KR102553699B1

KR102553699B1 - 광학 필터 및 촬상 장치

Info

Publication number: KR102553699B1
Application number: KR1020207010316A
Authority: KR
Inventors: 도미타카 다카기; 가쓰히데 심모
Original assignee: 니혼 이타가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2023-07-10
Also published as: KR20200064087A; TW201928412A; CN111226146A; CN111226146B; JP2019066746A; WO2019069689A1; JP6273064B1; KR102660726B1; TWI765095B; KR20230106739A; US11630252B2; US20200319387A1

Abstract

광학 필터(1a)는, 광흡수층(10)을 구비한다. 광흡수층은, 근적외선 영역의 적어도 일부의 광을 흡수한다. 광학 필터(1a)는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도로 파장 300nm~1200nm의 광을 당해 광학 필터에 입사시켰을 때에, 투과율에 관한 소정의 조건을 만족한다. 또, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 소정의 조건을 만족한다.

Description

광학 필터 및 촬상 장치

본 발명은, 광학 필터 및 촬상 장치에 관한 것이다.

종래, 근적외선 컷 필터 등의 광학 필터를 구비한 촬상 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 유리 기판의 적어도 편면에 근적외선 흡수제를 함유하는 수지층을 갖는 적층판을 포함하는 근적외선 컷 필터가 기재되어 있다. 예를 들어, 이 근적외선 컷 필터는, 적층판의 적어도 편면에 유전체 다층막을 갖는다. 이 근적외선 컷 필터에 있어서, 파장의 값(Ya)과, 파장의 값(Yb)의 차의 절대값｜Ya-Yb｜이 15nm 미만이다. 파장의 값(Ya)은, 파장 560~800nm의 범위에 있어서, 근적외선 컷 필터의 수직 방향에서 측정한 경우의 투과율이 50%가 되는 파장의 값이다. 파장의 값(Yb)은, 파장 560~800nm의 범위에 있어서, 근적외선 컷 필터의 수직 방향에 대해서 30°의 각도에서 측정한 경우의 투과율이 50%가 되는 파장의 값이다. 이와 같이, 특허문헌 1에 의하면, 근적외선 컷 필터에 있어서의 투과 특성의 각도 의존성이 작게 조절되어 있다.

특허문헌 2에는, 근적외선 흡수 유리 기재와, 근적외선 흡수층과, 유전체 다층막을 구비한, 근적외선 컷 필터가 기재되어 있다. 근적외선 흡수층은, 근적외선 흡수 색소 및 투명 수지를 함유하고 있다. 특허문헌 2에는, 이 근적외선 컷 필터와, 고체 촬상 소자를 구비한 고체 촬상 장치가 기재되어 있다. 특허문헌 2에 의하면, 근적외선 흡수 유리 기재와, 근적외선 흡수층을 적층함으로써, 유전체 다층막이 본래적으로 갖는, 광의 입사 각도에 의해서 차폐 파장이 시프트하는 각도 의존성의 영향을 거의 배제할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 2에 있어서, 근적외선 컷 필터에 있어서의 입사각 0°일 때의 투과율(T₀) 및 입사각 30°때의 투과율(T₃₀)이 측정되어 있다.

특허문헌 3 및 4에는, 유전체 기판과, 적외선 반사층과, 적외선 흡수층을 구비한 적외선 컷 필터가 기재되어 있다. 적외선 반사층은, 유전체 다층막으로 형성되어 있다. 적외선 흡수층은, 적외선 흡수 색소를 함유하고 있다. 특허문헌 3 및 4에는, 이 적외선 컷 필터를 구비한 촬상 장치가 기재되어 있다. 특허문헌 3 및 4에는, 광의 입사 각도가 0°, 25°, 및 35°인 경우의 적외선 컷 필터의 투과율 스펙트럼이 기재되어 있다.

특허문헌 5에는, 흡수층과, 반사층을 구비하고, 소정의 요건을 만족하는 근적외선 컷 필터가 기재되어 있다. 예를 들어, 이 근적외선 컷 필터에 있어서, 입사각 0°의 분광 투과율 곡선에 있어서의 파장 600~725nm의 광의 투과율의 적분값 T_0(600-725)와, 입사각 30°의 분광 투과율 곡선에 있어서의 파장 600~725nm의 광의 투과율의 적분값 T_30(600-725)의 차｜T_0(600-725)-T_30(600-725)｜가 3%·nm 이하이다. 특허문헌 5에는, 이 근적외선 컷 필터를 구비한 촬상 장치도 기재되어 있다.

특허문헌 6 및 7에는, 광흡수층 및 근적외선 반사층을 포함하고, ΔE*≤1.5를 만족하는 광학 필터가 기재되어 있다. ΔE*는, 광학 필터에 수직으로 입사되어 광학 필터를 투과하는 광과, 광학 필터에 수직인 방향으로부터 30°의 각도로 입사 되어 광학 필터를 투과하는 광의 색차이다. 광흡수층은, 예를 들어, 바인더 수지를 구비하고, 바인더 수지에 광흡수제가 분산되어 있다. 근적외선 반사층은, 예를 들어, 유전체 다층막이다. 특허문헌 6 및 7에는, 이 광학 필터를 구비한 카메라 등의 촬상 장치도 기재되어 있다.

일본국 특허공개 2012-103340호 공보 국제 공개 제2014/030628호 미국 특허출원 공개 제2014/0300956호 명세서 미국 특허출원 공개 제2014/0063597호 명세서 일본국 특허 제6119920호 공보 한국 등록 특허 제10-1474902호 공보 한국 등록 특허 제10-1527822호 공보

상기의 특허문헌에서는, 광학 필터로의 광의 입사 각도가 35°보다 큰(예를 들어 40°) 경우의 광학 필터의 특성에 대해 구체적으로 검토되어 있지 않다. 또, 카메라 등의 촬상 장치에 있어서는, R(적), G(녹), B(청)의 컬러 필터를 갖는 이미지 센서를 탑재하고 있는데, 상기의 특허문헌에서는, 이들 컬러 필터의 특성과의 적합성에 대해서는 검토되어 있지 않다. 그래서, 본 발명은, 광의 입사 각도가 보다 큰 경우에 있어서도, 촬상 장치에 탑재되는 이미지 센서에 이용되는 컬러 필터의 특성에 적합하기 쉽고, 카메라 등의 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지하는데 유리한 특성을 갖는 광학 필터를 제공한다. 또, 본 발명은, 이 광학 필터를 구비한 촬상 장치를 제공한다.

본 발명은,

광학 필터로서,

광흡수제를 함유하고 있는 광흡수층을 구비하고,

0°, 30°, 및 40°의 입사 각도로 파장 300nm~1200nm의 광을 당해 광학 필터에 입사시켰을 때에, 하기의 조건을 만족하며,

(i) 파장 700nm에 있어서의 분광 투과율이 3% 이하이다.

(ii) 파장 715nm에 있어서의 분광 투과율이 1% 이하이다.

(iii) 파장 1100nm에 있어서의 분광 투과율이 7.5% 이하이다.

(iv) 파장 700nm~800nm에 있어서의 평균 투과율이 1% 이하이다.

(v) 파장 500nm~600nm에 있어서의 평균 투과율이 85% 이상이다.

(vi) 파장 400nm에 있어서의 분광 투과율이 45% 이하이다.

(vii) 파장 450nm에 있어서의 분광 투과율이 80% 이상이다.

입사 각도가 θ°일 때의 파장 λ에 있어서의 당해 광학 필터의 분광 투과율을 T_θ(λ)로 나타내고,

상기 T_θ(λ)와, 파장 400nm~700nm의 변역에 있어서 표 (I)에 의해서 정의되는 파장 λ의 함수인 R(λ), G(λ), 및 B(λ)의 곱에 의해서 상기 입사 각도 θ°에 대해서 정해지는 각각의 함수를 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 함수를 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)로 나타내며,

일본 공업 규격 JIS Z 8781-1：2012의 표 2에 정해진 CIE1964 측색 보조 표준 관측자의 등색 함수를 각각 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 파장 λ의 함수를 x(λ), y(λ), 및 z(λ)로 나타내고,

CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)의 변수인 파장 λ를 0 이상의 정수인 n의 함수로서, λ(n)=(Δλ×n＋400)nm로 나타낼 때(단, Δλ=5),

하기의 식 (1)~(3)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (II)에 기재하는 조건을 만족하는,

광학 필터를 제공한다.

[표 1]

[표 2]

또, 본 발명은,

렌즈계와,

상기 렌즈계를 통과한 광을 수광하는 촬상 소자와,

상기 촬상 소자의 전방에 배치되고, R(적), G(녹), 및 B(청)의 3색의 필터를 갖는 컬러 필터와,

상기 컬러 필터의 전방에 배치된 상기의 광학 필터를 구비한, 촬상 장치를 제공한다.

상기의 광학 필터는, 광의 입사 각도가 보다 큰 경우에서도, 카메라 등의 촬상 장치에 이용되는 컬러 필터의 특성에 적합하기 쉽고, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지하는데 유리한 특성을 갖는다. 또, 상기의 촬상 장치에 있어서, 광의 입사 각도가 보다 큰 경우에서도, 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하기 어렵다.

도 1a는, 본 발명의 광학 필터의 일례를 도시한 단면도이다.
도 1b는, 본 발명의 광학 필터의 다른 일례를 도시한 단면도이다.
도 1c는, 본 발명의 광학 필터의 또 다른 일례를 도시한 단면도이다.
도 1d는, 본 발명의 광학 필터의 또 다른 일례를 도시한 단면도이다.
도 1e는, 본 발명의 광학 필터의 또 다른 일례를 도시한 단면도이다.
도 1f는, 본 발명의 광학 필터의 또 다른 일례를 도시한 단면도이다.
도 2는, R(λ), G(λ), 및 B(λ)의 그래프이다.
도 3은, 본 발명의 촬상 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 4a는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 반제품의 투과율 스펙트럼이다.
도 4b는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 다른 반제품의 투과율 스펙트럼이다.
도 4c는, 참고예 1에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 4d는, 참고예 2에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 4e는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 5a는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5b는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5c는, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6a는, 참고예 3에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 6b는, 실시예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 7a는, 실시예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7b는, 실시예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7c는, 실시예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8a는, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 반제품의 투과율 스펙트럼이다.
도 8b는, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 9a는, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9b는, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9c는, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10a는, 참고예 4에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 10b는, 실시예 4에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 11a는, 실시예 4에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11b는, 실시예 4에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11c는, 실시예 4에 따르는 광학 필터의 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는, 실시예 5에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 13a는, 실시예 5에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 13b는, 실시예 5에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 13c는, 실시예 5에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14a는, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 반제품의 투과율 스펙트럼이다.
도 14b는, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 15a는, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 15b는, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 15c는, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 16a는, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 반제품의 투과율 스펙트럼이다.
도 16b는, 참고예 5에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 16c는, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 17a는, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 17b는, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 17c는, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 18a는, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 적외선 흡수성 유리 기판의 투과율 스펙트럼이다.
도 18b는, 참고예 6에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 18c는, 참고예 7에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼이다.
도 18d는, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 19a는, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 R(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 19b는, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 G(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 y(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 19c는, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼 및 B(λ)에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 z(λ)의 관계를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 발명의 일례에 관한 것이며, 본 발명은 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.

본 발명자들은, 광학 필터에 관한 이하의 검토에 의해서 얻어진 새로운 지견에 의거하여 본 발명에 따르는 광학 필터를 고안했다.

스마트폰 등의 휴대 정보 단말에 탑재되어 있는 카메라 모듈 또는 촬상 장치에는, 가시광선 이외의 불필요한 광선을 차폐하는 광학 필터가 배치되어 있다. 불필요한 광선을 차폐하기 위해서 광흡수층을 구비한 광학 필터의 사용이 검토되고 있다. 특허문헌 1~7에 기재된 광학 필터와 같이, 광흡수층을 구비한 광학 필터는, 대부분의 경우, 유전체 다층막에 의해서 구성된 반사막을 추가로 구비하고 있다.

