KR20230084169A - 광학 필터, 광학 장치, 및 광흡수성 조성물 - Google Patents

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KR20230084169A
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유이치로 구보
가쓰히데 심모
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니혼 이타가라스 가부시키가이샤
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Abstract

광학 필터(1a)는, 25℃에 있어서 하기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 제1 투과 스펙트럼을 갖는다.
(i) 파장 450nm~600nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 70% 이상이다.
(ii) 파장 300nm~370nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
(iii) 파장 800nm~1000nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
(iv) 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 60% 이상이다.

Description

광학 필터, 광학 장치, 및 광흡수성 조성물
본 발명은, 광학 필터, 광학 장치, 및 광흡수성 조성물에 관한 것이다.
CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치에 있어서, 양호한 색재현성을 갖는 화상을 얻기 위해 다양한 광학 필터가 고체 촬상 소자의 전면(前面)에 배치되어 있다. 일반적으로, 고체 촬상 소자는 자외선 영역에서 적외선 영역에 이르는 넓은 파장 범위에서 분광 감도를 갖는다. 한편, 인간의 시감도는 가시광의 영역에만 존재한다. 이 때문에, 촬상 장치에 있어서의 고체 촬상 소자의 분광 감도를 인간의 시감도에 가깝게 하기 위해, 고체 촬상 소자의 전면에 적외선 또는 자외선의 일부의 광을 차폐하는 광학 필터를 배치하는 기술이 알려져 있다.
종래, 그와 같은 광학 필터로서는, 유전체 다층막에 의한 광반사를 이용하여 적외선 또는 자외선을 차폐하는 것이 일반적이었다. 한편, 최근, 광흡수제를 함유하는 막을 구비한 광학 필터가 주목받고 있다. 광흡수제를 함유하는 막을 구비한 광학 필터의 투과율 특성은 입사각의 영향을 받기 어렵기 때문에, 촬상 장치에 있어서 광학 필터에 비스듬하게 광이 입사하는 경우에도 색감의 변화가 적은 양호한 화상을 얻을 수 있다. 또, 광반사막을 이용하지 않는 광흡수형의 광학 필터는, 광반사막에 의한 다중 반사를 원인으로 하는 고스트나 플레어의 발생을 억제할 수 있으므로, 역광 상태나 야경의 촬영에 있어서 양호한 화상을 얻는데 유리하다. 이에 더하여, 광흡수제를 함유하는 막을 구비한 광학 필터는, 촬상 장치의 소형화 및 박형화의 점에서도 유리하다. 그와 같은 광흡수제로서, 예를 들면, 포스폰산과 구리 이온에 의해 형성된 광흡수제가 알려져 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 페닐기 또는 할로겐화 페닐기를 갖는 포스폰산과 구리 이온에 의해 형성된 광흡수제를 함유하고 있는 광학 필터가 기재되어 있다.
특허 문헌 2에는, 적외선 및 자외선을 흡수 가능한 UV-IR 흡수층을 구비한 광학 필터가 기재되어 있다. UV-IR 흡수층은, 포스폰산과 구리 이온에 의해 형성된 UV-IR 흡수제를 포함하고 있다.
특허 문헌 3에는, 유기 색소 함유층과, 포스폰산 구리 함유층을 구비한 적외선 컷 필터가 기재되어 있다.
특허 문헌 4에는, 광흡수막을 구비한 광학 필터가 기재되어 있다. 광흡수막은, 아릴기를 갖는 포스폰산과 구리 이온에 의해 형성된 광흡수제를 함유하고 있는 액상 조성물의 경화물에 의해 형성되어 있다. 특허 문헌 4에는, 파장 300nm~2200nm에 있어서의 광학 필터의 투과 스펙트럼이 기재되어 있다.
일본 특허 제6339755호 공보 일본 특허 제6232161호 공보 일본 특허 제6281023호 공보 일본 특허 제6639764호 공보
특허 문헌 1~4에 기재된 기술에 의하면, 자외선의 일부의 광 및 파장 700~1000nm의 범위의 적외선에 속하는 광을 흡수할 수 있다. 한편, 특허 문헌 1~4에 기재된 기술은, 보다 긴 파장을 갖는 특정의 파장 범위에 있어서 광학 필터의 투과율을 높이는 관점에서 재검토의 여지를 갖는다. 이에, 본 발명은, 자외선의 일부의 광 및 파장 700~1000nm의 범위의 적외선에 속하는 광을 차폐함과 함께, 가시광역 및 보다 긴 파장을 갖는 특정의 파장 범위에 있어서 높은 투과율을 갖는 광학 필터를 제공한다. 또, 이와 같은 광학 필터를 제작하는데 유리한 광흡수성 조성물을 제공한다.
본 발명은, 25℃에 있어서 하기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 제1 투과 스펙트럼을 갖는, 광학 필터를 제공한다.
(i) 파장 450nm~600nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 70% 이상이다.
(ii) 파장 300nm~370nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
(iii) 파장 800nm~1000nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
(iv) 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 60% 이상이다.
또, 본 발명은, 대상물의 가시광에 의해 인식되는 화상 정보를 취득하는 카메라 모듈과,
대상물의 측거 정보를 취득하는 TOF 센서와,
상기 카메라 모듈 및 상기 TOF 센서의 전면에 배치된 상기의 광학 필터를 구비한,
광학 장치를 제공한다.
또, 본 발명은,
구리 착체와,
분자 내에 2개의 알콕시기를 갖는 제1 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제1 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개와,
분자 내에 3개 또는 4개의 알콕시기를 갖는 제2 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제2 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개를 함유하고 있는,
광흡수성 조성물을 제공한다.
상기의 광학 필터는, 자외선의 일부의 광 및 파장 700~1000nm의 범위의 광을 차폐함과 함께, 가시광역 및 보다 긴 파장을 갖는 특정의 파장 범위에 있어서 높은 투과율을 갖는다. 또, 상기의 광흡수성 조성물에 의하면, 이와 같은 광학 필터를 제작할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 광학 필터의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 광학 필터의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 광학 필터를 구비한 기기의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 4는, 실시예 1에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 5는, 실시예 2에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 6은, 실시예 6에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 7은, 실시예 7에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 8은, 투명 유리 기판의 투과 스펙트럼이다.
도 9는, 실시예 8에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 10은, 실시예 11에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 11은, 실시예 16에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 12는, 실시예 19에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 13은, 실시예 20에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 발명의 일례에 관한 것이며, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에 나타내는 광학 필터(1a)는, 25℃에 있어서 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족한다.
(i) 파장 450nm~600nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값 Tmin 450 -600이 70% 이상이다.
(ii) 파장 300nm~370nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값 Tmax 300 -370이 5% 이하이다.
(iii) 파장 800nm~1000nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값 Tmax 800 -1000이 5% 이하이다.
(iv) 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값 Tmin 1500 -1700이 60% 이상이다.
여기서, 파장 Xnm~Ynm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값 Tmin X -Y가 A% 이상이라는 것은, 파장 Xnm~Ynm의 범위의 전역에 있어서 투과율이 A% 이상인 것과 동의이다. 이에 더하여, 파장 X＇nm~Y＇nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값 Tmax X＇-Y＇가 B% 이하라는 것은, 파장 X＇nm~Y＇nm의 범위의 전역에 있어서 투과율이 B% 이하인 것과 동의이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 (i)의 조건을 만족함으로써, 광학 필터(1a)가 가시광역에 있어서 높은 투과율을 갖는다. 최소값 Tmin 450 -600은, 바람직하게는 75% 이상이며, 보다 바람직하게는 80% 이상이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 (ii)의 조건을 만족함으로써, 자외선의 일부의 광을 차폐할 수 있다. 최대값 Tmax 300 -370은, 바람직하게는 3% 이하이며, 보다 바람직하게는 1% 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 (iii)의 조건을 만족함으로써, 파장 800~1000nm의 범위의 광을 차폐할 수 있다. 최대값 Tmax 800 -1000은, 바람직하게는 3% 이하이며, 보다 바람직하게는 1% 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 (iv)의 조건을 만족함으로써, 광학 필터(1a)는, 보다 긴 파장을 갖는 특정의 파장 범위, 예를 들면, 1500nm~2000nm의 범위에 있어서 높은 투과율을 갖는다.
광학 필터(1a)는, 가시광역 및 1500nm 이상의 소정의 적외선역에 있어서 높은 투과율을 갖는다. 이 때문에, 예를 들면, 디지털 카메라 또는 스마트 폰 등의 휴대형 단말에 탑재되는 카메라 모듈에 있어서, 사람의 시감도 곡선의 유효 범위 이외의 파장인, 적외선의 일부의 파장의 광을 차폐하기 위한 근적외선 컷 필터로서 사용할 수 있다. 이에 더하여, 광학 필터(1a)는, Light detection and ranging(LiDAR) 등의 측거 장치를 비롯하여, Time Of Flight(TOF) 방식의 측거 장치 또는 그 주변기기에 적용되어도 된다. LiDAR 등에 있어서 TOF 방식의 센서를 이용하는 경우, 지금까지는 900nm 전후의 근적외선역에 속하는 파장을 갖는 레이저 등의 광을 이용하는 경우가 있었다. 그러나, 900nm 전후의 파장의 광을 이용하는 경우, 센서 등의 수광기가 태양광 등의 영향을 받을 가능성이 있다. 태양광에는 파장 900nm의 광도 많이 포함되어 있어, 배경 노이즈의 영향에 의해, 측거 정밀도 등이 악화될 가능성이 있다.
