JPH049803A - 回折格子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回折格子に関する。本発明により提供される回
折格子は光学的ローパスフィルタ用として好ましく使用
される。

［従来の技術］ 単板式カラー撮像装置は固体撮像素子（以下、これをＣ
ＯＤと称する）と色フイルタアレイとを備えている。単
板式カラー撮像装置を用いて撮影する際、色フイルタア
レイのピッチに対応する高周波数成分が含まれている被
写体からは偽色信号が発生する。また、ＣＯＤの画素の
ピッチに対応する高周波数成分が含まれている被写体か
らは偽信号が発生する。

上記の偽色信号および偽信号の発生を防ぐために単板式
カラー撮像装置の光学系には光学的ローパスフィルタが
設置されている。光学的ローパスフィルタとしては複数
枚の水晶板が積層されてなるもの、回折格子からなるも
の（例えば、特公昭４９−２０１０５号公報、特開昭４
８−５３７４１号公報および特公昭５７−４２８４９号
公報参照）などが開発されている。

また、ＣＯＤは近赤外ＪＩに対する感度が可視光線に対
する感度よりも高いことから、感度を補正するために、
単板式カラー撮像装置の光学系には近赤外線吸収フィル
タを設置する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の近赤外線吸収フィルタとしては、通常、リン酸系
ガラスからなるものが用いられている。

リン酸系ガラスからなる近赤外線吸収フィルタには耐水
性および耐湿性において劣るという問題点がある。した
がって、近赤外線吸収フィルタを単板式カラー撮像装置
に用いる際には、上記の問題点を補うために近赤外線吸
収フィルタと水晶板または回折格子からなる光学的ロー
パスフィルタとを積層し、かつこれらの端面に樹脂を塗
布する。

水晶板からなる光学的ローパスフィルタの場合には、第
７図に示すように、水晶板ヱ６と水晶板１７とが近赤外
線吸収フィルタ１８と必要に応じて波長板１９とを介し
て積層され、かつこれらの端面に樹脂２０が塗布される
。また、回折格子からなる光学的ローパスフィルタの場
合には、第８図に示すように、回折格子２１と近赤外線
吸収フィルタ２２と透明部材２３とが順次積層され、か
つこれらの端面に樹脂２＋が塗布される。

リン酸系ガラスからなる近赤外線吸収フィルタを用いる
場合には、第７図および第８図に示すように、端面に樹
脂を塗布しなければならないために作製工程が煩雑にな
る。

本発明の目的は、近赤外線吸収性を有し、かつ耐水性お
よび耐湿性に優れ、光学的ローパスフィルタ用として好
適な回折格子を提供することｌこある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記の目的は、近赤外線吸収性を存す
る樹脂からなる基板の主表面に格子状の凹凸構造が形成
されてなるか、透明基板上に近赤外線吸収性を有する樹
脂からなる層が直接または該近赤外線吸収性を有する樹
脂とは屈折率が異なる透明材料からなる層を介して積層
されてなり、該近赤外線吸収性を有する樹脂層の主表面
に格子状の凹凸構造が形成されてなるか、近赤外線吸収
性を有する樹脂からなる基板と、主表面に格子状の凹凸
構造を有する透明部材とが、直接または該透明部材とは
屈折率が異なる透明材料からなる層を介して積層されて
なるか、または主表面に近赤外線吸収性を有する樹脂か
らなる層が積層されてなる透明基板と、主表面に格子状
の凹凸構造を有する透明部材とが直接または該透明部材
とは屈折率が異なる透明材料からなる層を介して積層さ
れてなることを特徴とする回折格子を提供することによ
り達成される。

本発明における近赤外線吸収性を有する樹脂は、近赤外
！（波長Ｆ３００〜２５００ｎｍ）に対して２５％以下
の透過率を有し、かつ可視光線（波長４００〜７５０ｎ
ｍ）に対して５０％以上の透過率を有する樹脂である。

また、本発明における透明基板、透明部材および透明材
料は近赤外線および可視光線に対して５０％以上の透過
率を有するものである。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 本発明の回折格子の一例の概略断面図を第１ＶｇＪに示
す。第１図に示す断面構造を有する回折格子は、近赤外
線吸収性を有する樹脂からなる基板Ｊの主表面に格子状
の凹凸構造２が形成されてなる。