유전체 다층막에 의해서 구성된 반사막에 있어서, 반사막의 각층의 표면 및 이면에서 반사하는 광선의 간섭에 의해서 투과하는 광선의 파장대 및 반사하는 광선의 파장대가 정해져 있다. 광학 필터에는 다양한 입사 각도로부터 광선이 입사할 수 있다. 광학 필터로의 광의 입사 각도에 의해서 반사막에 있어서의 광로 길이가 바뀐다. 그 결과, 투과하는 광선 및 반사하는 광선의 파장대가 단파장측으로 변화한다. 그래서, 광의 입사 각도에 의해서 광학 필터의 투과율의 특성이 크게 변동하지 않도록, 차폐해야 할 광선의 파장대와 투과시켜야 할 광선의 파장대의 경계를 광의 흡수에 의해서 정하고, 유전체 다층막에 의해서 반사시켜야 할 광선의 파장대를 투과시켜야 할 광선의 파장대로부터 떼어놓는 것이 생각된다.

특허문헌 1 및 2에서는, 광의 입사 각도가 0°및 30°인 경우의 근적외선 컷 필터에 있어서의 광의 투과 특성이 평가되고 있다. 또, 특허문헌 3 및 4에서는, 광의 입사 각도가 0°, 25°, 및 35°인 경우의 적외선 컷 필터의 투과율 스펙트럼이 평가되고 있다. 근래에는, 스마트폰 등의 휴대 정보 단말에 탑재되어 있는 카메라 모듈에 있어서 보다 광각인 화각 및 더 나은 저배화를 실현하는 것이 요구되고 있다. 이로 인해, 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도가 보다 큰 경우(예를 들어, 40°)에서도, 투과하는 광선의 파장대 및 광량이 변화하기 어려운 것이 바람직하다.

유전체 다층막에 의해서 구성된 반사막을 구비한 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도가 크면, 본래 반사를 억제하여 고투과율을 실현하고자 하는 광선의 파장대에 있어서 국소적으로 광의 반사율이 증가하는 경우가 있다. 이로써, 광학 필터에 있어서 투과율이 국소적으로 감소하는 리플(ripple)로 불리는 문제점이 생긴다. 예를 들어, 광의 입사 각도가 0°~30°인 경우에 리플이 생기지 않도록 설계된 광학 필터여도, 광의 입사 각도가 40°까지 커지면, 리플이 생기기 쉽다.

투과하는 광선의 파장대와 차폐되는 광선의 파장대의 경계가 광의 입사 각도의 변동에 의해서 시프트하는 것과, 리플의 발생에 의해서 생기는 영향을 포괄적으로 평가하는 지표는 현시점에서는 확립되어 있지 않다. 특허문헌 5에 기재된 기술에 의하면, 투과시키고자 하는 가시광선의 파장대와, 반사 또는 흡수시키고자 하는 근적외선의 파장대의 경계가 광의 입사 각도의 변동에 대해서 안정되어 있다. 그러나, 특허문헌 5에 기재된 기술은, 가시광선의 파장대와 자외선의 파장대의 경계의 입사 각도의 변동에 의한 시프트 및 리플의 발생의 관점에서 개량의 여지를 갖는다.

특허문헌 6 및 7에 의하면, 색차 ΔE*에 의해서 광학 필터 단체의 특성이 특정되어 있으나, 광학 필터가 실제의 촬상 장치에 적합한 것이 보증되는 것은 아니다. 왜냐하면, 촬상 장치에 구비되어 있는 이미지 센서의 각 화소에는, RGB의 컬러 필터가 장착되어 있고, 센서의 각 화소가 감지하는 광량은, 불필요한 광선을 차폐하는 광학 필터의 분광 투과율과 컬러 필터의 분광 투과율의 곱에 상관하기 때문이다. 이로 인해, 광학 필터는, 촬상 장치에 사용되는 컬러 필터의 특성과 적합한 특성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이러한 사정을 바탕으로, 본 발명자들은, 광의 입사 각도가 보다 큰 경우에서도, 촬상 장치에 이용되는 컬러 필터의 특성에 적합하기 쉬운 광학 필터에 대해 밤낮으로 검토를 거듭했다. 게다가, 본 발명자들은, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지하는데 유리한 특성을 갖는 광학 필터에 대해 밤낮으로 검토를 거듭했다. 그 결과, 본 발명자들은, 본 발명에 따르는 광학 필터를 고안했다.

본 명세서에 있어서, 「분광 투과율」이란, 특정 파장의 입사광이 시료 등의 물체에 입사할 때의 투과율이며, 「평균 투과율」이란, 소정 파장 범위 내의 분광 투과율의 평균값이다. 또, 본 명세서에 있어서, 「투과율 스펙트럼」이란 소정 파장 범위 내의 각 파장에 있어서의 분광 투과율을 파장의 순서대로 늘어놓은 것이다.

본 명세서에 있어서, 「IR 컷오프 파장」이란, 광학 필터에 파장 300nm~1200nm의 광을, 소정의 입사 각도로 입사시켰을 때에, 600nm 이상의 파장 범위에 있어서 50%의 분광 투과율을 나타내는 파장을 의미한다. 「UV 컷오프 파장」이란, 광학 필터에 파장 300nm~1200nm의 광을, 소정의 입사 각도로 입사시켰을 때에, 450nm 이하의 파장 범위에 있어서, 50%의 분광 투과율을 나타내는 파장을 의미한다.

도 1a에 도시한 대로, 광학 필터(1a)는, 광흡수층(10)을 구비하고 있다. 광흡수층(10)은, 광흡수제를 함유하고 있으며, 광흡수제는, 근적외선 영역의 적어도 일부의 광을 흡수한다. 광학 필터(1a)는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도로 파장 300nm~1200nm의 광을 광학 필터(1a)에 입사시켰을 때에, 하기의 조건을 만족한다.

(i) 파장 700nm에 있어서의 분광 투과율이 3% 이하이다.

(ii) 파장 715nm에 있어서의 분광 투과율이 1% 이하이다.

(iii) 파장 1100nm에 있어서의 분광 투과율이 7.5% 이하이다.

(iv) 파장 700nm~800nm에 있어서의 평균 투과율이 1% 이하이다.

(v) 파장 500nm~600nm에 있어서의 평균 투과율이 85% 이상이다.

(vi) 파장 400nm에 있어서의 분광 투과율이 45% 이하이다.

(vii) 파장 450nm에 있어서의 분광 투과율이 80% 이상이다.

광학 필터(1a)는, 상기의 (i)~(vii)의 조건을 만족하므로, 광각 렌즈가 탑재된 카메라 모듈 또는 촬상 장치에 장착되어도, 밝기를 해치지 않고 불필요한 광선을 차폐할 수 있다.

광의 입사 각도가 θ°일 때의 파장 λ에 있어서의 광학 필터(1a)의 분광 투과율을 T_θ(λ)로 나타낸다. 또, T_θ(λ)와, 파장 400nm~700nm의 변역에 있어서 하기의 표 (I)에 의해서 정의되는 파장 λ의 함수인 R(λ), G(λ), 및 B(λ)의 곱에 의해서 입사 각도 θ°에 대해서 정해지는 각각의 함수를 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 함수를 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)로 나타낸다. 본 명세서에 있어서, CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 정규화 분광 감도 함수라고도 부른다. 일본 공업 규격 JIS Z 8781-1：2012의 표 2에 정해진 CIE1964 측색 보조 표준 관측자의 등색 함수를 각각 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 파장 λ의 함수를 x(λ), y(λ), 및 z(λ)로 나타낸다. 본 명세서에 있어서, x(λ), y(λ), 및 z(λ)를 정규화 등색 함수라고도 부른다. CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)의 변수인 파장 λ를 0 이상의 정수인 n의 함수로서, λ(n)=(Δλ×n＋400)nm로 나타낸다. 이 경우, 하기의 식 (1)~(3)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 하기의 표 (II)에 기재하는 조건을 만족한다. 광학 필터의 평가에 주로 이용하는 파장 범위가 400nm 내지 700nm이기 때문에, Δλ의 값은 300의 약수인 양의 상수이다. 본 명세서에 있어서는, Δλ=5이다. 즉, 변수 λ(n)는 5nm 간격으로 정해져 있다. Δλ가 5 이외의 상수인 경우에도 선형 보간에 의해서 T_θ(λ) 등의 파장 λ를 변수로 하는 함수를 구할 수 있다.

[표 3]

[표 4]

도 2에, 표 (I)에 기재하는 R(λ), G(λ), 및 B(λ)의 그래프를 도시한다. 함수 R(λ), G(λ), 및 B(λ)는 이하와 같이 결정했다. 우선, 10종류의 시판의 컬러 이미지 센서(이하, 간단히 「이미지 센서」라고 한다)를 준비했다. 이들 이미지 센서는, CCD(Charge-Coupled Device) 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자와, R(적), G(녹) 및 B(청)의 컬러 필터를 구비하고 있었다. 각 이미지 센서에 대해서, R, G, 및 B에 대응하여, 파장마다의 감도 스펙트럼으로서의 분광 감도 특성이 개시되어 있었다. 각 이미지 센서에 대해서, R에 대응한 분광 감도 특성의 최대값, G에 대응한 분광 감도 특성의 최대값, 및 B에 대응한 분광 감도 특성의 최대값 중, 상대적으로 가장 큰 값을 나타내는 컬러 필터(의 속성)를 선택했다. 이 선택된 컬러 필터에 대응한 분광 감도 특성의 최대값이 1이 되도록 계수를 구하고, 당해 계수를 R에 대응한 분광 감도 특성, G에 대응한 분광 감도 특성, 및 B에 대응한 분광 감도 특성에 대해서 파장마다 곱하여, 제1 정규화를 행했다. 이들의 작업을, 준비한 10종류의 이미지 센서의 분광 감도 특성에 대해서 행하여, 제1 정규화가 이루어진 분광 감도 특성을 얻었다. 다음으로, 이들 10종류의 제1 정규화가 이루어진 분광 감도 특성에 대해서, R에 대응한 분광 감도 특성, G에 대응한 분광 감도 특성, 및 B에 대응한 분광 감도 특성의 각각을 파장마다 산술 평균하여, R, G, 및 B의 각각에 대응한 평균적인 분광 감도 특성을 결정했다. 또한, R, G, 및 B 각각에 대응한 평균적인 분광 감도 특성의 최대값이 1이 되도록, R, G, 및 B의 속성마다 계수를 구하고, 당해 계수를 R, G, 및 B의 각각 대응한 평균적인 분광 감도 특성에 대해서 파장마다 곱하고, 제2 정규화를 행하여, 함수 R(λ), G(λ), 및 B(λ)를 결정했다.

정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)는, 광학 필터(1a)의 분광 투과율 T_θ(λ)와, 함수 R(λ), G(λ), 또는 B(λ)의 곱에 의거하여 각각 결정되어 있다. 구체적으로, 광의 입사 각도가 θ°인 경우의 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와 표 (I)에 기재하는 함수 R(λ)의 곱에 의해서 구해진 함수에 대해서, 최대값이 1이 되도록 계수를 구하고, 당해 계수를 T_θ(λ)와 R(λ)의 곱에 의한 함수에 파장마다 곱함으로써 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)를 구한다. 마찬가지로 하여, T_θ(λ)와 G(λ)에 의거하여 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)를 구하고, T_θ(λ)와 B(λ)에 의거하여 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)를 구한다. 여기서, 분광 투과율 T_θ(λ) 및 다른 함수들의 곱은, 특별한 거절이 없는 한, 그들을 파장마다 곱해 구한다. 이로 인해, 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)는, 광학 필터(1a)의 특성뿐만 아니라, 촬상 장치에 탑재된 이미지 센서가 구비하는 컬러 필터의 특성도 고려된 함수라고 말할 수 있다. 이미지 센서 또는 촬상 소자의 중앙에 입사하는 주광선의 입사 각도는 0°에 가깝고, 그 주변부에 입사하는 주광선의 입사 각도는 크다. 광학 필터로의 광의 입사 각도에 의해서, 정규화 등색 함수의 곡선과 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 형상의 차이에 변화가 생기는 광학 필터를 탑재한 경우에는, 카메라 등의 촬상 장치에 의해서 생성된 화상을 표시 또는 인쇄하는 경우에 색조가 변화한다. 이로 인해, 촬상 장치에 의해서 촬영한 화상을 표시 또는 인쇄하는 경우에, 같은 색이어야 할 피사체의 색이 중심부에서 주변부를 향해 변화하여, 색얼룩으로서 인식될 수 있다. 광의 입사 각도의 0°부터 40°의 변화 및 광의 입사 각도의 0°부터 30°의 변화에 대응하는 화상의 영역에 비해, 광의 입사 각도의 30°부터 40°의 변화에 대응하는 화상의 영역은 좁아, 이 영역에 있어서 색얼룩이 보다 인식되기 쉽다. 이로 인해, 광학 필터로의 광의 입사 각도가 변화해도, 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 형상의 변화가 작으면, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 광학 필터(1a)는, 표 (II)에 기재하는 조건을 만족하므로, 광의 입사 각도가 변화해도, 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 형상의 변화가 작아, 촬상 장치가 이러한 광학 필터(1a)를 구비함으로써, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

