JPWO2013042738A1 - Near-infrared cut filter - Google Patents

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Abstract

入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張された近赤外線カットフィルターを提供する。近赤外線カットフィルターは、透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の主面に設けられ、屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜と屈折率が1.70以下である膜とを有する光学多層膜とを備える。光学多層膜は、垂直入射条件での分光特性において、400〜700nmの波長範囲に平均透過率が85%以上となる透過帯、およびその紫外側および近赤外側のそれぞれに平均透過率が5%以下となる阻止帯を有する。光学多層膜は、該透過帯を形成するための透過帯構成部と、前記阻止帯を形成するための阻止帯構成部とを有する。Provided is a near-infrared cut filter in which the dependence on the incident angle is suppressed and the transmission band in the visible region and the stopbands in the ultraviolet region and the near-infrared region are extended. The near-infrared cut filter is provided on a transparent substrate and at least one main surface of the transparent substrate, and has a refractive index of 2.0 or more and a refractive index of 1.70 or less. And an optical multilayer film having a film. The optical multilayer film has a transmission band in which the average transmittance is 85% or more in the wavelength range of 400 to 700 nm and the average transmittance of 5% on each of the ultraviolet side and near infrared side in the spectral characteristics under normal incidence conditions. It has a stop band that becomes: The optical multilayer film has a transmission band forming part for forming the transmission band and a blocking band forming part for forming the stop band.

Description

本発明は、近赤外線カットフィルターに係り、特に透明基板上に光学多層膜を有する近赤外線カットフィルターに関する。   The present invention relates to a near-infrared cut filter, and more particularly to a near-infrared cut filter having an optical multilayer film on a transparent substrate.

デジタルカメラやビデオカメラ等に利用されるCCDやCMOS等の固体撮像素子の分光感度は人間の視感度特性に比べて近赤外光に強い感度を有することから、近赤外線カットフィルターによる分光補正が必要となる。従来、近赤外線カットフィルターとして、例えば、Cu2+イオンを着色成分として含有するフツリン酸塩系ガラス等の近赤外線吸収タイプの色ガラスフィルターが用いられているが、色ガラスフィルター単独では近赤外域および紫外域の光を十分にカットできないことから、通常は近赤外カット特性を有する光学多層膜が併用されている。The spectral sensitivity of solid-state image sensors such as CCDs and CMOSs used in digital cameras and video cameras has a higher sensitivity to near-infrared light compared to human visual sensitivity characteristics, so spectral correction by a near-infrared cut filter is possible. Necessary. Conventionally, as a near-infrared cut filter, for example, a near-infrared absorption type color glass filter such as fluorophosphate-based glass containing Cu 2+ ions as a coloring component has been used. In general, an optical multilayer film having a near-infrared cut characteristic is used in combination because it cannot cut light in the ultraviolet region sufficiently.

この場合、例えば、可視光を透過させる透過帯の紫外側となる半値波長は光学多層膜によって決定され、近赤外側となる半値波長は色ガラスフィルターによって決定される。これは、光学多層膜の分光波形が入射角度の増加に伴って紫外側にシフトする傾向があり、入射角度依存性の小さい色ガラスフィルターの分光波形をなるべく利用しつつ、色ガラスフィルターではカットできない波長域を光学多層膜でカットすることが合理的であるからである。   In this case, for example, the half-value wavelength on the ultraviolet side of the transmission band that transmits visible light is determined by the optical multilayer film, and the half-value wavelength on the near infrared side is determined by the color glass filter. This is because the spectral waveform of the optical multilayer film tends to shift to the ultraviolet side as the incident angle increases, and the spectral glass waveform of the colored glass filter having a small incident angle dependency is used as much as possible, and cannot be cut with the colored glass filter. This is because it is reasonable to cut the wavelength region with an optical multilayer film.

しかし、デジタルカメラやビデオカメラ等の小型化により入射角度が広角化するのに伴って、光学多層膜が対象とする帯域における角度依存性の問題が顕著となっている。具体的には、CCD、CMOSが必要とする400〜700nmにおける透過帯のうち光学多層膜によって形成される紫外側の阻止帯から透過帯への透過率の立ち上がり位置と、近赤外側の阻止帯から透過帯への透過率の立ち上がり位置とがずれることによって、画質に影響する帯域の光量が変化する。   However, as the incident angle becomes wider due to the miniaturization of digital cameras and video cameras, the problem of angle dependency in the band targeted by the optical multilayer film becomes prominent. Specifically, among the transmission bands at 400 to 700 nm required by CCD and CMOS, the rising position of the transmittance from the ultraviolet side stop band to the transmission band formed by the optical multilayer film, and the near infrared side stop band The amount of light in the band that affects the image quality is changed by shifting the rising position of the transmittance from the transmission band to the transmission band.

従来、光学多層膜には、入射角度が大きくなると分光波形が紫外側に移動する入射角度依存性の存在が知られている。入射角度依存性は、プリズム等に利用されるダイクロミックミラー等の分野では以前から大きな問題となっており、入射角度依存性を低減する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Conventionally, it is known that an optical multilayer film has an incident angle dependency in which a spectral waveform moves to the ultraviolet side when the incident angle increases. Incident angle dependence has been a major problem in the field of dichroic mirrors used for prisms and the like, and techniques for reducing the incident angle dependence have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). ).

これらは、屈折率が高い方の膜が分光の角度依存性が小さくなることを何らかの方法で利用する。特許文献1に開示された方法は、光学多層膜としては一般的だが、屈折率の低さから角度依存性を増大させるSiO膜をなくし、高屈折率膜同士の小さな屈折率差によって光学多層膜を形成し、入射角度依存性を抑制する。特許文献2に開示された方法は、低屈折率膜として、SiO膜よりやや屈折率の高いAl膜等を利用して透過帯から近赤外側の阻止帯にかけてのカット波長における入射角度依存性を抑制するほか、屈折率差が小さくなったことに伴う阻止帯の減少を、カット波長がより長波側にある通常構成の光学多層膜によって補完する。特許文献3に開示された方法は、低屈折率膜をSiO膜より大きな屈折率を有するAl膜等に置き換え、さらに光学膜厚比におけるTiO膜等の高屈折率膜の割合を大きくすることで、より効果的に角度依存性の低減を図っている。These make use of the fact that the film having the higher refractive index has less spectral angle dependence. The method disclosed in Patent Document 1 is generally used as an optical multilayer film, but eliminates the SiO 2 film that increases the angle dependency due to the low refractive index, and eliminates the optical multilayer due to the small refractive index difference between the high refractive index films. A film is formed to suppress the incident angle dependency. The method disclosed in Patent Document 2 uses an Al 2 O 3 film having a slightly higher refractive index than a SiO 2 film as a low refractive index film, and incident at a cut wavelength from the transmission band to the near-infrared stop band. In addition to suppressing the angle dependency, the decrease in the stop band associated with the decrease in the refractive index difference is complemented by a normal optical multilayer film having a cut wavelength on the longer wave side. In the method disclosed in Patent Document 3, the low refractive index film is replaced with an Al 2 O 3 film having a larger refractive index than the SiO 2 film, and the ratio of the high refractive index film such as a TiO 2 film in the optical film thickness ratio. By increasing the value, the angle dependency is more effectively reduced.

これらの手法における基本的な考え方は、高屈折率膜、低屈折率膜の交互多層膜において、高屈折率膜の比率を増やすか、低屈折率膜の屈折率を大きくするかによって、低屈折率膜による入射角度依存性を抑制することが基本となっている。   The basic concept of these methods is to reduce the low refractive index depending on whether the ratio of the high refractive index film is increased or the refractive index of the low refractive index film is increased in the alternating multilayer film of the high refractive index film and the low refractive index film. Basically, the dependence on the incident angle by the rate film is suppressed.

本発明者がこれらの技術を検討したところ、近赤外線カットフィルターに利用するには不十分であることが分かっている。近赤外線カットフィルターにおいては、例えば、近赤外線吸収タイプの色ガラスフィルターとの併用のために、可視域において非常に広い透過帯と、この透過帯の紫外側および近赤外側に広い阻止帯を有することが必須であり、紫外側の透過率の立ち上がり、および近赤外側の透過率の立ち下がりにおける2つのカット波長のいずれの入射角度依存性も小さいことが必要となる。   When the present inventor examined these techniques, it was found to be insufficient for use in a near-infrared cut filter. In the near-infrared cut filter, for example, in combination with a near-infrared absorption type colored glass filter, it has a very wide transmission band in the visible range, and wide stop bands on the ultraviolet side and near-infrared side of this transmission band. It is essential that the incident angle dependence of any of the two cut wavelengths at the rise of the transmittance on the ultraviolet side and the fall of the transmittance on the near infrared side is required.

低屈折率膜の屈折率を大きくする手法の場合、屈折率を極端に大きくしないと入射角度依存性の抑制が十分でなく、低屈折率膜の屈折率を過度に大きくすると高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差が小さくなりすぎ、透過帯が広くなりすぎる一方、阻止帯の透過率が十分に低くならず、かつ非常に狭くなり、特に紫外域側の阻止帯が十分に形成されない。低屈折率膜の屈折率を大きくせずに高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比における高屈折率膜の比率を過大にすることで、阻止帯を十分に拡張できるが、透過帯が狭くなる。このように、近赤外線カットフィルターとして必要不可欠な透過帯の拡張、紫外側および近赤外側におけるカット波長の入射角度依存性の抑制、ならびに紫外側および近赤外側における阻止帯の拡張のすべて満たすものは未だ得られていない。   In the method of increasing the refractive index of the low refractive index film, if the refractive index is not extremely increased, the incident angle dependency is not sufficiently suppressed, and if the refractive index of the low refractive index film is excessively increased, the high refractive index film While the refractive index difference with the low refractive index film becomes too small and the transmission band becomes too wide, the transmittance of the stop band is not sufficiently low and becomes very narrow, particularly the stop band on the ultraviolet side is sufficiently large Not formed. By increasing the ratio of the high refractive index film in the optical film thickness ratio between the high refractive index film and the low refractive index film without increasing the refractive index of the low refractive index film, the stop band can be sufficiently expanded. The transmission band becomes narrower. In this way, all of the transmission band expansion that is indispensable as a near-infrared cut filter, the suppression of the incident angle dependence of the cut wavelength on the ultraviolet and near infrared sides, and the extension of the stop band on the ultraviolet and near infrared sides are all satisfied. Has not been obtained yet.

日本特開平7−27907号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-27907 日本特開平11−202127号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-202127 日本特開2008−20563号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-20563

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、入射角度依存性が抑制されるとともに、透過帯ならびに紫外側および近赤外側の阻止帯が拡張された近赤外線カットフィルターの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a near-infrared cut filter in which the incident angle dependency is suppressed and the transmission band and the ultraviolet and near-infrared stop bands are extended. To do.

本発明の近赤外線カットフィルターは、透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の主面に設けられ、屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜と屈折率が1.70以下である膜とを有する光学多層膜とを備える。   The near-infrared cut filter of the present invention is provided on a transparent substrate and at least one main surface of the transparent substrate, and has two or more kinds of films having a refractive index of 2.0 or more and a refractive index of 1.70. And an optical multilayer film having the following film.

該光学多層膜は、垂直入射条件での分光特性において、400〜700nmの波長範囲に平均透過率が85%以上となる透過帯、ならびに該透過帯の紫外側および近赤外側のそれぞれに平均透過率が5%以下となる阻止帯を有する。透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は200nm以上である。また、垂直入射条件と30°入射条件との分光特性における透過帯の半値波長の差は、紫外側の半値波長で10nm未満、近赤外側の半値波長で20nm未満である。該光学多層膜は、透過帯を構成する透過帯構成部と、阻止帯を構成する阻止帯構成部とから構成される。
上記した数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
The optical multilayer film has a transmission band having an average transmittance of 85% or more in a wavelength range of 400 to 700 nm in spectral characteristics under a normal incidence condition, and an average transmission on each of an ultraviolet side and a near infrared side of the transmission band. It has a stop band where the rate is 5% or less. The difference between the half-value wavelength on the ultraviolet side and the half-value wavelength on the near infrared side of the transmission band is 200 nm or more. Further, the difference in the half-value wavelength of the transmission band in the spectral characteristics between the normal incidence condition and the 30 ° incidence condition is less than 10 nm for the half-value wavelength on the ultraviolet side and less than 20 nm for the half-value wavelength on the near infrared side. The optical multilayer film is composed of a transmission band constituting part that constitutes a transmission band and a stop band constituting part that constitutes a stop band.
The term “to” indicating the numerical range described above is used to mean that the numerical values described before and after it are used as the lower limit value and the upper limit value, and unless otherwise specified, “to” is the same in the following specification. Used with meaning.

透明基板は、例えば、近赤外波長域に吸収を有する材料から構成されるものが好ましい。   The transparent substrate is preferably made of a material having absorption in the near infrared wavelength region, for example.

透過帯構成部の第1の形態は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有する。高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は50層以上である。また、高屈折率膜の平均光学膜厚をT、中屈折率膜の平均光学膜厚をT、低屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tが2以上、かつT/Tが2以上である。The first form of the transmission band component is a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, And a low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less. The total number of layers of the high refractive index film, medium refractive index film, and low refractive index film is 50 or more. Further, when the average optical film thickness of the high refractive index film is T H , the average optical film thickness of the medium refractive index film is T M , and the average optical film thickness of the low refractive index film is T L , T H / TL is 2 or more and T M / TL is 2 or more.

第1の形態の透過帯構成部における中屈折率膜は、その透過帯構成部における高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、その透過帯構成部における低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜とすることができる。   The medium refractive index film in the transmission band constituent part of the first embodiment is a film having the same refractive index as the high refractive index film in the transmission band constituent part, and the same refractive index as the low refractive index film in the transmission band constituent part. It can be an equivalent film composed of a film having a ratio.

透過帯構成部の第2の形態は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜と屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜との繰り返し構造を有するとともに、前記透明基板側とは反対側の主面側部分に屈折率が1.7以下である低屈折率膜を有するリップル調整部を有する。高屈折率膜の平均光学膜厚をT、中屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tは1.2以上、または0.7以下である。高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は40層以上である。The second form of the transmission band component is a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film. And a ripple adjusting portion having a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less on the main surface side portion opposite to the transparent substrate side. When the average optical film thickness of the high refractive index film is T H and the average optical film thickness of the medium refractive index film is T M , T H / TM is 1.2 or more or 0.7 or less. The total number of layers of the high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film is 40 or more.

第2の形態の透過帯構成部における中屈折率膜は、その透過帯構成部における高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、その透過帯構成部における低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜とすることができる。   The medium refractive index film in the transmission band constituent part of the second form is a film having the same refractive index as the high refractive index film in the transmission band constituent part and the same refractive index as the low refractive index film in the transmission band constituent part. It can be an equivalent film composed of a film having a ratio.

阻止帯構成部は、垂直入射条件における分光特性において、光学多層膜および透過帯構成部の分光特性における透過帯を含む透過帯を有するとともに、光学多層膜および透過帯構成部の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長、および光学多層膜の分光特性における近赤外側の半値波長より7nm以上大きい近赤外側の半値波長を有することが好ましい。   The stopband component has a transmission band including the transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film and the transmission band component in the spectral characteristics under normal incidence conditions, and the ultraviolet side in the spectral characteristics of the optical multilayer film and the transmission band component It is preferable to have a half-wavelength on the near infrared side that is 7 nm or more larger than a half-value wavelength on the near infrared side in the spectral characteristics of the optical multilayer film.

阻止帯構成部の第1の形態は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。   The first form of the blocking band component has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less.

阻止帯構成部の第2の形態は、紫外側の阻止帯を構成するための紫外側阻止帯構成部と、近赤外側の阻止帯を構成するための近赤外側阻止帯構成部とを有する。紫外側阻止帯構成部は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有する。これら、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は30層以上である。   The second form of the stopband constituent part has an ultraviolet side stopband constituent part for constituting the ultraviolet side stopband and a near infrared side stopband constituent part for constituting the near infrared side stopband. . The ultraviolet side blocking band constituent part has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less. The near-infrared-side stopband component includes a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or higher, a middle refractive index film having a refractive index of 2.0 or higher and lower than the refractive index of the high refractive index film, and a refractive index. A low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less is included. The total number of these high refractive index film, medium refractive index film, and low refractive index film is 30 or more.

近赤外側阻止帯構成部における中屈折率膜は、その近赤外側阻止帯構成部における高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、その近赤外側阻止帯構成部における低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜とすることができる。   The medium refractive index film in the near-infrared-side stopband constituent part includes a film having the same refractive index as that of the high-refractive-index film in the near-infrared-side stopband constituent part and a low-refractive-index film in the near-infrared-side stopband constituent part. And an equivalent film composed of a film having the same refractive index.

光学多層膜を構成する屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜は、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものとすることができる。また、屈折率が1.70以下である膜は、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものとすることができる。The two or more kinds of films having a refractive index of 2.0 or more and constituting the optical multilayer film are made of, for example, TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or a composite oxide thereof. can do. Further, the film refractive index of 1.70 or less, for example, may be made of SiO 2, MgF 2 or the composite oxide thereof.

光学多層膜は、例えば、蒸着またはスパッタリングにより形成される。   The optical multilayer film is formed, for example, by vapor deposition or sputtering.

本発明によれば、例えば、特定の透過帯構成部および阻止帯構成部を有する光学多層膜を備えることで、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張された近赤外線カットフィルターを提供できる。   According to the present invention, for example, by including an optical multilayer film having a specific transmission band component and a stop band component, the incident angle dependency is suppressed, and the transmission band in the visible region, the ultraviolet region, and the near red region are also included. A near-infrared cut filter with an extended outer band can be provided.