上記の近赤外線吸収性を有する樹脂としては、透明樹脂
に近赤外線吸収剤を含有してなるものを用いることかで
きる。近赤外線吸収剤としては、ベンクセン系誘導体な
どの複素多環式色素（特開昭６３−１４８２０２号公報
、特開昭６３−２９６００５号公報などを参照）　：　
１．４．５．８−テトラクロルアントラキノンなどのア
ントラキノン系色素（特開平１−１２９０６８号公報、
特開平１−１７２４５８号公報などを参照）；３−アセ
チルアミノ−４−（３−シアノ−５−［２−シアノ−４
−ニトロフェニルアゾ］チェニルア°グＪ−Ｌｌｌ−ジ
エチルアニリンなどのアゾ系色素ニジアニン系色素；メ
ロシアニン系色素；トリフェニルメタン系色素；フタロ
シアニン系色素；ナフタロシアニン系色素；インモニウ
ム系色素；ニトロソ系色素；スクアリリウム系色素；ナ
フトキノン系色素等の有機色素、ビス（３，５，６−ト
リクロロ−１，２−ベンゼンジチオレートンニ′ノヶル
−トリ（ｎ−ヘキシル）エチルホスホニウム錯体などの
有機金属錯体化合物（特開平１−１０４０８６号公報、
特開平１−１０Ｈ６４号公報、特開平１−１．０８２６
５号公報、特開平１−１１４８０１号公報などを参照）
、タングステン塩化物、すず塩化物などの遷移金属塩（
Ｕ　Ｓ　Ｐ　３６９２６１１ｇ号公報などを参照）、六
塩化タングステンと、リン酸および７丈たは亜リン酸の
エステルとの混合物などの遷移金属塩と有機化合物との
混合物（特願平１−１９６３２７号公報などを参照）な
どが挙げられる。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなることから、第１図
に示す断面構造を有する回折格子は耐水性および耐湿性
に優れている。

上記の透明樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリア
クリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂
、ポリハロゲン化ビニル樹脂、ポリハロゲン化ビニリデ
ン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アイオノマー樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポ
リフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテ
ルケトン樹脂、ボリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂
、セルロースエステル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げら
れる。

上記の透明樹脂に近赤外線吸収剤を含有させるに際して
は、溶融した透明樹脂に近赤外線吸収剤を混合させるか
、透明樹脂を構成するモノマーと近赤外線吸収剤とを混
合したのちに重合させるが、または適当な溶媒に透明樹
脂と近赤外線吸収剤とを溶解させたのちに溶媒を除去す
ることが好ましい。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなる基板の表面に格子
状の凹凸構造を形成する方法としては、プレス成形法、
ロール成形法、カレンダー成形法、射出成形法、注型重
合法などが採用される。

本発明の回折格子は一方向の格子を有する一次元格子で
あっても、任意の角度で交差する二方向の格子を有する
二次元格子であってもよい。本発明の回折格子を光学的
ローパスフィルタとして用いる場合には、上記の凹凸構
造が有するピッチ、深さおよび断面形状はＣＯＤの画素
の周期、色フイルタアレイの１ａの周期およびＣＣＤと
回折格子との距離などに応じて決められる。

実施例２ 本発明の回折格子の他の一例の概略断面図を第２図に示
す。第２図に示す断面構造を有する回折格子は、透明基
板３上に近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層４が積
層されてなり、該樹脂層４の主表面に格子状の凹凸構造
２が形成されてなる。

樹脂層４は、実施例１におけると同じ近赤外線吸収性を
有する樹脂をスピンコード法、ロールコート法、バーコ
ード法などによって透明基板３上に塗布し、ついで、プ
レス法、ロール成形法、カレンダー成形法などによって
格子状の凹凸構造２を形成することにより調製される。

透明基板３としては、実施例１に示した透明樹脂からな
る基板、ガラス基板などを用いることができる。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなる屑を備えているこ
とから、第２図に示す断面構造を有する回折格子は耐水
性および耐湿性に優れている。

実施例３ 本発明の回折格子の他の一例の概略断面図を第３図に示
す。第３図に示す断面構造を有する回折格子は、近赤外
線吸収性を有する樹脂からなる基板５と、主表面に格子
状の凹凸構造２が形成された透明部材６とが積層されて
なる。

上記の近赤外線吸収性を有する樹脂は実施ｆＮ１におけ
ると同じものを用いることができる。上記の透明部材と
しては、実施例１において示した透明樹脂、ガラスなど
からなるものが使用される。