식 (1)~(3)에 표시한 대로, IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB는, 400nm~700nm의 파장 범위에 있어서, 정규화 등색 함수로부터 정규화 분광 감도 함수를 뺀 차를 적분하여 정해진다. 이로 인해, IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB를 참조함으로써, 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 정규화 등색 함수의 곡선에 대한 차이의 방향을 알 수 있다. 예를 들어, IE₀ ^xR-IE₃₀ ^xR 및 IE₀ ^zB-IE₃₀ ^zB의 한쪽이 양의 값이며, 다른쪽이 음의 값인 경우, IE₀ ^xR-IE₃₀ ^xR 및 IE₀ ^zB-IE₃₀ ^zB의 양쪽이 양인 경우보다, 색얼룩이 발생하기 쉽다. 그러나, 광학 필터(1a)에 있어서, 레인지가 표 (II)에 기재하는 조건을 만족하므로, 촬상 장치가 이러한 광학 필터(1a)를 구비함으로써, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

촬상 장치에 의해서 촬영된 화상을 표시 또는 인쇄하는 경우, 명도 또는 색 재현성을 최적화하기 위해서 이루어지는 보정은 화소마다 행해지므로, 분광 감도의 실제의 값은, 직접적으로는 이 보정에 관계하지 않는다. 이로 인해, 상기한 대로, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ) 및 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와 같이, 정규화하여 얻어지는 함수들을 비교함으로써, 광학 필터(1a)의 특성을 적절히 특정할 수 있다. 또한, 촬상 소자의 각 화소로의 주광선의 입사 각도는 예측 가능하므로, 그 입사 각도에 따라 촬상 장치에 의해서 촬영된 화상을 보정하여 표시 또는 인쇄하는 경우도 생각된다.

광학 필터(1a)에 있어서, 바람직하게는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (III)에 기재하는 조건을 만족한다.

[표 5]

광학 필터(1a)에 있어서, 보다 바람직하게는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (IV)에 기재하는 조건을 만족한다.

[표 6]

광학 필터(1a)에 있어서, 예를 들어, 하기의 식 (4)~(6)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (V)에 기재하는 조건을 만족한다.

[표 7]

식 (4)~(6)에 표시한 대로, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB는, 400nm~700nm의 파장 범위에 있어서, 정규화 등색 함수로부터 정규화 분광 감도 함수를 뺀 차의 절대값을 적분하여 정해진다. IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 의한 평가만으로는, 정규화 등색 함수에서 정규화 분광 감도 함수를 뺀 차가 음인 파장대에 있어서의 적산값이 그 차가 양인 다른 파장대에 있어서의 적산값에 의해서 상쇄될 가능성이 있으며, 광학 필터의 특성을 적절히 특정하는 것이 어려운 경우도 있을 수 있다. 그러나, 광학 필터(1a)가, 표 (V)에 기재하는 조건을 만족함으로써, 보다 확실히, 광의 입사 각도가 변화해도, 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 형상의 변화가 작고, 촬상 장치가 이러한 광학 필터(1a)를 구비함으로써, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 같이, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB를 이용하여 보다 적절히 광학 필터(1a)를 평가할 수 있다.

광학 필터(1a)에 있어서, 바람직하게는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VI)에 기재하는 조건을 만족한다.

[표 8]

광학 필터(1a)에 있어서, 예를 들어, 하기의 식 (7)~(9)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VII)에 기재하는 조건을 더욱 만족한다.

[표 9]

식 (7)~(9)에 표시한 대로, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB는, 400nm~700nm의 파장 범위에 있어서, 정규화 등색 함수에서 정규화 분광 감도 함수를 뺀 차의 제곱값을 적분하여 정해진다. 상기한 대로, IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 의한 평가만으로는, 광학 필터의 특성을 적절히 특정하는 것이 어려운 경우도 있을 수 있다. 그러나, 광학 필터(1a)가, 표 (VII)에 기재하는 조건을 만족함으로써, 보다 확실히, 광의 입사 각도가 변화해도, 정규화 분광 감도 함수의 곡선의 형상의 변화가 작고, 촬상 장치가 이러한 광학 필터(1a)를 구비함으로써, 촬상 장치에 의해서 생성되는 화상에 색얼룩이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 같이, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 이용하여 보다 적절히 광학 필터(1a)를 평가할 수 있다.

광학 필터(1a)에 있어서, 바람직하게는, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VIII)에 기재하는 조건을 만족한다.

[표 10]

광흡수층(10)에 함유되어 있는 광흡수제는, 근적외선 영역의 적어도 일부의 광을 흡수하고, 광학 필터(1a)가 상기의 (i)~(vii)의 조건을 만족하며, 또한, 표 (II)에 기재하는 조건이 만족되는 한 특별히 제한되지 않는다. 광흡수제는, 예를 들어, 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성되어 있다. 이 경우, 광흡수층(10)에 의해서, 근적외선 영역 및 근적외선 영역에 인접하는 가시광 영역이 넓은 파장대에 있어서 광을 흡수할 수 있다. 이로 인해, 광학 필터(1a)가 반사막을 구비하지 않아도 원하는 특성을 발휘할 수 있다. 또, 광학 필터(1a)가 반사막을 구비하는 경우에서도, 그 반사막에 의해서 반사되는 광선의 파장대가 투과해야 할 광선의 파장대로부터 충분히 떨어지도록 광학 필터(1a)를 설계할 수 있다. 예를 들어, 반사막에 의해서 반사되는 광선의 파장대를, 파장의 증가에 수반하여 투과율이 급격하게 감소하는 천이 영역의 파장대로부터 100nm 이상 긴 파장대로 설정할 수 있다. 이로써, 광의 입사 각도가 크고, 반사막에 의해서 반사되는 광선의 파장대가 단파장측으로 시프트해도, 광흡수층(10)에 의해서 흡수되는 광선의 파장대와 겹쳐져, 광학 필터(1a)의 천이 영역에 있어서의 투과율 특성이 광의 입사 각도의 변화에 대해서 변동하기 어렵다. 게다가, 광흡수층(10)에 의해서, 자외선 영역의 파장대가 넓은 범위에서 광을 흡수할 수 있다.

광흡수층(10)이 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 포함하는 경우, 그 포스폰산은, 예를 들어, 아릴기를 갖는 제1 포스폰산을 포함한다. 제1 포스폰산에 있어서 아릴기는 인 원자에 결합되어 있다. 이로써, 광학 필터(1a)에 있어서 상기의 조건이 만족되기 쉽다.

제1 포스폰산이 갖는 아릴기는, 예를 들어, 페닐기, 벤질기, 톨루일기, 니트로페닐기, 히드록시페닐기, 페닐기에 있어서의 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있는 할로겐화페닐기, 또는 벤질기의 벤젠환에 있어서의 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있는 할로겐화벤질기이다.

광흡수층(10)이 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 포함하는 경우, 그 포스폰산은, 바람직하게는, 추가로, 알킬기를 갖는 제2 포스폰산을 포함한다. 제2 포스폰산에 있어서, 알킬기는 인 원자에 결합되어 있다.

제2 포스폰산이 갖는 알킬기는, 예를 들어, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기이다. 이 알킬기는, 직쇄 및 분기쇄의 어느 한쪽을 갖고 있어도 된다.

광흡수층(10)이 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 포함하는 경우, 광흡수층(10)은, 바람직하게는, 광흡수제를 분산시키는 인산에스테르와, 매트릭스 수지를 추가로 포함한다.

광흡수층(10)에 함유되어 있는 인산에스테르는, 광흡수제를 적절히 분산할 수 있는 한 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 하기 식 (c1)로 표시되는 인산디에스테르 및 하기 식 (c2)로 표시되는 인산모노에스테르의 적어도 한쪽을 포함한다. 하기 식 (c1) 및 하기 식 (c2)에 있어서, R₂₁, R₂₂, 및 R₃은, 각각, -(CH₂CH₂O)_nR₄로 표시되는 1가의 관능기이고, n은, 1~25의 정수이며, R₄는, 탄소수 6~25의 알킬기를 나타낸다. R₂₁, R₂₂, 및 R₃은, 서로 동일하거나 또는 상이한 종류의 관능기이다.

인산에스테르는, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 프라이서프A208N：폴리옥시에틸렌알킬(C12,C13)에테르인산에스테르, 프라이서프A208F：폴리옥시에틸렌알킬(C8)에테르인산에스테르, 프라이서프A208B：폴리옥시에틸렌라우릴에테르인산에스테르, 프라이서프A219B：폴리옥시에틸렌라우릴에테르인산에스테르, 프라이서프AL：폴리옥시에틸렌스티렌화페닐에테르인산에스테르, 프라이서프A212C：폴리옥시에틸렌트리데실에테르인산에스테르, 또는 프라이서프A215C：폴리옥시에틸렌트리데실에테르인산에스테르일 수 있다. 이들은 모두 다이이치공업제약사제의 제품이다. 또, 인산에스테르는, NIKKOL DDP-2：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르, NIKKOL DDP-4：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르, 또는 NIKKOL DDP-6：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르일 수 있다. 이들은, 모두 닛코케미칼즈사제의 제품이다.

광흡수층(10)에 포함되는 매트릭스 수지는, 예를 들어, 광흡수제를 분산시킬 수 있고, 열경화 또는 자외선 경화가 가능한 수지이다. 또한, 매트릭스 수지로서, 그 수지에 의해서 0.1mm의 수지층을 형성한 경우에, 그 수지층의 파장 350nm~900nm의 광에 대한 투과율이 예를 들어 80% 이상이고, 바람직하게는 85% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상인 수지를 이용할 수 있는데, 광학 필터(1a)에 있어서 상기의 (i)~(vii)의 조건 및 표 (II)에 기재하는 조건이 만족되는 한, 특별히 제한되지 않는다. 광흡수층(10)에 있어서의 포스폰산의 함유량은, 예를 들어, 매트릭스 수지 100질량부에 대해서 3~180질량부이다.

광흡수층(10)에 포함되는 매트릭스 수지는, 상기의 특성을 만족하는 한 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어 (폴리)올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아미드이미드 수지, (변성)아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 실리콘 수지이다. 매트릭스 수지는, 페닐기 등의 아릴기를 포함하고 있어도 되고, 바람직하게는 페닐기 등의 아릴기를 포함하고 있는 실리콘 수지이다. 광흡수층(10)이 단단하면(리지드(rigid)이면), 그 광흡수층(10)의 두께가 증감함에 따라, 광학 필터(1a)의 제조 공정 중에 경화 수축에 의해 균열이 생기기 쉽다. 매트릭스 수지가 아릴기를 포함하는 실리콘 수지이면 광흡수층(10)이 양호한 내균열성을 갖기 쉽다. 또, 아릴기를 포함하는 실리콘 수지를 이용하면, 상기의 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 함유하는 경우에 광흡수제가 응집하기 어렵다. 또한, 광흡수층(10)의 매트릭스 수지가 아릴기를 포함하는 실리콘 수지인 경우에, 광흡수층(10)에 포함되는 인산에스테르가 식 (c1) 또는 식 (c2)로 표시되는 인산에스테르와 같이 옥시알킬기 등의 유연성을 갖는 직쇄 유기 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기의 포스폰산과, 아릴기를 포함하는 실리콘 수지와, 옥시알킬기 등의 직쇄 유기 관능기를 갖는 인산에스테르의 조합에 의거하는 상호 작용에 의해, 광흡수제가 응집하기 어렵고, 또한, 광흡수층에 양호한 강성 및 양호한 유연성을 초래할 수 있기 때문이다. 매트릭스 수지로서 사용되는 실리콘 수지의 구체예로는, KR-255, KR-300, KR-2621-1, KR-211, KR-311, KR-216, KR-212, 및 KR-251을 들 수 있다. 이들은 모두 신에츠화학공업사제의 실리콘 수지이다.