本発明の近赤外線カットフィルターの一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the near-infrared cut off filter of this invention. 透明基板を無色透明ガラスとした場合の例1の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 1 at the time of using a transparent substrate as colorless and transparent glass. 透明基板を近赤外線カットガラスとした場合の例1の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 1 at the time of using a transparent substrate as near-infrared cut glass. 例1の透過帯構成部の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance | permeability of the transmission band structure part of Example 1. FIG. 例1の阻止帯構成部の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the stop zone structure part of Example 1. FIG. 透明基板を無色透明ガラスとした場合の例2の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 2 at the time of using a transparent substrate as colorless and transparent glass. 透明基板を近赤外線カットガラスとした場合の例2の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 2 at the time of using a transparent substrate as near-infrared cut glass. 例2の透過帯構成部の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the transmission zone structure part of Example 2. 透明基板を無色透明ガラスとした場合の例3の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 3 at the time of using a transparent substrate as colorless and transparent glass. 透明基板を近赤外線カットガラスとした場合の例3の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 3 at the time of using a transparent substrate as a near-infrared cut glass. 例3の透過帯構成部の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the transmission zone structure part of Example 3. 透明基板を無色透明ガラスとした場合の例4の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 4 at the time of using a transparent substrate as colorless and transparent glass. 透明基板を近赤外線カットガラスとした場合の例4の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 4 at the time of using a transparent substrate as a near-infrared cut glass. 例4の透過帯構成部の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance of the transmission band structure part of Example 4. 例5の積層膜の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 5. FIG. 例6の積層膜の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 6. 例7の積層膜(T:T:T=1:1:4)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 1: 1: 4). 例7の積層膜(T:T:T=1:1:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 1: 1: 2). 例7の積層膜(T:T:T=2:2:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 2: 2: 2). 例7の積層膜(T:T:T=4:4:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance | permeability of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 4: 4: 2). 例7の積層膜(T:T:T=8:8:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 8: 8: 2). 例7の積層膜(T:T:T=8:5:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 8: 5: 2). 例7の積層膜(T:T:T=8:3:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 8: 3: 2). 例7の積層膜(T:T:T=3:8:2)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance | permeability of the laminated film of Example 7 ( TH : TM : TL = 3: 8: 2). 例8の積層膜(T:T=1:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film (T H : T M = 1: 1) of Example 8. 例8の積層膜(T:T=1.2:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 8 ( TH : TM = 1.2: 1). 例8の積層膜(T:T=2:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance of the laminated film (T H : T M = 2: 1) of Example 8. 例8の積層膜(T:T=4:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 8 ( TH : TM = 4: 1). 例8の積層膜(T:T=1:1.5)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film (T H : T M = 1: 1.5) of Example 8. 例8の積層膜(T:T=1:1.3)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 8 (T H : T M = 1: 1.3). 例9の積層膜の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 9. FIG. 透明基板を無色透明ガラスとした場合の例10の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 10 at the time of using a transparent substrate as colorless and transparent glass. 透明基板を近赤外線カットガラスとした場合の例10の近赤外線カットフィルターの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the near-infrared cut off filter of Example 10 at the time of using a transparent substrate as a near-infrared cut glass. 例11の積層膜の分光透過率を示す図。FIG. 10 is a graph showing the spectral transmittance of the laminated film of Example 11. 例12の積層膜の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 12. 例13の積層膜の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 13. 例14の積層膜(T:T=1:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film (T H : T L = 1: 1) of Example 14. 例14の積層膜(T:T=4:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 14 ( TH : TL = 4: 1). 例14の積層膜(T:T=8:1)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance | permeability of the laminated film of Example 14 ( TH : TL = 8: 1). 例14の積層膜(T:T=8:1、短波長側を揃えた場合)の分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmission factor of the laminated film of Example 14 (when T H : T L = 8: 1, the short wavelength side is aligned). 本発明の近赤外線カットフィルターが適用される撮像装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the imaging device to which the near-infrared cut off filter of this invention is applied.

以下、本発明の近赤外線カットフィルターの実施形態について説明する。
図1は、近赤外線カットフィルターの一実施形態を示す模式的断面図である。
Hereinafter, embodiments of the near-infrared cut filter of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a near-infrared cut filter.

近赤外線カットフィルター1は、例えば、透明基板2を有し、その一方の主面に光学多層膜3を有する。光学多層膜3は、図1に示すように透明基板2の一方の主面に設けられてもよいし、図示しないが透明基板2のそれぞれの主面に分割して設けられてもよい。この光学多層膜3は、屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜と、屈折率が1.70以下である膜とを少なくとも有する。なお、本発明における屈折率は、特に断らない限り、波長550nmの光に対する屈折率を意味する。   The near-infrared cut filter 1 has, for example, a transparent substrate 2 and an optical multilayer film 3 on one main surface thereof. The optical multilayer film 3 may be provided on one main surface of the transparent substrate 2 as shown in FIG. 1 or may be provided separately on each main surface of the transparent substrate 2 although not shown. The optical multilayer film 3 includes at least two kinds of films having a refractive index of 2.0 or more and different refractive indices and a film having a refractive index of 1.70 or less. In addition, the refractive index in this invention means the refractive index with respect to the light of wavelength 550nm unless there is particular notice.

光学多層膜3は、垂直入射条件での分光特性において、以下の要件を満たすものである。すなわち、400〜700nmの波長範囲に平均透過率が85%以上となる透過帯、ならびに該透過帯の紫外側および近赤外側のそれぞれに平均透過率が5%以下となる阻止帯を有する。透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は200nm以上である。また、垂直入射条件と30°入射条件との分光特性における透過帯の半値波長の差は、紫外側の半値波長で10nm未満、近赤外側の半値波長で20nm未満である。   The optical multilayer film 3 satisfies the following requirements in the spectral characteristics under normal incidence conditions. That is, it has a transmission band with an average transmittance of 85% or more in a wavelength range of 400 to 700 nm, and a blocking band with an average transmittance of 5% or less on each of the ultraviolet side and near infrared side of the transmission band. The difference between the half-value wavelength on the ultraviolet side and the half-value wavelength on the near infrared side of the transmission band is 200 nm or more. Further, the difference in the half-value wavelength of the transmission band in the spectral characteristics between the normal incidence condition and the 30 ° incidence condition is less than 10 nm for the half-value wavelength on the ultraviolet side and less than 20 nm for the half-value wavelength on the near infrared side.

なお、光学多層膜3は、垂直入射条件での分光特性において、さらに以下の要件を満たすことが好ましい。すなわち、透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は300nm以下が好ましい。紫外側の半値波長は390〜430nmの範囲にあることが好ましく、近赤外側の半値波長は640〜720nmの範囲にあることが好ましい。また、紫外側の阻止帯の波長の幅は30nm以上、近赤外側の阻止帯の波長の幅は250nm以上であることが好ましい。   Note that the optical multilayer film 3 preferably further satisfies the following requirements in terms of spectral characteristics under normal incidence conditions. That is, the difference between the half-value wavelength on the ultraviolet side and the half-value wavelength on the near infrared side of the transmission band is preferably 300 nm or less. The half wavelength on the ultraviolet side is preferably in the range of 390 to 430 nm, and the half wavelength on the near infrared side is preferably in the range of 640 to 720 nm. Further, it is preferable that the wavelength band of the ultraviolet-side stop band is 30 nm or more, and the wavelength band of the near-infrared-side stop band is 250 nm or more.

ここで、透過帯の範囲、すなわち平均透過率を求めるための範囲は、透過帯から紫外側の阻止帯に向かって透過率の低下が開始するときの波長(紫外側の基点)から、透過帯から近赤外側の阻止帯に向かって透過率の低下が開始するときの波長(近赤外側の基点)までとする。   Here, the range of the transmission band, that is, the range for obtaining the average transmittance is determined from the wavelength (base point on the ultraviolet side) when the transmittance starts decreasing from the transmission band toward the stop band on the ultraviolet side. To the wavelength (the base point on the near infrared side) when the transmittance starts to decrease toward the stop band on the near infrared side.

阻止帯の範囲、すなわち平均透過率や幅を求めるための範囲は以下のものとする。すなわち、紫外側の阻止帯については、紫外側の阻止帯から透過帯に向かって透過率の上昇が開始するときの波長(透過帯側の基点)から、その紫外側に向かって透過率が最初に40%に達するときの上昇が開始するときの波長(紫外側の基点)までとする。近赤外側の阻止帯については、近赤外側の阻止帯から透過帯に向かって透過率の上昇が開始するときの波長(透過帯側の基点)から、その近赤外側に向かって透過率が最初に40%に達するときの上昇が開始するときの波長(近赤外側の基点)までとする。   The range of the stop band, that is, the range for obtaining the average transmittance and width is as follows. That is, for the stopband on the ultraviolet side, the transmittance starts from the wavelength at which the transmittance starts from the stopband on the ultraviolet side toward the transmission band (base point on the transmission band side) toward the ultraviolet side. To the wavelength at which the rise starts when it reaches 40% (base point on the ultraviolet side). For the near-infrared stop band, the transmittance from the near-infrared stop band toward the near-infrared side from the wavelength at which the increase in transmittance starts from the near-infrared-side stop band toward the near-infrared side. Up to the wavelength (base point on the near infrared side) at which the rise when 40% is first reached starts.

このような要件を満たす光学多層膜3は、例えば、透過帯を構成する透過帯構成部と、阻止帯を構成する阻止帯構成部とから構成される。光学多層膜3を構成する透過帯構成部および阻止帯構成部は、例えば、透明基板2の一方の主面に双方を設けてもよいし、また透明基板2の一方の主面に透過帯構成部を設け、他方の主面に阻止帯構成部を設けてもよい。透明基板2の一方の主面に透過帯構成部および阻止帯構成部を設ける場合、その透明基板2からの積層順序は特に制限されない。   The optical multilayer film 3 satisfying such requirements is composed of, for example, a transmission band constituting part that constitutes a transmission band and a stop band constituting part that constitutes a stop band. For example, both of the transmission band component and the blocking band component constituting the optical multilayer film 3 may be provided on one main surface of the transparent substrate 2, or the transmission band configuration may be provided on one main surface of the transparent substrate 2. May be provided, and a blocking band component may be provided on the other main surface. In the case where the transmission band component and the blocking band component are provided on one main surface of the transparent substrate 2, the stacking order from the transparent substrate 2 is not particularly limited.

また、阻止帯構成部は、例えば、紫外側阻止帯構成部と近赤外側阻止帯構成部とに分割して設けることができ、これらは全てを透明基板2の一方の主面側に設けてもよいし、透明基板2の両主面側に分割して設けてもよい。全てを透明基板2の一方の主面側に設ける場合、例えば、透過帯構成部を挟むように設ける。また、透明基板2の両主面側に分けて設ける場合、いずれの主面側にいずれを設けてもよく、また透明基板2に対して透過帯構成部と同一の主面側に設けられるものについては、透過帯構成部との積層順序についても特に制限されない。   In addition, the stop band constituent part can be divided into, for example, an ultraviolet side stop band constituent part and a near infrared side stop band constituent part, and these are all provided on one main surface side of the transparent substrate 2. Alternatively, it may be provided separately on both main surface sides of the transparent substrate 2. When all are provided on one main surface side of the transparent substrate 2, for example, they are provided so as to sandwich the transmission band constituting part. Moreover, when providing separately on both the main surface sides of the transparent substrate 2, any may be provided on any main surface side, and the transparent substrate 2 is provided on the same main surface side as the transmission band component. With respect to the above, there is no particular limitation on the stacking order with the transmission band constituting portion.

(透明基板)
透明基板2は、少なくとも可視波長域の光を透過できる材料であれば特に限定されず、例えば、ガラス、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイヤ等の結晶、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。
(Transparent substrate)
The transparent substrate 2 is not particularly limited as long as it is a material that can transmit at least light in the visible wavelength range. For example, glass, crystal, crystal such as lithium niobate, sapphire, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT) Polyester resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, etc., acrylic resin such as norbornene resin, polyacrylate, polymethyl methacrylate, urethane resin, vinyl chloride resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyvinyl butyral resin And polyvinyl alcohol resin.

透明基板2としては、特に近赤外波長域に吸収を有する材料から構成されるものが好ましい。このような近赤外波長域に吸収を有する透明基板2を用いることで、人間の視感度特性に近いものとすることができる。また、光学多層膜3は、入射角度依存性が抑制されるとともに、透過帯が拡張されたものであり、この拡張された透過帯によって近赤外波長域に吸収を有する透明基板2の特性を有効に発揮させることができる。すなわち、近赤外波長域に吸収を有する透明基板2の特性を有効に発揮させるために、光学多層膜3には、紫外側の半値波長が390〜430nmの範囲内、好ましくは400〜420nmの範囲内にあり、近赤外側の半値波長が640〜720nmの範囲内、好ましくは670〜710nmの範囲内にあることが求められる。従来の高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した光学多層膜では必ずしも透過帯の幅が十分でなく、このような半値波長を得ることは難しいが、光学多層膜3によれば、広い透過帯を形成できることから、このような半値波長を得ることができる。   The transparent substrate 2 is preferably made of a material having absorption in the near infrared wavelength region. By using the transparent substrate 2 having absorption in such a near-infrared wavelength region, it can be made close to human visibility characteristics. The optical multilayer film 3 has an incident angle dependency suppressed and a transmission band expanded, and the characteristics of the transparent substrate 2 having absorption in the near-infrared wavelength region by the expanded transmission band can be obtained. It can be exhibited effectively. That is, in order to effectively exhibit the characteristics of the transparent substrate 2 having absorption in the near-infrared wavelength region, the optical multilayer film 3 has an ultraviolet-side half-value wavelength in the range of 390 to 430 nm, preferably 400 to 420 nm. It is in the range, and the half-value wavelength on the near infrared side is required to be in the range of 640 to 720 nm, preferably in the range of 670 to 710 nm. A conventional optical multilayer film in which high refractive index films and low refractive index films are alternately laminated does not necessarily have a sufficient transmission band width, and it is difficult to obtain such a half-value wavelength. Since a wide transmission band can be formed, such a half-value wavelength can be obtained.

近赤外波長域に吸収を有する透明基板2としては、例えば、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにCuO等が添加された近赤外線吸収型ガラスが挙げられる。また、樹脂材料中に近赤外線を吸収する吸収剤を添加されたものが挙げられる。吸収剤としては、例えば、染料、顔料、金属錯体系化合物が挙げられ、具体的には、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジチオール金属系錯体系化合物が挙げられる。   Examples of the transparent substrate 2 having absorption in the near-infrared wavelength region include near-infrared absorbing glass in which CuO or the like is added to fluorophosphate-based glass or phosphate-based glass. Moreover, what added the absorber which absorbs near infrared rays in the resin material is mentioned. Examples of the absorbent include dyes, pigments, and metal complex compounds, and specifically include phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, and dithiol metal complex compounds.

(透過帯構成部)
透過帯構成部は、光学多層膜3の分光特性における透過帯、すなわち可視域の透過帯を形成するものである。具体的には、透過帯構成部は、阻止帯構成部の分光特性における透過帯よりも狭い透過帯を形成することで、光学多層膜3の分光特性における透過帯を形成する。透過帯構成部は、入射角度依存性を抑制するとともに透過帯の幅(波長)が広いため、光学多層膜3の入射角度依存性を抑制するとともに透過帯を広くすることができる。透過帯構成部としては、以下に示すような第1の形態および第2の形態が挙げられる。
(Transmission band component)
The transmission band forming part forms a transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3, that is, a visible band. Specifically, the transmission band constituent part forms a transmission band in the spectral characteristic of the optical multilayer film 3 by forming a transmission band narrower than the transmission band in the spectral characteristic of the blocking band constituent part. Since the transmission band constituting part suppresses the incident angle dependency and the width (wavelength) of the transmission band is wide, it can suppress the incident angle dependency of the optical multilayer film 3 and can widen the transmission band. Examples of the transmission band component include a first form and a second form as described below.

(第1の形態の透過帯構成部)
第1の形態の透過帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有する。高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は50層以上である。また、高屈折率膜の平均光学膜厚をT、中屈折率膜の平均光学膜厚をT、低屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tが2以上かつT/Tが2以上である。
(Transmission zone component of the first form)
The transmission band constituting part of the first form is a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, And a low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less. The total number of layers of the high refractive index film, medium refractive index film, and low refractive index film is 50 or more. Further, when the average optical film thickness of the high refractive index film is T H , the average optical film thickness of the medium refractive index film is T M , and the average optical film thickness of the low refractive index film is T L , T H / TL is 2 or more and T M / T L is 2 or more.

ここで、光学膜厚は、膜の屈折率をn、物理膜厚をd[nm]としたとき、nd[nm]として求められる。また、平均光学膜厚は、同種の膜、例えば高屈折率膜等の全ての膜について光学膜厚nd[nm]を算出した後、これら光学膜厚nd[nm]の合計をその膜の層数で除して算出されるものである。   Here, the optical film thickness is obtained as nd [nm] when the refractive index of the film is n and the physical film thickness is d [nm]. The average optical film thickness is calculated by calculating the optical film thickness nd [nm] for all films of the same type, for example, a high refractive index film, and then adding the total optical film thickness nd [nm] to the layer of the film. It is calculated by dividing by a number.

