. 19B shows a graph of the normalized color matching functions g (λ) and CG θ (λ). FIG. 19C shows a graph of the normalized color matching functions b (λ) and CB θ (λ). Based on the normalized spectral sensitivity functions CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) and the normalized color matching functions r (λ), g (λ), and b (λ), (1) to (9), IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB and IAE θ rR , IAE θ for the incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 °, respectively. gG and IAE θ bB and ISE θ rR , ISE θ gG , and ISE θ bB were determined. The results are shown in Table 48 to Table 50.
実施例1〜6に係る光学フィルタにおいて、上記(i)〜(vii)の条件が満たされていた。実施例1〜6に係る光学フィルタにおいて、700nm以上の波長範囲における透過率は十分に低く、実施例1〜6に係る光学フィルタは、近赤外線を良好に遮蔽できることが示された。実施例2に係る光学フィルタは、実施例1に係る光学フィルタに比べて、700nm以上の波長範囲において低い透過率を示した。実施例2に係る光学フィルタにおいて、有機系の赤外線吸収色素の含有により、実施例1に係る光学フィルタに比べて、可視光領域の透過率が2ポイント程度低かった。しかし、実用上問題はないと考えられる。実施例3に係る光学フィルタは、赤外線吸収層として、赤外線吸収層ira11及び赤外線吸収層ira12のみを有するので、実施例1及び2に係る光学フィルタと比較する限り、1100nm以上の波長範囲において、700〜1100nmの波長範囲に比べてより高い透過率を示した。しかし、1100nm以上の波長の光に対するCMOSセンサ等の撮像素子の感度は低いので、実施例3に係る光学フィルタは撮像装置にとって適切な特性を有していると考えられる。実施例6に係る光学フィルタにおいて、他の実施例の光学フィルタに比べて、波長400nm付近の透過率が高いものの、45%以下であった。 In the optical filters according to Examples 1 to 6, the above conditions (i) to (vii) were satisfied. In the optical filter which concerns on Examples 1-6, the transmittance | permeability in a 700 nm or more wavelength range is low enough, and it was shown that the optical filter which concerns on Examples 1-6 can shield near infrared rays favorably. The optical filter according to Example 2 showed lower transmittance in the wavelength range of 700 nm or more than the optical filter according to Example 1. In the optical filter according to Example 2, the transmittance in the visible light region was about 2 points lower than that of the optical filter according to Example 1 due to the inclusion of the organic infrared absorbing dye. However, there is no problem in practical use. Since the optical filter according to Example 3 has only the infrared absorption layer ira11 and the infrared absorption layer ira12 as the infrared absorption layer, as compared with the optical filter according to Examples 1 and 2, in the wavelength range of 1100 nm or more, 700 Higher transmittance was shown compared to the wavelength range of ˜1100 nm. However, since the sensitivity of an image sensor such as a CMOS sensor with respect to light having a wavelength of 1100 nm or more is low, the optical filter according to Example 3 is considered to have appropriate characteristics for the image pickup apparatus. In the optical filter according to Example 6, the transmittance near the wavelength of 400 nm was higher than that of the optical filters of the other examples, but was 45% or less.
実施例1〜6に係る光学フィルタにおいて、上記表(II)〜(VIII)に示す条件が満たされていた。実施例1〜6に係る光学フィルタにおいて、0°、30°、40°の入射角度に対する分光透過率はほとんど変化していなかった。このため、実施例1〜6に係る光学フィルタをカメラなどの撮像装置に組み込んだ場合、光学フィルタへの光の入射角度が変化しても、撮像装置からの出力に基づく感度曲線の変化はわずかであることが示唆された。実施例4及び5に係る光学フィルタの赤外線反射膜において、40°の入射角度の光を透過させる波長帯と40°の入射角度の光を反射させる波長帯との境界が850nm付近になるように設定されていた。このため、入射角度0°、30°、及び40°において、実施例4及び5に係る光学フィルタの分光透過率はほとんど変化しなかった。実施例4及び5に係る光学フィルタにおいて、光の入射角度が大きいほど波長400nm付近の透過率が高かったので、0°の入射角度におけるIEと30°の入射角度におけるIEとの差及びそのレンジがやや大きくなっているものがあった。しかし、実用上問題のないレベルであると考えられる。実施例1〜6に係る光学フィルタでは、波長450〜600nmにおいて、正規化分光感度関数の曲線が正規化等色関数の曲線と比較的大きな差を有する部分で、局所的な透過率変化(リップル)が生じていなかった。その結果、0°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから30°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差、0°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから40°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差、並びに30°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから40°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差には大きな変化が生じていなかった。このため、実施例1〜6に係る光学フィルタを撮像装置に組み込んだ場合に、0°〜40°の入射角度の範囲で光学フィルタに光線が入射した場合であっても、撮影された画像の内部に色むらを生じることがないと考えられる。 