도 1a에 도시한 대로, 광학 필터(1a)는, 예를 들어 투명 유전체 기판(20)을 추가로 구비하고 있다. 투명 유전체 기판(20)의 한쪽의 주면은 광흡수층(10)에 덮여 있다. 투명 유전체 기판(20)의 특성은, 광학 필터(1a)에 있어서 상기의 (i)~(vii)의 조건 및 표 (II)에 기재하는 조건이 만족되는 한, 특별히 제한되지 않는다. 투명 유전체 기판(20)은, 예를 들어, 450nm~600nm에 있어서 높은 평균 투과율(예를 들어, 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상)을 갖는 유전체 기판이다.

투명 유전체 기판(20)은, 예를 들어, 유리제 또는 수지제이다. 투명 유전체 기판(20)이 유리제인 경우, 그 유리는, 예를 들어, D263 T eco 등의 붕규산 유리, 소다 석회 유리(청판), B270 등의 백판 유리, 무알칼리 유리, 또는 구리를 함유하고 있는 인산염 유리 혹은 구리를 함유하고 있는 플루오르인산염 유리 등의 적외선 흡수성 유리이다. 투명 유전체 기판(20)이, 구리를 함유하고 있는 인산염 유리 또는 구리를 함유하고 있는 플루오르인산염 유리 등의 적외선 흡수성 유리인 경우, 투명 유전체 기판(20)이 갖는 적외선 흡수 성능과 광흡수층(10)이 갖는 적외선 흡수 성능의 조합에 의해서 광학 필터(1a)에 원하는 적외선 흡수 성능을 가져올 수 있다. 이러한 적외선 흡수성 유리는, 예를 들어, 쇼트사제의 BG-60, BG-61, BG-62, BG-63, 혹은 BG-67이며, 일본전기유리사제의 500EXL이며, 또는 HOYA사제의 CM5000, CM500, C5000, 혹은 C500S이다. 또, 투명 유전체 기판(20)은 자외선 흡수 특성을 갖고 있어도 된다.

투명 유전체 기판(20)은, 산화마그네슘, 사파이어, 또는 석영 등의 투명성을 갖는 결정성의 기판이어도 된다. 예를 들어, 사파이어는 고경도이므로, 상처가 나기 어렵다. 이로 인해, 판형의 사파이어는, 내찰상성의 보호 재료(프로텍트 필터 또는 커버 유리로 불리기도 한다)로서, 스마트폰 및 휴대 전화 등의 휴대 단말에 구비되어 있는 카메라 모듈 또는 렌즈의 전면에 배치되는 경우가 있다. 이러한 판형의 사파이어 상에 광흡수층(10)이 형성됨으로써, 카메라 모듈 및 렌즈의 보호와 더불어, 파장 650nm~1100nm의 광을 효과적으로 컷 할 수 있다. 파장 650nm~1100nm의 적외선의 차폐성을 구비하는 광학 필터를 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 등의 촬상 소자의 주변 또는 카메라 모듈의 내부에 배치할 필요가 없어진다. 이로 인해, 판형의 사파이어 상에 광흡수층(10)을 형성하면, 카메라 모듈 또는 촬상 장치의 저배화에 공헌할 수 있다.

투명 유전체 기판(20)이 수지제인 경우, 그 수지는, 예를 들어, (폴리)올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아미드이미드 수지, (변성)아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 실리콘 수지이다.

광학 필터(1a)는, 예를 들어, 광흡수층(10)을 형성하기 위한 코팅액을 투명 유전체 기판(20)의 한쪽의 주면에 도포하여 도막을 형성하고, 그 도막을 건조시킴으로써 제조할 수 있다. 광흡수층(10)이, 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 포함하는 경우를 예로, 코팅액의 조제 방법 및 광학 필터(1a)의 제조 방법을 설명한다.

우선, 코팅액의 조제 방법의 일례를 설명한다. 아세트산구리일수화물 등의 구리염을 테트라히드로푸란(THF) 등의 소정 용매에 첨가하고 교반하여, 구리염의 용액을 얻는다. 다음으로, 이 구리염의 용액에, 식 (c1)로 표시되는 인산디에스테르 또는 식 (c2)로 표시되는 인산모노에스테르 등의 인산에스테르 화합물을 더하고 교반하여, A액을 조제한다. 또, 제1 포스폰산을 THF 등의 소정 용매에 더하고 교반하여, B액을 조제한다. 다음으로, A액을 교반하면서, A액에 B액을 더하고 소정 시간 교반한다. 다음으로, 이 용액에 톨루엔 등의 소정 용매를 더하고 교반하여, C액을 얻는다. 다음으로, C액을 가온하면서 소정 시간 탈용매 처리를 행하여, D액을 얻는다. 이로써, THF 등의 용매 및 아세트산(비점：약 118℃) 등의 구리염의 해리에 의해 발생하는 성분이 제거되고, 제1 포스폰산과 구리 이온에 의해서 광흡수제가 생성된다. C액을 가온하는 온도는, 구리염으로부터 해리한 제거되어야 할 성분의 비점에 의거하여 정해져 있다. 또한, 탈용매 처리에 있어서는, C액을 얻기 위해서 이용한 톨루엔(비점：약 110℃) 등의 용매도 휘발한다. 이 용매는, 코팅액에 있어서 어느 정도 잔류하고 있는 것이 바람직하므로, 이 관점에서 용매의 첨가량 및 탈용매 처리의 시간이 정해져 있으면 된다. 또한, C액을 얻기 위해서 톨루엔을 대신하여 o크실렌(비점：약 144℃)을 이용할 수도 있다. 이 경우, o크실렌의 비점은 톨루엔의 비점보다 높으므로, 첨가량을 톨루엔의 첨가량의 4분의 1 정도로 저감할 수 있다. D액에 실리콘 수지 등의 매트릭스 수지를 더하고 교반하여 코팅액을 조제할 수 있다.

코팅액을 투명 유전체 기판(20)의 한쪽의 주면에 도포하여 도막을 형성한다. 예를 들어, 코팅액을 다이 코팅, 스핀 코팅, 또는 디스펜서에 의한 도포에 의해, 투명 유전체 기판(20)의 한쪽의 주면에 도포하여 도막을 형성한다. 다음으로, 이 도막에 대해서 소정의 가열 처리를 행하여 도막을 경화시킨다. 예를 들어, 50℃~200℃의 온도의 환경에 소정 시간 이 도막을 노출시킨다.

광학 필터(1a)에 있어서, 광흡수층(10)은, 단일의 층으로서 형성되어 있어도 되고, 복수의 층으로서 형성되어 있어도 된다. 광흡수층(10)이 복수의 층으로서 형성되어 있는 경우, 광흡수층(10)은, 예를 들어, 제1 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 함유하고 있는 제1 층과, 제2 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 광흡수제를 함유하고 있는 제2 층을 갖는다. 이 경우, 제1 층을 형성하기 위한 코팅액은 상기한 대로 조제할 수 있다. 한편, 제2 층은, 제1 층을 형성하기 위한 코팅액과는 별도로 조제된 코팅액을 이용하여 형성된다. 제2 층을 형성하기 위한 코팅액은, 예를 들어, 이하와 같이 조제할 수 있다.

아세트산구리일수화물 등의 구리염을 테트라히드로푸란(THF) 등의 소정 용매에 첨가하고 교반하여, 구리염의 용액을 얻는다. 다음으로, 이 구리염의 용액에, 식 (c1)로 표시되는 인산디에스테르 또는 식 (c2)로 표시되는 인산모노에스테르 등의 인산에스테르 화합물을 더하고 교반하여, E액을 조제한다. 또, 제2 포스폰산을 THF 등의 소정 용매에 더하고 교반하여, F액을 조제한다. 다음으로, E액을 교반하면서, E액에 F액을 더하고 소정 시간 교반한다. 다음으로, 이 용액에 톨루엔 등의 소정 용매를 더하고 교반하며, 추가로 용매를 휘발시켜 G액을 얻는다. 다음으로, G액에 실리콘 수지 등의 매트릭스 수지를 더하고 교반하여, 제2 층을 형성하기 위한 코팅액이 얻어진다.

제1 층을 형성하기 위한 코팅액 및 제2 층을 형성하기 위한 코팅액을 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막에 대해서 소정의 가열 처리를 행하여 도막을 경화시킴으로써, 제1 층 및 제2 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 50℃~200℃의 온도의 환경에 소정 시간 이 도막을 노출시킨다. 제1 층 및 제2 층을 형성하는 순서는 특별히 제한되지 않으며, 제1 층 및 제2 층은 상이한 기간에 형성되어도 되고, 동일한 기간에 형성되어도 된다. 또, 제1 층과 제2 층의 사이에는, 보호층이 형성되어도 된다. 보호층은, 예를 들어 SiO₂의 증착막에 의해서 형성되어 있다.

＜변형예＞

광학 필터(1a)는, 다양한 관점에서 변경 가능하다. 예를 들어, 광학 필터(1a)는, 도 1b~도 1f에 도시한 광학 필터(1b~1f)로 각각 변경되어도 된다. 광학 필터(1b~1f)는, 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 광학 필터(1a)와 마찬가지로 구성되어 있다. 광학 필터(1a)의 구성 요소와 동일하거나 또는 대응하는 광학 필터(1b~1f)의 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다. 광학 필터(1a)에 관한 설명은, 기술적으로 모순되지 않는 한 광학 필터(1b~1f)에도 적용된다.

도 1b에 도시한 대로, 광학 필터(1b)에 있어서, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 형성되어 있다. 이로써, 1개의 광흡수층(10)에 의해서가 아닌, 2개의 광흡수층(10)에 의해서, 상기의 (i)~(vii)의 조건 및 표 (II)에 기재하는 조건이 만족된다. 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 있어서의 광흡수층(10)의 두께는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 광학 필터(1b)가 원하는 광학 특성을 얻기 위해서 필요한 광흡수층(10)의 두께가 균등하게 또는 불균등하게 분배되도록, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 형성되어 있다. 이로써, 광학 필터(1b)의 투명 유전체 기판(20)의 한쪽의 주면 상에 형성된 각 광흡수층(10)의 두께는, 광학 필터(1a)의 두께보다 작다. 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 형성되어 있음으로써, 투명 유전체 기판(20)이 얇은 경우에서도, 광학 필터(1b)에 있어서 휘어짐이 억제된다. 2개의 광흡수층(10)의 각각은, 복수의 층으로서 형성되어 있어도 된다.

도 1c에 도시한 대로, 광학 필터(1c)에 있어서, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 형성되어 있다. 게다가, 광학 필터(1c)는, 반사 방지막(30)을 구비하고 있다. 반사 방지막(30)은, 광학 필터(1c)와 공기의 계면을 이루도록 형성된, 가시광 영역의 광의 반사를 저감하기 위한 막이다. 반사 방지막(30)은, 예를 들어, 수지, 산화물, 및 불화물 등의 유전체에 의해서 형성된 막이다. 반사 방지막(30)은, 굴절률이 상이한 2종류 이상의 유전체를 적층하여 형성된 다층막이어도 된다. 특히, 반사 방지막(30)은, SiO₂ 등의 저굴절률 재료와 TiO₂ 또는 Ta₂O₅ 등의 고굴절률 재료로 이루어지는 유전체 다층막이어도 된다. 이 경우, 광학 필터(1c)와 공기의 계면에 있어서의 프레넬 반사가 저감되고, 광학 필터(1c)의 가시광 영역의 광량을 증대시킬 수 있다. 반사 방지막(30)은, 광학 필터(1c)의 양면에 형성되어 있어도 되고, 광학 필터(1c)의 편면에 형성되어 있어도 된다.

도 1d에 도시한 대로, 광학 필터(1d)에 있어서, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 형성되어 있다. 게다가, 광학 필터(1d)는, 반사막(40)을 추가로 구비하고 있다. 반사막(40)은, 적외선 및/또는 자외선을 반사한다. 반사막(40)은, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속을 증착함으로써 형성된 막, 또는, 고굴절률 재료로 이루어지는 층과 저굴절률 재료로 이루어지는 층이 교호로 적층된 유전체 다층막이다. 고굴절률 재료로는 TiO₂, ZrO₂, Ta₂O₅, Nb₂O₅, ZnO, 및 In₂O₃ 등의 1.7~2.5의 굴절률을 갖는 재료가 이용된다. 저굴절률 재료로는, SiO₂, Al₂O₃, 및 MgF₂ 등의 1.2~1.6의 굴절률을 갖는 재료가 이용된다. 유전체 다층막을 형성하는 방법은, 예를 들어, 화학 기상 성장(CVD)법, 스퍼터법, 또는 진공 증착법이다. 또, 이러한 반사막이 광학 필터의 양쪽의 주면을 이루도록 형성되어도 된다(도시 생략). 광학 필터의 양쪽의 주면에 반사막이 형성되어 있으면, 광학 필터의 표리 양면에서 응력이 균형잡혀, 광학 필터가 휘기 어렵다고 하는 이점이 얻어진다.