이에, 파장 1550nm 전후의 레이저 등의 광을 이용하는 TOF 방식이나 그것을 이용한 LiDAR가 검토되고 있다. 태양광의 스펙트럼에 있어서, 파장 1550nm에 있어서의 광 강도 및 광량은, 파장 900nm에 있어서의 광 강도 및 광량보다 작다. 이 때문에, 1550nm 전후의 파장의 광을 이용하기 위해, 그 파장역에 대응하도록 수광기 또는 그 주변의 소자 등을 설계할 수 있으면, 낮이라도 LiDAR의 측정 결과에 있어서 태양광에 의한 노이즈가 경감되어, 측정에 있어서의 S/N가 더 향상되는 것이 기대된다.
사람이 인식할 수 있는 가시광역의 광에 의해 형성되는 화상의 촬영용의 카메라 모듈과, LiDAR을 비롯한 TOF 방식의 측거 장치를 탑재한 기기, 또는, 상술한 카메라 모듈에 TOF 방식의 측거 기능의 일부를 넣은 기기가 등장하는 것이 상정된다. 예를 들면, 상술한 카메라 모듈 등으로 촬영한 동영상 또는 정지 영상 등의 화상을 취득하는 한편으로, LiDAR 등의 TOF 방식의 측거 장치 등에 의한 고정밀도의 거리 정보를 포함하는 화상도 취득할 수 있는 기능을 구비한 기기가 상정된다. 또, 상세한 거리 정보를 포함하는 동영상 또는 정지 영상 등의 화상을 취득하는 기능을 구비한 기기가 상정된다. 이와 같은 기기에 있어서, 광학 필터(1a)를 적용하면, 화상 형성에 필요한 사람의 시감도의 범위에 대응한 파장의 광을 투과시키고, 또한, 측거 장치에 이용되는 파장 1550nm 전후의 광 또는 보다 긴 파장을 갖는 파장 2000nm까지의 광을 투과시킬 수 있다. 이에 더하여, 자외선에 속하는 광과, 파장 700nm~1000nm 또는 파장 700nm~1100nm에 따른 광을 차폐할 수 있어, 광학 필터(1a)는, 편리성, 간이성, 및 광학 특성이 우수하다.
광학 필터(1a)는, 예를 들면, 흡수에 의해 일부의 광을 차폐한다. 이 때문에, 광학 필터(1a)는, 카메라 모듈 또는 측거 장치의 내부에서 문제가 되는 플레어 및 고스트의 발생을 억제하는 관점에서 유리하다.
파장 1550nm에 있어서의 레이저 및 LED 등의 강한 광의 사람의 눈에 대한 영향은, 파장 900nm에 있어서의 경우보다 작다. 예를 들면, 국제 전기 표준 회의가 책정한 규격 IEC60825에 나타난 레이저 제품의 안전 기준에 의하면, MPE(The maximum permissible exposure)는, 1마이크로 초(μs)의 펄스 폭에 있어서, 파장 900nm의 경우는 1×10-6J/cm2인데 반해, 파장 1550nm의 경우 1J/cm2이다. 레이저광에 대한 사람의 안전은 절대로 확보되지 않으면 안 되는 사항이며, 1550nm 전후의 파장의 광을 이용함으로써 안전성을 확보하기 위한 허들이 낮아지는 것은, 측정 대상을 넓히는 관점에서 유리하다. LiDAR을 비롯하여 TOF 방식의 측거 장치에서는, 광을 조사하여 측정 대상물 등에 의해 반사한 광의 비행 시간에 의거하여 거리의 계측을 행한다. TOF 방식의 측거 장치를 사람이 유지하는 경우, 대상 측정물 등으로부터의 반사광이, 그 사람에게 되돌아온다. 그와 같은 경우, TOF 방식의 측거 장치가, 파장 1550nm 전후의 파장의 광을 출사하는 발광기 등을 포함하는 경우, TOF 방식의 측거 장치 등을 사람의 눈, 안면, 혹은 상반신에 가까운 장소, 또는, 그들의 높이 부근에 배치하는 경우에는, 이들 안전성에 관한 사정이 광학 필터(1a)의 채용에 유리하게 작용한다고 생각된다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 최소값 Tmin 1500 -1700은, 바람직하게는 70% 이상이며, 보다 바람직하게는 75% 이상이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1550nm에 있어서의 투과율은, 예를 들면 70% 이상이며, 바람직하게는 80% 이상이며, 보다 바람직하게는 85% 이상이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (v)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 제1 스펙트럼이 사람의 시감도와 정합하기 쉽다.
(v) 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제1 컷오프 파장 λC1이 600nm~700nm의 범위 내에 존재한다.
제1 컷오프 파장 λC1은, 바람직하게는 620nm~680nm의 범위 내에 존재한다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (vi)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 광학 필터(1a)는, 1500nm 이상의 소정의 적외선역에 있어서 높은 투과율을 갖기 쉽다.
(vi) 파장 1000nm~1800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제2 컷오프 파장 λC2가 1150nm~1500nm의 범위 내에 존재한다.
제2 컷오프 파장 λC2는, 바람직하게는 1200nm~1430nm의 범위 내에 존재한다.
또한, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 제2 컷오프 파장 λC2와 제1 컷오프 파장 λC1의 차의 절대값 ｜λC2－λC1｜ 의 값은, 예를 들면 600nm 이상이며, 바람직하게는 650nm 이상이어도 되고, 보다 바람직하게는 700nm 이상이어도 된다. 또한, ｜λC2－λC1｜ 의 값은, 예를 들면 800nm 이하이며, 바람직하게는 780nm 이하여도 되고, 보다 바람직하게는 760nm 이하여도 된다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (vii)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 제1 스펙트럼이 사람의 시감도와 정합하기 쉽다.
(vii) 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제3 컷오프 파장 λC3이 360nm~430nm의 범위 내에 존재한다.
또, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 제1 컷오프 파장 λC1과 제3 컷오프 파장 λC3의 차의 절대값 ｜λC1－λC3｜ 의 값은, 예를 들면 200nm 이상이며, 바람직하게는 210nm 이상이어도 되고, 보다 바람직하게는 220nm 이상이어도 된다. 또한, ｜λC1－λC3｜ 의 값은, 예를 들면 270nm 이하이며, 바람직하게는 260nm 이하여도 되고, 보다 바람직하게는 250nm 이하여도 된다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (viii)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 광학 필터(1a)는, 파장 1000nm~1100nm를 갖는 적외선의 일부를 차폐할 수 있다.
(viii) 파장 1000nm~1100nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값 Tmax 1000 -1100이 10% 이하이다.
최대값 Tmax 1000 -1100은, 바람직하게는 5% 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (ix)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 예를 들면, 파장 1700nm~1900nm의 범위 내에 있어서의 광을 이용하여 측거를 행하는 기기에 광학 필터(1a)를 이용할 수 있다.
(ix) 파장 1700nm~1900nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값 Tmin 1700 -1900이 60% 이상이다.
최소값 Tmin 1700 -1900은, 바람직하게는 65% 이상이며, 보다 바람직하게는 70% 이상이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 하기 (x)의 조건을 추가로 만족한다. 이에 따라, 예를 들면, 파장 1900nm~2200nm의 범위 내에 있어서의 광을 이용하여 측거를 행하는 기기에 광학 필터(1a)를 이용할 수 있다.
(x) 파장 1900nm~2200nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값 Tmin 1900 -2200이 60% 이상이다.
최소값 Tmin 1900 -2200은, 바람직하게는 65% 이상이며, 보다 바람직하게는 70% 이상이다.
도 1에 나타내는 대로, 광학 필터(1a)는, 예를 들면, 광흡수층(10)을 구비하고 있다. 광흡수층(10)은, 광흡수제를 함유하고 있다. 광흡수층(10)의 두께는 특정의 값으로 한정되지 않는다. 광흡수층(10)은, 예를 들면, 100μm~400μm의 두께를 갖는다. 이에 따라, 광학 필터(1a)를 구비한 기기를 저배위화시키기 쉽다. 광흡수층(10)의 두께는, 바람직하게는 120μm~350μm이며, 보다 바람직하게는 140μm~300μm이다.
광학 필터(1a)는, 예를 들면, 70℃에 있어서, 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제4 컷오프 파장 λC4를 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제4 컷오프 파장 λC4와 제1 컷오프 파장 λC1의 차의 절대값 ｜λC4－λC1｜은, 특정의 값으로 한정되지 않고, 예를 들면 15nm 이하이다. 이 경우, 광학 필터(1a)에 있어서, 파장 550nm~800nm의 범위에서 투과 대역과 차폐 대역의 경계인 컷오프 파장은, 광학 필터(1a)의 환경의 온도가 변동해도 바뀌기 어렵다.