光学多層膜として高屈折率膜であるTiO膜と低屈折率膜であるSiO膜と交互に積層し、これらの平均光学膜厚の比率におけるTiO膜の平均光学膜厚の割合を大きくすることで、入射角度依存性を抑制するとともに、十分な幅の阻止帯を形成できる。しかし、このようなものについては、必ずしも透過帯の幅が十分でなく、CCDやCMOS等の固体撮像素子に用いられる近赤外線カットフィルターに求められる透過帯の幅を確保できない。As the optical multilayer film, a TiO 2 film that is a high refractive index film and a SiO 2 film that is a low refractive index film are alternately laminated, and the ratio of the average optical film thickness of the TiO 2 film in the ratio of these average optical film thicknesses is increased. By doing so, it is possible to suppress the incident angle dependency and to form a sufficiently wide stop band. However, such a thing does not necessarily have a sufficient width of the transmission band, and a transmission band width required for a near-infrared cut filter used for a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS cannot be secured.

第1の形態の透過帯構成部によれば、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜からなるものとし、その合計した層数を50層以上とし、また平均光学膜厚の比であるT/Tを2以上、かつT/Tを2以上とすることで、入射角度依存性が小さく、かつ十分な幅を有する透過帯を形成できる。According to the transmission band constituting part of the first form, it is composed of a high refractive index film, a medium refractive index film, and a low refractive index film, the total number of layers is 50 or more, and the average optical film thickness is By setting the ratio T H / T L to 2 or more and T M / T L to 2 or more, a transmission band having a small incident angle dependency and a sufficient width can be formed.

透過帯構成部の層数は、50層以上であれば特に制限されないが、特に近赤外に吸収を持つ透明基板との併用を考えれば、色ガラス側の分光波形への影響を少なくするために阻止帯から透過帯への立ち上がりが急峻である方が良く、この観点から、60以上が好ましく、70以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、150以下が好ましく、100以下がより好ましい。   The number of layers of the transmission band constituting part is not particularly limited as long as it is 50 layers or more, but in order to reduce the influence on the spectral waveform on the color glass side particularly when considering the combined use with a transparent substrate having absorption in the near infrared. In addition, it is better that the rise from the stop band to the transmission band is steep, and from this viewpoint, 60 or more is preferable, and 70 or more is more preferable. Although the upper limit of the number of layers is not particularly limited, generally 150 or less is preferable and 100 or less is more preferable because productivity decreases when the number of layers increases.

平均光学膜厚の比T/T、T/Tについては、それぞれ2以上であれば特に制限されないが、より入射角度依存性が小さく、かつ十分な幅を有する透過帯を形成する観点から、T/Tについては、2.3以上が好ましく、2.5以上がより好ましく、T/Tについては、2.3以上が好ましく、2.5以上がより好ましい。The ratios T H / T L and T M / T L of the average optical film thickness are not particularly limited as long as they are 2 or more, respectively, but a transmission band having a smaller incident angle dependency and a sufficient width is formed. From the viewpoint, T H / T L is preferably 2.3 or more, more preferably 2.5 or more, and T M / T L is preferably 2.3 or more, more preferably 2.5 or more.

なお、T/T、T/Tの上限値については必ずしも制限されないが、いずれも10以下が好ましく、5以下がより好ましい。例えば、T/TやT/Tが大きくなると相対的に低屈折率膜の光学膜厚が小さくなるが、低屈折率膜のように屈折率が小さいものについては、光学膜厚が小さくなると成膜時の膜厚制御が困難となる。T/TやT/Tを好ましくは10以下、より好ましくは5以下とすることで、生産性に優れたものとすることができる。 Incidentally, T H / T L, but are not necessarily limited on the upper limit value of T M / T L, both preferably 10 or less, 5 or less is more preferable. For example, when T H / T L or T M / T L is increased, the optical film thickness of the low refractive index film is relatively decreased. However, for a film having a low refractive index such as a low refractive index film, the optical film thickness is reduced. When becomes smaller, it becomes difficult to control the film thickness during film formation. By making T H / T L and T M / T L preferably 10 or less, more preferably 5 or less, it is possible to achieve excellent productivity.

なお、T/Tについて特に限定されるものではないが、この比率を変えることにより紫外側阻止帯の大きさを調整することが可能であり、入射角度依存性を小さくする観点から、1以上とすることが好ましく、透過帯の幅を広くする観点からは3以下が好ましく、2.5以下であることがより好ましい。In view is not particularly limited for T H / T M, it is possible to adjust the size of Murasakisotogawa inhibition zone by varying this ratio, to reduce the incident angle dependence, 1 From the viewpoint of widening the transmission band, it is preferably 3 or less, more preferably 2.5 or less.

高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜は、高屈折率膜をH、中屈折率膜をM、低屈折率膜をLとしたとき、例えば、以下のような基本単位の繰り返し構造となるように積層される。
基本単位:[HML]
基本単位:[LMHML]
The high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film have the following basic units, for example, where H is the high refractive index film, M is the medium refractive index film, and L is the low refractive index film. The layers are laminated so as to have a repeating structure.
Basic unit: [HML]
Basic unit: [LMMHML]

透過帯構成部は、必ずしも厳密に上記した基本単位の繰り返し構造となっている必要はない。例えば、低屈折率膜のように屈折率が小さいものの場合、光学膜厚が小さくなると成膜時の膜厚制御が困難となることから、例えば、複数の低屈折率膜の一部を省略し、これにより高屈折率膜と中屈折率膜とが多数連続する部分があっても構わない。基本単位[LMHML]の繰り返し構造は対称形を有することから広い透過帯が得られるために好ましい。一方、基本単位[HML]の繰り返し構造は必ずしも広い透過帯は得られないが、各膜の平均光学膜厚の自由度が比較的に高いために好ましい。   The transmission band constituting portion does not necessarily have a repeating structure of the basic unit strictly described above. For example, in the case of a film having a low refractive index such as a low refractive index film, it becomes difficult to control the film thickness at the time of film formation if the optical film thickness becomes small. For example, some of the plurality of low refractive index films are omitted. Thus, there may be a portion where a large number of high refractive index films and medium refractive index films are continuous. Since the repeating structure of the basic unit [LMMHML] has a symmetrical shape, a wide transmission band is obtained, which is preferable. On the other hand, the repeating structure of the basic unit [HML] does not necessarily provide a wide transmission band, but is preferable because the degree of freedom of the average optical film thickness of each film is relatively high.

なお、基本単位[LMHML]の繰り返し構造は、隣り合う基本単位の2つのLが連続するために[2LMHM]あるいは2つのLを1つのLと見なして[LMHM]とも表すことができるが、本発明における平均光学膜厚はあくまでも成膜された最終形態での状態を基準として算出されるものであり、同一物質からなる連続した膜は1つの膜として捉えて物理膜厚や層数を求め、これらを用いて平均光学膜厚を求める。   Note that the repeating structure of the basic unit [LMHMML] can be expressed as [2LMHM] or [LMHM] by considering two L as one L because two L of adjacent basic units are continuous. The average optical film thickness in the invention is calculated based on the final state of the film formed to the last, and a continuous film made of the same material is regarded as one film to determine the physical film thickness and the number of layers. These are used to determine the average optical film thickness.

高屈折率膜、中屈折率膜としては、屈折率が2.0以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が2.3以上のものが好ましく、屈折率が2.4以上のものがより好ましい。このようなものとしては、TiO(屈折率2.45)からなるものが好適に挙げられる。中屈折率膜としては、高屈折率膜の屈折率未満のものであれば特に限定されないが、屈折率が2以上2.3未満のものが好ましく、屈折率が2.2以下のものがより好ましい。このようなものとしては、Ta(屈折率2.13)からなるものが好適に挙げられる。The high refractive index film and the medium refractive index film are not particularly limited as long as they are made of a material having a refractive index of 2.0 or more. For example, TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or these Preferred are those composed of the above complex oxide. The high refractive index film preferably has a refractive index of 2.3 or higher, and more preferably has a refractive index of 2.4 or higher. As such, the ones made of TiO 2 (refractive index 2.45), and the like. The medium refractive index film is not particularly limited as long as it is less than the refractive index of the high refractive index film, but preferably has a refractive index of 2 or more and less than 2.3, and more preferably has a refractive index of 2.2 or less. preferable. Such examples include are preferably exemplified those composed of Ta 2 O 5 (refractive index 2.13).

低屈折率膜としては、屈折率が1.7以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。The low refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 1.7 or less. For example, a film made of SiO 2 , MgF 2 , or a composite oxide thereof is preferably exemplified. .

透過帯構成部は、層数が多く、総膜厚も大きいことから、膜物質の入手性、分光特性、耐候性、強度等の様々な理由から、上記したような、TiO、Ta、SiO、MgF等が好適に用いられる。Since the transmission band component has a large number of layers and a large total film thickness, TiO 2 and Ta 2 O as described above are used for various reasons such as the availability of film materials, spectral characteristics, weather resistance, and strength. 5 , SiO 2 , MgF 2 and the like are preferably used.

透過帯構成部における中屈折率膜は、必ずしも単一の膜からなるものに限られず、例えば、高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜としてもよい。等価膜によれば、例えば、成膜装置における成膜可能な膜種が2種である場合にも、実質的に中屈折率膜を成膜できるために好ましい。   The medium refractive index film in the transmission band component is not necessarily limited to a single film. For example, a film having the same refractive index as that of the high refractive index film and a refractive index identical to that of the low refractive index film are used. It is good also as an equivalent film | membrane comprised from a film | membrane. The equivalent film is preferable because, for example, even when there are two types of film that can be formed in the film forming apparatus, a medium refractive index film can be formed substantially.

等価膜を利用した場合、低屈折率膜が増加することになるが、その増加量は少なく、また高屈折率膜も増加することから、入射角度依存性は実質的に大きくならない。なお、等価膜を利用した場合、層数が増加し、また物理膜厚で10nm以下となるような極めて薄い層が多くなるために成膜時の膜厚制御が困難となることから、成膜装置における成膜可能な膜種が2種である場合のような限定的な場合に限って利用することが好ましい。   When an equivalent film is used, the number of low refractive index films increases. However, the amount of increase is small, and the number of high refractive index films also increases. Therefore, the incident angle dependency does not substantially increase. When an equivalent film is used, the number of layers increases and the number of layers is so thin that the physical film thickness is 10 nm or less. It is preferable to use it only in a limited case such as when there are two types of film that can be formed in the apparatus.

中屈折率膜は、高屈折率膜をH、低屈折率膜をLとしたとき、LHLで作られるものと、HLHで作られるものとの2通りがある。但し、どちらの場合でも屈折率n、物理膜厚dの膜を屈折率nの順で置き換えた場合に、物理膜厚は以下のようになる。
=d*q
=d*q
There are two types of medium refractive index films: those made of LHL and those made of HLH, where H is the high refractive index film and L is the low refractive index film. However, in either case, when the film having the refractive index n M and the physical film thickness d M is replaced in the order of the refractive index n H n L n H , the physical film thickness is as follows.
d H = d M * q H
d L = d M * q L

、qはQWOT(quarter wave optical thickness)に対する各膜厚の係数であり、各膜の構成物質の屈折率から計算される係数で、屈折率を変えない限りは定数になる。なお、屈折率には波長依存性があることから、代表する波長を選び出し、例えば、中屈折率膜であるTa膜をTiO膜とSiO膜とで作り出す。q H and q L are coefficients of each film thickness with respect to QWOT (quarter wave optical thickness), and are coefficients calculated from the refractive indexes of the constituent materials of each film, and are constant unless the refractive index is changed. Since the refractive index has wavelength dependency, a representative wavelength is selected, and for example, a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film is formed by a TiO 2 film and a SiO 2 film.

Taの屈折率を2.150331(波長500nm)、TiOの屈折率を2.50232(波長500nm)、SiOの屈折率を1.483155(波長500nm)とした場合、Ta膜の代わりに用いるTiO膜、SiO膜の比率は、Ta膜の物理膜厚を1とした場合、d:d:d=0.2348:0.48876:0.2348、またはd:d:d=0.39853:0.1794:0.39853となる。When the refractive index of Ta 2 O 5 is 2.150331 (wavelength 500 nm), the refractive index of TiO 2 is 2.50232 (wavelength 500 nm), and the refractive index of SiO 2 is 1.48155 (wavelength 500 nm), Ta 2 O 5 film TiO 2 film used instead of the ratio of the SiO 2 film, when one physical thickness of the Ta 2 O 5 film, d L: d H: d L = 0.2348: 0.48876: 0 2348, or d H : d L : d H = 0.39853: 0.1794: 0.39853.

(第2の形態の透過帯構成部)
第2の形態の透過帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜と屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜との繰り返し構造を有するとともに、透明基板2側とは反対側の主面側部分に屈折率が1.7以下である低屈折率膜を有するリップル調整部を有する。高屈折率膜の平均光学膜厚をT、中屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tは1.2以上、または0.7以下である。高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は40層以上である。
(Transmission band component of the second form)
The transmission band constituting part of the second form includes a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, And a ripple adjusting portion having a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less on the main surface side portion opposite to the transparent substrate 2 side. When the average optical film thickness of the high refractive index film is T H and the average optical film thickness of the medium refractive index film is T M , T H / TM is 1.2 or more or 0.7 or less. The total number of layers of the high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film is 40 or more.

高屈折率膜と中屈折率膜とを交互に積層するものについても、入射角度依存性が小さく、かつ十分な幅を有する透過帯を形成できる。この場合、高屈折率膜と中屈折率膜とが40層程度となる場合に近赤外側の阻止帯の幅が十分となるが、一般的な構成であるT/T=1.00程度では紫外側の阻止帯の幅が非常に狭くなる。仮に、阻止帯が完全になくなる場合、ロングパスフィルターであるUVカットフィルターを用いることも考えられるが、紫外側の阻止帯の幅が非常に小さくとも阻止帯として存在することから、これは逆にリップルの原因になりかねず、調整方法が必要となる。Also in the case of alternately laminating high refractive index films and medium refractive index films, a transmission band having a small incident angle dependency and a sufficient width can be formed. In this case, when the number of the high refractive index film and the middle refractive index film is about 40 layers, the width of the stop band on the near infrared side is sufficient, but T H / T M = 1.00 which is a general configuration. On the other hand, the width of the stop band on the ultraviolet side becomes very narrow. If the stop band disappears completely, it is conceivable to use a UV cut filter that is a long pass filter. However, since the stop band on the ultraviolet side is very small, it exists as a stop band. Adjustment method is necessary.

/Tの比率を一般的な構成よりも2割程度ずらすことで、すなわちT/Tを1.2以上、または0.7以下とすることで、紫外側に十分な幅の阻止帯を形成でき、この比率を変えることで阻止帯の幅も調整できる。これにより、高屈折率膜と中屈折率膜との繰り返し構造を基本とするものにおいて、入射角度依存性が小さく、かつ十分な幅を有する透過帯を形成しつつ、十分な幅を有する阻止帯を確保できる。第2の形態の透過帯構成部によれば、特に高屈折率膜と中屈折率膜とによって繰り返し構造が構成されており、繰り返し構造には基本的に低屈折率膜が含まれないことから、第1の形態の透過帯構成部に比べて入射角度依存性を抑制しやすい。また、T/Tを1.2以上とすることで、紫外側の阻止帯も非常に明確にできる。T H / T than typical configuration the ratio of M by shifting about 20%, i.e. T H / T M 1.2 or more, or by 0.7 or less, the sufficient width to purple outer A stop band can be formed, and the width of the stop band can be adjusted by changing this ratio. As a result, in a structure based on a repetitive structure of a high refractive index film and a medium refractive index film, a blocking band having a sufficient width while forming a transmission band having a small incident angle dependency and a sufficient width. Can be secured. According to the transmission band constituting part of the second embodiment, the repetitive structure is constituted by the high refractive index film and the medium refractive index film, and the repetitive structure basically includes no low refractive index film. The incident angle dependency is easily suppressed as compared with the transmission band constituting portion of the first embodiment. Further, by setting T H / TM to 1.2 or more, the ultraviolet-side stop band can be made very clear.

透過帯構成部の層数は、40以上であれば特に制限されないが、紫外側および近赤外側の阻止帯の幅を十分とする観点から、45以上が好ましく、50以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性や、分光、外観品質が低下することから、150以下が好ましく、100以下がより好ましい。   The number of layers in the transmission band constituting part is not particularly limited as long as it is 40 or more, but is preferably 45 or more, and more preferably 50 or more, from the viewpoint of sufficient width of the blocking band on the ultraviolet side and near infrared side. The upper limit of the number of layers is not particularly limited, but generally, when the number of layers is increased, productivity, spectroscopy, and appearance quality are deteriorated, so 150 or less is preferable, and 100 or less is more preferable.

平均光学膜厚の比T/Tについては、1.2以上、または0.7以下であれば特に制限されないが、1.2以上となるT/Tについては、紫外側の阻止帯の幅を広くする観点から、1.5以上が好ましく、2以上がより好ましい。また、その上限値については必ずしも制限されないが、大きくなると近赤外側の阻止帯の幅が狭くなり、この近赤外側の阻止帯の幅を広くするために層数を増やす必要があることから、5以下が好ましく、4以下がより好ましい。一方、0.7以下となるT/Tについても、T/Tが小さくなると、紫外側の阻止帯の幅は広くなるが、近赤外側の阻止帯の幅が狭くなり、この近赤外側の阻止帯の幅を広くするために層数を増やす必要があることから、0.3以上が好ましい。The average optical film thickness ratio T H / T M is not particularly limited as long as it is 1.2 or more, or 0.7 or less, but T H / T M that is 1.2 or more is blocked on the ultraviolet side. From the viewpoint of increasing the width of the band, 1.5 or more is preferable, and 2 or more is more preferable. In addition, the upper limit is not necessarily limited, but as it becomes larger, the width of the near-infrared side stop band becomes narrower, and it is necessary to increase the number of layers in order to widen the width of the near-infrared side stop band, 5 or less is preferable and 4 or less is more preferable. On the other hand, for T H / T M of 0.7 or less, when T H / T M becomes smaller, the width of the stop band on the ultraviolet side becomes wider, but the width of the stop band on the near infrared side becomes narrower. Since it is necessary to increase the number of layers in order to widen the width of the stop band on the near infrared side, 0.3 or more is preferable.