도 1e에 도시한 대로, 광학 필터(1e)는, 광흡수층(10)만에 의해 구성되어 있다. 광학 필터(1e)는, 예를 들어, 유리 기판, 수지 기판, 금속 기판(예를 들어, 스틸 기판 또는 스테인리스 기판) 등의 소정 기판에 코팅액을 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막을 경화시킨 후에 기판으로부터 박리시킴으로써 제조할 수 있다. 광학 필터(1e)는, 캐스트법에 의해 제조되어도 된다. 광학 필터(1e)는, 투명 유전체 기판(20)을 구비하지 않으므로 얇다. 이로 인해, 광학 필터(1e)는, 촬상 장치의 저배화에 공헌할 수 있다.

도 1f에 도시한 대로, 광학 필터(1f)는, 광흡수층(10)과, 그 양면에 배치된 한 쌍의 반사 방지막(30)을 구비하고 있다. 이 경우, 광학 필터(1f)는, 촬상 장치의 저배화에 공헌할 수 있고, 또한, 광학 필터(1e)에 비해 가시광 영역의 광량을 증대시킬 수 있다.

광학 필터(1a~1f)는, 각각, 필요에 따라서, 광흡수층(10)과는 별도로, 적외선 흡수층(도시 생략)을 구비하도록 변경되어도 된다. 적외선 흡수층은, 예를 들어, 시아닌계, 프탈로시아닌계, 스쿠아릴리움계, 디임모늄계, 및 아조계 등의 유기계의 적외선 흡수제 또는 금속 착체로 이루어지는는 적외선 흡수제를 함유하고 있다. 적외선 흡수층은, 예를 들어, 이들의 적외선 흡수제로부터 선택되는 1개 또는 복수의 적외선 흡수제를 함유하고 있다. 이 유기계의 적외선 흡수제는, 흡수 가능한 광의 파장 범위(흡수 밴드)가 작고, 특정 범위의 파장의 광을 흡수하는데 적합하다.

광학 필터(1a~1f)는, 각각, 필요에 따라서, 광흡수층(10)과는 별도로, 자외선 흡수층(도시 생략)을 구비하도록 변경되어도 된다. 자외선 흡수층은, 예를 들어, 벤조페논계, 트리아진계, 인돌계, 메로시아닌계, 및 옥사졸계 등의 자외선 흡수제를 함유하고 있다. 자외선 흡수층은, 예를 들어, 이들의 자외선 흡수제로부터 선택되는 1개 또는 복수의 자외선 흡수제를 함유하고 있다. 이들의 자외선 흡수제는, 예를 들어 300nm~340nm 부근의 자외선을 흡수하고, 흡수한 파장보다 긴 파장의 광(형광)을 발하여, 형광제 또는 형광 증백제로서 기능하는 것도 포함될 수 있는데, 자외선 흡수층에 의해, 수지 등의 광학 필터에 사용되고 있는 재료의 열화를 가져오는 자외선의 입사를 저감할 수 있다.

상기의 적외선 흡수제 및/또는 자외선 흡수제를, 수지제의 투명 유전체 기판(20)에 미리 함유시켜, 적외선 및/또는 자외선을 흡수하는 특성을 갖는 기판을 형성해도 된다. 이 경우, 수지는, 적외선 흡수제 및/또는 자외선 흡수제를 적절히 용해 또는 분산시킬 수 있고, 또한, 투명한 것이 필요하다. 이러한 수지로서, (폴리)올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아미드이미드 수지, (변성) 아크릴 수지, 에폭시 수지, 및 실리콘 수지를 예시할 수 있다.

도 3에 도시한 대로, 광학 필터(1a)는, 예를 들어, 촬상 장치(100)(카메라 모듈)를 제조하는데 사용된다. 촬상 장치(100)는, 렌즈계(2)와, 촬상 소자(4)와, 컬러 필터(3)와, 광학 필터(1a)를 구비하고 있다. 촬상 소자(4)는, 렌즈계(2)를 통과한 광을 수광한다. 컬러 필터(3)는, 촬상 소자(4)의 전방에 배치되고, R(적), G(녹), 및 B(청)의 3색의 필터를 갖는다. 광학 필터(1a)는, 컬러 필터(3)의 전방에 배치되어 있다. 특히, 광흡수층(10)은, 투명 유전체 기판(20)의 렌즈계(2)에 가까운 면에 접하여 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 투명 유전체 기판(20)에 사파이어 등의 고경도의 재료를 이용함으로써, 렌즈계(2) 또는 촬상 소자(4)를 보호하는 효과가 증대한다. 예를 들어, 컬러 필터(3)에 있어서 R(적), G(녹), 및 B(청)의 3색의 필터가 매트릭스형으로 배치되어 있고, 촬상 소자(4)의 각 화소의 바로 위에 R(적), G(녹), 및 B(청) 중 어느 한 색의 필터가 배치되어 있다. 촬상 소자(4)는, 렌즈계(2), 광학 필터(1a), 및 컬러 필터(3)를 통과한 피사체로부터의 광을 수광한다. 촬상 장치(100)는, 촬상 소자(4)에 있어서 수광한 광에 의해서 생긴 전하에 관한 정보에 의거하여 화상을 생성한다. 또한, 컬러 필터(3)와 촬상 소자(4)가 일체화되어, 컬러 이미지 센서가 구성되어 있어도 된다.

광학 필터(1a)에 있어서, 상기의 (i)~(vii)의 조건 및 표 (II)에 기재하는 조건이 만족되므로, 이러한 광학 필터(1a)를 구비한 촬상 장치(100)는 색얼룩이 방지된 화상을 생성할 수 있다.

실시예

실시예에 의해, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

＜투과율 스펙트럼 측정＞

파장 300nm~1200nm의 광을 실시예 및 비교예에 따르는 광학 필터, 그 반제품, 또는 참고예에 따르는 적층체에 입사시켰을 때의 투과율 스펙트럼을, 자외선 가시 분광 광도계(일본분광사제, 제품명：V-670)을 이용하여 측정했다. 실시예 및 비교예의 광학 필터와, 일부의 반제품과, 일부의 참고예에 따르는 적층체에 대해서, 입사광의 입사 각도를 0°, 30°, 및 40°로 설정한 경우의 투과율 스펙트럼을 측정했다. 다른 반제품 및 다른 참고예에 따르는 적층체에 대해서, 입사광의 입사 각도를 0°로 설정한 경우의 투과율 스펙트럼을 측정했다.

＜실시예 1＞

코팅액(IRA1)을 이하와 같이 하여 조제했다. 아세트산구리일수화물 1.1 g과 테트라히드로푸란(THF) 60g을 혼합하고 3시간 교반하여, 얻어진 액에 인산에스테르(다이이치공업제약사제 제품명：프라이서프A208F)를 2.3g 더하고 30분간 교반하여, A액을 얻었다. 페닐포스폰산(도쿄화성공업주식회사제) 0.6g에 THF 10g을 더하고 30분 교반하여, B액을 얻었다. A액을 교반하면서 B액을 더하고, 실온에서 1분간 교반했다. 이 용액에 톨루엔 45g을 더한 후, 실온에서 1분간 교반하여, C액을 얻었다. C액을 플라스크에 넣고 120℃로 조정한 오일배스(도쿄이화기계사제, 형식：OSB-2100)에서 가온하면서, 로터리 증발기(도쿄이화기계사제, 형식：N-1110SF)에 의해서, 25분간 탈용매 처리를 행하여, D액을 얻었다. 플라스크 중에서 D액을 취출하여, 실리콘 수지(신에츠화학공업사제, 제품명：KR-300)을 4.4g 첨가하고 실온에서 30분간 교반하여, 코팅액(IRA1)을 얻었다.

또, 코팅액(IRA2)을 이하와 같이 하여 조제했다. 아세트산구리일수화물 2.25g과 테트라히드로푸란(THF) 120g을 혼합하고 3시간 교반하여, 얻어진 액에 인산에스테르(다이이치공업제약사제 제품명：프라이서프A208F) 1.8g을 더하고 30분간 교반하여, E액을 얻었다. 부틸포스폰산 1.35g에 THF 20g을 더하고 30분간 교반하여, F액을 얻었다. E액을 교반하면서 F액을 더하고, 실온에서 3시간 교반한 후, 톨루엔을 40g 더하고, 그 후 85℃의 환경에서 7.5시간에 걸쳐 용매를 휘발시켜, G액을 얻었다. G액에 실리콘 수지(신에츠화학공업사제, 제품명：KR-300) 8.8g을 더하고 3시간 교반하여, 코팅액(IRA2)을 얻었다.

코팅액(IRA1)을, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하고, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira11)을 형성했다. 마찬가지로 하여, 투명 유리 기판의 반대측 주면에도 코팅액(IRA1)을 도포하고, 상기와 같은 조건으로 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켜, 적외선 흡수층(ira12)을 형성했다. 이와 같이 하여, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 반제품(α)을 얻었다. 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)의 두께는 합해 0.2mm였다. 0°의 입사 각도에 있어서의 반제품(α)의 투과율 스펙트럼을 도 4a에 도시한다. 반제품(α)은 이하의 (α1)~(α6)의 특성을 갖고 있었다.

(α1)：파장 700~1000nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(α2)：파장 1100~1200nm에 있어서의 평균 투과율이 29.5%였다.

(α3)：파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 88.0%였다.

(α4)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 63.7%였다.

(α5)：IR 컷오프 파장이 632nm이고, UV 컷오프 파장이 394nm이며, IR 컷오프 파장과 UV 컷오프 파장의 차를 투과 영역의 반값 전체 폭으로 간주했을 때에, 투과 영역의 반값 전체 폭이 238nm였다.

(α6)：파장 600~800nm에 있어서 분광 투과율이 20%인 파장이 661nm였다.

반제품(α)의 적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p1))을 형성했다. 마찬가지로 하여, 반제품(α)의 적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p1)의 표면에, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하고, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira21)을 형성했다. 또, 보호층(p2)의 표면에도, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 동일한 가열 조건으로 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira22)을 형성했다. 이와 같이 하여, 반제품(β)을 얻었다. 적외선 흡수층(ira21) 및 적외선 흡수층(ira22)의 두께는 합해 50μm였다. 반제품(β)의 투과율 스펙트럼을 도 4b에 도시한다. 반제품(β)은 이하의 (β1)~(β6)의 특성을 갖고 있었다.

(β1)：파장 700~1000nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(β2)：파장 1100~1200nm에 있어서의 평균 투과율이 4.5%였다.

(β3)：파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 86.9%였다.

(β4)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 62.1%였다.

(β5)：IR 컷오프 파장은 631nm이고, UV 컷오프 파장은 394nm이며, 투과 영역의 반값 전체 폭은 237nm였다.

(β6)：파장 600~800nm에 있어서 분광 투과율이 20%인 파장이 659nm였다.

반제품(β)의 적외선 흡수층(ira22) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p3))을 형성했다.

코팅액(UVA1)을 이하와 같이 하여 조정했다. 자외선 흡수성 물질로서, 가시광 영역에 있어서의 광의 흡수가 적고, MEK(메틸에틸케톤)에 가용인 벤조페논계 자외선 흡수성 물질을 이용했다. 이 자외선 흡수성 물질을 용매인 MEK에 녹임과 더불어, 고형분의 60중량%의 폴리비닐부티랄(PVB)을 첨가하고, 2시간 교반하여 코팅액(UVA1)을 얻었다. 보호층(p3) 위에 코팅액(UVA1)을 스핀 코팅에 의해서 도포하고, 140℃로 30분간 가열하고 경화시켜 자외선 흡수층(uva1)을 형성했다. 자외선 흡수층(uva1)의 두께는 6μm였다. 별도로, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 표면에 코팅액(UVA1)을 이용하여 스핀 코팅에 의해서 6μm의 두께의 자외선 흡수층을 형성하고, 참고예 1에 따르는 적층체를 얻었다. 참고예 1에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 4c에 도시한다. 참고예 1에 따르는 적층체는, 이하의 (r1)~(r3)의 특성을 갖고 있었다.

