WO2017146210A1 - カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置 - Google Patents

カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017146210A1
WO2017146210A1 PCT/JP2017/007101 JP2017007101W WO2017146210A1 WO 2017146210 A1 WO2017146210 A1 WO 2017146210A1 JP 2017007101 W JP2017007101 W JP 2017007101W WO 2017146210 A1 WO2017146210 A1 WO 2017146210A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
cover glass
film
infrared light
infrared
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007101
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 小泉
直哉 小泉
修一 島田
大刀夫 長谷川
Original Assignee
株式会社オプトラン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オプトラン filed Critical 株式会社オプトラン
Priority to KR1020187027554A priority Critical patent/KR102104081B1/ko
Priority to JP2018501794A priority patent/JP6625725B2/ja
Priority to CN201780013236.0A priority patent/CN108700688B/zh
Publication of WO2017146210A1 publication Critical patent/WO2017146210A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/113Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115Multilayers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/26Reflecting filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles

Definitions

  • This invention relates to the laminated structure of the cover glass provided in an imaging device.
  • an imaging device using a solid-state imaging device that is, a so-called digital camera
  • information communication devices such as personal computers (PCs), tablet PCs, and smartphones have become widespread and are used on a daily basis.
  • These information communication devices often incorporate a small camera module, and at present, they may be equipped with a high-performance device in which the number of pixels of the image sensor exceeds 10 million (see FIG. 11A).
  • Smartphones which are information communication devices, especially mobile communication devices, tend to be thinner and lighter, and the camera module that is the component is required to have a short length in the optical axis direction. There is a strong demand.
  • an internal mechanism of an imaging apparatus essential for imaging such as a lens unit including an optical lens group, a lens carrier, an imaging device, and a magnet holder is defined as a camera module.
  • a camera module including a cover glass that protects the internal mechanism of the imaging apparatus from the outside is defined as a camera structure.
  • the camera module 1 is mainly composed of a lens unit 50, a lens carrier 40, a magnet holder 30, an optical filter 60, and an image sensor 70 (for example, see JP2013-153361A). ).
  • the optical filter mainly plays a role of cutting light in the near infrared region.
  • the human eye is sensitive to light in the visible region (visible light) with a wavelength of 380 nm to 780 nm.
  • the image sensor generally has sensitivity to visible light and longer wavelength light, that is, light having a wavelength of about 1.1 ⁇ m. Therefore, if the image captured by the image sensor is used as it is as a photograph, it does not look natural to human eyes and causes a sense of discomfort. Therefore, the camera module has been configured to incorporate an optical filter (near infrared light cut filter) that cuts light in the near infrared region.
  • an optical filter near infrared light cut filter
  • the near-infrared light cut filter for example, glass containing phosphate or fluorophosphate that absorbs light in the near-infrared region called blue glass is used.
  • the present invention intends to provide a new camera structure in which an optical filter is removed.
  • the present invention is a laminated structure of a cover glass that protects an internal mechanism of an imaging device from the outside, and includes a transparent substrate that transmits light, a near-infrared light absorbing film that absorbs light in the near-infrared region, and And a near-infrared light reflecting film that reflects light in the near-infrared region.
  • the cover glass that protects the internal mechanism of the imaging apparatus, for example, the digital camera from the outside can cut the light in the near infrared region, and the near infrared light is cut inside the camera. There is an effect that an image can be improved without incorporating a filter.
  • the present invention provides the laminated structure of cover glass according to (1) above, wherein the transparent substrate is crystallized glass.
  • the present invention provides the cover glass laminated structure according to any one of (1) and (2) above, wherein the near infrared light absorbing film contains an organic dye.
  • the light absorption is not dependent on the incident angle, and in the near infrared region. There is an effect that light can be cut.
  • the present invention provides the laminated structure of the cover glass according to any one of (1) to (3) above, wherein the near-infrared light reflecting film is a dielectric multilayer film.
  • the human eye is sensitive to so-called visible light having a wavelength of 380 nm to 780 nm.
  • the image sensor generally has sensitivity up to light having a longer wavelength, that is, light having a wavelength of about 1.1 ⁇ m, including visible light. Therefore, if the image captured by the image sensor is used as it is as a photograph, it does not look natural and causes a sense of discomfort.
  • the invention of (4) above by providing the near-infrared light reflecting film by the dielectric multilayer film, light having a wavelength of 700 nm or more that cannot be absorbed by the near-infrared light absorbing film is cut. It becomes possible to acquire an image having a natural hue.
  • the present invention is characterized in that the dielectric multilayer film is formed by laminating a plurality of types of oxide films having different refractive indexes, and the adjacent oxide films are different types of oxide films.
  • the laminated structure of the cover glass as described in (4) above is provided.
  • the wavelength of light desired to be reflected can be controlled by changing the material, the film thickness, and the number of layers constituting the oxide film.
  • the cover glass that protects the camera in the device from the outside world can cut light in the ultraviolet region
  • the optical lens formed of the synthetic resin that is a component of the camera is made of ultraviolet rays. It is possible to prevent deterioration due to light, and the antireflection function for light in the visible region makes it possible to capture more incident light and obtain a brighter image.