In the optical filters according to Examples 1 to 6, the conditions shown in Tables (II) to (VIII) were satisfied. In the optical filters according to Examples 1 to 6, the spectral transmittance with respect to the incident angles of 0 °, 30 °, and 40 ° was hardly changed. For this reason, when the optical filter according to Examples 1 to 6 is incorporated in an imaging apparatus such as a camera, even if the incident angle of light on the optical filter changes, the change in the sensitivity curve based on the output from the imaging apparatus is slight. It was suggested that In the infrared reflective film of the optical filter according to Examples 4 and 5, the boundary between the wavelength band that transmits light with an incident angle of 40 ° and the wavelength band that reflects light with an incident angle of 40 ° is approximately 850 nm. It was set. For this reason, the spectral transmittances of the optical filters according to Examples 4 and 5 hardly changed at incident angles of 0 °, 30 °, and 40 °. In the optical filters according to Examples 4 and 5, the greater the incident angle of light, the higher the transmittance near the wavelength of 400 nm. Therefore, the difference between the IE at the incident angle of 0 ° and the IE at the incident angle of 30 ° and the range thereof. There was something that was slightly larger. However, it is considered that there is no practical problem. In the optical filters according to Examples 1 to 6, the local transmittance change (ripple) is a part where the curve of the normalized spectral sensitivity function has a relatively large difference from the curve of the normalized color matching function at wavelengths of 450 to 600 nm. ) Did not occur. As a result, IE, IAE, and ISE at an incident angle of 0 ° are subtracted from IE, IAE, and ISE at an incident angle of 30 °, respectively, and IE, IAE, and ISE at an incident angle of 0 ° are 40 ° Substantial changes in IE, IAE, and ISE subtracted from the incident angle, and IE, IAE, and ISE subtracted from the incident angle of 30 ° minus IE, IAE, and ISE, respectively. Did not occur. For this reason, when the optical filter according to the first to sixth embodiments is incorporated in an imaging apparatus, even if a light beam is incident on the optical filter in an incident angle range of 0 ° to 40 °, It is considered that there is no color unevenness inside.
比較例1に係る光学フィルタによれば、可視光領域の近赤外線領域に隣接した領域及び近赤外線領域における光を透過させる波長帯と光を遮蔽する波長帯との境界が赤外線吸収層ira3によって定められている。しかし、赤外線吸収層ira3の吸収帯域が狭いので、比較例1に係る光学フィルタの透過率スペクトルは、光の入射角度が大きくなるに従って、赤外線反射膜の反射帯域が短波長側にシフトしてくる影響を受けていた。また、比較例1に係る光学フィルタの紫外線領域における光の吸収能は不足しており、比較例1に係る光学フィルタは実質的には赤外線反射膜irr2だけで紫外線領域の光を遮蔽していた。このため、比較例1に係る光学フィルタは、紫外線領域において、光の入射角度によって反射帯域が短波長側にシフトする影響を強く受けていた。比較例1に係る光学フィルタにおいて、光の入射角度が大きくなるに従って、波長650nm付近においてCRθ(λ)が低下して正規化等色関数r(λ)に近づいていたが、正規化等色関数r(λ)と正規化分光感度CRθ(λ)との差の積分値に相当するIEθ rRは増加していた。一方、CBθ(λ)は、光の入射角度が大きくなるに従って、単調に増加又は減少するのではなく、波長410nm付近で乱高下していた。これは、赤外線反射膜irr2の透過帯域が光の入射角度によってシフトしたためだけでなく、40°の入射角度における比較例1に係る光学フィルタの透過率に波長400nm〜430nmでリップルが生じ、近接する波長440nmにおける透過率から、急激に15ポイント以上低下していたためであると考えられる。このため、0°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから30°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差、0°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから40°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差、並びに30°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEから40°の入射角度におけるIE、IAE、及びISEをそれぞれ差し引いた差に大きな変化が生じていた。加えて、入射角度の変化に伴う正規化等色関数r(λ)に対するCRθ(λ)の変化の挙動と入射角度の変化に伴う正規化等色関数b(λ)に対するCBθ(λ)の変化の挙動とが相違し、30°の入射角度と40°の入射角度との間の狭い範囲でCRθ(λ)及びCBθ(λ)が大きく変動していた。このため、比較例1に係る光学フィルタを撮像装置に組み込んだ場合、画像の内部に強い色むらが発生することが懸念される。 In the optical filter according to Comparative Example 1, the boundary between the visible light region adjacent to the near-infrared region and the wavelength band that transmits light in the near-infrared region and the wavelength band that blocks light are determined by the infrared absorption layer ira3. It has been. However, since the absorption band of the infrared absorption layer ira3 is narrow, in the transmittance spectrum of the optical filter according to Comparative Example 1, the reflection band of the infrared reflection film shifts to the short wavelength side as the incident angle of light increases. I was affected. Further, the optical filter according to Comparative Example 1 has insufficient light absorption capability in the ultraviolet region, and the optical filter according to Comparative Example 1 substantially shielded the