(r1)：파장 350~390nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하였다.

(r2)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 12.9%이고, 410nm에 있어서의 투과율이 51.8%이며, 420nm에 있어서의 투과율이 77.1%이고, 450nm에 있어서의 투과율이 89.8%였다.

(r3)：파장 450~750nm에 있어서의 평균 투과율은 91.0%였다.

적외선 흡수층(ira21) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar1)을 형성했다. 또, 자외선 흡수층(uva1) 상에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)은, 동일한 사양을 갖고 있으며, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이고, 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 1에 따르는 광학 필터를 얻었다. 반사 방지막(ar1)의 성막과 동일한 조건으로 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 편면에 반사 방지막을 형성하여, 참고예 2에 따르는 적층체를 얻었다. 참고예 2에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 4d에 도시한다. 참고예 2에 따르는 적층체는, 이하 (s1)~(s4)의 특성을 갖고 있었다.

(s1)：광의 입사 각도가 0°인 경우에, 파장 350nm에 있어서의 투과율이 73.4%이고, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 88.9%이며, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 95.3%이고, 파장 400~700nm의 평균 투과율이 95.3%이며, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 95.7%였다.

(s2)：광의 입사 각도가 30°인 경우에, 파장 350nm에 있어서의 투과율이 78.5%이고, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 92.0%이며, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 94.5%이고, 파장 400~700nm의 평균 투과율이 94.3%이며, 파장 715nm에 있어서의 투과율은 94.6%였다.

(s3)：광의 입사 각도가 40°인 경우에, 파장 350nm에 있어서의 투과율이 82.3%이고, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 93.3%이며, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 94.3%이고, 파장 400~700nm의 평균 투과율이 94.0%이며, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 94.1%였다.

(s4)：광의 입사 각도에 의하지 않고, 파장 400~700nm에 있어서 국소적으로 투과율이 저하하는 리플을 발생시키는 파장대가 존재하지 않았다.

실시예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 4e 및 표 11에 도시한다. 또, 실시예 1에 따르는 광학 필터는, 표 12에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 1에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, 표 (I)에 기재하는 함수 R(λ)의 곱에 의해서 구해진 함수에 대해서, 최대값이 1이 되도록 정규화하여 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ)를 구했다. 도 5a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 실시예 1에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와 표 (I)에 기재하는 함수 G(λ)의 곱에 의해서 구해진 함수에 대해서, 최대값이 1이 되도록 정규화하여 정규화 분광 감도 함수 CG_θ(λ)를 구했다. 도 5b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 실시예 1에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와 표 (I)에 기재하는 함수 B(λ)의 곱에 의해서 구해진 함수에 대해서, 최대값이 1이 되도록 정규화하여 정규화 분광 감도 함수 CB_θ(λ)를 구했다. 도 5c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 13~표 15에 기재한다.

＜실시예 2＞

실시예 1과 마찬가지로 하여 코팅액(IRA1) 및 코팅액(IRA2)을 조제했다. 코팅액(IRA1)을, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira11)을 형성했다. 마찬가지로 하여, 투명 유리 기판의 반대측 주면에도 코팅액(IRA1)을 도포하고, 상기와 같은 조건으로 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켜, 적외선 흡수층(ira12)을 형성했다. 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)의 두께는 합해 0.2mm였다.

적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p1))을 형성했다. 마찬가지로 하여, 적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p1)의 표면에, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira21)을 형성했다. 또, 보호층(p2)의 표면에도, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 동일한 가열 조건으로 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira22)을 형성했다. 적외선 흡수층(ira21) 및 적외선 흡수층(ira22)의 두께는 합해 50μm였다.

적외선 흡수층(ira22) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p3))을 형성했다. 적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소를 포함한 코팅액(UVIRA1)을 이하와 같이 조제했다. 적외선 흡수 색소는, 파장 680~780nm에 흡수 피크를 갖고, 가시광 영역의 광을 흡수하기 어려운, 시아닌계의 유기 색소와 스쿠아릴리움계의 유기 색소의 조합이었다. 자외선 흡수 색소는, 가시광 영역의 광을 흡수하기 어려운, 벤조페논계의 자외선 흡수성 물질로 이루어지는 색소였다. 적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소는 MEK에 가용이었다. 적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소를 용매인 MEK에 더하고, 매트릭스 재료인 PVB를 추가로 더하며, 그 후 2시간 교반하여 코팅액(UVIRA1)을 얻었다. 코팅액(UVIRA1)에 있어서의 적외선 흡수 색소의 배합비 및 자외선 흡수 색소의 배합비는, 참고예 3에 따르는 적층체가 도 6a에 도시하는 투과율 스펙트럼을 나타내도록 결정했다. 참고예 3에 따르는 적층체는, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco) 위에 코팅액(UVIRA1)을 스핀 코팅에 의해 도포한 후에, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하여 경화시켜 제작되었다. 코팅액(UVIRA1)에 있어서, 적외선 흡수 색소와 PVB의 고형분의 질량비(적외선 흡수 색소의 질량：PVB의 고형분의 질량)는, 약 1：199였다. 또, 자외선 흡수 색소와 PVB의 고형분의 질량비(자외선 흡수 색소의 질량：PVB의 고형분의 질량)는 약 40：60이었다. 참고예 3에 따르는 적층체는 이하의 특성 (t1)~(t5)를 갖고 있었다.

(t1)：파장 700nm에 있어서의 투과율이 8.7%이고, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 13.6%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 66.2%였다.

(t2)：파장 1100nm에 있어서의 투과율이 92.1%였다.

(t3)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 11.8%이고, 450nm에 있어서의 투과율이 85.3%이며, 파장 500~600nm에 있어서의 평균 투과율이 89.1%였다.

(t4)：파장 600nm~700nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 669nm이고, 파장 700nm~800nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 729nm이며, 그들의 차는 60nm였다. 파장 600nm~800nm에 있어서 가장 낮은 투과율을 나타내는 파장(극대 흡수 파장)은 705nm였다.

(t5)：파장 350nm~450nm에 있어서의 UV 컷오프 파장은 411nm였다.

보호층(p3) 위에 스핀 코팅에 의해 코팅액(UVIRA1)을 도포하고, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하여 경화시켜, 적외선·자외선 흡수층(uvira1)을 형성했다. 적외선·자외선 흡수층(uvira1)의 두께는 7μm였다.

적외선 흡수층(ira21) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar1)을 형성했다. 또, 적외선·자외선 흡수층(uvira1) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)은, 동일한 사양을 갖고 있으며, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이고, 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 2에 따르는 광학 필터를 얻었다.

실시예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 6b 및 표 16에 도시한다. 또, 실시예 2에 따르는 광학 필터는, 표 17에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 2에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 7a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 7b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 7c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 18~표 20에 기재한다.

＜실시예 3＞

실시예 1과 마찬가지로 하여 코팅액(IRA1) 및 코팅액(IRA2)을 조제했다. 코팅액(IRA1)을, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira11)을 형성했다. 마찬가지로 하여, 투명 유리 기판의 반대측 주면에도 코팅액(IRA1)을 도포하고, 상기와 같은 조건으로 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켜, 적외선 흡수층(ira12)을 형성했다. 이와 같이 하여, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 반제품(γ)을 얻었다. 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)의 두께는 합해 0.2mm였다. 0°의 입사 각도에 있어서의 반제품(γ)의 투과율 스펙트럼을 도 8a에 도시한다. 반제품(γ)은 이하의 (γ1)~(γ6)의 특성을 갖고 있었다.

(γ1)：파장 700~1000nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(γ2)：파장 1100~1200nm에 있어서의 평균 투과율이 25.9%였다.

(γ3)：파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 87.5%였다.

(γ4)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 60.9%였다.

(γ5)：IR 컷오프 파장이 629nm이고, UV 컷오프 파장이 395nm이며, 투과 영역의 반값 전체 폭이 234nm였다.

(γ6)：파장 600~800nm에 있어서 분광 투과율이 20%인 파장이 657nm였다.

반제품(γ)의 적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p2) 위에, 실시예 1에서 사용한 코팅액(UVA1)을 스핀 코팅에 의해 도포하고, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하여 경화시켜 자외선 흡수층(uva1)을 형성했다. 자외선 흡수층(uva1)의 두께는 6μm였다.

적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar1)을 형성했다. 또, 자외선 흡수층(uva1) 상에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)은, 동일한 사양을 갖고 있으며, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이고, 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 3에 따르는 광학 필터를 얻었다.

실시예 3에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 8b 및 표 21에 도시한다. 또, 실시예 3에 따르는 광학 필터는, 표 22에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 3에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 9a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 9b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 9c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 23~표 25에 기재한다.

＜실시예 4＞

실시예 1과 마찬가지로 하여 코팅액(IRA1)을 조제했다. 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira11)을 형성했다. 마찬가지로 하여, 투명 유리 기판의 반대측 주면에도 코팅액(IRA1)을 도포하고, 상기와 같은 조건으로 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켜, 적외선 흡수층(ira12)을 형성했다. 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)의 두께는 합해 0.2mm였다.

다음으로, 적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 적외선 반사막(irr1)을 형성했다. 적외선 반사막(irr1)에 있어서, SiO₂와 TiO₂가 교호로 16층 적층되어 있었다. 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에, 적외선 반사막(irr1)의 형성과 동일 조건으로 적외선 반사막을 형성하여, 참고예 4에 따르는 적층체를 제작했다. 참고예 4에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 10a에 도시한다. 참고예 4에 따르는 적층체는 이하의 특성 (u1)~(u3)을 갖고 있었다.

(u1)：광의 입사 각도가 0°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 1.8%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 7.3%이며, 파장 450~700nm에 있어서의 평균 투과율이 94.8%이고, 파장 450~700nm에 있어서의 투과율의 최저값이 93.4%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 94.0%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 4.1%이며, IR 컷오프 파장이 902nm이고, UV 컷오프 파장이 410nm였다.

(u2)：광의 입사 각도가 30°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 1.8%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 67.8%이며, 파장 450~700nm에 있어서의 평균 투과율이 95.0%이고, 파장 450~700nm에 있어서의 투과율의 최저값이 93.8%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 92.1%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 5.3%이며, IR 컷오프 파장이 863nm이고, UV 컷오프 파장이 398nm였다.

(u3)：광의 입사 각도가 40°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 4.0%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 90.2%이며, 파장 450~700nm에 있어서의 평균 투과율이 94.1%이고, 파장 450~700nm에 있어서의 투과율의 최저값이 92.9%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 91.5%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 8.3%이며, IR 컷오프 파장이 837nm이고, UV 컷오프 파장이 391nm였다.

적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p2) 위에, 실시예 1에서 사용한 코팅액(UVA1)을 스핀 코팅에 의해 도포하고, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하고 경화시켜 자외선 흡수층(uva1)을 형성했다. 자외선 흡수층(uva1)의 두께는 6μm였다. 자외선 흡수층(uva1) 상에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar2)은, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이며, 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 4에 따르는 광학 필터를 얻었다.

실시예 4에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 10b 및 표 26에 도시한다. 또, 실시예 4에 따르는 광학 필터는, 표 27에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 4에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 11a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 11b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 11c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 28~표 30에 기재한다.

＜실시예 5＞

다음으로, 실시예 4와 마찬가지로 하여, 적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 적외선 반사막(irr1)을 형성했다. 적외선 반사막(irr1)에 있어서, SiO₂와 TiO₂가 교호로 16층 적층되어 있었다.

적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p2) 위에, 실시예 2에서 사용한 코팅액(UVIRA1)을 실시예 2와 같은 조건으로 도포하고, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하여 경화시켜 적외선·자외선 흡수층(uvira1)을 형성했다. 적외선·자외선 흡수층(uvira1)의 두께는 7μm였다. 적외선·자외선 흡수층(uvira1) 상에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar2)은, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이며, 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 5에 따르는 광학 필터를 얻었다.

실시예 5에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 12 및 표 31에 도시한다. 또, 실시예 5에 따르는 광학 필터는, 표 32에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 5에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 13a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 13b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 13c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 33~표 35에 기재한다.