高屈折率膜、中屈折率膜としては、屈折率差が0.1以上あれば所定の効果を得ることができるが、屈折率差が小さいと層数を多くしなければならず、生産性が低下することから、屈折率差が0.2以上が好ましく、0.3以上がより好ましい。高屈折率膜、中屈折率膜としては、所定の屈折率差となる組み合わせであれば特に制限されないが、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が2.3以上のものが好ましく、屈折率が2.4以上のものがより好ましい。このようなものとしては、TiO(屈折率2.45)からなるものが好適に挙げられる。中屈折率膜としては、高屈折率膜の屈折率未満のものであれば特に限定されないが、屈折率が2以上2.3未満のものが好ましく、屈折率が2.2以下のものがより好ましい。このようなものとしては、Ta(屈折率2.13)からなるものが好適に挙げられる。As a high refractive index film and a medium refractive index film, a predetermined effect can be obtained if the refractive index difference is 0.1 or more. However, if the refractive index difference is small, the number of layers must be increased and the productivity is increased. The refractive index difference is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more. The high-refractive index film and the medium-refractive index film are not particularly limited as long as the combination has a predetermined refractive index difference. For example, TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or a composite oxide thereof can be used. The thing which becomes is mentioned suitably. The high refractive index film preferably has a refractive index of 2.3 or higher, and more preferably has a refractive index of 2.4 or higher. As such, the ones made of TiO 2 (refractive index 2.45), and the like. The medium refractive index film is not particularly limited as long as it is less than the refractive index of the high refractive index film, but preferably has a refractive index of 2 or more and less than 2.3, and more preferably has a refractive index of 2.2 or less. preferable. Such examples include are preferably exemplified those composed of Ta 2 O 5 (refractive index 2.13).

なお、高屈折率膜と中屈折率膜との繰り返し構造ではリップルの発生を十分に抑制できないことから、透明基板2側とは反対側の主面側部分に屈折率が1.7以下である低屈折率膜を有するリップル調整部を設ける。リップル調整部は、少なくとも1層の低屈折率膜を有するものであり、透過帯構成部の最終層側(透明基板2側とは反対側の主面側、以下外側ともいう)に設けられた1層の低屈折率膜であってもよいし、1層の低屈折率膜と、その外側に設けられた高屈折率膜もしくは中屈折率膜またはこれら高屈折率膜と中屈折率膜との繰り返し構成と、からなる2〜9層のものであってもよい。なお、この繰り返し構成は、他の低屈折率膜を有することができる。透過帯構成部は、このようなリップル調整部を含めた層数が40以上であればよい。   In addition, since the generation of ripples cannot be sufficiently suppressed in the repeated structure of the high refractive index film and the medium refractive index film, the refractive index is 1.7 or less at the main surface side portion opposite to the transparent substrate 2 side. A ripple adjusting unit having a low refractive index film is provided. The ripple adjusting portion has at least one low refractive index film, and is provided on the final layer side (the main surface side opposite to the transparent substrate 2 side, hereinafter also referred to as the outside) of the transmission band constituting portion. It may be a single low refractive index film, a single low refractive index film, a high refractive index film or a medium refractive index film provided on the outside thereof, or these high refractive index film and medium refractive index film, 2 to 9 layers comprising This repetitive structure can have other low refractive index films. The number of layers including the ripple adjusting unit may be 40 or more in the transmission band constituting unit.

透過帯構成部には、さらにリップルの発生を抑制する目的から、透明基板2側の部分に屈折率が1.7以下である低屈折率膜を設けてもよい。これらリップルの発生を抑制するための低屈折率膜は、上記したリップル調整部における低屈折率膜も含めて、合計で1〜9層形成されていることが好ましい。   For the purpose of further suppressing the occurrence of ripples, a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less may be provided on the transparent substrate 2 side in the transmission band constituting part. It is preferable that 1 to 9 layers of the low refractive index film for suppressing the generation of the ripples are formed in total including the low refractive index film in the ripple adjusting portion described above.

低屈折率膜は、屈折率が1.7以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。The low refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 1.7 or less. For example, a film made of SiO 2 , MgF 2 , or a composite oxide thereof is preferably exemplified.

透過帯構成部における中屈折率膜は、必ずしも単一の膜からなるものに限られず、例えば、高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜としてもよい。等価膜によれば、例えば、成膜装置における成膜可能な膜種が2種である場合にも、中屈折率膜を成膜できるために好ましい。   The medium refractive index film in the transmission band component is not necessarily limited to a single film. For example, a film having the same refractive index as that of the high refractive index film and a refractive index identical to that of the low refractive index film are used. It is good also as an equivalent film | membrane comprised from a film | membrane. The equivalent film is preferable because, for example, a medium refractive index film can be formed even when there are two types of film that can be formed in the film forming apparatus.

(阻止帯構成部)
阻止帯構成部は、光学多層膜3の分光特性における阻止帯、具体的には紫外側および近赤外側の阻止帯を形成するものである。すなわち、上記した透過帯構成部は、光学多層膜3の分光特性における透過帯やその両側のカットオフ帯を主として形成するものであり、必ずしも十分な幅の阻止帯を形成できないことから、阻止帯構成部により阻止帯の幅の拡張を行う。
(Stop band component)
The stop band forming part forms a stop band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3, specifically, a stop band on the ultraviolet side and near infrared side. That is, the above-described transmission band constituting part mainly forms the transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3 and the cut-off bands on both sides thereof, and cannot always form a sufficiently wide stop band. The width of the stop band is expanded by the component.

阻止帯構成部は、例えば、垂直入射条件における分光特性において、光学多層膜3の分光特性における透過帯を含む透過帯を有する。また、阻止帯構成部は、光学多層膜3および前記透過帯構成部の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長を有するとともに、光学多層膜および前記透過帯構成部の分光特性における近赤外側の半値波長より7nm以上大きい近赤外側の半値波長を有する。   For example, in the spectral characteristics under the normal incidence condition, the stop band constituting section has a transmission band including the transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3. The stopband component has a half-wavelength on the ultraviolet side that is equal to or less than the half-value wavelength on the ultraviolet side in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3 and the transmission band component, and the spectral characteristics of the optical multilayer film and the transmission band component The near-infrared-side half-value wavelength is 7 nm or more larger than the near-infrared-side half-value wavelength.

このようなものとすることで、入射角度が変化した場合であっても、透過帯構成部により形成される透過帯を含むような透過帯とすることができ、結果として、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張された光学多層膜3とすることができる。   By adopting such a configuration, even if the incident angle changes, it is possible to obtain a transmission band including the transmission band formed by the transmission band component, and as a result, the incident angle dependency is improved. In addition to being suppressed, the optical multilayer film 3 in which the transmission band in the visible region and the stopbands in the ultraviolet region and the near infrared region are expanded can be obtained.

すなわち、入射角度が変化した場合、阻止帯構成部により形成される近赤外側の半値波長は、光学多層膜3、または透過帯構成部により形成される近赤外側の半値波長に比べて大きくシフトしやすい。垂直入射条件における分光特性において、阻止帯構成部により形成される近赤外側の半値波長を、光学多層膜3、または透過帯構成部により形成される近赤外側の半値波長よりも7nm以上大きくすることで、入射角度が変化した場合についても、阻止帯構成部により形成される近赤外側の半値波長が光学多層膜3、または透過帯構成部により形成される近赤外側の半値波長に重ならないようにすることができる。好ましい上限は、50nm以下、より好ましい下限は14nm以上である。   That is, when the incident angle changes, the near-infrared-side half-value wavelength formed by the stopband component is greatly shifted compared to the near-infrared-side half-value wavelength formed by the optical multilayer film 3 or the transmission band component. It's easy to do. In the spectral characteristics under normal incidence conditions, the near-infrared half-value wavelength formed by the stopband component is made 7 nm or more larger than the near-infrared half-value wavelength formed by the optical multilayer film 3 or the transmission band component. Thus, even when the incident angle changes, the near-infrared half-value wavelength formed by the stopband component does not overlap with the near-infrared half-value wavelength formed by the optical multilayer film 3 or the transmission band component. Can be. A preferable upper limit is 50 nm or less, and a more preferable lower limit is 14 nm or more.

一方、阻止帯構成部により形成される紫外側の半値波長は、光学多層膜3、または透過帯構成部により形成される紫外側の半値波長に比べて必ずしも大きく変化しないことから、垂直入射条件における分光特性において、これらによって形成される紫外側の半値波長以下であれば、入射角度が変化した場合についても、これらによって形成される紫外側の半値波長に重ならないようにすることができる。   On the other hand, since the half-value wavelength on the ultraviolet side formed by the stopband component does not necessarily change significantly compared to the half-value wavelength on the ultraviolet side formed by the optical multilayer film 3 or the transmission band component, If the spectral characteristics are equal to or less than the half-value wavelength on the ultraviolet side formed by these, even when the incident angle is changed, the half-value wavelength on the ultraviolet side formed by these can be prevented from overlapping.

このような阻止帯構成部としては、以下に示すような第1の形態および第2の形態が挙げられる。なお、阻止帯構成部の形態は、透過帯構成部の形態によらず、いずれの形態とすることもできる。   Examples of such a blocking band component include a first form and a second form as described below. Note that the form of the blocking band constituent part can be any form regardless of the form of the transmission band constituent part.

(第1の形態の阻止帯構成部)
第1の形態の阻止帯構成部は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。また、高屈折率膜の平均光学膜厚をT、低屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tは2未満であることが好ましい。
(First stop band component)
The stopband constituent part of the first form has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less. Further, when the average optical film thickness of the high refractive index film is T H and the average optical film thickness of the low refractive index film is T L , it is preferable that T H / TL is less than 2.

このような構成とすることで、光学多層膜3の分光特性における透過帯、すなわち透過帯構成部の分光特性における透過帯を含む透過帯を形成でき、また光学多層膜3および前記透過帯構成部の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長を形成できるとともに、光学多層膜3および前記透過帯構成部の分光特性における近赤外側の半値波長より7nm以上大きい近赤外側の半値波長を形成できる。すなわち、T/Tが2以上となる場合、入射角度依存性は抑制しやすいが、透過帯が狭くなる。T/Tを2未満とすることで、入射角度依存性は必ずしも抑制できないが、光学多層膜3及び透過帯構成部の分光特性における透過帯を含むような広い透過帯を形成できる。With such a configuration, it is possible to form a transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3, that is, a transmission band including a transmission band in the spectral characteristics of the transmission band constituent part, and the optical multilayer film 3 and the transmission band constituent part. The half-value wavelength on the near infrared side of the spectral characteristics of the optical multilayer film 3 and the transmission band constituting part can be formed at least 7 nm larger than the half-value wavelength on the near infrared side. Wavelength can be formed. That is, when T H / TL is 2 or more, the incident angle dependency is easily suppressed, but the transmission band is narrowed. By making T H / T L less than 2, the incident angle dependency cannot necessarily be suppressed, but a wide transmission band including the transmission band in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3 and the transmission band component can be formed.

阻止帯構成部の層数は、十分な幅の透過帯や阻止帯、および所定の半値波長を得る観点から、20以上が好ましく、25以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、150以下が好ましく、100以下がより好ましい。   From the viewpoint of obtaining a sufficiently wide transmission band and stop band, and a predetermined half-value wavelength, the number of layers of the stop band constituting part is preferably 20 or more, and more preferably 25 or more. Although the upper limit of the number of layers is not particularly limited, generally 150 or less is preferable and 100 or less is more preferable because productivity decreases when the number of layers increases.

平均光学膜厚の比T/Tについては2未満であれば特に限定されないが、十分な幅の透過帯や阻止帯、特に広い阻止帯を得ることを考えれば、阻止帯を設計する際の設計上の中心波長に対し、T/T比率が1程度の一般的な膜設計手法を用いることがよい。これは、先に述べたように、入射角度依存性の抑制を目的としたT/Tの増加が、阻止帯の減少を引き起こすことを考えれば明らかである。The average optical film thickness ratio T H / T L is not particularly limited as long as it is less than 2, but considering the obtaining of a sufficiently wide transmission band and stop band, particularly a wide stop band, when designing the stop band It is preferable to use a general film design method in which the T H / TL ratio is about 1 with respect to the design center wavelength. As described above, this is obvious when the increase in T H / TL for the purpose of suppressing the dependency on the incident angle causes a decrease in the stop band.

高屈折率膜としては、屈折率が2.0以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が2.3以上のものが好ましく、屈折率が2.4以上のものがより好ましい。このようなものとしては、TiO(屈折率2.45)からなるものが好適に挙げられる。The high refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 2.0 or more. For example, it is made of TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or a composite oxide thereof. The thing which becomes is mentioned suitably. The high refractive index film preferably has a refractive index of 2.3 or higher, and more preferably has a refractive index of 2.4 or higher. As such, the ones made of TiO 2 (refractive index 2.45), and the like.

低屈折率膜としては、屈折率が1.7以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。The low refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 1.7 or less. For example, a film made of SiO 2 , MgF 2 , or a composite oxide thereof is preferably exemplified. .

(第2の形態の阻止帯構成部)
第2の形態の阻止帯構成部は、紫外側の阻止帯を構成するための紫外側阻止帯構成部と、近赤外側の阻止帯を構成するための近赤外側阻止帯構成部とを有する。紫外側阻止帯構成部は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって前記高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有し、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数が30層以上である。
(Second stop band component)
The stopband component of the second embodiment has an ultraviolet stopband component for configuring the ultraviolet stopband and a near infrared stopband component for configuring the near infrared stopband. . The ultraviolet side blocking band constituent part has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less. The near-infrared-side stopband component includes a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, and A low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less is included, and the total number of layers of the high refractive index film, the middle refractive index film, and the low refractive index film is 30 or more.

第2の形態の阻止帯構成部についても、光学多層膜3の分光特性における透過帯、すなわち透過帯構成部の分光特性における透過帯を含む透過帯を形成でき、また光学多層膜3および前記透過帯構成部の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長および光学多層膜3および前記透過帯構成部の分光特性における近赤外側の半値波長より7nm以上大きい近赤外側の半値波長を形成できる。   The transmission band in the spectral characteristic of the optical multilayer film 3, that is, the transmission band including the transmission band in the spectral characteristic of the transmission band component can also be formed in the blocking band constituent part of the second embodiment. The half-value wavelength on the near infrared side, which is 7 nm or more larger than the half-value wavelength on the near-infrared side in the spectral characteristics of the optical multilayer film 3 and the transmission-band composition part. Can be formed.

一般に、光学多層膜の分光特性は、近赤外側の阻止帯が広く、入射角が大きくなったときの透過帯におけるリップルの発生が少ないことが好ましい。上記した透過帯構成部は、いずれも入射角度依存性を抑制する技術を用いているためにリップルの発生をある程度抑制できるが、この技術を入れない阻止帯構成部は依然としてリップルが発生する。第1の形態の阻止帯構成部については、必ずしもこのようなリップルを十分に抑制できない。第2の形態の阻止帯構成部によれば、透過帯や阻止帯の幅を十分に拡張しつつ、リップルの発生を抑制できる。   In general, the spectral characteristics of the optical multilayer film are preferably such that the near-infrared-side stop band is wide, and the occurrence of ripples in the transmission band when the incident angle increases is small. All of the above-described transmission band components can suppress the occurrence of ripples to some extent because they use a technology that suppresses the incident angle dependence, but ripples still occur in the blocking band components that do not include this technology. Such a ripple cannot always be sufficiently suppressed in the first embodiment of the stopband constituting portion. According to the stopband constituent part of the second embodiment, it is possible to suppress the generation of ripples while sufficiently expanding the width of the transmission band and the stopband.

紫外側阻止帯構成部は、上記したように屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。   As described above, the ultraviolet-side stopband constituent part has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less.

紫外側阻止帯構成部の層数は、十分な幅の紫外側の阻止帯を形成する観点から、15以上が好ましく、20以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、60以下が好ましく、40以下がより好ましい。   From the viewpoint of forming a sufficiently wide ultraviolet-side stop band, the number of layers of the ultraviolet-side stop band constituting part is preferably 15 or more, and more preferably 20 or more. Although the upper limit of the number of layers is not particularly limited, generally 60 or less is preferable and 40 or less is more preferable because productivity decreases when the number of layers increases.

高屈折率膜としては、屈折率が2.0以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が2.3以上のものが好ましく、屈折率が2.4以上のものがより好ましい。このようなものとしては、TiO(屈折率2.45)からなるものが好適に挙げられる。The high refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 2.0 or more. For example, it is made of TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or a composite oxide thereof. The thing which becomes is mentioned suitably. The high refractive index film preferably has a refractive index of 2.3 or higher, and more preferably has a refractive index of 2.4 or higher. As such, the ones made of TiO 2 (refractive index 2.45), and the like.