절대값 ｜λC4－λC1｜은, 바람직하게는 10nm 이하이며, 보다 바람직하게는 8nm 이하이며, 더 바람직하게는 5nm 이하이다.
광학 필터(1a)는, 예를 들면, 70℃에 있어서, 파장 1000nm~1800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제５ 컷오프 파장 λC5를 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제５ 컷오프 파장 λC5와 제2 컷오프 파장 λC2의 차의 절대값 ｜λC5－λC2｜은, 특정의 값으로 한정되지 않지만, 예를 들면 30nm 이하이다. 이 경우, 광학 필터(1a)에 있어서, 파장 1000nm~1800nm의 범위에서 투과 대역과 차폐 대역의 경계인 컷오프 파장은, 광학 필터(1a)의 환경의 온도가 변동해도 바뀌기 어렵다.
절대값 ｜λC5－λC2｜은, 바람직하게는 20nm 이하이다.
광학 필터(1a)는, 예를 들면, 70℃에 있어서, 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제6 컷오프 파장 λC6을 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제6 컷오프 파장 λC6과 제3 컷오프 파장 λC3의 차의 절대값 ｜λC6－λC3｜은, 특정의 값으로 한정되지 않지만, 예를 들면 15nm 이하이다. 이 경우, 광학 필터(1a)에 있어서, 파장 350nm~450nm의 범위에서 투과 대역과 차폐 대역의 경계인 컷오프 파장은, 광학 필터(1a)의 환경의 온도가 변동해도 바뀌기 어렵다.
절대값 ｜λC6－λC3｜은, 바람직하게는 10nm 이하이며, 보다 바람직하게는 8nm 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1530nm~1570nm의 범위에 있어서의 투과율의 평균값은, 예를 들면 70% 이상이며, 바람직하게는 75% 이상이며, 보다 바람직하게는 80% 이상이다. 광학 필터에 있어서, 가시광역의 광에 대한 투과율이 높고, 또한, 파장 1550nm 전후의 광에 대한 투과율이 높은 것은, TOF 방식에 의한 측거 기능에 의해 얻어진 거리 정보를 포함하는 화상의 취득에 유리하다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 450nm~600nm의 범위에 있어서의 투과율의 평균값에 대한 파장 1530nm~1570nm의 범위에 있어서의 투과율의 평균값의 비 Tr(1)은, 예를 들면 0.8 이상이며, 바람직하게는 0.85 이상이다. 비 Tr(1)은, 예를 들면 1.2 이하이며, 바람직하게는 1.1 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1800nm~2100nm에 있어서의 투과율의 평균값은, 예를 들면 80% 이상이며, 바람직하게는 82% 이상이며, 보다 바람직하게는 85% 이상이다. 이 파장 범위에 있어서의 광학 필터(1a)의 투과율이 높아지는 것은, 파장 1800nm~2100nm의 범위의 광을 흡수하는 관능기 또는 그와 같은 관능기를 갖는 화합물의 함유량이 광흡수층(10)에 있어서 적은 것에서 유래한다고 생각된다.
광학 필터(1a)는, 예를 들면, 특허 문헌 4에 기재된 광학 필터와 비교해, 특정의 파장 범위에 있어서의 흡수가 적고, 그 파장 범위에 있어서의 투과율이 높다는 특징을 갖는다. 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 파장 1600nm~1800nm의 범위 및 파장 2100nm~2200nm의 범위에 극소값(흡수 피크)을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼의 파장 1600nm~1800nm의 범위에 있어서의 투과율의 극소값은, 예를 들면 70% 이상이며, 바람직하게는 75% 이상이다. 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼의 파장 2100nm~2200nm의 범위에 있어서의 투과율의 최소값은, 예를 들면 70% 이상이며, 바람직하게는 75% 이상이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1800nm~2100nm의 범위에 있어서의 투과율의 평균값에 대한 파장 1600nm~1800nm의 범위에 있어서의 투과율의 최소값의 비 Tr(2)는, 예를 들면 0.8 이상이며, 바람직하게는 0.85 이상이다. 또, 비 Tr(2)는, 예를 들면 1.1 이하이며, 바람직하게는 1.0 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1800nm~2100nm의 범위에 있어서의 투과율의 평균값에 대한 파장 2100nm~2200nm의 범위에 있어서의 투과율의 최소값의 비 Tr(3)은, 예를 들면 0.8 이상이며, 바람직하게는 0.85 이상이다. 또, Tr(3)은, 예를 들면 1.1 이하이며, 바람직하게는 1.0 이하이다.
광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 한, 광학 필터(1a)에 있어서의 광흡수층(10)을 이루는 재료는, 특정의 재료에 한정되지 않는다. 광흡수층(10)은, 예를 들면, 소정의 광흡수성 조성물을 경화시킴으로써 형성되어도 된다. 이 경우, 광흡수성 조성물은, 예를 들면, 구리 착체와, 제1 알콕시기 함유 화합물 및 제1 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개와, 제2 알콕시기 함유 화합물 및 제2 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개를 함유하고 있다. 제1 알콕시기 함유 화합물은, 분자 내에 2개의 알콕시기를 갖는 화합물이다. 제1 알콕시기 함유 화합물은, 예를 들면, 가수분해 축합 가능한 화합물이다. 제2 알콕시기 함유 화합물은, 분자 내에 3개 또는 4개의 알콕시기를 갖는 화합물이다. 제2 알콕시기 함유 화합물은, 예를 들면, 가수분해 축합 가능한 화합물이다. 이와 같은 광흡수성 조성물을 경화시킴으로써, 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 광학 필터를 제작할 수 있다. 이와 같은 광흡수성 조성물의 사용에 의해, 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 광학 필터를 제작할 수 있는 이유는 확실하지 않다. 제1 알콕시기 함유 화합물의 첨가 및 그 첨가량의 조정에 의해, 주위와 삼차원적으로 결합하는 관능기 또는 관능기군이 감소하여, 경화의 과정 및 경화 후에 있어서 층 안의 중합물의 구성이 비교적 성기게 된다고 생각된다. 이 때문에, 적외선 영역에 흡수를 가질 가능성이 있는 관능기를 갖는 일부의 분자의 양이 증발 또는 승화에 의해 층 안에서 감소한다고 생각된다. 그들 분자 또는 일부의 관능기가 파장 1500nm~2000nm의 광을 흡수하므로, 결과적으로 당해 파장 범위에 있어서 광학 필터의 투과율이 높은 것이라고 생각된다.
광흡수성 조성물의 경화물의 투과 스펙트럼은, 예를 들면, 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족한다. 광흡수성 조성물의 경화물의 투과 스펙트럼은, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 만족하는 상기의 다른 조건 중 적어도 1개를 추가로 만족하고 있어도 된다. 이 경우, 광흡수성 조성물의 경화물의 두께는, 예를 들면, 100μm~400μm이다.
구리 착체는, 예를 들면, 포스폰산과 구리 성분을 함유하고 있다. 구리 착체는, 예를 들면, 아릴기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물 및 알킬기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개여도 된다. 구리 착체는, 그들 양쪽의 화합물을 포함하고 있어도 된다. 구리 착체가 포스폰산과 구리 성분을 함유하고 있음으로써, 광학 필터에 의해, 파장 450nm~650nm를 포함하는 가시광역에 있어서의 투과율을 높이면서, 가시광역보다 짧은 파장의 자외선의 일부를 포함하는 광과, 700nm를 초과하는 파장의 광을 흡수할 수 있다. 이 때문에, 광학 필터(1a)의 투과 스펙트럼이 사람의 시감도에 정합하기 쉽다. 구리 착체는, 예를 들면, 광흡수층(10)에 있어서 수지 등의 투명한 물질에 내포되어 있다.
구리 착체가 아릴기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물인 경우, 구리 착체는 주로 파장 300nm~400nm의 범위의 광과, 파장 800nm~1000nm의 범위의 광을 흡수하는 작용을 발휘하기 쉽다. 한편, 구리 착체가 알킬기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물인 경우, 구리 착체는 주로 파장 300nm~360nm의 범위의 광과, 파장 800nm~1100nm의 범위의 광을 흡수하는 작용을 발휘하기 쉽다.
광흡수성 조성물에 있어서, 아릴기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물의 함유량과, 알킬기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 화합물의 함유량의 비를 소정의 범위로 조절함으로써, 광학 필터(1a)에 있어서, 파장 1500nm~1700nm의 범위에 있어서의 광의 투과율을 높게 하기 쉽다. 또, 광흡수성 조성물에 있어서의 아릴기를 갖는 포스폰산의 첨가량과 알킬기를 갖는 포스폰산의 첨가량의 비를 소정의 범위로 조절함으로써, 광학 필터(1a)에 있어서, 파장 1500nm~1700nm의 범위에 있어서의 광의 투과율을 높게 하기 쉽다.