light in the ultraviolet region only by the infrared reflection film irr2. . For this reason, the optical filter according to Comparative Example 1 was strongly affected by the shift of the reflection band to the short wavelength side depending on the incident angle of light in the ultraviolet region. In the optical filter according to Comparative Example 1, as the incident angle of light increases, CR θ (λ) decreases near the wavelength of 650 nm and approaches the normalized color matching function r (λ). IE θ rR corresponding to the integral value of the difference between the function r (λ) and the normalized spectral sensitivity CR θ (λ) increased. On the other hand, CB θ (λ) does not monotonously increase or decrease as the incident angle of light increases, but fluctuates in the vicinity of a wavelength of 410 nm. This is not only because the transmission band of the infrared reflection film irr2 is shifted by the incident angle of light, but also in the transmittance of the optical filter according to Comparative Example 1 at an incident angle of 40 °, a ripple is generated at a wavelength of 400 nm to 430 nm, and is close This is probably because the transmittance at a wavelength of 440 nm was drastically decreased by 15 points or more. Therefore, IE, IAE, and ISE at an incident angle of 0 ° are subtracted from IE, IAE, and ISE at an incident angle of 30 °, respectively, and IE, IAE, and ISE at an incident angle of 0 ° are 40 ° There is a significant change in the difference in IE, IAE, and ISE at the incident angle, respectively, and IE, IAE, and ISE at the incident angle of 30 ° minus the IE, IAE, and ISE, respectively, at the incident angle of 40 °. It was happening. In addition, the behavior of the change in CR θ (λ) with respect to the normalized color matching function r (λ) with the change in the incident angle and the CB θ (λ) with respect to the normalized color matching function b (λ) with the change in the incident angle. The behavior of the change was different, and CR θ (λ) and CB θ (λ) fluctuated greatly in a narrow range between the incident angle of 30 ° and the incident angle of 40 °. For this reason, when the optical filter according to Comparative Example 1 is incorporated in the imaging apparatus, there is a concern that strong color unevenness may occur inside the image.
比較例2に係る光学フィルタにおいて、可視光領域の近赤外線領域に隣接した領域及び近赤外線領域並びに紫外線領域において、光を透過させる波長帯と光を遮蔽する波長帯との境界が赤外線・紫外線吸収層uvira2によって定まっていた。しかし、近赤外線領域における赤外線・紫外線吸収層uvira2の吸収帯域が狭いので、比較例2に係る光学フィルタにおいて、赤外線反射膜irr3による反射帯域を十分に長波長側に設定できなかった。このため、比較例2に係る光学フィルタにおいて、光の入射角度が大きくなるに従って、反射帯域が短波長側にシフトしてくる影響を避けられなかった。加えて、40°の入射角度における比較例2に係る光学フィルタの透過率の局所的な変動が可視光領域に認められた。このため、比較例2に係る光学フィルタにおいて、光の入射角度の変化に伴うIE及びIAEの変化は大きく、比較例2に係る光学フィルタを撮像装置に組み込んだ場合、画像の内部に強い色むらが発生することが懸念される。 In the optical filter according to Comparative Example 2, in the region adjacent to the near-infrared region of the visible light region, the near-infrared region, and the ultraviolet region, the boundary between the wavelength band that transmits light and the wavelength band that blocks light is infrared / ultraviolet absorption. It was determined by the layer uvira2. However, since the absorption band of the infrared / ultraviolet absorption layer uvira2 in the near-infrared region is narrow, in the optical filter according to Comparative Example 2, the reflection band by the infrared reflection film irr3 cannot be set sufficiently long. For this reason, in the optical filter according to Comparative Example 2, the influence of the reflection band shifting to the short wavelength side as the incident angle of light increases cannot be avoided. In addition, a local variation in the transmittance of the optical filter according to Comparative Example 2 at an incident angle of 40 ° was observed in the visible light region. For this reason, in the optical filter according to Comparative Example 2, the change in IE and IAE accompanying the change in the incident angle of light is large, and when the optical filter according to Comparative Example 2 is incorporated in the imaging apparatus, strong color unevenness is generated inside the image. There is a concern that this will occur.