＜실시예 6＞

실시예 1과 마찬가지로 하여 코팅액(IRA1) 및 코팅액(IRA2)을 조제했다. 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira11)을 형성했다. 마찬가지로 하여, 투명 유리 기판의 반대측 주면에도 코팅액(IRA1)을 도포하고, 상기와 같은 조건으로 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켜, 적외선 흡수층(ira12)을 형성했다. 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)의 두께는 합해 0.4mm였다.

적외선 흡수층(ira11) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p1))을 형성했다. 마찬가지로 하여, 적외선 흡수층(ira12) 위에 500nm의 두께의 SiO₂의 증착막(보호층(p2))을 형성했다. 보호층(p1)의 표면에, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 오븐에서 85℃로 3시간, 이어서 125℃로 3시간, 이어서 150℃로 1시간, 이어서 170℃로 3시간의 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira21)을 형성했다. 또, 보호층(p2)의 표면에도, 코팅액(IRA2)을 다이 코터에 의해서 도포하고, 동일한 가열 조건으로 도막을 경화시켜 적외선 흡수층(ira22)을 형성하여, 반제품(δ)을 얻었다. 0°의 입사 각도에 있어서의 반제품(δ)의 투과율 스펙트럼을 도 14a에 도시한다. 반제품(δ)은, 이하의 특성 (δ1)~(δ8)을 갖고 있었다.

(δ1)：파장 700~1100nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(δ2)：파장 700~1000nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(δ3)：파장 1100~1200nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하였다.

(δ4)：파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 82.2%였다.

(δ5)：파장 500~600nm에 있어서의 평균 투과율이 82.7%였다.

(δ6)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 42.0%이며, 파장 450nm에 있어서의 투과율이 76.7%였다.

(δ7)：IR 컷오프 파장이 613nm이고, UV 컷오프 파장이 404nm이며, 투과 영역의 반값 전체 폭이 209nm였다.

(δ8)：파장 600~800nm에 있어서 분광 투과율이 20%인 파장이 637nm였다.

적외선 흡수층(ira21) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar1)을 형성했다. 또, 적외선 흡수층(ira22) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar2)을 형성했다. 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)은, 동일한 사양을 갖고 있으며, SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이며, 반사 방지막(ar1) 및 반사 방지막(ar2)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 실시예 6에 따르는 광학 필터를 얻었다.

실시예 6에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 14b 및 표 36에 도시한다. 또, 실시예 6에 따르는 광학 필터는, 표 37에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 실시예 6에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 15a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 15b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 15c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 38~표 40에 기재한다.

＜비교예 1＞

투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 진공 증착 장치를 이용하여 SiO₂ 및 TiO₂를 교호로 24층 적층하여 적외선 반사막(irr2)을 형성하고, 반제품(ε)을 얻었다. 반제품(ε)의 투과율 스펙트럼을 도 16a에 도시한다. 반제품(ε)은, 이하의 특성 (ε1)~(ε3)을 갖고 있었다.

(ε1)：광의 입사 각도가 0°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 3.1%이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 94.1%이고, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 92.6%이며, 파장 700nm에 있어서의 투과율이 86.2%이고, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 30.8%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 12.4%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하이며, IR 컷오프 파장이 710nm이고, UV 컷오프 파장이 410nm였다.

(ε2)：광의 입사 각도가 30°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 1.7%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 77.7%이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 94.1%, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 93.0%이고, 파장 700nm에 있어서의 투과율이 8.2%이며, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 2.2%이고, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 1.1%이며, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 1.2%이고, IR 컷오프 파장이 680nm이며, UV 컷오프 파장이 397nm였다.

(ε3)：광의 입사 각도가 40°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 13.1%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 90.5%이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 92.1%이고, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 87.6%이며, 파장 700nm에 있어서의 투과율이 2.0%이고, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 0.8%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 5.4%이며, IR 컷오프 파장이 661nm이고, UV 컷오프 길이가 386nm였다.

적외선 흡수 색소를 포함한 코팅액(IRA3)을 이하와 같이 조제했다. 적외선 흡수 색소는, MEK에 가용인 시아닌계의 유기 색소와 스쿠아릴리움계의 유기 색소의 조합이었다. 적외선 흡수 색소를 용매인 MEK에 더하고, 매트릭스 재료인 PVB를 추가로 더하며, 그 후 2시간 교반하여 코팅액(IRA3)을 얻었다. 코팅액(IRA3)의 고형분에 있어서의 매트릭스 재료의 함유율은 99질량%였다. 반제품(ε)의 투명 유리 기판의 다른쪽의 주면에 코팅액(IRA3)을 스핀 코팅에 의해 도포한 후에, 그 도막을 140℃로 30분간 가열하여 경화시켜 적외선 흡수층(ira3)을 형성했다. 별도로, 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에, 적외선 흡수층(ira3)의 형성 조건과 동일 조건으로 적외선 흡수층을 형성하여, 참고예 5에 따르는 적층체를 얻었다. 0°의 입사 각도에 있어서의 참고예 5에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 16b에 도시한다. 참고예 5에 따르는 적층체는 이하의 특성 (v1)~(v4)를 갖고 있었다.

(v1)：파장 700nm에 있어서의 투과율이 2.0%이고, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 2.6%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 15.9%였다.

(v2)：파장 1100nm에 있어서의 투과율이 91.1%였다.

(v3)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 78.2%이고, 450nm에 있어서의 투과율이 83.8%이며, 파장 500~600nm에 있어서의 평균 투과율이 86.9%였다.

(v4)：파장 600nm~700nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 637nm이고, 파장 700nm~800nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 800nm이며, 이들의 IR 컷오프 파장의 차는 163nm이고, 파장 600~800nm에 있어서의 극대 흡수 파장은 706nm였다.

적외선 흡수층(ira3) 위에 진공 증착 장치를 이용하고 실시예 1과 마찬가지로 하여 반사 방지막(ar1)을 형성해, 비교예 1에 따르는 광학 필터를 얻었다.

비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 16c 및 표 41에 도시했다. 또, 비교예 1에 따르는 광학 필터는, 표 42에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 17a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 17b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 17c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 43~표 45에 기재한다.

＜비교예 2＞

0°의 입사 각도에 있어서, 도 18a에 도시하는 투과율 스펙트럼을 나타내는 적외선 흡수성 유리 기판을 준비했다. 이 적외선 흡수성 유리 기판은, 이하의 특성 (g1)~(g5)를 갖고 있었다.

(g1)：파장 700~1000nm에 있어서의 평균 투과율이 16.8%였다.

(g2)：파장 1100~1200nm에 있어서의 평균 투과율이 38.5%였다.

(g3)：파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 87.8%였다.

(g4)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 88.5%였다.

(g5)：IR 컷오프 파장이 653nm였다. 또 파장 600~800nm에 있어서의 투과율이 20%에 대응하는 파장이 738nm였다.

210μm의 두께를 갖는 적외선 흡수성 유리 기판의 한쪽의 주면에 진공 증착 장치를 이용하여 SiO₂ 및 TiO₂를 교호로 20층 적층하여 적외선 반사막(irr3)을 형성하여, 반제품(ζ)을 얻었다. 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 적외선 반사막(irr3)의 형성 조건과 동일한 조건으로 적외선 반사막을 형성하여, 참고예 6에 따르는 적층체를 얻었다. 참고예 6에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 18b에 도시한다. 참고예 6에 따르는 적층체는, 이하의 특성 (w1)~(w3)을 갖고 있었다.

(w1)：광의 입사 각도가 0°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 95.2%이고, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 93.7%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 4.7%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 0.5% 이하이며, IR 컷오프 파장이 702nm이고, UV 컷오프 파장이 411nm였다.

(w2)：광의 입사 각도가 30°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 1.7%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 77.7%이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 94.1%이고, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 93.0%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 1.1%이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 1.2%이며, IR 컷오프 파장이 680nm이고, UV 컷오프 파장이 397nm였다.

(w3)：광의 입사 각도가 40°인 경우에, 파장 380nm에 있어서의 투과율이 13.1%이고, 파장 400nm에 있어서의 투과율이 90.5%이며, 파장 450~600nm에 있어서의 평균 투과율이 92.1%이고, 파장 450~600nm에 있어서의 투과율의 최저값이 87.6%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 0.5% 이하이고, 파장 1100nm에 있어서의 투과율이 5.4%이며, IR 컷오프 파장이 661nm이고, UV 컷오프 파장이 386nm였다.

적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소를 포함한 코팅액(UVIRA2)을 이하와 같이 조제했다. 자외선 흡수 색소는, 가시광 영역의 광을 흡수하기 어려운, 벤조페논계의 자외선 흡수성 물질로 이루어지는 색소였다. 적외선 흡수 색소는, 시아닌계의 유기 색소와 스쿠아릴리움계의 유기 색소의 조합이었다. 적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소는 MEK에 가용이었다. 적외선 흡수 색소 및 자외선 흡수 색소를 용매인 MEK에 더하고, 매트릭스 재료인 PVB를 추가로 더하며, 그 후 2시간 교반하여 코팅액(UVIRA2)을 얻었다. 코팅액(UVIRA2)의 고형분에 있어서의 PVB의 함유율은 60질량%였다. 코팅액(UVIRA2)을 반제품(ζ)의 다른쪽 주면에 도포하고, 그 도막을 가열하여 경화시켜, 적외선·자외선 흡수층(uvira2)을 형성했다. 적외선·자외선 흡수층(uvira2)의 두께는 7μm였다. 투명 유리 기판(SCHOTT사제, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에, 코팅액(UVIRA2)을 이용하고, 적외선·자외선 흡수층(uvira2)의 형성 조건과 동일한 조건으로 적외선·자외선 흡수층을 형성하여, 참고예 7에 따르는 적층체를 얻었다. 0°의 입사 각도에 있어서의 참고예 7에 따르는 적층체의 투과율 스펙트럼을 도 18c에 도시한다. 참고예 7에 따르는 적층체는, 이하의 특성 (p1)~(p5)를 갖고 있었다.

(p1)：파장 700nm에 있어서의 투과율이 4.9%이고, 파장 715nm에 있어서의 투과율이 8.4%이며, 파장 700~800nm에 있어서의 평균 투과율이 63.9%였다.

(p2)：파장 1100nm에 있어서의 투과율이 92.3%였다.

(p3)：파장 400nm에 있어서의 투과율이 12.6%이고, 450nm에 있어서의 투과율이 84.4%이며, 파장 500~600nm에 있어서의 평균 투과율이 88.7%였다.

(p4)：파장 600nm~700nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 664nm이고, 파장 700nm~800nm에 있어서의 IR 컷오프 파장은 731nm이며, 그들의 차는 67nm였다. 파장 600nm~800nm에 있어서 가장 낮은 투과율을 나타내는 파장(극대 흡수 파장)은 705nm였다.

(p5)：파장 350nm~450nm에 있어서의 UV 컷오프 파장은 411nm였다.

적외선·자외선 흡수층(uvira2) 위에 진공 증착 장치를 이용하여 반사 방지막(ar1)을 실시예 1과 마찬가지로 하여 형성했다. 반사 방지막(ar1)은 SiO₂와 TiO₂를 교호로 적층한 막이며, 반사 방지막(ar1)에 있어서, 층수는 7층, 총 막두께는 약 0.4μm였다. 이와 같이 하여, 비교예 2에 따르는 광학 필터를 얻었다.

비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼을 도 18d 및 표 46에 도시한다. 또, 비교예 2에 따르는 광학 필터는, 표 47에 기재하는 특성을 갖고 있었다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광의 입사 각도 θ가 0°, 30°, 및 40°인 경우의 각각에 대해, 비교예 2에 따르는 광학 필터의 분광 투과율 T_θ(λ)와, R(λ), G(λ), 및 B(λ) 각 함수에 의거하는 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)를 구했다. 도 19a에, 정규화 등색 함수 x(λ) 및 CR_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 19b에, 정규화 등색 함수 y(λ) 및 CG_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 도 19c에, 정규화 등색 함수 z(λ) 및 CB_θ(λ)의 그래프를 도시한다. 정규화 분광 감도 함수 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)와, 정규화 등색 함수 x(λ), y(λ), 및 z(λ)에 의거하여, 상기의 식 (1)~(9)에 의해, 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB와, IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB와, ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB를 구했다. 결과를 표 48~표 50에 기재한다.