아릴기를 갖는 포스폰산은, 특정의 포스폰산에 한정되지 않고, 예를 들면, 페닐포스폰산, 니트로페닐포스폰산, 히드록시페닐포스폰산, 브로모페닐포스폰산, 디브로모페닐포스폰산, 플루오로페닐포스폰산, 디플루오로페닐포스폰산, 클로로페닐포스폰산, 디클로로페닐포스폰산, 요오드페닐포스폰산, 디요오드페닐포스폰산, 벤질포스폰산, 브로모벤질포스폰산, 디브로모벤질포스폰산, 플루오로벤질포스폰산, 디플루오로벤질포스폰산, 클로로벤질포스폰산, 디클로로벤질포스폰산, 디클로로벤질포스폰산, 요오드벤질포스폰산, 또는 디요오드벤질포스폰산이다.
알킬기를 갖는 포스폰산은, 특정의 포스폰산에 한정되지 않고, 예를 들면, 1~8개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 갖는 포스폰산이다.
광흡수성 조성물에 있어서, 아릴기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cf 및 알킬기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cs는 특정의 관계로 한정되지 않는다. 광흡수성 조성물에 있어서, Cf：Cs는, 질량 기준으로, 예를 들면 40：60~100：0이며, 바람직하게는 50：50~100：0이다. 이에 따라, 광흡수성 조성물을 이용하여 제작된 광학 필터가 원하는 투과 특성을 갖기 쉽다.
광흡수성 조성물에 있어서, 함유량 Ctc에 대한 함유량 Cfc의 비는, 특정의 값으로 한정되지 않는다. 함유량 Ctc는, 알콕시기를 갖는 화합물 및 그 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량이다. 함유량 Cfc는, 제1 알콕시기 함유 화합물 및 제1 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량이다. 함유량 Ctc에 대한 함유량 Cfc의 비는, 질량 기준으로, 예를 들면 0.01~0.6이다. 상기한 대로, 제1 알콕시기 함유 화합물에 의해, 주위와 삼차원적으로 결합하는 관능기 또는 관능기군이 감소하여, 경화의 과정 및 경화 후에 있어서 층 안의 중합물의 구성이 비교적 성기게 되기 쉽다고 생각된다. 비교적 성긴 구조는, 용매 또는 부생성물의 제거에 도움되는 것이라고 생각된다. 한편, 함유량 Ctc에 대한 함유량 Cfc의 비가 0.6 이하임으로써, 층 안에서 네트워크의 형성이 촉진되기 쉽다. 이에 따라, 택 프리(tack-free)인 광흡수층을 형성할 수 있어, 광흡수성 조성물이 원하는 상태에서 경화되기 쉽다. 또, 광흡수성 조성물의 경화물의 기계적 강도가 다음 공정에 있어서의 물리적 처리 또는 화학적 처리에 견디기 쉽다.
함유량 Ctc에 대한 함유량 Cfc의 비는, 질량 기준으로, 바람직하게는 0.02~0.5이며, 보다 바람직하게는 0.03~0.4이다.
광흡수성 조성물은, 경화성 수지를 함유하고 있어도 되고, 경화성 수지를 함유하고 있지 않아도 된다. 광흡수성 조성물에 있어서, 알콕시기를 갖는 화합물 및 그 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량 Ctc에 대한, 경화성 수지의 고형분량 Crs의 비는, 특정의 값으로 한정되지 않는다. 함유량 Ctc에 대한 고형분량 Crs의 비는, 질량 기준으로, 예를 들면 0~2이다. 경화성 수지는, 광흡수층(10)의 치밀성과 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 한편, 함유량 Ctc에 대한 고형분량 Crs의 비가 2 이하임으로써, 제1 알콕시기 함유 화합물이 층 안의 중합물의 구성을 비교적 성기게 하는 기능이 경화성 수지에 의해 저해되는 것을 억제할 수 있다.
함유량 Ctc에 대한 고형분량 Crs의 비는, 질량 기준으로, 바람직하게는 0~1.5이며, 보다 바람직하게는 0~1.3이며, 더 바람직하게는 0~1.28이다. 이와 같이 광흡수성 조성물에 있어서의 경화성 수지의 함유량은 비교적 적어도 된다.
광흡수성 조성물에 있어서, 합 Ctr에 대한 함유량 Cfc의 비는, 특정의 값으로 한정되지 않는다. 합 Ctr은, 알콕시기를 갖는 화합물 및 그 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량 Ctc와, 경화성 수지의 고형분량 Crs의 합이다. 함유량 Cfc는, 제1 알콕시기 함유 화합물 및 제1 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량이다. 합 Ctr에 대한 함유량 Cfc의 비는, 질량 기준으로, 예를 들면 0.01~0.4이다. 이에 따라, 경화의 과정 및 경화 후에 있어서 층 안의 중합물의 구성이 비교적 성기게 되기 쉽다고 생각된다. 한편, 합 Ctr에 대한 함유량 Cfc의 비가 0.4 이하임으로써, 택 프리인 광흡수층을 형성할 수 있어, 광흡수성 조성물이 원하는 상태에서 경화된다. 광흡수성 조성물의 경화물의 기계적 강도가 다음 공정에 있어서의 물리적 처리 또는 화학적 처리에 견딜 수 있다. 합 Ctr에 대한 함유량 Cfc의 비는, 질량 기준으로, 바람직하게는 0.02~0.35이며, 보다 바람직하게는 0.02~0.3이며, 더 바람직하게는 0.04~0.26이다.
광흡수성 조성물에 있어서, 제1 알콕시기 함유 화합물 및 제2 알콕시기 함유 화합물의 각각은, 예를 들면, 실리콘알콕시드(알콕시실란)여도 되고, Ti 및 Al 등의 금속의 알콕시드여도 된다. 분자 내에 2개의 알콕시기를 갖는 알콕시드를 2관능 알콕시드라고 하며, 분자 내에 3개의 알콕시기를 갖는 알콕시드를 3관능 알콕시드라고 하며, 분자 내에 4개의 알콕시기를 갖는 알콕시드를 4관능 알콕시드라고 한다. 2~4개의 알콕시기를 갖는 알콕시실란을 각각, 2~4관능 알콕시실란이라고 한다.
알콕시실란은, 물 및 산촉매 등이 존재하는 조건에서 가수분해하고 중합하여, 폴리머 또는 무기적인 화합물을 형성한다. 4관능 알콕시실란은 가수분해하고 중합함으로써, SiO2로 표시되는 고형의 화합물을 형성한다. 3관능 알콕시실란은 가수분해하고 중합함으로써, R-SiO1 .5로 표시되는 고형의 화합물을 형성한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「R- 」는, 유기 성분을 의미한다. 이들 화합물은 입체적인 네트워크를 구성할 수 있다. 광흡수 조성물은, 3관능 알콕시실란, 3관능 알콕시실란의 가수분해물, 4관능 알콕시실란, 4관능 알콕시실란의 가수분해물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 함유하고 있어도 된다. 2관능 알콕시실란은, 1분자당 2개 만의 반응성 관능기를 갖는다. 광흡수성 조성물이 2관능 알콕시실란을 함유하는 경우, 주위와 삼차원적으로 결합하는 관능기 또는 관능기군이 감소하여, 경화의 과정 및 경화 후의 층의 중합체의 구성이 비교적 성기게 되기 쉽다고 생각된다. 이 때문에, 광흡수성 조성물의 경화의 과정에서, 용매 또는 반응에 의해 생성되는 아세트산 혹은 알코올이 효율적으로 외부에 배출되기 쉽다고 생각된다. 그 결과, 적외선 영역의 소정의 파장 범위의 광을 흡수할 수 있는 관능기를 갖는 일부의 분자가 증발 및 승화 등에 의해 층에서 감소하여, 당해 파장 범위에 있어서의 광의 흡수가 억제될 수 있다고 생각된다.
4관능 알콕시실란은, 특정의 알콕시실란에 한정되지 않고, 예를 들면, 테트라메톡시실란 또는 테트라에톡시실란이다. 3관능 알콕시실란은, 특정의 알콕시실란에 한정되지 않는다. 3관능 알콕시실란은, 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 트리플루오로프로필트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 또는 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란이다. 2관능 알콕시실란은, 특정의 알콕시실란에 한정되지 않는다. 2관능 알콕시실란은, 예를 들면, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 또는 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란이다.
광흡수성 조성물에 있어서, 경화성 수지는, 구리 착체를 내포하고 있어도 된다. 경화성 수지는, 알콕시기를 갖는 화합물, 그 화합물의 가수분해물, 또는 그 화합물의 중합물을 내포하고 있어도 된다. 광흡수성 조성물을 경화시켜 광학 필터를 제작할 때, 경화성 수지의 존재에 의해 광흡수성 조성물이 경화되어 형성된 층 또는 필름의 치밀성이 향상되어, 층 또는 필름의 리지드성(rigidity)을 높이기 쉽다는 이점이 있다. 한편, 광흡수성 조성물에 있어서의 경화성 수지의 함유량을 조정함으로써, 제1 알콕시기 함유 화합물이 층의 구조를 적당히 성기게 하는 기능이 저하되기 어렵다.
경화성 수지는, 특정의 수지로 한정되지 않는다. 경화성 수지는, 예를 들면, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀계 수지, 및 실리콘 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개이다.