低屈折率膜としては、屈折率が1.7以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。The low refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 1.7 or less. For example, a film made of SiO 2 , MgF 2 , or a composite oxide thereof is preferably exemplified. .

近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有する。これら、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は30層以上である。   The near-infrared-side stopband component includes a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or higher, a middle refractive index film having a refractive index of 2.0 or higher and lower than the refractive index of the high refractive index film, and a refractive index. A low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less is included. The total number of these high refractive index film, medium refractive index film, and low refractive index film is 30 or more.

近赤外側阻止帯構成部の層数は、30以上であれば特に制限されないが、より十分な幅を有する近赤外側の阻止帯を形成する観点から、40以上が好ましく、60以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、150以下が好ましく、100以下がより好ましい。   The number of layers of the near-infrared-side stopband constituent part is not particularly limited as long as it is 30 or more, but is preferably 40 or more, more preferably 60 or more from the viewpoint of forming a near-infrared-side stopband having a more sufficient width. . Although the upper limit of the number of layers is not particularly limited, generally 150 or less is preferable and 100 or less is more preferable because productivity decreases when the number of layers increases.

高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜は、高屈折率膜をH、中屈折率膜をM、低屈折率膜をLとしたとき、例えば、以下のような基本単位の繰り返し構造となるように積層される。
基本単位:[HML]
基本単位:[LMHML]
The high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film have the following basic units, for example, where H is the high refractive index film, M is the medium refractive index film, and L is the low refractive index film. The layers are laminated so as to have a repeating structure.
Basic unit: [HML]
Basic unit: [LMMHML]

上記のような繰り返し構造を用いる場合、平均光学膜厚T、平均光学膜厚T、平均光学膜厚Tは、十分に広い阻止帯を得る観点から、HMLを基本単位とする部分は、T:T:T=1:1:1前後であり、LMHMLを基本単位とする部分は、T:T:T=1:1:2前後とする一般的な膜設計での比率程度であることがよい。なお、後者のT比率が2となったのは、LMHMLの繰り返しは、LLと重なるために、最終的な膜設計では比率が2となるためであり、基本的な考え方はT:T:T=1:1:1と変わらない。詳細については後述する。なお、ここで一般的な比率を採用したのは、第1の形態の透過帯構成部の説明で述べた入射角度依存性低減の手法において、TH、の比率を大きくすると阻止帯が狭くなることから、光学的膜厚比率を大きく変えない考えを基としている。When the above repeating structure is used, the average optical film thickness T H , the average optical film thickness T M , and the average optical film thickness T L are obtained from the viewpoint of obtaining a sufficiently wide stop band. , T H : T M : T L = 1: 1: 1 and around, and the portion having LMHML as a basic unit is a general membrane design with T H : T M : T L = 1: 1: 2 around It is good that the ratio is about. The latter TL ratio is 2 because the repetition of LMHML overlaps with LL, so the ratio is 2 in the final film design, and the basic idea is T H : T It is not different from M : T L = 1: 1: 1. Details will be described later. Here, the general ratio is adopted because the blocking band is increased when the ratio of T H and T M is increased in the incident angle dependency reducing method described in the explanation of the transmission band constituting section of the first embodiment. Since it becomes narrower, it is based on the idea that the optical film thickness ratio is not greatly changed.

また、阻止帯構成部は上記繰り返し構造に対し、二つ以上の設計波長を適用して阻止帯の拡張を図る一般的な手法を用いることが良く、好適である。この場合、上記比率は、それぞれ設計上の中心波長ごとに設定されることになる。   In addition, it is preferable that the stopband forming unit use a general method for extending the stopband by applying two or more design wavelengths to the above-described repetitive structure. In this case, the ratio is set for each designed center wavelength.

近赤外側阻止帯構成部は、広い範囲の近赤外域をカットするが、CCD、CMOS用途の近赤外線カットフィルターとしてはより長波長側までカットできることが好ましい。好ましくは900nm以上、より好ましくは1100nm以上であり、更に好ましくは1150nm以上をカット出来ることが好ましい。上記手法を用いた場合には、より長波側まで阻止域を拡張しながら、入射角度が大きくなった際にリップルの発生を抑えることが可能となる。   The near-infrared-side stopband component cuts a wide range of near-infrared regions, but it is preferable that the near-infrared cut filter for CCD and CMOS can be cut to a longer wavelength side. Preferably it is 900 nm or more, More preferably, it is 1100 nm or more, More preferably, it is preferable that 1150 nm or more can be cut. When the above method is used, it is possible to suppress the generation of ripples when the incident angle increases while extending the stop band to the longer wave side.

なお、近赤外側阻止帯構成部は、必ずしも厳密に上記した基本単位の繰り返し構造となっている必要はない。例えば、低屈折率膜のように屈折率が小さいものの場合、光学膜厚が小さくなると成膜時の膜厚制御が困難となることから、例えば、複数の低屈折率膜の一部を省略し、これにより高屈折率膜と中屈折率膜とが多数連続する部分があっても構わない。   Note that the near-infrared-side stopband component does not necessarily have a strictly repeating basic unit. For example, in the case of a film having a low refractive index such as a low refractive index film, it becomes difficult to control the film thickness at the time of film formation if the optical film thickness becomes small. For example, some of the plurality of low refractive index films are omitted. Thus, there may be a portion where a large number of high refractive index films and medium refractive index films are continuous.

また、基本単位[LMHML]の繰り返し構造は、隣り合う基本単位の2つのLが連続するために[2LMHM]あるいは2つのLを1つのLと見なして[LMHM]とも表すことができるが、本発明における平均光学膜厚はあくまでも成膜された最終形態での状態を基準として算出されるものであり、同一物質からなる連続した膜は1つの膜として捉えて物理膜厚や層数を求め、これらを用いて平均光学膜厚を求める。   In addition, the repeating structure of the basic unit [LMHMML] can be expressed as [2LMHM] because two L's of adjacent basic units are continuous, or two L's are regarded as one L. The average optical film thickness in the invention is calculated based on the final state of the film formed to the last, and a continuous film made of the same material is regarded as one film to determine the physical film thickness and the number of layers. These are used to determine the average optical film thickness.

高屈折率膜、中屈折率膜としては、屈折率が2.0以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が2.3以上のものが好ましく、屈折率が2.4以上のものがより好ましい。このようなものとしては、TiO(屈折率2.45)からなるものが好適に挙げられる。中屈折率膜としては、高屈折率膜の屈折率未満のものであれば特に限定されないが、屈折率が2以上2.3未満のものが好ましく、屈折率が2.2以下のものがより好ましい。このようなものとしては、Ta(屈折率2.13)からなるものが好適に挙げられる。The high refractive index film and the medium refractive index film are not particularly limited as long as they are made of a material having a refractive index of 2.0 or more. For example, TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or these Preferred are those composed of the above complex oxide. The high refractive index film preferably has a refractive index of 2.3 or higher, and more preferably has a refractive index of 2.4 or higher. As such, the ones made of TiO 2 (refractive index 2.45), and the like. The medium refractive index film is not particularly limited as long as it is less than the refractive index of the high refractive index film, but preferably has a refractive index of 2 or more and less than 2.3, and more preferably has a refractive index of 2.2 or less. preferable. Such examples include are preferably exemplified those composed of Ta 2 O 5 (refractive index 2.13).

低屈折率膜としては、屈折率が1.7以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。The low refractive index film is not particularly limited as long as it is made of a material having a refractive index of 1.7 or less. For example, a film made of SiO 2 , MgF 2 , or a composite oxide thereof is preferably exemplified. .

近赤外側阻止帯構成部における中屈折率膜は、必ずしも単一の膜からなるものに限られず、例えば、高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜としてもよい。等価膜によれば、例えば、成膜装置における成膜可能な膜種が2種である場合にも、中屈折率膜を成膜できるために好ましい。   The middle refractive index film in the near-infrared-side stopband constituent part is not necessarily limited to a single film. For example, a film having the same refractive index as that of the high refractive index film and the same refractive index as that of the low refractive index film are used. It is good also as an equivalent film | membrane comprised from the film | membrane which has a rate. The equivalent film is preferable because, for example, a medium refractive index film can be formed even when there are two types of film that can be formed in the film forming apparatus.

光学多層膜3、すなわち透過帯構成部や阻止帯構成部は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法により形成することができ、特にスパッタリング法、真空蒸着法により形成することが好ましい。透過帯は、CCD、CMOS等の固体撮像素子の受光に利用される波長帯域であり、その位置精度が重要となる。スパッタリング法、真空蒸着法により形成することで、波長シフトを抑制し、位置精度を向上させることができる。   The optical multilayer film 3, that is, the transmission band component and the stop band component can be formed by sputtering, vacuum deposition, ion beam, ion plating, or CVD, particularly by sputtering or vacuum deposition. It is preferable to form. The transmission band is a wavelength band used for light reception by a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and its position accuracy is important. By forming by a sputtering method or a vacuum evaporation method, a wavelength shift can be suppressed and position accuracy can be improved.

近赤外線カットフィルター1は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ウェブカメラ等の撮像装置や自動露出計等における視感度補正フィルターとして用いられる。デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ウェブカメラ等の撮像装置においては、例えば、撮像レンズと固体撮像素子との間に配置される。自動露出計においては、例えば受光素子の前面に配置される。   The near-infrared cut filter 1 is used, for example, as a visibility correction filter in an imaging device such as a digital still camera, a digital video camera, a surveillance camera, an in-vehicle camera, a web camera, or an automatic exposure meter. In an imaging apparatus such as a digital still camera, a digital video camera, a surveillance camera, an in-vehicle camera, or a web camera, for example, it is disposed between an imaging lens and a solid-state imaging device. In the automatic exposure meter, for example, it is arranged in front of the light receiving element.

撮像装置では、固体撮像素子の前面から離れた位置に近赤外線カットフィルター1を配置してもよいし、固体撮像素子、または固体撮像素子のパッケージに直接貼着してもよいし、固体撮像素子を保護するカバーを近赤外線カットフィルター1としてもよい。また、モアレや偽色を低減するための水晶やニオブ酸リチウム等の結晶を使用したローパスフィルタに直接貼着してもよい。   In the imaging apparatus, the near-infrared cut filter 1 may be disposed at a position away from the front surface of the solid-state image sensor, or may be directly attached to the solid-state image sensor or the package of the solid-state image sensor. The near infrared cut filter 1 may be a cover that protects the light. Further, it may be directly attached to a low-pass filter using a crystal such as quartz or lithium niobate for reducing moire and false color.

図41は、固体撮像素子を有する撮像装置の一実施形態を概略的に示す断面図である。撮像装置50は、例えば、固体撮像素子51、カバーガラス52、レンズ群53、絞り54、およびこれらを固定する筺体55を有する。   FIG. 41 is a cross-sectional view schematically illustrating an embodiment of an imaging apparatus having a solid-state imaging device. The imaging device 50 includes, for example, a solid-state imaging device 51, a cover glass 52, a lens group 53, a diaphragm 54, and a housing 55 that fixes them.

レンズ群53は、固体撮像素子51の撮像面側に配置され、例えば、第1のレンズL1、第2のレンズL2、第3のレンズL3、および第4のレンズL4を有する。絞り54は、第3のレンズL3と第4のレンズL4との間に配置される。カバーガラス52は、固体撮像素子51のレンズ群53側に配置され、外部環境から固体撮像素子51を保護する。固体撮像素子51は、レンズ群53を通過した光を電気信号に変換する電子部品であり、例えばCCDやCMOS等である。固体撮像素子51、カバーガラス52、レンズ群53、および絞り54は、光軸xに沿って配置される。   The lens group 53 is disposed on the imaging surface side of the solid-state imaging device 51, and includes, for example, a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens L4. The stop 54 is disposed between the third lens L3 and the fourth lens L4. The cover glass 52 is disposed on the lens group 53 side of the solid-state image sensor 51 and protects the solid-state image sensor 51 from the external environment. The solid-state imaging device 51 is an electronic component that converts light that has passed through the lens group 53 into an electrical signal, and is, for example, a CCD or a CMOS. The solid-state image sensor 51, the cover glass 52, the lens group 53, and the stop 54 are disposed along the optical axis x.

撮像装置50では、被写体側より入射した光は、第1のレンズL1、第2のレンズL2、第3のレンズL3、絞り54、第4のレンズL4、およびカバーガラス52を通って固体撮像素子51に入射する。この入射した光を固体撮像素子51が電気信号に変換し、画像信号として出力する。   In the imaging device 50, light incident from the subject side passes through the first lens L 1, the second lens L 2, the third lens L 3, the diaphragm 54, the fourth lens L 4, and the cover glass 52, and the solid-state imaging device. 51 is incident. The solid-state image sensor 51 converts the incident light into an electric signal and outputs it as an image signal.

近赤外線カットフィルター1は、例えば、カバーガラス52、レンズ群53、すなわち第1のレンズL1、第2のレンズL2、第3のレンズL3、もしくは第4のレンズL4として用いられる。言い換えれば、近赤外線カットフィルター1の光学多層膜3は、従来の撮像装置のカバーガラスやレンズ群を透明基板2とし、この透明基板2の表面に設けられる。撮像装置50のカバーガラス52やレンズ群53に近赤外線カットフィルター1を適用することで、入射角度依存性を抑制しつつ、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯を拡張でき、その特性を向上できる。   The near-infrared cut filter 1 is used as, for example, a cover glass 52 and a lens group 53, that is, a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, or a fourth lens L4. In other words, the optical multilayer film 3 of the near-infrared cut filter 1 is provided on the surface of the transparent substrate 2 using the cover glass or lens group of a conventional imaging device as the transparent substrate 2. By applying the near-infrared cut filter 1 to the cover glass 52 and the lens group 53 of the imaging device 50, the transmission band in the visible region and the stopband in the ultraviolet region and the near-infrared region can be expanded while suppressing the incident angle dependency. , The characteristics can be improved.

以下、実施例を参照してより具体的に説明する。
なお、例1〜4が、本発明の近赤外線カットフィルターの実施例である。また、例5〜14は、各構成の積層膜のものについて、光学シミュレーションにより各入射角における分光透過率を求めたものである。
Hereinafter, more specific description will be given with reference to examples.
Examples 1 to 4 are examples of the near-infrared cut filter of the present invention. In Examples 5 to 14, the spectral transmittance at each incident angle was obtained by optical simulation for the laminated film having each configuration.

(例1)
近赤外線カットフィルターは、透明基板の一方の主面に光学多層膜の一部となる透過帯構成部を有し、他方の主面に光学多層膜の一部となる阻止帯構成部を有する構成とした。ここで、透明基板は、無色透明ガラス(ショット社製、商品名:D263、厚み:0.3mm)、または近赤外線カットガラス(旭硝子社製、商品名:NF−50T、厚み:0.26mm)とした。
(Example 1)
The near-infrared cut filter has a transmission band constituent part that becomes a part of the optical multilayer film on one main surface of the transparent substrate, and a blocking band constituent part that becomes a part of the optical multilayer film on the other main surface It was. Here, the transparent substrate is colorless and transparent glass (product name: D263, thickness: 0.3 mm) or near infrared cut glass (product name: NF-50T, thickness: 0.26 mm) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. It was.

透過帯構成部は、表1に示すような構成を有する第1の形態の透過帯構成部とした。なお、表中の層数は、透明基板側からの層数である。ここで、透過帯構成部は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をM、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[LMHML]の基本単位から構成されるものであり、層数が84層、TiO膜の平均光学膜厚Tが119.1nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが138.7nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが45.3nm、T/T=2.6、T/T=3.1となるものである。The transmission band constituting part was the first form of the transmission band constituting part having the structure shown in Table 1. The number of layers in the table is the number of layers from the transparent substrate side. Here, the transmission band component is H for a TiO 2 film that is a high refractive index film, M for a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film, and L for a SiO 2 film that is a low refractive index film. and those composed of the basic unit of essentially [LMHML], 84 layers the number of layers, the average optical thickness T H of the TiO 2 film 119.1Nm, average optical thickness of the Ta 2 O 5 film T M Is 138.7 nm, the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 45.3 nm, T H / T L = 2.6, and T M / T L = 3.1.

阻止帯構成部は、表2に示すような構成を有する第2の形態の阻止帯構成部とした。ここで、阻止帯構成部は、1〜22層が紫外側阻止帯構成部、23〜93層が近赤外側阻止帯構成部である。紫外側阻止帯構成部は、高屈折率膜であるTiO膜をH、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[HL]の基本単位から構成されるものであり、層数が22層、TiO膜の平均光学膜厚Tが55.4nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが117.0nm、T/T=0.47となるものである。The blocking band constituting section is a second form of the blocking band constituting section having a configuration as shown in Table 2. Here, as for a stopband structure part, 1-22 layers are ultraviolet side stopband structure parts, and 23-93 layers are near-infrared side stopband structure parts. The ultraviolet-side stopband constituent part is basically composed of a basic unit of [HL], where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film and L is an SiO 2 film that is a low refractive index film. Yes, the number of layers is 22, the average optical thickness T H of the TiO 2 film is 55.4 nm, the average optical thickness T L of the SiO 2 film is 117.0 nm, and T H / T L = 0.47 It is.

近赤外側阻止帯構成部は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をM、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき基本的に[LMHML]の基本単位から構成されるものであり、層数が70層、TiO膜の平均光学膜厚Tが119.5nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが95.4nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが224.2nm、T/T=0.5、T/T=0.4となるものである。The near-infrared-side stopband component is basically formed when H is a TiO 2 film that is a high refractive index film, M is a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film, and L is a SiO 2 film that is a low refractive index film. In particular, it is composed of [LMMHML] basic units, the number of layers is 70, the average optical film thickness T H of the TiO 2 film is 119.5 nm, and the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 95.4 nm, the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 224.2 nm, T H / T L = 0.5, and T M / T L = 0.4.

Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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この近赤外線カットフィルターについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。図2に、透明基板として無色透明ガラスを用いたときの分光透過率を、図3に、透明基板として近赤外線カットガラスを用いたときの分光透過率を示す。また、図4に、無色透明ガラスに透過帯構成部のみを形成したときの分光透過率、図5に、無色透明ガラスに阻止帯構成部のみを形成したときの分光透過率を示す。   For this near-infrared cut filter, the spectral transmittance when the incident angle θ was 0 ° and the spectral transmittance when the incident angle θ was 30 ° were determined by optical simulation. FIG. 2 shows the spectral transmittance when colorless transparent glass is used as the transparent substrate, and FIG. 3 shows the spectral transmittance when near infrared cut glass is used as the transparent substrate. FIG. 4 shows the spectral transmittance when only the transmission band constituent part is formed on the colorless transparent glass, and FIG. 5 shows the spectral transmittance when only the blocking band constituent part is formed on the colorless transparent glass.

また、表3に、近赤外線カットフィルターの分光透過率(透明基板として無色透明ガラスを用いたもの(図2))における主な数値を示す。また、表4、5に、透過帯構成部、阻止帯構成部の分光透過率(図4、5)における主な数値を示す。   Table 3 shows main numerical values in the spectral transmittance of the near-infrared cut filter (using colorless transparent glass as the transparent substrate (FIG. 2)). Tables 4 and 5 show main numerical values in the spectral transmittances (FIGS. 4 and 5) of the transmission band constituent part and the stop band constituent part.

Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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図2から明らかなように、この近赤外線カットフィルターによれば、入射角度依存性が抑制されるとともに、透過帯、ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張され、また入射角度が大きくなったときのリップルの発生も抑制されることが認められる。この近赤外線カットフィルターは、非常に広い透過帯を有することから、近赤外線カットガラス等の吸収型色ガラスとの併用に好適である。   As is apparent from FIG. 2, the near-infrared cut filter suppresses the incident angle dependence, expands the transmission band, and the ultraviolet and near-infrared stop bands, and increases the incident angle. It is recognized that the generation of ripples during the operation is also suppressed. Since this near-infrared cut filter has a very wide transmission band, it is suitable for combined use with absorptive colored glass such as near-infrared cut glass.

(例2)
近赤外線カットフィルターは、透明基板の一方の主面に光学多層膜の一部となる透過帯構成部が形成され、他方の主面に光学多層膜の一部となる阻止帯構成部が形成された構成とした。ここで、透明基板、阻止帯構成部は、例1と同様とした。
(Example 2)
The near-infrared cut filter has a transmission band component that is a part of the optical multilayer film on one main surface of the transparent substrate, and a blocking band component that is a part of the optical multilayer film on the other main surface. The configuration was as follows. Here, the transparent substrate and the blocking band constituting part were the same as in Example 1.

透過帯構成部は、表6に示すような構成を有する第2の形態の透過帯構成部とした。ここで、透過帯構成部は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をMとしたとき、基本的に[HM]の基本単位から構成されるものである。また、層数が52層、TiO膜の平均光学膜厚Tが210.7nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが171.4nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが191.3nm、T/T=1.2となるものである。The transmission band constituting part is the second form of the transmission band constituting part having the structure shown in Table 6. Here, when the TiO 2 film that is a high refractive index film is H and the Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film is M, the transmission band constituting portion is basically composed of basic units of [HM]. Is. Further, the number of layers is 52, the average optical film thickness T H of the TiO 2 film is 210.7 nm, the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 171.4 nm, and the average optical film thickness T L of the SiO 2 film. 191.3 nm and T H / T M = 1.2.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この近赤外線カットフィルターについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。図6に、透明基板として無色透明ガラスを用いたときの分光透過率を、図7に、透明基板として近赤外線カットガラスを用いたときの分光透過率を示す。また、図8に、無色透明ガラスに透過帯構成部のみを形成したときの分光透過率を示す。   For this near-infrared cut filter, the spectral transmittance when the incident angle θ was 0 ° and the spectral transmittance when the incident angle θ was 30 ° were determined by optical simulation. FIG. 6 shows the spectral transmittance when colorless transparent glass is used as the transparent substrate, and FIG. 7 shows the spectral transmittance when near infrared cut glass is used as the transparent substrate. Further, FIG. 8 shows the spectral transmittance when only the transmission band constituting part is formed on the colorless transparent glass.

また、表7に、近赤外線カットフィルターの分光透過率(透明基板として無色透明ガラスを用いたもの(図6))における主な数値を示す。また、表8に、透過帯構成部の分光透過率(図8)における主な数値を示す。   Table 7 shows the main numerical values in the spectral transmittance of the near-infrared cut filter (using colorless transparent glass as the transparent substrate (FIG. 6)). Table 8 shows the main numerical values in the spectral transmittance (FIG. 8) of the transmission band constituting part.

Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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図6から明らかなように、この近赤外線カットフィルターについても、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張され、また入射角度が大きくなったときのリップルの発生も抑制されることが認められる。この近赤外線カットフィルターについては、例1、すなわち第1の形態の透過帯構成部を有すると比べ、特に入射角度依存性が抑制されるために好ましい。   As apparent from FIG. 6, the near-infrared cut filter also suppresses the incident angle dependency, expands the visible transmission band and the ultraviolet and near-infrared stop bands, and increases the incident angle. It is recognized that the occurrence of ripples is also suppressed. This near-infrared cut filter is preferable because the dependency on the incident angle is particularly suppressed as compared with Example 1, that is, having the transmission band component of the first embodiment.

(例3)
近赤外線カットフィルターは、透明基板の一方の主面に光学多層膜の一部となる透過帯構成部が形成され、他方の主面に光学多層膜の一部となる阻止帯構成部が形成された構成とした。ここで、透明基板、阻止帯構成部は、例1と同様とした。
(Example 3)
The near-infrared cut filter has a transmission band component that is a part of the optical multilayer film on one main surface of the transparent substrate, and a blocking band component that is a part of the optical multilayer film on the other main surface. The configuration was as follows. Here, the transparent substrate and the blocking band constituting part were the same as in Example 1.

透過帯構成部は、表9に示すような構成を有する第1の形態の透過帯構成部とした。ここで、透過帯構成部は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をM、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[HML]の基本単位から構成されるものである。また、層数が84層、TiO膜の平均光学膜厚Tが223.8nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが117.5nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが30.4nm、T/T=7.4、T/T=3.9となるものである。The transmission band constituting part was the first form of the transmission band constituting part having the structure shown in Table 9. Here, the transmission band component is H for a TiO 2 film that is a high refractive index film, M for a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film, and L for a SiO 2 film that is a low refractive index film. It is basically composed of basic units of [HML]. Further, the number of layers is 84, the average optical film thickness T H of the TiO 2 film is 223.8 nm, the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 117.5 nm, and the average optical film thickness T L of the SiO 2 film. Are 30.4 nm, T H / T L = 7.4, and T M / T L = 3.9.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この近赤外線カットフィルターについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。図9に、透明基板として無色透明ガラスを用いたときの分光透過率を、図10に、透明基板として無近赤外線カットガラスを用いたときの分光透過率を示す。また、図11に、無色透明ガラスに透過帯構成部のみを形成したときの分光透過率を示す。   For this near-infrared cut filter, the spectral transmittance when the incident angle θ was 0 ° and the spectral transmittance when the incident angle θ was 30 ° were determined by optical simulation. FIG. 9 shows the spectral transmittance when colorless transparent glass is used as the transparent substrate, and FIG. 10 shows the spectral transmittance when near-infrared cut glass is used as the transparent substrate. In addition, FIG. 11 shows the spectral transmittance when only the transmission band constituting part is formed on the colorless transparent glass.

また、表10に、近赤外線カットフィルターの分光透過率(透明基板として無色透明ガラスを用いたもの(図9))における主な数値を示す。また、表11に、透過帯構成部の分光透過率(図11)における主な数値を示す。   Table 10 shows main numerical values in the spectral transmittance of the near-infrared cut filter (using colorless transparent glass as the transparent substrate (FIG. 9)). Table 11 shows the main numerical values in the spectral transmittance (FIG. 11) of the transmission band constituting part.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
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図9から明らかなように、この近赤外線カットフィルターについても、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張され、また入射角度が大きくなったときのリップルの発生も抑制されることが認められる。この近赤外線カットフィルターについては、例1の近赤外線カットフィルター、すなわち第1の形態の透過帯構成部を有し、この第1の形態の透過帯構成部が[LMHML]の基本単位の繰り返し構造を有するものと比べて透過帯の幅は若干狭くなるが、基本的に[HML]の基本単位から構成されるために各膜の平均光学膜厚の自由度が高いために好ましい。   As is clear from FIG. 9, the near-infrared cut filter also suppresses the incident angle dependency, extends the visible transmission band and the ultraviolet and near-infrared stop bands, and increases the incident angle. It is recognized that the occurrence of ripples is also suppressed. About this near-infrared cut filter, it has the near-infrared cut filter of Example 1, that is, the transmission band constituent part of the first form, and the transmission band constituent part of the first form is a repeating structure of a basic unit of [LMMHML] Although the width of the transmission band is slightly narrower than that having the above, it is preferable because the degree of freedom of the average optical film thickness of each film is high because it is basically composed of basic units of [HML].

(例4)
近赤外線カットフィルターは、透明基板の一方の主面に光学多層膜の一部となる透過帯構成部が形成され、他方の主面に光学多層膜の一部となる阻止帯構成部が形成された構成とした。ここで、透明基板、阻止帯構成部は、例1と同様とした。
(Example 4)
The near-infrared cut filter has a transmission band component that is a part of the optical multilayer film on one main surface of the transparent substrate, and a blocking band component that is a part of the optical multilayer film on the other main surface. The configuration was as follows. Here, the transparent substrate and the blocking band constituting part were the same as in Example 1.

透過帯構成部は、表12に示すような構成を有する第2の形態の透過帯構成部とした。ここで、透過帯構成部は、例2と同様、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をMとしたとき、基本的に[HM]の基本単位から構成されるものである。また、層数が59層、TiO膜の平均光学膜厚Tが245.7nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが137.0nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが126.0nm、T/T=1.8となるものである。The transmission band constituting part is the second form of the transmission band constituting part having the structure shown in Table 12. Here, in the same manner as in Example 2, when the TiO 2 film, which is a high refractive index film, is H, and the Ta 2 O 5 film, which is a medium refractive index film, is M, the transmission band component is basically [HM]. It consists of basic units. Further, the number of layers is 59, the average optical film thickness T H of the TiO 2 film is 245.7 nm, the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 137.0 nm, and the average optical film thickness T L of the SiO 2 film. Is 126.0 nm and T H / T M = 1.8.

Figure 2013042738
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この近赤外線カットフィルターについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。図12に、透明基板として無色透明ガラスを用いたときの分光透過率を、図13に、透明基板として近赤外線カットガラスを用いたときの分光透過率を示す。また、図14に、無色透明ガラスに透過帯構成部のみを形成したときの分光透過率を示す。   For this near-infrared cut filter, the spectral transmittance when the incident angle θ was 0 ° and the spectral transmittance when the incident angle θ was 30 ° were determined by optical simulation. FIG. 12 shows the spectral transmittance when colorless transparent glass is used as the transparent substrate, and FIG. 13 shows the spectral transmittance when near infrared cut glass is used as the transparent substrate. In addition, FIG. 14 shows the spectral transmittance when only the transmission band constituting part is formed on the colorless transparent glass.

また、表13に、近赤外線カットフィルターの分光透過率(透明基板として無色透明ガラスを用いたもの(図12))における主な数値を示す。また、表14に、透過帯構成部の分光透過率(図14)における主な数値を示す。   Table 13 shows main numerical values in the spectral transmittance of the near-infrared cut filter (using colorless transparent glass as the transparent substrate (FIG. 12)). Table 14 shows the main numerical values in the spectral transmittance (FIG. 14) of the transmission band constituting part.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
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図12から明らかなように、この近赤外線カットフィルターについても、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張され、また入射角度が大きくなったときのリップルの発生も抑制されることが認められる。この近赤外線カットフィルターについては、例2の近赤外線カットフィルター、すなわち同様な形態の透過帯構成部(第2の形態の透過帯構成部)を有するものに比べてT/Tが大きいために、紫外側の阻止帯の幅が広くなり、より阻止帯が明確となっている。As is apparent from FIG. 12, the near-infrared cut filter also suppresses the dependence on the incident angle, expands the visible transmission band and the ultraviolet and near-infrared stop bands, and increases the incident angle. It is recognized that the occurrence of ripples is also suppressed. This near-infrared cut filter has a larger T H / T M than the near-infrared cut filter of Example 2, that is, a filter having a similar configuration of the transmission band component (transmission band component of the second configuration). Moreover, the width of the stop band on the ultraviolet side becomes wider, and the stop band becomes clearer.

(例5)
透明基板としての無色透明ガラスに、例1の阻止帯構成部と同一構成の積層膜のみを有するもの(透過帯構成部なし)について、入射角θが0°、30°、40°のときの分光透過率を光学シミュレーションにより求めた。図15に結果を示す。
(Example 5)
When the colorless transparent glass as the transparent substrate has only the laminated film having the same configuration as the blocking band component of Example 1 (without the transmission band component), the incident angle θ is 0 °, 30 °, and 40 °. Spectral transmittance was determined by optical simulation. FIG. 15 shows the result.

積層膜は、既に説明したように、1〜22層が紫外側阻止帯構成部、23〜93層が近赤外側阻止帯構成部となるものである。一般に、阻止帯構成部については、入射角度が大きくなったときに透過帯にリップルが発生しやすく、特に近赤外側の阻止帯を広くしようとした場合にリップルが発生しやすい。この阻止帯構成部、特に近赤外側阻止帯構成部によれば、例えば、T/T=0.5、T/T=0.4とすることで、近赤外側の阻止帯を広くしつつ、入射角度が大きくなったときのリップルの発生も抑制できる。As already described, in the laminated film, 1 to 22 layers are ultraviolet side stop band constituent parts, and 23 to 93 layers are near infrared side stop band constituent parts. In general, with respect to the stopband component, ripples are likely to occur in the transmission band when the incident angle is increased, and ripples are particularly likely to occur when attempting to widen the stopband on the near infrared side. According to this stopband constituent part, in particular, the near infrared side stopband constituent part, for example, by setting T H / T L = 0.5 and T M / T L = 0.4, the stop band on the near infrared side The generation of ripples when the incident angle increases can be suppressed.

(例6)
透明基板としての無色透明ガラスに、表15に示す構成の積層膜を有するもの(阻止帯構成部なし)について、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 6)
With respect to a transparent transparent glass having a laminated film having the structure shown in Table 15 (without a blocking band component), the spectral transmittance when the incident angle θ is 0 ° and the incident angle θ are obtained by optical simulation. The spectral transmittance when the angle is 30 ° was determined.

なお、この積層膜は、基本的に第1の形態の透過帯構成部における中屈折率膜を等価膜により置き換えたものである。等価膜への置き換え前の構成は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をM、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的にL[LMHML]^25の構成([LMHML]^25は、[LMHML]の基本単位を25単位繰り返した構成を示す)を有するものであって、TiO膜の平均光学膜厚をT、Ta膜の平均光学膜厚をT、SiO膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T:T:T=8:4:1となるものである。なお、基本単位間に形成されるLLの重なり部分をまとめてLと見なした場合、T:T:T=8:4:2となるものである。This laminated film is basically obtained by replacing the middle refractive index film in the transmission band constituting portion of the first form with an equivalent film. The configuration before the replacement with the equivalent film is such that the high refractive index film TiO 2 film is H, the medium refractive index film Ta 2 O 5 film is M, and the low refractive index film SiO 2 film is L. Basically, it has a configuration of L [LMMHML] ^ 25 ([LMMHML] ^ 25 indicates a configuration in which the basic unit of [LMMHML] is repeated by 25 units), and the average optical film thickness of the TiO 2 film Is T H , the average optical film thickness of the Ta 2 O 5 film is T M , and the average optical film thickness of the SiO 2 film is T L , T H : T M : T L = 8: 4: 1 It is. When the overlapping portions of LL formed between the basic units are collectively regarded as L, T H : T M : T L = 8: 4: 2.

等価膜への置き換えは、中屈折率膜であるTa膜をTiO膜とSiO膜とで置き換え、置き換え後の構成は、層数が98層、TiO膜の平均光学膜厚Tが144.5nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが47.3nm、T/T=3.1となるものである。図16に結果を示す。また、表16に、分光透過率における主な数値を示す。The replacement with the equivalent film is performed by replacing the Ta 2 O 5 film, which is a medium refractive index film, with a TiO 2 film and a SiO 2 film, and the configuration after the replacement is 98 layers and the average optical film thickness of the TiO 2 film. T H is 144.5 nm, the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 47.3 nm, and T H / T L = 3.1. FIG. 16 shows the result. Table 16 shows main numerical values in the spectral transmittance.

Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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透過帯構成部の中屈折率膜を等価膜に置き換えると、やや透過帯が狭くなる。これは、等価膜が特定波長の屈折率を前提に膜厚を割り振るため、屈折率の波長依存性を無視することになり、L[LMHML]^25の理想型を完全には再現できないことによる。このため最適化処理により透過帯を広げる調整を行うと、その過程で層数が減少する。それでも例1の透過帯構成部よりも層数が増え、物理膜厚が10nm程度、もしくはそれ以下のきわめて薄い膜が増え、実際の膜厚制御は非常に難しくなる。一方、入射角度依存性を抑制する効果は例1の透過帯構成部のような等価膜を有しないものと比べればやや劣るが、殆ど誤差範囲内にできる。すなわち、等価膜を用いた場合であっても、入射角度依存性の抑制を含めた殆どの特性を再現できる。   If the middle refractive index film of the transmission band constituting part is replaced with an equivalent film, the transmission band becomes somewhat narrower. This is because the equivalent film allocates the film thickness on the premise of the refractive index of a specific wavelength, so the wavelength dependence of the refractive index is ignored, and the ideal type of L [LMMHML] ^ 25 cannot be completely reproduced. . For this reason, if adjustment is performed to widen the transmission band by the optimization process, the number of layers decreases in the process. Nevertheless, the number of layers is increased as compared with the transmission band constituting portion of Example 1, and the number of extremely thin films having a physical film thickness of about 10 nm or less is increased, so that the actual film thickness control becomes very difficult. On the other hand, the effect of suppressing the incident angle dependency is slightly inferior to that of the transmission band constituting portion of Example 1 that does not have an equivalent film, but can be almost within the error range. That is, even when an equivalent film is used, most characteristics including suppression of the incident angle dependency can be reproduced.

(例7)
透明基板としての無色透明ガラスに、表17〜24に示す各種の構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 7)
About the thing which has the laminated film of the various structures shown to Tables 17-24 in the colorless transparent glass as a transparent substrate, the spectral transmittance when incident angle (theta) is 0 degree, and incident angle (theta) is 30 degrees by optical simulation. The spectral transmittance at that time was obtained.

なお、各積層膜は、TiO膜をH、Ta膜をM、SiO膜をLとしたとき、基本的にL[LMHML]^25の構成を有するものであって、TiO膜の平均光学膜厚T、Ta膜の平均光学膜厚T、SiO膜の平均光学膜厚Tの比率を変更したものであり、一部は第1の形態の透過帯構成部として用いられるものである。結果を図17〜24に示す。また、近赤側カット波長の透過率10%付近における波長のシフト量を表25にまとめて示す。Each laminated film basically has a configuration of L [LMMHML] ^ 25, where H is the TiO 2 film, M is the Ta 2 O 5 film, and L is the SiO 2 film, and TiO 2 The ratio of the average optical film thickness T H of the film, the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film, and the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is changed, and part of the transmission of the first embodiment It is used as a band component. The results are shown in FIGS. Further, Table 25 collectively shows the shift amount of the wavelength in the vicinity of 10% transmittance of the near red side cut wavelength.

Figure 2013042738
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、Tの比率を増やしていくと、入射角依存性が低減する。T、Tを同比率で大きくする場合、Tに対して等倍以上であれば−19nmの波長のシフト量に収まる計算となる。しかし、リップル調整等を行っていない非常に単純な構成であることから、実際には入射角度が大きくなるとPS分離が起こり、透過率が高い部分と低い部分とにおける差異は透過率が高い部分の方が大きくなり、ある程度の余裕が必要となる。従って、例1の結果も考慮し、T/T、T/Tはともに2以上が好適な数値となる。Increasing the ratio of T H and T M decreases the incident angle dependency. T H, when increasing the T M in the same proportion, the calculation that fits to the shift amount of the wavelength of -19nm equal to or more than equal times the T L. However, since it is a very simple configuration that does not perform ripple adjustment etc., PS separation actually occurs when the incident angle increases, and the difference between the high transmittance portion and the low transmittance portion is that of the high transmittance portion. It becomes larger and requires some margin. Accordingly, in consideration of the result of Example 1, both T H / T L and T M / T L are preferably 2 or more.

上限については波長シフトの観点からは考慮する必要がないが、相対的にTが下がる関係で、すなわち屈折率の低いSiO膜の膜厚が低下して膜厚制御が困難となることなどから、T/T、T/Tともに5以下が好適である。なお、比率によって紫外側の阻止帯の幅が狭くなったり、透過帯の幅が若干変化するが、例1の結果も合わせて、上記範囲内が好適である。There is no need to consider the upper limit from the viewpoint of wavelength shift, but because of the relative decrease in TL , that is, the film thickness of the SiO 2 film having a low refractive index is lowered, making it difficult to control the film thickness. Therefore, both T H / T L and T M / T L are preferably 5 or less. Depending on the ratio, the width of the blocking band on the ultraviolet side is narrowed or the width of the transmission band is slightly changed, but the above range is preferable together with the result of Example 1.

(例8)
透明基板としての無色透明ガラスに、表26に示す各構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 8)
With respect to a transparent transparent substrate having a laminated film having each of the constitutions shown in Table 26, the optical transmission shows a spectral transmittance when the incident angle θ is 0 °, and a case where the incident angle θ is 30 °. Spectral transmittance was determined.

なお、各積層膜は、TiO膜をH、Ta膜をM、SiO膜をLとしたとき、基本的に0.5L/[MH]^25/0.5Lの構成を有するものであって、各TiO膜、各Ta膜をそれぞれ基本的に同一の光学膜厚となるように積層し、この光学膜厚を変更して、TiO膜の平均光学膜厚T、Ta膜の平均光学膜厚Tの比率を変更したものであり、一部は第2の形態の透過帯構成部となるものである。結果を図25〜30に示す。また、近赤側カット波長の透過率50%付近におけるシフト量を表27にまとめて示す。Each laminated film basically has a configuration of 0.5 L / [MH] ^ 25 / 0.5 L, where TiO 2 film is H, Ta 2 O 5 film is M, and SiO 2 film is L. Each TiO 2 film and each Ta 2 O 5 film are laminated so as to have basically the same optical film thickness, and the optical film thickness is changed to change the average optical film thickness of the TiO 2 film. T H, is obtained by changing the ratio of the average optical thickness T M of the Ta 2 O 5 film, some are made of a transmission band structure of the second embodiment. The results are shown in FIGS. Table 27 summarizes the shift amount in the vicinity of 50% transmittance at the near-red side cut wavelength.

Figure 2013042738
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Figure 2013042738
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初層と最終層に設けられたSiO膜はリップル調整部として設けられたものであるが、カット波長を形成する部分に関係しないことから、波長シフトには殆ど影響しない。なお、波長シフトは近赤側カット波長の透過率50%付近のものである。この積層膜については、基本構成に低屈折率膜としてのSiO膜を有しないことから波長シフトが小さい。Tの比率を大きくした方がシフト量は小さくなるが、大きくしても小さくしても比率が大きくなりすぎると近赤外側の阻止帯が小さくなることから、層数を増やす必要がある。なお、T:TにおいてTの比率が大きい場合には、T:T=1.2:1、Tの比率が大きい場合には、T:T=1:1.5よりそれぞれの比率が大きくなると紫外側の阻止帯が明確になる。The SiO 2 films provided in the first layer and the final layer are provided as the ripple adjustment unit, but have almost no influence on the wavelength shift because they are not related to the part that forms the cut wavelength. Note that the wavelength shift is about 50% transmittance of the near-red cut wavelength. This laminated film has a small wavelength shift because it has no SiO 2 film as a low refractive index film in its basic structure. While better to increase the proportion of T H is the shift amount is small, since the inhibition zone with near-infrared side ratio be smaller or larger becomes too large decreases, it is necessary to increase the number of layers. Incidentally, T H: when the ratio of T H is large in T M, T H: T M = 1.2: 1, when the ratio of T M is large, T H: T M = 1 : 1. When the ratio is larger than 5, the ultraviolet-side stop band becomes clear.

従って、Tの比率を上げつつ、比率をある程度以上とすることが好ましいが、TとTとの比率を大きくしすぎると一方の膜厚が極端に薄くなり、例えば、近赤側の阻止帯が小さくなることにより層数を増やす必要等がある。よって、T/Tの範囲は必ずしも限定されないが、Tの比率が大きい場合には、1.2以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上がさらに好ましい。また、その上限値は、5.0以下が好ましく、4.0以下がより好ましい。一方、Tの比率が大きいものについては、必ずしも積極的に利用する理由はないが、十分に使用可能であり、T/Tは、0.7以下が好ましく、0.3以上が好ましい。Thus, while increasing the ratio of T H, although it is preferable that the ratio certain level, one of the film thickness when the ratio is too large between T H and T M becomes extremely thin, for example, the near side of the There is a need to increase the number of layers by reducing the stop band. Thus, although the range of T H / T M is not necessarily limited, when the ratio of T H is large, preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, 2.0 or more is more preferable. Moreover, the upper limit is preferably 5.0 or less, and more preferably 4.0 or less. On the other hand, for those ratios of T M is large, but not necessarily reason to use positively, is sufficiently available, T H / T M is preferably 0.7 or less, preferably 0.3 or more .

(例9)
透明基板としての無色透明ガラスに、表28に示す構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 9)
For a transparent transparent substrate having a laminated film having the structure shown in Table 28, spectral transmittance when the incident angle θ is 0 ° and spectral when the incident angle θ is 30 ° are obtained by optical simulation. The transmittance was determined.

なお、この積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[HL]の基本単位から構成されるものであり、TiO膜の平均光学膜厚Tが109.8nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが41.1nm、T/Tが2.7となるものであり、例えば、第2の形態の阻止帯構成部における紫外側阻止帯構成部に適用できるものである。結果を図31に示す。This laminated film is basically composed of a basic unit of [HL], where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film and L is an SiO 2 film that is a low refractive index film. The average optical film thickness T H of the TiO 2 film is 109.8 nm, the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 41.1 nm, and T H / T L is 2.7. The present invention can be applied to an ultraviolet-side stop band constituent part in the stop band constituent part of the form The results are shown in FIG.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この積層膜によれば、紫外域の阻止帯が狭くなる。図示しないが、T/TにおけるTの比率を上げるとさらに紫外域の阻止帯は狭くなる。例5における1〜22層の紫外側阻止帯構成部では300〜400nmをカットできるが、この積層膜では300〜350nmのカットが不十分になる。According to this laminated film, the ultraviolet band is narrowed. Although not shown, further inhibition zone in the ultraviolet range increasing the ratio of T H in T H / T L becomes narrower. In the ultraviolet blocking band constituting part of 1 to 22 layers in Example 5, 300 to 400 nm can be cut, but in this laminated film, the cut of 300 to 350 nm is insufficient.

(例10)
透明基板の一方の主面に、表29に示すような構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 10)
When one of the main surfaces of the transparent substrate has a laminated film having a structure as shown in Table 29, the optical transmission shows that the spectral transmittance when the incident angle θ is 0 ° and the incident angle θ is 30 °. The spectral transmittance of was determined.

透明基板は、例1と同様の透明基板とした。積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[HL]の基本単位から構成されるものであり、層数が50層、TiO膜の平均光学膜厚Tが185.8nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが197.8nm、T/T=0.9となるものである。この積層膜については、透明基板に単独で形成した場合、本発明の近赤外線カットフィルターの比較例となるものである。図32、透明基板として無色透明ガラスを用いたときの分光透過率を、図33、透明基板として近赤外線カットガラスを用いたときの分光透過率を示す。また、表30に、分光透過率(透明基板として無色透明ガラスを用いたもの(図32))における主な数値を示す。The transparent substrate was the same transparent substrate as in Example 1. The laminated film is basically composed of a basic unit of [HL], where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film and L is an SiO 2 film that is a low refractive index film. but 50 layers, in which the average optical thickness T H of the TiO 2 film 185.8Nm, the average optical thickness T L of the SiO 2 film becomes 197.8Nm, a T H / T L = 0.9. This laminated film is a comparative example of the near-infrared cut filter of the present invention when formed alone on a transparent substrate. FIG. 32 shows the spectral transmittance when colorless transparent glass is used as the transparent substrate, and FIG. 33 shows the spectral transmittance when near infrared cut glass is used as the transparent substrate. In addition, Table 30 shows main numerical values in spectral transmittance (those using colorless transparent glass as a transparent substrate (FIG. 32)).

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この積層膜については、透過帯および阻止帯の幅は十分に確保できるが、入射角度依存性が大きく、また透過帯におけるリップルも大きいことが認められた。   With respect to this laminated film, it was confirmed that the width of the transmission band and the stop band can be sufficiently secured, but the dependency on the incident angle is large and the ripple in the transmission band is also large.

(例11)
透明基板の一方の主面に、表31に示すような構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 11)
When one of the main surfaces of the transparent substrate has a laminated film having a structure as shown in Table 31, the optical transmission shows a spectral transmittance when the incident angle θ is 0 ° and an incident angle θ is 30 °. The spectral transmittance of was determined.

透明基板は、例1と同様の透明基板(無色透明ガラス)とした。積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をM、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[LMHML]の基本単位から構成されるものであり、層数が96層、TiO膜の平均光学膜厚Tが81.2nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが93.5nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが150.4nm、T/T=0.5、T/T=0.6となるものである。図34に分光透過率を示す。また、表32に分光透過率における主な数値を示す。The transparent substrate was the same transparent substrate (colorless transparent glass) as in Example 1. The laminated film is basically [LMHMML, where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film, M is a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film, and L is an SiO 2 film that is a low refractive index film. ] and those composed of a basic unit of 96 layers the number of layers, the average optical thickness T H of the TiO 2 film is 81.2Nm, average optical thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 93.5Nm, The average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 150.4 nm, T H / T L = 0.5, and T M / T L = 0.6. FIG. 34 shows the spectral transmittance. Table 32 shows main numerical values in the spectral transmittance.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この積層膜については、波長シフトがやや大きくなる。また、入射角θが0〜30°でのP、S分離が大きく、近赤外側にその影響が出ている。このため、透過率が50%を超える部分と超えない部分とでシフト量が異なる。   For this laminated film, the wavelength shift is slightly increased. Further, the P and S separation is large when the incident angle θ is 0 to 30 °, and the influence appears on the near infrared side. For this reason, the shift amount differs between a portion where the transmittance exceeds 50% and a portion where the transmittance does not exceed 50%.

(例12)
透明基板の一方の主面に、表33に示すような構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。
(Example 12)
When one of the main surfaces of the transparent substrate has a laminated film having a structure as shown in Table 33, the optical transmission shows that the incident light angle θ is 0 ° and the incident light angle θ is 30 °. The spectral transmittance of was determined.

透明基板は、例1と同様の透明基板(無色透明ガラス)とした。積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、中屈折率膜であるTa膜をMとしたとき、基本的に[HM]の基本単位から構成するとともに、各屈折率膜を同一の光学膜厚としたものであり、層数が52層、1層目と52層目とにリップル調整膜としてのSiO膜を有し、TiO膜の平均光学膜厚Tが188.6nm、Ta膜の平均光学膜厚Tが185.2nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが107.5nm、T/T=1となるものである。図35に分光透過率を示す。また、表34に分光透過率における主な数値を示す。The transparent substrate was the same transparent substrate (colorless transparent glass) as in Example 1. The laminated film is basically composed of a basic unit of [HM], where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film and M is a Ta 2 O 5 film that is a medium refractive index film. The films have the same optical film thickness, the number of layers is 52, the first layer and the 52nd layer have SiO 2 films as ripple adjustment films, and the average optical film thickness T H of the TiO 2 film. Is 188.6 nm, the average optical film thickness T M of the Ta 2 O 5 film is 185.2 nm, the average optical film thickness T L of the SiO 2 film is 107.5 nm, and T H / T M = 1. FIG. 35 shows the spectral transmittance. Table 34 shows main numerical values in the spectral transmittance.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この積層膜については、透過帯の幅を広くでき、入射角度依存性も抑制できるが、紫外側の阻止帯が十分に現れないことが認められる。   With respect to this laminated film, the width of the transmission band can be widened and the incident angle dependency can be suppressed, but it is recognized that the ultraviolet-side stop band does not sufficiently appear.

(例13)
透明基板の一方の主面に、表35に示すような構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、入射角θが30°のときの分光透過率、および入射角θが40°のときの分光透過率を求めた。
(Example 13)
For one having a laminated film having a structure as shown in Table 35 on one main surface of the transparent substrate, the optical transmission shows a spectral transmittance when the incident angle θ is 0 °, and when the incident angle θ is 30 °. The spectral transmittance and the spectral transmittance when the incident angle θ was 40 ° were determined.

透明基板は、例1と同様の透明基板とした。積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたとき、基本的に[HL]の基本単位から構成したものであり、層数が44層、1〜23層目が近赤外側阻止帯構成部、23層目以降が紫外側阻止帯構成部となるものである。紫外側阻止帯構成部は、TiO膜の平均光学膜厚Tが223nm、SiO膜の平均光学膜厚Tが221.1nm、T/T=1となるものである。図36に分光透過率を示す。また、表36に分光透過率における主な数値を示す。なお、この積層膜については、例えば、第1の形態の阻止帯構成部として用いることができる。The transparent substrate was the same transparent substrate as in Example 1. The laminated film is basically composed of a basic unit of [HL], where H is a TiO 2 film that is a high refractive index film and L is an SiO 2 film that is a low refractive index film. The 44th layer, the 1st to the 23rd layers are the near-infrared-side stopband constituent part, and the 23rd and subsequent layers are the ultraviolet-side stopband constituent part. Purple outer zone of inhibition component is to average optical thickness T H of the TiO 2 film is 223 nm, the average optical thickness T L of SiO 2 film is 221.1Nm, a T H / T L = 1. FIG. 36 shows the spectral transmittance. Table 36 shows main numerical values in the spectral transmittance. In addition, about this laminated film, it can be used as a stop band structure part of a 1st form, for example.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

Figure 2013042738
Figure 2013042738

この積層膜については、入射角度が大きくなったときのリップルの発生が若干大きくなるが、透過帯や阻止帯の幅をある程度広くできる。   In this laminated film, ripples are slightly increased when the incident angle is increased, but the widths of the transmission band and the stop band can be widened to some extent.