透明部材が樹脂からなる場合には、スピンコード法、ロ
ールコート法、バーコード法などによって該樹脂を上記
の基板５上に塗布し、ついで、プレス法、ロール成形法
、カレンダー成形法などによって格子状の凹凸構造２を
形成する。また、透明部材が２−ブテニルメタクリレー
トとメチルメタクリレートとの共重合体、ゲラニルメタ
クリレートとメチルメタクリレートとの共重合体、２−
ブテニルメタクリレートと２，３−エポキシプロビルメ
タクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体など
の感光性樹脂（特開昭６２−９５５２５号公報、特開昭
６２−９５５２６号公報および特願平１−１３２２８６
号公報参照）からなる場合には、所望のパターンに応じ
て選択的に紫外線を照射することによって格子状の凹凸
構造２が形成される。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなる基板を備えている
ことから、第３図に示す断面構造を有する回折格子は耐
水性および耐湿性に優れている。

実施例４および５ 本発明の回折格子の他の一例の概略断面図を第４図およ
び第５図に示す。第４図に示す断面構造を有する回折格
子は、透明基板７の１つの主表面に近赤外線吸収性を有
する樹脂からなる層８が形成されており、該樹脂層８が
形成された面とは反対側の主表面に格子状の凹凸構造２
を有する透明部材９が積層されてなる。第５図に示す断
面構造を有する回折格子は、透明基板１０の１つの主表
面に、近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層１工と格
子状の凹凸構造２を有する透明部材１２とが順次積層さ
れてなる。

上記の透明基板としては、実施例１において示した透明
樹脂からなる基板、ガラス基板などを用いることができ
る。近赤外線吸収性を有する樹脂としては実施例１にお
けると同じものを用いることが好ましい。上記の透明部
材としては、実施例３において示した透明樹脂、ガラス
、感光性樹脂などからなるものを用いることができる。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層を備えているこ
とから、第４図または第５図に示す断面構造を有する回
折格子は耐水性および耐湿性に優れている。

実施例６ 本発明の回折格子の池の一例の概略断面図を第６図に示
す。第６図に示す断面構造を有する回折格子は、透明基
板１３上に近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層１４
が該近赤外線吸収性を有する樹脂とは屈折率が異なる透
明材料からなる層１５を介して積層されてなり、該樹脂
層１４および透明材料からなる層Ｉ５の主表面に格子状
の凹凸構造が形成されている。

樹脂層１４は、実施例Ｉにおけると同じ近赤外線吸収性
を有する樹脂を、プレス法、ロール成形法、カレンダー
成形法などによって格子状の凹凸構造が形成された透明
材料からなる層１５にスピンコード法、ロールコート法
、バーコード法などによって塗布することにより調製さ
れる。透明基板１３としては、実施例Ｉに示した透明樹
脂からなる基板、ガラス基板などを用いることができる
。透明材料としては上記の透明樹脂、ガラスなどが用い
られる。

近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層を備えているこ
とから、第６図に示す断面構造を有する回折格子は耐水
性および耐湿性に優れている。

本発明の回折格子は、格子状の凹凸構造を有する透明部
材が該透明部材とは屈折率が異なる透明材料からなる層
を介して、近赤外線吸収性を有する基板または主表面に
近赤外線吸収性を有する樹脂からなる眉を備える透明基
板に積層されてなる断面構造を有していてもよい。

［発明の効果コ 本発明によれば、近赤外線吸収性を有し、かつ耐水性お
よび耐湿性に優れ、光学的ローパスフィルタ用として好
適な回折格子が提供される。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第６図は本発明の回折格子の例の概略断面
図、第７図および第８図は光学的ローパスフィルタと近
赤外線吸収フィルタとの積層構造を示す概略断面図であ
る。 １．５　　　　　・・・近赤外線吸収性を有する樹脂か
らなる基板、 近赤外線吸収性を有する 樹脂からなる層、 透明基板、 透明部材、 透明材料からなる層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、近赤外線吸収性を有する樹脂からなる基板の主表面
   に格子状の凹凸構造が形成されてなることを特徴とする
   回折格子。 ２、透明基板上に近赤外線吸収性を有する樹脂からなる
   層が直接または該近赤外線吸収性を有する樹脂とは屈折
   率が異なる透明材料からなる層を介して積層されてなり
   、該近赤外線吸収性を有する樹脂層の主表面に格子状の
   凹凸構造が形成されてなることを特徴とする回折格子。 ３、近赤外線吸収性を有する樹脂からなる基板と、主表
   面に格子状の凹凸構造を有する透明部材とが、直接また
   は該透明部材とは屈折率が異なる透明材料からなる層を
   介して積層されてなることを特徴とする回折格子。 ４、主表面に近赤外線吸収性を有する樹脂からなる層が
   積層されてなる透明基板と、主表面に格子状の凹凸構造
   を有する透明部材とが直接または該透明部材とは屈折率
   が異なる透明材料からなる層を介して積層されてなるこ
   とを特徴とする回折格子。