광흡수성 조성물은, 인산 에스테르를 추가로 함유하고 있어도 된다. 광흡수성 조성물을 이용하여 형성된 광흡수층에 있어서, 알콕시기를 갖는 화합물 또는 그 화합물의 가수분해물은, 인산 에스테르에 비해 광흡수층에 대해 높은 내습성을 부여하면서 구리 착체를 적절히 분산시킬 수 있다. 이 때문에, 광흡수성 조성물이 알콕시기를 갖는 화합물 또는 그 화합물의 가수분해물을 함유하고 있음으로써, 인산 에스테르의 사용량을 저감시킬 수 있다. 광흡수성 조성물은, 인산 에스테르를 함유하고 있지 않아도 된다.
인산 에스테르는, 예를 들면, 폴리옥시알킬기를 갖는 인산 에스테르이다. 폴리옥시알킬기를 갖는 인산 에스테르는, 특정의 인산 에스테르로 한정되지 않는다. 폴리옥시알킬기를 갖는 인산 에스테르는, 예를 들면, 플라이서프 A208N：폴리옥시에틸렌알킬(C12, C13)에테르인산 에스테르, 플라이서프 A208F：폴리옥시에틸렌알킬(C8)에테르인산 에스테르, 플라이서프 A208B：폴리옥시에틸렌라우릴에테르인산 에스테르, 플라이서프 A219B：폴리옥시에틸렌라우릴에테르인산 에스테르, 플라이서프 AL：폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르인산 에스테르, 플라이서프 A212C：폴리옥시에틸렌트리데실에테르인산 에스테르, 또는 플라이서프 A215C：폴리옥시에틸렌트리데실에테르인산 에스테르이다. 이들은 모두 다이이치 공업제약사 제조의 제품이다. 또, 인산 에스테르는, 예를 들면, NIKKOL DDP-2：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산 에스테르, NIKKOL DDP-4：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산 에스테르, 또는 NIKKOL DDP-6：폴리옥시에틸렌알킬에테르인산 에스테르여도 된다. 이들은, 모두 닛코 케미칼즈사 제조의 제품이다.
도 1에 나타내는 대로, 광학 필터(1a)는, 투명 기판(20)을 추가로 구비하고 있다. 투명 기판(20)은, 서로 평행한 한 쌍의 주면을 갖는다. 광학 필터(1a)에 있어서, 투명 기판(20)의 한쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 배치되어 있다. 광학 필터(1a)는, 투명 기판(20)의 양쪽의 주면 상에 광흡수층(10)이 배치되어 있도록 변경되어도 된다. 광흡수층(10)은, 예를 들면, 투명 기판(20)의 한쪽의 주면 상 또는 양쪽의 주면 상에, 상기의 광흡수성 조성물을 도포하고 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 광흡수층(10)과 투명 기판(20)의 주면은 접촉하고 있어도 된다. 한편, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 한, 광흡수층(10)과 투명 기판(20)의 주면 사이에 다른 기능층이 형성되어 있어도 된다. 다른 기능층은, 특정의 층에 한정되지 않고, 예를 들면 광흡수층(10)과 투명 기판(20)의 밀착성을 향상시키는 층 또는 상기의 광흡수성 조성물을 경화시켜 얻어지는 층 이외의 층이다. 투명 기판(20)이 갖는 투명성은, 광학 필터(1a)의 제1 투과 스펙트럼이 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 한, 특정의 수준에 한정되지 않는다. 예를 들면, 투명 기판(20)으로서, 0.2mm의 두께를 갖는 경우에 파장 400nm~700nm에 있어서 75% 이상의 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 이에 더하여, 투명 기판(20)은, 파장 1400nm~2200nm에 있어서 75% 이상의 투과율을 나타내는 투과 스펙트럼을 갖는 기판이어도 된다.
투명 기판(20)은, 특정의 기판에 한정되지 않는다. 투명 기판(20)은, 유리를 포함하는 투명 유리 기판이어도 되고, 수지를 포함하는 투명 수지 기판이어도 된다. 투명 유리 기판은, 높은 투명성을 가짐과 함께 현저하게 평활한 주면을 갖고, 매우 염가이다. 이에 더하여, 투명 유리 기판은, 높은 경도 및 높은 영률을 가지므로, 그 두께가 작은 경우에도 제조 공정 또는 유통에 충분히 견딜 수 있다. 투명 수지 기판은, 높은 투명성을 갖고, 경량이며, 다양한 생산에 적합하여, 투명 기판(20)이 투명 수지 기판인 경우, 예를 들면, 다양한 형상의 기판을 염가로 공급할 수 있다. 투명 수지 기판의 재질은, 특정의 재질로 한정되지 않는다. 투명 수지 기판의 재질은, 예를 들면, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 또는 실리콘 수지이다.
광학 필터(1a)는, 렌즈, 회절 격자, 및 편광 소자 등의 광학 소자의 면 상에 광흡수층을 배치한 구성을 갖도록 변경되어도 된다. 예를 들면, 렌즈 등의 광학 소자의 면 상에, 상기의 광흡수성 조성물을 도포하고 경화시켜, 광학 소자와 광흡수층을 구비한 광학 필터를 제공할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈에 포함되는 렌즈계 중, 적어도 1개의 렌즈를 포함하도록 광학 필터가 구성되어 있으면, 광학 필터를 별도 제작하여 배치하지 않고, 원하는 투과 스펙트럼을 갖는 광을 촬상 소자에 입사시킬 수 있다. 이와 같이, 예를 들면, 기능적인 광학 소자가 갖는 적어도 1개의 면 상에 광흡수층(10)을 형성함으로써, 광학 소자 본래의 기능과 광흡수성의 기능을 겸비한 광학 필터를 제공할 수 있다. 광학 소자는, 상기에 예로서 든 소자에 한정되지 않는다. 광학 소자에 포함되는 재질은, 특정의 재질로 한정되지 않고, 예를 들면, 투명 기판(20)의 재질의 예로서 든 재질을 포함할 수 있다.
광학 필터(1a)는, 도 2에 나타내는 광학 필터(1b)와 같이 변경되어도 된다. 광학 필터(1b)는, 광흡수층(10)을 구비한 필름 형상의 필터이다. 광학 필터(1b)는, 예를 들면, 평활한 주면을 갖는 기판의 당해 주면 상에, 상기의 광흡수성 조성물을 도포하고 경화시켜 광흡수층(10)을 형성하고, 그 광흡수층(10)을 기판으로부터 이탈시킴으로써 얻어진다. 기판의 평활한 주면은, 광학 필터(1b)가 상기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하도록 구성되어 있다. 광학 필터(1b)의 제조를 위한 기판으로서, 상기의 투명 기판(20)을 이용해도 되고, 금속제 기판 또는 세라믹제 기판을 이용해도 된다. 광학 필터(1b)는, 필름 형상의 필터이며, 기판이 없는 필터로서 구성된다. 이 때문에, 광학 필터(1b)는 박형화에 적합하여, 광학 필터(1b)의 제조 비용이 낮아지기 쉽다. 광학 필터(1b)는, 기판 상에 광흡수층(10)을 형성한 후에, 기판으로부터 광흡수층(10)을 벗겨냄으로써 얻어져도 된다. 광흡수성 조성물을 기판에 도포하기 전에, 기판의 평활한 주면에 불소 수지 코팅을 실시해도 된다. 이에 따라, 기판으로부터 광흡수층(10)을 용이하게 박리할 수 있다.
곡면 또는 격자 형상의 구조 혹은 요철을 갖는 면을 포함하는 기체(基體) 상에, 상기의 광흡수성 조성물을 도포하고 경화시켜 광흡수층(10)을 형성하고, 그 광흡수층(10)을 기체로부터 이탈시킴으로써 광학 필터를 얻어도 된다. 이 경우, 광흡수층(10)은, 기체의 면을 따라 형성되므로, 기체의 면에 대응한 형상을 갖는다. 이 때문에, 기체의 면의 특성에 따른 광학 필터를 제작할 수 있다.
광학 필터(1a 또는 1b)는, 광흡수층(10)에 더하여, 가시광 또는 파장 1500nm 이상의 광의 반사율을 저하시키는 반사 방지막 또는 반사 저감막을 추가로 구비하도록 변경되어도 된다. 이에 따라, 촬상 소자에 도달하는 당해 파장의 광의 광량이 커지기 쉽다. 광학 필터가 반사 방지막 또는 반사 저감막을 추가로 구비함으로써, 예를 들면, 광학 필터로부터 반사되는 광의 반사율을 5% 미만으로 할 수 있다.
반사 방지막 또는 반사 저감막은, 예를 들면 1종류 이상의 재료로 1층 이상의 층을 갖도록 광흡수층(10)의 적어도 한쪽의 면에 형성된다. 반사 방지막 또는 반사 저감막을 구성하는 재료는, 특정의 재료에 한정되지 않는다. 반사 방지막 또는 반사 저감막은, 예를 들면, SiO2나 SiO1 .5를 주성분으로 하는 졸 겔법 등에 의해 형성된 막이어도 되고, 그 주성분 중에 중공 미립자 또는 저굴절률 재료의 미립자가 분산되어 있는 막이어도 된다. 반사 방지막 또는 반사 저감막은, TiO2, Ta2O3, SiO2, Nb2O5, ZnS, MgF, 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 증착법, 스퍼터법, 또는 이온 플레이팅법 등의 방법에 의해 형성된 막이어도 된다. 증착법은, 이온 빔 어시스트 증착법이어도 된다. 반사 방지막 또는 반사 저감막은, 상기의 재료를 포함하는 1층의 구성의 막이어도 되고, 상이한 재료의 막이 번갈아 적층된 다층막이어도 된다. 또, 반사 방지막 또는 반사 저감막은, 광흡수층(10)에 접하여 형성되어 있어도 되고, 광흡수층(10)에 접하여 형성된 다른 기능층에 접하여 형성되어 있어도 된다.