실시예 1~6에 따르는 광학 필터에 있어서, 상기 (i)~(vii)의 조건이 만족되어 있었다. 실시예 1~6에 따르는 광학 필터에 있어서, 700nm 이상의 파장 범위에 있어서의 투과율은 충분히 낮고, 실시예 1~6에 따르는 광학 필터는, 근적외선을 양호하게 차폐할 수 있는 것이 나타났다. 실시예 2에 따르는 광학 필터는, 실시예 1에 따르는 광학 필터에 비해, 700nm 이상의 파장 범위에 있어서 낮은 투과율을 나타냈다. 실시예 2에 따르는 광학 필터에 있어서, 유기계의 적외선 흡수 색소의 함유에 의해, 실시예 1에 따르는 광학 필터에 비해, 가시광 영역의 투과율이 2포인트 정도 낮았다. 그러나, 실용상 문제는 없다고 생각된다. 실시예 3에 따르는 광학 필터는, 적외선 흡수층으로서, 적외선 흡수층(ira11) 및 적외선 흡수층(ira12)만을 가지므로, 실시예 1 및 2에 따르는 광학 필터와 비교하는 한, 1100nm 이상의 파장 범위에 있어서, 700~1100nm의 파장 범위에 비해 보다 높은 투과율을 나타냈다. 그러나, 1100nm 이상의 파장의 광에 대한 CMOS 센서 등의 촬상 소자의 감도는 낮으므로, 실시예 3에 따르는 광학 필터는 촬상 장치에 있어서 적절한 특성을 갖고 있다고 생각된다. 실시예 6에 따르는 광학 필터에 있어서, 다른 실시예의 광학 필터에 비해, 파장 400nm 부근의 투과율이 높기는 하지만, 45% 이하였다.

실시예 1~6에 따르는 광학 필터에 있어서, 상기 표 (II)~(VIII)에 기재하는 조건이 만족되어 있었다. 실시예 1~6에 따르는 광학 필터에 있어서, 0°, 30°, 40°의 입사 각도에 대한 분광 투과율은 거의 변화되어 있지 않았다. 이로 인해, 실시예 1~6에 따르는 광학 필터를 카메라 등의 촬상 장치에 장착한 경우, 광학 필터에 대한 광의 입사 각도가 변화해도, 촬상 장치로부터의 출력에 의거하는 감도 곡선의 변화는 거의 없는 것이 시사되었다. 실시예 4 및 5에 따르는 광학 필터의 적외선 반사막에 있어서, 40°의 입사 각도의 광을 투과시키는 파장대와 40°의 입사 각도의 광을 반사시키는 파장대의 경계가 850nm 부근이 되도록 설정되어 있었다. 이로 인해, 입사 각도 0°, 30°, 및 40°에 있어서, 실시예 4 및 5에 따르는 광학 필터의 분광 투과율은 거의 변화되어 있지 않았다. 실시예 4 및 5에 따르는 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도가 클 수록 파장 400nm 부근의 투과율이 높았기 때문에, 0°의 입사 각도에 있어서의 IE와 30°의 입사 각도에 있어서의 IE의 차 및 그 레인지가 약간 커져 있는 것이 있었다. 그러나, 실용상 문제가 없는 레벨이라고 생각된다. 실시예 1~6에 따르는 광학 필터에서는, 파장 450~600nm에 있어서, 정규화 분광 감도 함수의 곡선이 정규화 등색 함수의 곡선과 비교적 큰 차를 갖는 부분에서, 국소적인 투과율 변화(리플)가 생기지 않았다. 그 결과, 0°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 30°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차, 0°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 40°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차, 및 30°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 40°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차에는 큰 변화가 생기지 않았다. 이로 인해, 실시예 1~6에 따르는 광학 필터를 촬상 장치에 장착한 경우에, 0°~40°의 입사 각도의 범위에서 광학 필터에 광선이 입사한 경우에도, 촬영된 화상의 내부에 색얼룩을 발생시키는 것이 없다고 생각된다.

비교예 1에 따르는 광학 필터에 의하면, 가시광 영역의 근적외선 영역에 인접한 영역 및 근적외선 영역에 있어서의 광을 투과시키는 파장대와 광을 차폐하는 파장대의 경계가 적외선 흡수층(ira3)에 의해서 정해져 있다. 그러나, 적외선 흡수층(ira3)의 흡수 대역이 좁으므로, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율 스펙트럼은, 광의 입사 각도가 커짐에 따라서, 적외선 반사막의 반사 대역이 단파장측으로 시프트해 오는 영향을 받고 있었다. 또, 비교예 1에 따르는 광학 필터의 자외선 영역에 있어서의 광의 흡수능은 부족하며, 비교예 1에 따르는 광학 필터는 실질적으로는 적외선 반사막(irr2)만으로 자외선 영역의 광을 차폐하고 있었다. 이로 인해, 비교예 1에 따르는 광학 필터는, 자외선 영역에 있어서, 광의 입사 각도에 의해서 반사 대역이 단파장측으로 시프트하는 영향을 강하게 받고 있었다. 비교예 1에 따르는 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도가 커짐에 따라서, 파장 650nm 부근에 있어서 CR_θ(λ)가 저하하여 정규화 등색 함수 x(λ)에 가까워지고 있었으나, 정규화 등색 함수 x(λ)와 카메라 모듈의 정규화 분광 감도 CR_θ(λ)의 차의 적분값에 상당하는 IE_θ ^xR은 증가하고 있었다. 한편, CB_θ(λ)는, 광의 입사 각도가 커짐에 따라서, 단조롭게 증가 또는 감소하는 것이 아니라, 파장 410nm 부근에서 심하게 변동하고 있었다. 이것은, 적외선 반사막(irr2)의 투과 대역이 광의 입사 각도에 의해서 시프트했기 때문만이 아니라, 40°의 입사 각도에 있어서의 비교예 1에 따르는 광학 필터의 투과율에 파장 400nm~430nm로 리플이 생겨, 근접하는 파장 440nm에 있어서의 투과율로부터 급격하게 15포인트 이상 저하되어 있었기 때문이라고 생각된다. 이로 인해, 0°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 30°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차, 0°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 40°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차, 및 30°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE에서 40°의 입사 각도에 있어서의 IE, IAE, 및 ISE를 각각 뺀 차에 큰 변화가 생기고 있었다. 게다가, 입사 각도의 변화에 수반하는 정규화 등색 함수 x(λ)에 대한 CR_θ(λ)의 변화의 거동과 입사 각도의 변화에 수반하는 정규화 등색 함수 z(λ)에 대한 CB_θ(λ)의 변화의 거동이 상위하여, 30°의 입사 각도와 40°의 입사 각도 사이의 좁은 범위에서 CR_θ(λ) 및 CB_θ(λ)가 크게 변동하고 있었다. 이로 인해, 비교예 1에 따르는 광학 필터를 촬상 장치에 장착한 경우, 화상의 내부에 강한 색얼룩이 발생하는 것이 염려된다.

비교예 2에 따르는 광학 필터에 있어서, 가시광 영역의 근적외선 영역에 인접한 영역 및 근적외선 영역 및 자외선 영역에 있어서, 광을 투과시키는 파장대와 광을 차폐하는 파장대의 경계가 적외선·자외선 흡수층(uvira2)에 의해서 정해지고 있었다. 그러나, 근적외선 영역에 있어서의 적외선·자외선 흡수층(uvira2)의 흡수 대역이 좁으므로, 비교예 2에 따르는 광학 필터에 있어서, 적외선 반사막(irr3)에 의한 반사 대역을 충분히 장파장측에 설정할 수 없었다. 이로 인해, 비교예 2에 따르는 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도가 커짐에 따라서, 반사 대역이 단파장측으로 시프트해 오는 영향을 피할 수 없었다. 게다가, 40°의 입사 각도에 있어서의 비교예 2에 따르는 광학 필터의 투과율의 국소적인 변동이 가시광 영역에 인정되었다. 이로 인해, 비교예 2에 따르는 광학 필터에 있어서, 광의 입사 각도의 변화에 수반하는 IE 및 IAE의 변화는 크고, 비교예 2에 따르는 광학 필터를 촬상 장치에 장착한 경우, 화상의 내부에 강한 색얼룩이 발생하는 것이 염려된다.

[표 11]

[표 12]

[표 13]

[표 14]

[표 15]

[표 16]

[표 17]

[표 18]

[표 19]

[표 20]

[표 21]

[표 22]

[표 23]

[표 24]

[표 25]

[표 26]

[표 27]

[표 28]

[표 29]

[표 30]

[표 31]

[표 32]

[표 33]

[표 34]

[표 35]

[표 36]

[표 37]

[표 38]

[표 39]

[표 40]

[표 41]

[표 42]

[표 43]

[표 44]

[표 45]

[표 46]

[표 47]

[표 48]

[표 49]

[표 50]

Claims

광학 필터로서,
근적외선 영역의 적어도 일부의 광을 흡수하는 광흡수제를 함유하고 있는 광흡수층을 구비하고,
0°, 30°, 및 40°의 입사 각도로 파장 300nm~1200nm의 광을 당해 광학 필터에 입사시켰을 때에, 하기의 조건을 만족하며,
(i) 파장 700nm에 있어서의 분광 투과율이 3% 이하이다.
(ii) 파장 715nm에 있어서의 분광 투과율이 1% 이하이다.
(iii) 파장 1100nm에 있어서의 분광 투과율이 7.5% 이하이다.
(iv) 파장 700nm~800nm에 있어서의 평균 투과율이 1% 이하이다.
(v) 파장 500nm~600nm에 있어서의 평균 투과율이 85% 이상이다.
(vi) 파장 400nm에 있어서의 분광 투과율이 45% 이하이다.
(vii) 파장 450nm에 있어서의 분광 투과율이 80% 이상이다.
입사 각도가 θ°일 때의 파장 λ에 있어서의 당해 광학 필터의 분광 투과율을 T_θ(λ)로 나타내고,
상기 T_θ(λ)와, 파장 400nm~700nm의 변역에 있어서 표 (I)에 의해서 정의되는 파장 λ의 함수인 R(λ), G(λ), 및 B(λ)의 곱에 의해서 상기 입사 각도 θ°에 대해서 정해지는 각각의 함수를 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 함수를 CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)로 나타내며,
일본 공업 규격 JIS Z 8781-1：2012의 표 2에 정해진 CIE1964 측색 보조 표준 관측자의 등색 함수를 각각 최대값이 1이 되도록 정규화하여 얻어지는 파장 λ의 함수를 x(λ), y(λ), 및 z(λ)로 나타내고,
CR_θ(λ), CG_θ(λ), 및 CB_θ(λ)의 변수인 파장 λ를 0 이상의 정수인 n의 함수로서, λ(n)=(Δλ×n＋400)nm로 나타낼 때(단, Δλ=5),
하기의 식 (1)~(3)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (II)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 1에 있어서,
0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (III)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 1에 있어서,
0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IE_θ ^xR, IE_θ ^yG, 및 IE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (IV)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
하기의 식 (4)~(6)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (V)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 4에 있어서,
0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 IAE_θ ^xR, IAE_θ ^yG, 및 IAE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VI)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
하기의 식 (7)~(9)에 의해서 0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VII)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 6에 있어서,
0°, 30°, 및 40°의 입사 각도 θ°의 각각에 대해 정의되는 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB에 있어서의 9개의 차 및 동일한 2개의 입사 각도 θ°에 대한 ISE_θ ^xR, ISE_θ ^yG, 및 ISE_θ ^zB의 3개의 차의 최대값에서 최소값을 뺀 차인 레인지가 표 (VIII)에 나타내는 조건을 만족하는, 광학 필터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 광흡수제는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성되어 있는, 광학 필터.
청구항 8에 있어서,
상기 포스폰산은 아릴기를 갖는 제1 포스폰산을 포함하는, 광학 필터.
청구항 9에 있어서,
상기 포스폰산은, 추가로, 알킬기를 갖는 제2 포스폰산을 포함하는, 광학 필터.
렌즈계와,
상기 렌즈계를 통과한 광을 수광하는 촬상 소자와,
상기 촬상 소자의 전방에 배치되고, R(적), G(녹), 및 B(청)의 3색의 필터를 갖는 컬러 필터와,
상기 컬러 필터의 전방에 배치된 청구항 1에 기재된 광학 필터를 구비한, 촬상 장치.