1a〜1f 光学フィルタ
2 レンズ系
3 カラーフィルタ
4 撮像素子
10 光吸収層
20 透明誘電体基板
30 反射防止膜
40 反射膜
100 撮像装置(カメラモジュール)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
近赤外線領域の少なくとも一部の光を吸収する光吸収剤を含有している光吸収層を備え、
0°、30°、及び40°の入射角度で波長300nm〜1200nmの光を当該光学フィルタに入射させたときに、下記の条件を満たし、
(i)波長700nmにおける分光透過率が3%以下である。
(ii)波長715nmにおける分光透過率が1%以下である。
(iii)波長1100nmにおける分光透過率が7.5%以下である。
(iv)波長700nm〜800nmにおける平均透過率が1%以下である。
(v)波長500nm〜600nmにおける平均透過率が85%以上である。
(vi)波長400nmにおける分光透過率が45%以下である。
(vii)波長450nmにおける分光透過率が80%以上である。
入射角度がθ°であるときの波長λにおける当該光学フィルタの分光透過率をTθ(λ)と表し、
前記Tθ(λ)と、波長400nm〜700nmの変域において表(I)によって定義される波長λの関数であるR(λ)、G(λ)、及びB(λ)との積によって前記入射角度θ°に対して定まるそれぞれの関数を最大値が1になるように正規化して得られる関数をCRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)と表し、
Stiles & Burch (1959) 10-deg, RCB CMFsに定められた等色関数をそれぞれ最大値が1になるように正規化して得られる波長λの関数をr(λ)、g(λ)、及びb(λ)と表し、
CRθ(λ)、CGθ(λ)、及びCBθ(λ)の変数である波長λを0以上の整数であるnの関数として、λ(n)=(Δλ×n+400)nmと表すとき(ただし、Δλ=5)、
下記の式(1)〜(3)によって0°、30°、及び40°の入射角度θ°のそれぞれに対して定義されるIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBにおける9つの差及び同一の2つの入射角度θ°に対するIEθ rR、IEθ gG、及びIEθ bBの3つの差の最大値から最小値を差し引いた差であるレンジが表(II)に示す条件を満たす、
光学フィルタ。
Comprising a light absorbing layer containing a light absorber that absorbs at least part of light in the near infrared region,
When light having a wavelength of 300 nm to 1200 nm is incident on the optical filter at incident angles of 0 °, 30 °, and 40 °, the following conditions are satisfied:
(I) Spectral transmittance at a wavelength of 700 nm is 3% or less.
(Ii) Spectral transmittance at a wavelength of 715 nm is 1% or less.
(Iii) Spectral transmittance at a wavelength of 1100 nm is 7.5% or less.
(Iv) The average transmittance at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 1% or less.
(V) The average transmittance at a wavelength of 500 nm to 600 nm is 85% or more.
(Vi) Spectral transmittance at a wavelength of 400 nm is 45% or less.
(Vii) The spectral transmittance at a wavelength of 450 nm is 80% or more.
The spectral transmittance of the optical filter at the wavelength λ when the incident angle is θ ° is expressed as T θ (λ),
The product of T θ (λ) and R (λ), G (λ), and B (λ), which is a function of the wavelength λ defined by Table (I) in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. Functions obtained by normalizing the respective functions determined with respect to the incident angle θ ° so that the maximum value is 1 are represented as CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ),
Stiles & Burch (1959) The function of wavelength λ obtained by normalizing the color matching functions defined in 10-deg, RCB CMFs so that the maximum value is 1, respectively, is r (λ), g (λ), and b (λ),
When the wavelength λ which is a variable of CR θ (λ), CG θ (λ), and CB θ (λ) is expressed as λ (n) = (Δλ × n + 400) nm as a function of n which is an integer of 0 or more. (Where Δλ = 5),
Nine differences in IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB defined for each of incident angles θ ° of 0 °, 30 °, and 40 ° by the following equations (1)-(3) A range that is a difference obtained by subtracting a minimum value from a maximum value of three differences of IE θ rR , IE θ gG , and IE θ bB for the same two incident angles θ ° satisfies the condition shown in Table (II).
Optical filter.
前記レンズ系を通過した光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置され、R(赤)、G(緑)、及びB(青)の3色のフィルタを有するカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの前方に配置された請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学フィルタと、を備えた、
撮像装置。 A lens system,
An image sensor that receives light that has passed through the lens system;
A color filter disposed in front of the image sensor and having three color filters of R (red), G (green), and B (blue);
The optical filter according to any one of claims 1 to 10 disposed in front of the color filter.
Imaging device.
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