광학 필터(1a 또는 1b)는, 광흡수층(10)에 더하여, 차폐해야 할 파장 범위의 광에 대해 높은 반사율을 갖는 막, 이른바 광반사막을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 광학 필터는, 광흡수층(10)과 광반사막의 협동에 의해, 상기의 투과 스펙트럼에 관한 조건을 만족하고 있어도 된다. 광반사막의 스펙트럼을 효과적으로 조정함으로써, 예를 들면, 광흡수층(10)의 두께를 얇게 할 수도 있다. 광반사막은, 예를 들면 1종류 이상의 재료로 1층 이상의 층을 갖도록 광흡수층(10)의 적어도 한쪽의 면에 형성할 수 있다. 광반사막을 구성하는 재료는, 특정의 재료에 한정되지 않는다. 광반사막은, SiO2나 SiO1 .5를 주성분으로 하는 졸 겔법 등에 의해 형성된 막이어도 되고, 그 주성분 중에 중공 미립자 또는 저굴절률 재료의 미립자가 분산되어 있는 막이어도 된다. 광반사막은, TiO2, Ta2O3, SiO2, Nb2O5, ZnS, MgF, 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 증착법, 스퍼터법, 또는 이온 플레이팅법 등의 방법에 의해 형성된 막이어도 된다. 증착법은, 이온 빔 어시스트 증착법이어도 된다. 광반사막은, 상기의 재료를 포함하는 1층의 구성의 막이어도 되고, 상이한 재료의 막이 번갈아 적층된 다층막이어도 된다. 광반사막은, 광흡수층(10)에 접하여 형성되어 있어도 되고, 광흡수층(10)에 접하여 형성된 다른 기능층에 접하여 형성되어 있어도 되고, 투명 기판(20)의 적어도 한쪽의 주면에 접하여 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 광학 필터는, 상기의 양태에 한정되지 않고, 광학 필터에 관한 상기의 각 특징은 기술적으로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
광학 필터(1a)를 이용하여, 예를 들면, 도 3에 나타내는 기기(50)를 제공할 수 있다. 기기(50)는, 광학 필터(1a)에 더하여, TOF 센서부(30)와, 카메라 모듈부(40)를 구비하고 있다. 카메라 모듈부(40)는, 가시광역 또는 적외역의 광을 인식하여 화상을 형성하기 위한 요소이다. 카메라 모듈부(40)는, 예를 들면, 가시광 또는 적외역의 광에 의해 인식되는 화상 정보를 취득한다. 또한, 도 3은, 설명에 필요한 최소한의 요소 또는 기능 만을 기재하고 있다. 기기(50)는, 다른 요소를 구비하고 있어도 된다.
TOF 센서부(30)는, 예를 들면, 대상물의 측거 정보를 취득한다. TOF 센서부(30)는, 조사기(31)와, 수광기(33)와, 제어부(35)를 구비하고 있다. 조사기(31)는, 파장 1550nm 전후 또는 파장 1500nm~2200nm의 범위에 포함되는 파장의 광을 조명광(LI)으로서 출사하고 측정 대상물(G)에 조사한다. 수광기(33)는, 측정 대상물(G)로부터의 반사광(LR)을 수광한다. 반사광(LR)의 파장은 파장 1500nm~2200nm의 범위에 포함될 수 있다. 제어부(35)는, 조사기(31) 및 수광기(33)를 제어한다. TOF 센서부(30)로부터의 출력 화상으로서 측거 정보 화상(Id)이 얻어진다. 측거 정보 화상(Id)에 있어서, 예를 들면, 측정 대상물(G)과의 거리의 원근이 농담 또는 색의 차이에 의해 표시되어 있다.
조사기(31)는, 예를 들면, 발광 소자와, 광학 소자를 포함하고 있다. 발광 소자는, 상기의 범위에 포함되는 파장의 광을 출사하는 레이저 및 LED 등의 소자이다. 광학 소자는, 발광 소자로부터의 광을 측정 대상물(G)에 조사하기 위한 소자이다. 조사기(31)에 포함되는 광학 소자는, 복수의 렌즈, 프리즘 등의 굴절기 혹은 편향기, 또는 광을 확산하기 위한 확산 소자 등을 포함하고 있어도 된다. 도 3에 있어서, 조사기(31)에 있어서의 발광 소자 및 광학 소자의 도시를 생략하고 있다.
수광기(33)는, 예를 들면, 광학 소자와, 수광 소자를 포함하고 있다. 광학 소자는, 측정 대상물(G)로부터의 반사광(LR) 등을 수광하기 위한 소자이다. 수광기(33)에 포함되는 광학 소자는, 복수의 렌즈나, 프리즘 등의 굴절기 혹은 편향기, 또는 광을 확산하기 위한 확산 소자 등을 포함하고 있어도 된다. 광학 소자는, 측정 대상물(G)로부터의 반사광(LR) 등을, 수광 소자로 집광한다. 수광 소자는, CCD 또는 CMOS 방식의 이미지 센서여도 되고, 애벌런치·포토 다이오드(APD)여도 된다. 도 3에 있어서, 수광기(33)에 있어서의 광학 소자 및 수광 소자의 도시를 생략하고 있다.
카메라 모듈부(40)는, 참조광에 의해 조사된 대상물의 화상을 취득한다. 참조광은, 태양광이어도 되고, 카메라 모듈의 근방에 배치한 조명기에 의해 조사된 적외역에 속하는 광이어도 된다. 카메라 모듈부(40)는, 예를 들면, 카메라 모듈(43)과, 카메라 모듈(43)을 제어하기 위한 제어부(45)를 구비하고 있다. 카메라 모듈(43)은, 예를 들면, 광학 소자와, 수광 소자를 구비하고 있다. 광학 소자는, 대상물로부터의 광을 수광하기 위한 소자이다. 제어부(45)는, 예를 들면, 광학 소자 및 수광 소자를 제어한다. 카메라 모듈부(40)로부터의 출력 화상은, 예를 들면, 도 3에 나타내는 대상물의 통상 화상(Iu)이다. 통상 화상(Iu)은, 가시광으로 인식할 수 있는 대상물의 형태 및 색 등을 포함하는 화상일 수 있다. 적외광에 속하는 광을 참조광으로서 이용하는 경우는, 기기(50)는, 암시 카메라로서 기능할 수 있다. 한편, 이 경우, TOF 센서부(30)에서 사용되는 광의 파장역과, 참조광의 파장역의 중복, 또는, 그 중복에 의해 생기는 노이즈에 대해서 주의가 필요한 경우가 있다.
카메라 모듈(43)에 포함되는 광학 소자는, 복수의 렌즈, 또는, 프리즘 등의 굴절기 혹은 편향기 등을 포함하고 있어도 된다. 광학 소자는, 대상물로부터의 광을 카메라 모듈(43)에 포함되는 수광 소자로 집광한다. 수광 소자는, CCD 또는 CMOS 방식의 이미지 센서여도 된다. 도 3에 있어서, 카메라 모듈(43)의 광학 소자 및 수광 소자의 도시를 생략하고 있다.
도 3에 나타내는 대로, 광학 필터(1a)는, 예를 들면 TOF 센서부(30)의 수광기(33) 및 카메라 모듈(43)과, 측정 대상물(G)의 사이에 배치된다. 광학 필터(1a)는, TOF 센서부(30)의 조사기(31), 수광기(33), 및 카메라 모듈(43)과, 측정 대상물(G)의 사이에 배치되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 광학 필터(1a)는, TOF 센서부(30)와 카메라 모듈(43)을 구비하는 기기의 전면에 배치되어도 된다. 광학 필터(1a)는, 예를 들면, 가시광역에 속하는 파장의 광과, 파장 1550nm 전후 또는 파장 1500nm~2200nm의 범위에 속하는 파장의 광을 높은 투과율로 투과시키면서, 자외선 및 파장 700nm~1100nm의 범위 내의 광을 차폐할 수 있다. 이 때문에, 광학 필터(1a) 단독으로 TOF 센서부(30) 및 카메라 모듈부(40)에 있어서의 기능의 발휘에 필요한 파장의 광 만을 투과시킬 수 있다.
TOF 센서 및 카메라 모듈의 쌍방을 탑재하는 이와 같은 디바이스가 증가하는 것이 상정된다. 예를 들면, TOF 센서 및 카메라 모듈의 쌍방이 스마트 폰 및 태블릿형 정보 단말에 탑재되는 것이 상정된다. 이와 같은 디바이스는, 작고 또한 박형이므로, TOF 센서와 카메라 모듈이 근접해서 배치될 가능성이 있다. 광학 필터(1a)의 사용에 의해, TOF 센서 및 카메라 모듈 주변을 보다 간단한 구성으로 하는 것이 가능하다.