(例14)
透明基板の一方の主面に、表37に示すような構成の積層膜を有するものについて、光学シミュレーションにより、入射角θが0°のときの分光透過率、および入射角θが30°のときの分光透過率を求めた。なお、波長シフトは近赤側カット波長の透過率10%付近で確認した。
(Example 14)
When one of the main surfaces of the transparent substrate has a laminated film having a structure as shown in Table 37, the optical transmittance shows that the incident angle θ is 0 ° and the incident angle θ is 30 ° by optical simulation. The spectral transmittance of was determined. The wavelength shift was confirmed near 10% transmittance of the near red cut wavelength.

透明基板は、例1と同様の透明基板とした。積層膜は、高屈折率膜であるTiO膜をH、低屈折率膜であるSiO膜をLとしたときに、基本的に[HL]の構成を有するものであって、各TiO膜、各SiO膜をそれぞれ基本的に同一の光学膜厚となるように積層したものであり、層数が53層、T/Tが1〜8となるものである。図37〜40に分光透過率を示す。The transparent substrate was the same transparent substrate as in Example 1. Laminated film, a TiO 2 film is a high refractive index film H, when the SiO 2 film which is a low refractive index film is L, have a structure essentially [HL], the TiO 2 A film and each SiO 2 film are laminated so as to have basically the same optical film thickness, and the number of layers is 53, and T H / TL is 1 to 8. 37 to 40 show the spectral transmittance.

Figure 2013042738
Figure 2013042738

高屈折率膜であるTiO膜と低屈折率膜であるSiO膜との繰り返し構造についても、TiO膜の平均光学膜厚Tを高くすることで入射角度依存性を抑制できるが、透過帯の幅を確保できない。すなわち、図37〜39は近赤外側カット波長位置を揃えているが、例えば、例7の透過帯と比較した場合、約20nm程度狭くなる。透過帯の幅は短波長側に移動させると、さらに狭くなりやすい。図40に短波長側に揃えた場合を示したが、長波長側の立ち上がりが650nm程度であり、例えば、例1の場合と比較すると、例1が695nm程度を立ち上がりとすることから、30〜40nm程度狭いことになる。For even repeating structure of the SiO 2 film is TiO 2 film and a low refractive index film is a high refractive index film, can be suppressed incident angle dependence by increasing the average optical thickness T H of the TiO 2 film, The width of the transmission band cannot be secured. That is, FIGS. 37 to 39 have the same cut wavelength position on the near infrared side, but become narrower by about 20 nm when compared with the transmission band of Example 7, for example. If the width of the transmission band is moved to the short wavelength side, it tends to be narrower. FIG. 40 shows the case where the short wavelength side is aligned, but the rise on the long wavelength side is about 650 nm. For example, compared to the case of Example 1, Example 1 has a rise of about 695 nm. It will be about 40 nm narrow.

本発明によれば、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張された近赤外線カットフィルターを提供できる。この近赤外線カットフィルターは、デジタルカメラやビデオカメラ等に利用されるCCDやCMOS等の固体撮像素子用として有用である。
なお、2011年9月21日に出願された日本特許出願2011−206574号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
According to the present invention, it is possible to provide a near-infrared cut filter in which the dependency on the incident angle is suppressed and the transmission band in the visible region and the stopbands in the ultraviolet region and the near-infrared region are extended. This near-infrared cut filter is useful for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS used in a digital camera, a video camera, or the like.
The entire contents of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2011-206574 filed on September 21, 2011 are incorporated herein as the disclosure of the present invention. .

1…近赤外線カットフィルター、2…透明基板、3…光学多層膜、3を有する。光学多層膜3、50…撮像装置、51…固体撮像素子、52…カバーガラス、53…レンズ群、54…絞り、55…筺体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Near-infrared cut filter, 2 ... Transparent substrate, 3 ... Optical multilayer film, 3 are provided. Optical multilayer film 3, 50 ... Imaging device, 51 ... Solid-state imaging device, 52 ... Cover glass, 53 ... Lens group, 54 ... Aperture, 55 ... Housing

Claims (14)

透明基板と、前記透明基板の少なくとも一方の主面に設けられ、屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜と屈折率が1.70以下である膜とを有する光学多層膜とを備える近赤外線カットフィルターであって、
前記光学多層膜の垂直入射条件での分光特性は、400〜700nmの波長範囲に平均透過率が85%以上となる透過帯、ならびに前記透過帯の紫外側および近赤外側のそれぞれに平均透過率が5%以下となる阻止帯を有し、前記透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差が200nm以上であり、垂直入射条件と30°入射条件との分光特性における前記透過帯の半値波長の差は紫外側の半値波長で10nm未満、近赤外側の半値波長で20nm未満であり、前記光学多層膜は前記透過帯を構成する透過帯構成部と前記阻止帯を構成する阻止帯構成部とを有することを特徴とする近赤外線カットフィルター。
An optical multilayer having a transparent substrate, two or more types of films having a refractive index of 2.0 or more and a film having a refractive index of 1.70 or less, provided on at least one main surface of the transparent substrate A near-infrared cut filter comprising a film,
Spectral characteristics under normal incidence conditions of the optical multilayer film include a transmission band having an average transmittance of 85% or more in a wavelength range of 400 to 700 nm, and an average transmittance on each of the ultraviolet side and near infrared side of the transmission band Having a stop band of 5% or less, the difference between the half-value wavelength on the ultraviolet side and the half-value wavelength on the near-infrared side of the transmission band is 200 nm or more, The difference between the half-value wavelengths of the transmission band is less than 10 nm at the half-value wavelength on the ultraviolet side and less than 20 nm at the half-value wavelength on the near infrared side, and the optical multilayer film includes the transmission band constituting part constituting the transmission band and the stop band. A near-infrared cut filter characterized by having a blocking band constituting part.
請求項1に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記透明基板は近赤外波長域に吸収を有する材料から構成される、近赤外線カットフィルター。
In the near-infrared cut filter according to claim 1,
The said transparent substrate is a near-infrared cut filter comprised from the material which has absorption in a near-infrared wavelength range.
請求項1または2に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記透過帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって前記高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有し、前記高屈折率膜、前記中屈折率膜、および前記低屈折率膜の合計した層数が50層以上、前記高屈折率膜の平均光学膜厚をT、前記中屈折率膜の平均光学膜厚をT、前記低屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tが2以上、かつT/Tが2以上である近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to claim 1 or 2,
The transmission band component includes a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, and a refractive index. Having a low refractive index film having a refractive index of 1.70 or less, the total number of layers of the high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film is 50 or more, and the average of the high refractive index film When the optical film thickness is T H , the average optical film thickness of the medium refractive index film is T M , and the average optical film thickness of the low refractive index film is T L , T H / T L is 2 or more and T M A near-infrared cut filter having a / TL of 2 or more.
請求項3に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記中屈折率膜は、前記高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、前記低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜からなる近赤外線カットフィルター。
In the near infrared cut filter according to claim 3,
The medium refractive index film is a near infrared cut filter comprising an equivalent film composed of a film having the same refractive index as the high refractive index film and a film having the same refractive index as the low refractive index film.
請求項1または2に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記透過帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜と屈折率が2.0以上であって前記高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜との繰り返し構造を有するとともに、前記透明基板側とは反対側の主面側部分に屈折率が1.7以下である低屈折率膜を有するリップル調整部を有し、前記高屈折率膜の平均光学膜厚をT、前記中屈折率膜の平均光学膜厚をTとしたとき、T/Tが1.2以上、または0.7以下、前記高屈折率膜、前記中屈折率膜、および前記低屈折率膜の合計した層数が40層以上である近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to claim 1 or 2,
The transmission band constituting part has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film. And a ripple adjusting portion having a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less on the main surface side portion opposite to the transparent substrate side, and an average optical film thickness of the high refractive index film the T H, when the average optical thickness of the middle refractive index film was T M, T H / T M is 1.2 or more, or 0.7 or less, the high-refractive-index film, the intermediate refractive index layer, And a near-infrared cut filter in which the total number of layers of the low refractive index film is 40 or more.
請求項5に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記中屈折率膜は、前記高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、前記低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜からなる近赤外線カットフィルター。
In the near-infrared cut filter according to claim 5,
The medium refractive index film is a near infrared cut filter comprising an equivalent film composed of a film having the same refractive index as the high refractive index film and a film having the same refractive index as the low refractive index film.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記阻止帯構成部は、垂直入射条件における分光特性において、前記光学多層膜の分光特性における透過帯を含む透過帯を有するとともに、前記光学多層膜および前記透過帯構成部の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長、ならびに前記光学多層膜および前記透過帯構成部の分光特性における近赤外側の半値波長より7nm以上大きい近赤外側の半値波長を有する近赤外線カットフィルター。
In the near infrared cut filter according to any one of claims 1 to 6,
The stopband constituent part has a transmission band including a transmission band in the spectral characteristic of the optical multilayer film in the spectral characteristics under normal incidence conditions, and the ultraviolet side in the spectral characteristics of the optical multilayer film and the transmission band constituent part A near-infrared cut filter having an ultraviolet half-value wavelength equal to or less than a half-value wavelength and a near-infrared half-value wavelength that is 7 nm or more larger than a near-infrared half-value wavelength in the spectral characteristics of the optical multilayer film and the transmission band component.
請求項7に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記阻止帯構成部は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to claim 7,
The blocking band component is a near infrared cut filter having a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less.
請求項7に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記阻止帯構成部は、前記紫外側の阻止帯を構成するための紫外側阻止帯構成部と、前記近赤外側の阻止帯を構成するための近赤外側阻止帯構成部とを有し、前記紫外側阻止帯構成部は、屈折率が2以上である高屈折率膜と屈折率が1.7以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有し、前記近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が2.0以上である高屈折率膜、屈折率が2.0以上であって前記高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が1.70以下である低屈折率膜を有し、前記高屈折率膜、前記中屈折率膜、および前記低屈折率膜の合計した層数が30層以上である近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to claim 7,
The stopband component has an ultraviolet-side stopband component for configuring the ultraviolet-side stopband, and a near-infrared-side stopband component for configuring the near-infrared-side stopband, The ultraviolet side stop band constituent part has a repeating structure of a high refractive index film having a refractive index of 2 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.7 or less, and the near infrared side stop band constituent part Is a high refractive index film having a refractive index of 2.0 or more, a medium refractive index film having a refractive index of 2.0 or more and less than the refractive index of the high refractive index film, and a refractive index of 1.70 or less. A near-infrared cut filter having a low refractive index film, wherein the total number of layers of the high refractive index film, the medium refractive index film, and the low refractive index film is 30 or more.
請求項9に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記近赤外側阻止帯構成部における前記中屈折率膜は、前記高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、前記低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜からなる近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to claim 9,
The middle refractive index film in the near-infrared-side stopband component is an equivalent composed of a film having the same refractive index as the high refractive index film and a film having the same refractive index as the low refractive index film. Near-infrared cut filter consisting of a film.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記光学多層膜を構成する屈折率が2.0以上の屈折率が異なる2種以上の膜が、TiO、Ta、Nb、またはこれらの複合酸化物からなり、前記屈折率が1.70以下である膜が、SiO、MgF、またはこれらの複合酸化物からなる近赤外線カットフィルター。
In the near-infrared cut filter according to any one of claims 1 to 10,
Two or more kinds of films having a refractive index of 2.0 or more and constituting the optical multilayer film are made of TiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , or a composite oxide thereof, and the refractive film rate is 1.70 or less, the near-infrared cut filter made of SiO 2, MgF 2 or the composite oxide thereof.
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、
前記光学多層膜が蒸着またはスパッタリングで形成された近赤外線カットフィルター。
The near-infrared cut filter according to any one of claims 1 to 11,
A near-infrared cut filter in which the optical multilayer film is formed by vapor deposition or sputtering.
請求項1乃至12のいずれか1項に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、前記透過帯の紫外側の半値波長は390〜430nmの範囲にあり、前記透過帯の近赤外側の半値波長は640〜720nmの範囲にある近赤外線カットフィルター。   The near-infrared cut filter according to any one of claims 1 to 12, wherein a half-value wavelength on the ultraviolet side of the transmission band is in a range of 390 to 430 nm, and a half-value wavelength on the near-infrared side of the transmission band is 640-400. Near-infrared cut filter in the range of 720 nm. 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の近赤外線カットフィルターにおいて、前記透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差が200nm以上、300nm以下である近赤外線カットフィルター。   The near-infrared cut filter according to any one of claims 1 to 13, wherein a difference between an ultraviolet half-value wavelength and a near-infrared half-value wavelength of the transmission band is 200 nm or more and 300 nm or less. .
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6119747B2 (en) * 2012-06-04 2017-04-26 旭硝子株式会社 Near-infrared cut filter
CN108761612B (en) * 2012-08-23 2021-04-06 Agc株式会社 Near-infrared cut filter and solid-state imaging device
WO2014034386A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 旭硝子株式会社 Near-infrared cutoff filter
WO2014084167A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 旭硝子株式会社 Near-infrared ray cut filter
JP5617063B1 (en) * 2012-12-28 2014-10-29 旭硝子株式会社 Near-infrared cut filter
JP6269657B2 (en) * 2013-04-10 2018-01-31 旭硝子株式会社 Infrared shielding filter, solid-state imaging device, and imaging / display device
WO2014185518A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 日本化薬株式会社 Infrared-shielding sheet, method for manufacturing same, and application for same
JP6247033B2 (en) * 2013-07-02 2017-12-13 光伸光学工業株式会社 IR cut filter
JP5884953B2 (en) * 2013-10-17 2016-03-15 Jsr株式会社 Optical filter, solid-state imaging device, and camera module
JP6458797B2 (en) * 2014-03-11 2019-01-30 コニカミノルタ株式会社 Infrared cut filter
WO2017125999A1 (en) * 2016-01-18 2017-07-27 伊藤光学工業株式会社 Optical component
CN105676330A (en) * 2016-03-11 2016-06-15 温岭市现代晶体有限公司 Novel infrared cut-off optical filter and processing technology thereof
CN105891928B (en) * 2016-04-29 2018-06-12 杭州科汀光学技术有限公司 A kind of camera shooting wave filter of day and night dual-purpose
JP6087464B1 (en) 2016-06-30 2017-03-01 日本板硝子株式会社 Infrared cut filter and imaging optical system
JP6784761B2 (en) * 2016-07-28 2020-11-11 京セラ株式会社 Package for optical filters and optics
CN106597591B (en) * 2017-01-25 2022-07-26 杭州科汀光学技术有限公司 Quasi-rectangular narrow-band filter with high cut-off and low ripple
CN106932848B (en) * 2017-03-29 2023-06-20 杭州科汀光学技术有限公司 Infrared isolation filter and wide-angle and long-focus double-camera mobile phone adopting infrared isolation filter
CN110462458A (en) * 2017-03-31 2019-11-15 Agc株式会社 The manufacturing method of optical element and optical element
JP6267823B1 (en) * 2017-07-27 2018-01-24 日本板硝子株式会社 Optical filter, camera module, and information terminal
JP6273064B1 (en) 2017-10-03 2018-01-31 日本板硝子株式会社 Optical filter and imaging device
JP6259155B1 (en) 2017-10-03 2018-01-10 日本板硝子株式会社 Optical filter and imaging device
WO2020196051A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Agc株式会社 Optical filter
JP7305439B2 (en) 2019-06-07 2023-07-10 キヤノン株式会社 Optical element, optical system having the same, imaging device
CN111812762B (en) * 2020-07-16 2022-02-22 杭州美迪凯光电科技股份有限公司 Infrared cut-off filter for improving glare ghost phenomenon and preparation method thereof
CN112596140B (en) * 2020-11-26 2022-11-01 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 Infrared long-wave cut-off filter and preparation method thereof
CN115079315B (en) * 2022-07-25 2024-03-15 无锡泓瑞航天科技有限公司 Near infrared spectrum section optical measurement window suitable for low temperature and high temperature environment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325211A (en) * 1996-04-01 1997-12-16 Toray Ind Inc Optical filter
JP2007183525A (en) * 2005-12-07 2007-07-19 Murakami Corp Dielectric multilayer film filter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100541380B1 (en) * 2002-12-20 2006-01-11 주식회사 일진옵텍 Thin film structure for reflecting both ultraviolet and infrared rays
DE102005005208A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-10 Röhm GmbH & Co. KG Translucent UV-transparent panel with IR-reflective effect
US7652736B2 (en) * 2005-10-25 2010-01-26 3M Innovative Properties Company Infrared light reflecting film
EP1942356A4 (en) * 2005-10-26 2012-04-18 Central Glass Co Ltd Near infrared ray reflective substrate and near infrared ray reflective laminated glass employing that substrate, near infrared ray reflective double layer glass
JP4462197B2 (en) * 2006-01-23 2010-05-12 ソニー株式会社 Optical low-pass filter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325211A (en) * 1996-04-01 1997-12-16 Toray Ind Inc Optical filter
JP2007183525A (en) * 2005-12-07 2007-07-19 Murakami Corp Dielectric multilayer film filter

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