기기(50)는, 기기(50)의 보호를 위한 커버 유리(도시 생략)를 추가로 구비하고 있어도 된다. 이 커버 유리는, 광학 필터(1a)의 전면, 즉, 광학 필터(1a)보다 측정 대상물(G)에 가까운 위치에 배치되어도 된다. 커버 유리에 의해, 광학 필터(1a), TOF 센서부(30), 및 카메라 모듈부(40)를 외적인 충격 또는 온도 변화로부터 보호할 수 있다. 또한, 예를 들면, 리지드한 유리 또는 사파이어 등의 경질인 투명 기판(20)에 광흡수층(10)을 형성하여 광학 필터(1a)를 제작할 수 있다. 사파이어 등은 특히 경도가 높기 때문에, 예를 들면, 투명 기판(20)의 광흡수층(10)이 형성된 주면이 카메라 모듈을 향하도록 광학 필터(1a)를 배치함으로써, 보호적인 기능을 동시에 구비하는 광학 필터(1a)를 제공할 수 있다.
[실시예]
실시예에 의해, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.
＜실시예 1＞
아세트산 구리1수화물 4.500g과 테트라히드로푸란(THF) 240g을 혼합하고, 3시간 교반하여 아세트산 구리 용액을 얻었다. 다음에, 얻어진 아세트산 구리 용액에, 인산 에스테르 화합물인 플라이서프 A208N(다이이치 공업제약사 제조)를 1.646g 첨가하고 30분간 교반하여, A1액을 얻었다. 페닐포스폰산 0.706g에 THF 40g을 첨가하고 30분간 교반하여, B1α액을 얻었다. 4-브로모페닐포스폰산 4.230g에 THF 40g을 첨가하고 30분간 교반하여, B1β액을 얻었다. 다음에, B1α액과 B1β액을 혼합하고 1분간 교반하여, 메틸트리에톡시실란(MTES)(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：KBE-13) 8.664g과, 테트라에톡시실란(TEOS)(키시다 화학사 제조 특급) 2.840g을 이 혼합액에 첨가하고, 추가로 1분간 교반하여, B1액을 얻었다. A1액을 교반하면서 A1액에 B1액을 첨가하고, 실온에서 1분간 교반했다. 다음에, 이 용액에 톨루엔 100g을 첨가한 후, 실온에서 1분간 교반하여, C1액을 얻었다. 이 C1액을 플라스크에 넣고 오일 배스(도쿄 이화 기계사 제조, 형식：OSB-2100)에서 가온하면서, 로터리 에바포레이터(도쿄 이화 기계사 제조, 형식：N-1110SF)에 의해, 탈용매 처리를 행했다. 오일 배스의 설정 온도는 105℃로 조정했다. 그 후, 플라스크 중에서 탈용매 처리 후의 D1액을 취출했다. 이와 같이 하여 아릴기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 광흡수성 화합물을 함유하고 있는 D1액을 얻었다.
아세트산 구리1수화물 4.500g과, THF 240g을 혼합하고 3시간 교반하여 아세트산 구리 용액을 얻었다. 다음에, 얻어진 아세트산 구리 용액에, 인산 에스테르 화합물인 플라이서프 A208N을 2.573g 첨가하고 30분간 교반하여, E1액을 얻었다. 또, n-부틸포스폰산 2.885g에 THF 40g을 첨가하고 30분간 교반하여, F1액을 얻었다. E1액을 교반하면서 E1액에 F1액을 첨가하고, 실온에서 1분간 교반했다. 다음에, 이 용액에 톨루엔을 100g 첨가한 후, 실온에서 1분간 교반하여, G1액을 얻었다. 이 G1액을 플라스크에 넣고 오일 배스에서 가온하면서, 로터리 에바포레이터에 의해, 탈용매 처리를 행했다. 오일 배스의 설정 온도는 105℃로 조정했다. 그 후, 플라스크 중에서 탈용매 처리 후의 H1액을 취출했다. 이와 같이 하여 알킬기를 갖는 포스폰산과 구리 성분을 포함하는 광흡수성 화합물을 함유하는 H1액을 얻었다.
아릴기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cf 및 알킬기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cs가 질량 기준으로 Cf：Cs=71：29가 되도록 D1액 및 H1액을 혼합하고, 또한, 경화성 수지(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：KR-300)와, 촉매(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：CAT-AC)와, 3관능 알콕시실란으로서의 메틸트리에톡시실란(MTES)(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：KBE-13)과, 4관능 알콕시실란으로서의 테트라에톡시실란(TEOS)(키시다 화학사 제조 특급)과, 2관능 알콕시실란으로서의 디메틸디에톡시실란(DMDES)(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：KBE-22)을 표 1에 나타내는 양으로 혼합했다. 이 혼합물을 30분간 교반하여, 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물을 얻었다. 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물에 있어서의 각 알콕시실란을 완전 가수분해 축합물로 환산한 고형분량 및 경화성 수지의 고형분량을 표 2에 나타낸다. 표 1에 있어서, 다른 실시예 및 비교예에 있어서도, 주로 혼합 시 또는 광흡수성 조성물의 제작 시의 각 원료의 혼합량(첨가량)이 나타나 있다.
표면 방오 코팅제(다이킨공업사 제조, 제품명：오프 툴 DSX, 유효 성분의 농도：20질량%) 0.1g과, 하이드로플루오로에테르 함유액(3M사 제조, 제품명：노벡 7100) 19.9g을 혼합하여, 5분간 교반하고, 불소 처리제(유효 성분의 농도：0.1질량%)를 조제했다. 이 불소 처리제를, 130mm×100mm×0.70mm의 치수를 갖는 붕규산유리(SCHOTT사 제조, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면에 도포했다. 그 후, 그 유리 기판을 실온에서 24시간 방치하여 불소 처리제의 도막을 건조시키고, 그 후, 노벡 7100을 포함하는 무진포로 가볍게 유리 표면을 닦아내어 여분의 불소 처리제를 제거했다. 이와 같이 하여 불소 처리 기판을 제작했다.
불소 처리 기판의 한쪽의 주면의 중심부의 80mm×80mm의 범위에 디스팬서를 이용하여 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물을 도포하고 도막을 형성했다. 얻어진 도막을 실온에서 충분히 건조시킨 후, 오븐에 넣고 실온~45℃의 범위에서 6시간에 걸쳐 온도를 올리면서 용매 및 부생성물을 제거하면서, 또한, 45℃에서 85℃까지 8시간에 걸쳐 온도를 올리면서 추가로 용매 및 부생성물의 제거를 행했다. 그 후, 불소 처리 기판으로부터 도막을 벗겨내고, 얻어진 막을, 온도 85℃ 또한 상대 습도 85%의 환경 하에 추가로 24시간 두고 포스트 큐어를 행하여, 반응을 완료시켰다. 막이 어느 정도 건조된 후에, 기판으로부터 박리시켜, 반응을 더 촉진시키면서, 막 중에 잔존하는 용매나 부생성물 등을 제거할 수 있었다. 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물은, 가수분해성의 소정량의 알콕시실란을 포함하고 있었다. 포스트 큐어의 조건은, 알콕시실란의 가수분해 및 중합 및 중합물의 결합 등을 촉진시키는 목적으로 설정했다. 이와 같이 하여 실시예 1에 따른 광학 필터를 얻었다.
＜실시예 2~7＞
각 원료의 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2~7에 따른 광흡수성 조성물을 얻었다. 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물을 이용하는 대신에, 실시예 2~7에 따른 광흡수성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각각, 실시예 2~7에 따른 광학 필터를 얻었다.
＜실시예 8＞
2관능 알콕시실란으로서 디메틸디메톡시실란(DMDMS)(신에츠 화학 공업사 제조, 제품명：KBM-22)를 이용하여, 각 원료의 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 8에 따른 광흡수성 조성물을 얻었다.
130mm×100mm×0.70mm의 치수를 갖는 붕규산유리(SCHOTT사 제조, 제품명：D263 T eco)의 한쪽의 주면의 중심부의 80mm×80mm의 범위에 디스팬서를 이용하여 실시예 8에 따른 광흡수성 조성물을 도포하고 도막을 형성했다. 얻어진 도막을 실온에서 충분히 건조시킨 후, 오븐에 넣고 실온~45℃의 범위에서 6시간에 걸쳐 온도를 올리면서 용매 및 부생성물을 제거하면서, 또한, 45℃에서 85℃까지 8시간에 걸쳐 온도를 올리면서 추가로 용매 및 부생성물의 제거를 행했다. 그 후, 온도 85℃ 또한 상대 습도 85%의 환경 하에 24시간 두고 도막의 포스트 큐어를 행하여, 반응을 완료시켰다. 이와 같이 하여, 투명 기판으로서 유리 기판과 함께 광흡수층을 구비하는 실시예 8에 따른 광학 필터를 얻었다.
＜실시예 9~21＞
각 원료의 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 9~21에 따른 광흡수성 조성물을 얻었다. 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물을 이용하는 대신에, 실시예 9~21에 따른 광흡수성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각각, 실시예 9~21에 따른 광학 필터를 얻었다.
＜비교예 1＞
각 원료의 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1에 따른 광흡수성 조성물을 얻었다. 실시예 1에 따른 광흡수성 조성물을 이용하는 대신에, 비교예 1에 따른 광흡수성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1에 따른 광학 필터를 얻었다.
＜투과 스펙트럼의 측정＞
일본 분광사 제조의 자외가시근적외 분광 광도계 V-770을 이용하여, 실시예 1~15에 따른 광학 필터, 실시예 17~21에 따른 광학 필터, 및 비교예 1에 따른 광학 필터의 0°의 입사각에 있어서의 투과 스펙트럼을 측정했다. 투과 스펙트럼의 측정은, 특별히 언급이 없는 한, 광학 필터의 주위의 환경의 온도를 25℃로 하고 행??다. 실시예 1, 2, 6, 7, 8, 11, 19, 및 20에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼의 측정 결과를 각각 도 4, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 및 13에 나타낸다. 또, 각 실시예에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼의 측정 결과 및 비교예 1에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼의 측정 결과에 의거하여 유도되는 파장 및 투과율에 관한 몇가지의 특성을 표 3 및 4에 나타낸다. 또한, 실시예 8에서 이용한 투명 기판으로서의 붕규산유리의 유리 기판 단체의 0°의 입사각에 있어서의 투과 스펙트럼을 동일하게 측정했다. 그 결과를 도 8에 나타낸다. 도 8에 나타내는 대로, 유리 기판은, 적어도 파장 360nm~2500nm의 범위에 있어서 90% 이상의 투과율을 갖고 있었다.
OPTQUEST사 제조의 소형 항온조의 내부에 실시예 16에 따른 광학 필터를 설치하고, 소형 항온조의 내부의 온도를 25℃로 조절했다. 이 상태에서, 히타치 제작소사 제조의 자외가시 분광 광도계 U-4100을 이용하여, 실시예 16에 따른 광학 필터의 0°의 입사각에 있어서의 투과 스펙트럼을 측정했다. 또한, 소형 항온조의 내부의 온도를 70℃로 조절한 상태에서, 동일하게 하여, 실시예 16에 따른 광학 필터의 0°의 입사각에 있어서의 투과 스펙트럼을 측정했다. 각 온도에 있어서의 실시예 16에 따른 투과 스펙트럼을 도 11에 나타낸다. 도 11에 있어서, 실선의 그래프가 25℃에 있어서의 투과 스펙트럼을 나타내고, 파선의 그래프가 70℃에 있어서의 투과 스펙트럼을 나타낸다. 실시예 16에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼의 측정 결과에 의거하여 유도되는 파장 및 투과율에 관한 몇가지의 특성을 표 3 및 4에 나타낸다.
＜두께 측정＞
키엔스사 제조의 레이저 변위계 LK-H008를 이용하여, 각 실시예 및 비교예 1에 따른 광학 필터의 두께를 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 실시예 8에 따른 광학 필터의 두께에는 유리 기판의 두께는 고려되어 있지 않다.
표 3에 나타내는 대로, 각 실시예에 따른 광학 필터에 있어서 상기 (i), (ii), (iii), (iv), (v), (vi), (vii), (viii), (ix), 및 (x)의 조건이 만족되고 있었다. 실시예 8에 따른 광학 필터에 의하면, 광흡수성 조성물이 경화성 수지를 함유하고 있지 않아도 원하는 광학 필터가 얻어지는 것이 이해된다. 한편, 비교예 1에 따른 광학 필터에서는, (ii)의 조건이 만족되고 있지 않았다.
실시예 21에 따른 광학 필터 및 비교예 1에 따른 광학 필터에서는, 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이, 실시예 1~20에 따른 광학 필터의 그 최소값과 비교해 낮았다. 이 때문에, 광흡수성 조성물에 있어서, 아릴기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cf 및 알킬기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cs가, 질량 기준으로, Cf：Cs=50：50~100：0의 관계를 만족하는 것이 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값을 높이는데 유리하다는 것이 시사되었다.
도 11 및 표 3에 의하면, 실시예 16에 따른 광학 필터의 투과 스펙트럼의 파장 550nm~800nm의 범위 내의 컷오프 파장, 파장 1000nm~1800nm의 범위 내의 컷오프 파장, 및 파장 350nm~450nm의 범위 내의 컷오프 파장은, 광학 필터의 온도가 25℃에서 70℃로 변화해도 크게는 변동하지 않는 것이 이해된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004

Claims (21)

  1. 25℃에 있어서 하기 (i), (ii), (iii), 및 (iv)의 조건을 만족하는 제1 투과 스펙트럼을 갖는, 광학 필터.
    (i) 파장 450nm~600nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 70% 이상이다.
    (ii) 파장 300nm~370nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
    (iii) 파장 800nm~1000nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 5% 이하이다.
    (iv) 파장 1500nm~1700nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 60% 이상이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (v)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (v) 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제1 컷오프 파장이 600nm~700nm의 범위 내에 존재한다.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (vi)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (vi) 파장 1000nm~1800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제2 컷오프 파장이 1150nm~1500nm의 범위 내에 존재한다.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (vii)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (vii) 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제3 컷오프 파장이 360nm~430nm의 범위 내에 존재한다.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제1 컷오프 파장과, 파장 1000nm~1800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제2 컷오프 파장의 차의 절대값이 600nm 이상, 또한, 800nm 이하인, 광학 필터.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제1 컷오프 파장과, 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제3 컷오프 파장의 차의 절대값이 200nm 이상, 또한, 270nm 이하인, 광학 필터.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (viii)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (viii) 파장 1000nm~1100nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최대값이 10% 이하이다.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (ix)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (ix) 파장 1700nm~1900nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 60% 이상이다.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼에 있어서, 파장 1550nm에 있어서의 투과율이 70% 이상인, 광학 필터.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투과 스펙트럼은, 하기 (x)의 조건을 더 만족하는, 광학 필터.
    (x) 파장 1900nm~2200nm의 범위 내에 있어서의 투과율의 최소값이 60% 이상이다.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    광흡수제를 함유하고, 100μm~400μm의 두께를 갖는 광흡수층을 구비한, 광학 필터.
  12. 청구항 2에 있어서,
    70℃에 있어서, 파장 550nm~800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제4 컷오프 파장을 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖고,
    상기 제4 컷오프 파장과 상기 제1 컷오프 파장의 차의 절대값은 15nm 이하인, 광학 필터.
  13. 청구항 3에 있어서,
    70℃에 있어서, 파장 1000nm~1800nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제５ 컷오프 파장을 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖고,
    상기 제５ 컷오프 파장과 상기 제2 컷오프 파장의 차의 절대값은 30nm 이하인, 광학 필터.
  14. 청구항 4에 있어서,
    70℃에 있어서, 파장 350nm~450nm의 범위 내에 있어서 50%의 투과율을 나타내는 제6 컷오프 파장을 갖는 제2 투과 스펙트럼을 갖고,
    상기 제6 컷오프 파장과 상기 제3 컷오프 파장의 차의 절대값은 15nm 이하인, 광학 필터.
  15. 대상물의 가시광에 의해 인식되는 화상 정보를 취득하는 카메라 모듈과,
    대상물의 측거 정보를 취득하는 TOF 센서와,
    상기 카메라 모듈 및 상기 TOF 센서의 전면(前面)에 배치된, 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 광학 필터를 구비한,
    광학 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 TOF 센서는, 파장 1500nm~2200nm의 범위에 포함되는 파장의 광을 대상물을 향해 조사하는 조사기와, 대상물로부터의 파장 1500nm~2200nm의 범위에 포함되는 파장의 반사광을 수광하는 수광기와, 제어부를 포함하는, 광학 장치.
  17. 구리 착체와,
    분자 내에 2개의 알콕시기를 갖는 제1 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제1 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개와,
    분자 내에 3개 또는 4개의 알콕시기를 갖는 제2 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제2 알콕시기 함유 화합물의 가수분해물 중 적어도 1개를 함유하고 있는,
    광흡수성 조성물.
  18. 청구항 17에 있어서,
    알콕시기를 갖는 화합물 및 상기 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량에 대한, 상기 제1 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제1 알콕시기 함유 화합물의 상기 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량의 비는, 질량 기준으로, 0.01~0.6인, 광흡수성 조성물.
  19. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    알콕시기를 갖는 화합물 및 상기 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량에 대한, 경화성 수지의 고형분량의 비는, 질량 기준으로, 0~2인, 광흡수성 조성물.
  20. 청구항 17 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    알콕시기를 갖는 화합물 및 상기 화합물의 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량과, 경화성 수지의 고형분량의 합에 대한, 상기 제1 알콕시기 함유 화합물 및 상기 제1 알콕시기 함유 화합물의 상기 가수분해물을 완전 가수분해 축합물로 환산한 함유량의 비는, 질량 기준으로, 0.01~0.4인, 광흡수성 조성물.
  21. 청구항 17 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    아릴기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cf 및 알킬기를 갖는 포스폰산의 함유량 Cs는, 질량 기준으로, Cf：Cs=50：50~100：0의 관계를 만족하는, 광흡수성 조성물.
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