  • the antireflection film is a dielectric multilayer film, and is configured by alternately laminating nitride films and oxide films. Construction.
  • a nitride film has a higher hardness than an oxide film.
  • the use of the nitride film as the material constituting the antireflection film has the effect of improving the scratch resistance.
  • the antireflection film is formed on the light incident side with reference to the transparent substrate, and the light emission side from the side farthest from the transparent substrate with respect to the transparent substrate.
  • the near-infrared light reflection film and the near-infrared light absorption film are formed, and the cover glass laminated structure according to the above (6) or (7) is provided.
  • the antireflection film that reflects the light in the ultraviolet region and suppresses the reflection of the light in the visible region is provided on the light incident side.
  • the near-infrared light absorbing film formed on the substrate is prevented from being deteriorated by light in the ultraviolet region.
  • the near infrared light reflection film is provided on the light output side farthest from the transparent substrate, the near infrared light absorption film formed on the transparent substrate side of the near infrared reflection film is deteriorated such as moisture. There is an effect that the causative substance is difficult to enter.
  • the present invention includes any one of the above (1) to (7), further comprising an antifouling coating film for preventing contamination from the outside on the outermost side where light enters.
  • a laminated structure of the described cover glass is provided.
  • the cover glass of the imaging device has many opportunities for contamination, such as touching clothes and fingers on a daily basis.
  • contamination such as touching clothes and fingers on a daily basis.
  • the image captured by the camera is deteriorated.
  • the invention of the above (9) by covering the outermost side of the cover glass with the antifouling coating film, there is an effect that it is easy to remove dirt and an image with excellent image quality can always be taken.
  • the imaging device is an information communication device
  • the cover glass is continuously installed in a housing of the information communication device.
  • the laminated structure of the cover glass as described in 1. is provided.
  • an optical filter is conventionally applied to a cover glass that has mainly played a role of protecting an internal mechanism from dirt and impact.
  • a cover glass that has mainly played a role of protecting an internal mechanism from dirt and impact.
  • the present invention is a camera structure including a cover glass having the laminated structure of cover glasses according to the above (1) to (9), and an optical lens group disposed on the cover glass side and the cover glass And an image sensor that receives light incident through the optical lens group, and a near-infrared light cut filter that cuts light in a near-infrared region between optical paths from the optical lens group to the image sensor.
  • a camera structure characterized by being not disposed.
  • the overall length of the camera structure can be shortened and reduced in size, and near-infrared light is placed near the image sensor. Since no cut filter is arranged, in the manufacturing process of the near-infrared light cut filter, there is a remarkable effect that particulate dust adhering to the surface of the filter does not fall on the surface of the image sensor and deteriorate the image. Play.
  • a process for arranging and assembling the near-infrared light cut filter is not required, which contributes to further cost reduction, yield improvement, and work efficiency.
  • the present invention provides an image pickup apparatus having the camera structure described in (11) above.
  • the present invention is a laminated structure of a cover glass that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside, and includes a transparent substrate that transmits light and a near-infrared light reflecting film that reflects light in the near-infrared region.
  • a laminated structure of cover glass is provided.
  • the cover glass since the cover glass has a near-infrared light reflecting film that reflects light, an effect of preventing near-infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved.
  • the cover glass that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside can cut light in the ultraviolet region, so that an optical lens formed of a synthetic resin that is a component of the camera, etc. Can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays, which contributes to a longer life.
  • the cover glass since the cover glass has an antireflection function that prevents reflection of light in at least the visible region, it is possible to capture more incident light and obtain a remarkable effect that a brighter image can be acquired.
  • the present invention is a camera structure including a cover glass having the laminated structure of the cover glass according to the above (13) or (14), the optical lens group disposed on the cover glass side, and the cover A camera structure comprising: an imaging element that receives light incident through glass and the optical lens group; and an inner transparent plate that is disposed between the optical lens group and the imaging element and transmits light. I will provide a.
  • the camera structure since the camera structure includes the inner transparent plate that is disposed between the optical lens group and the image sensor and transmits light, dust attached to the surface of the image sensor is reduced. As a result, a remarkable effect of improving the image quality can be obtained.
  • the present invention provides the camera structure as described in (15) above, wherein the inner transparent plate is a synthetic resin film.
  • near-infrared light that mainly cuts light in the near-infrared region near the image sensor in the optical path between the optical lens group and the image sensor.
  • a light cut filter was provided.
  • the near-infrared light cut filter needs to include a near-infrared light reflecting film that reflects near-infrared light and a near-infrared light-absorbing film that absorbs near-infrared light.
  • near-infrared light cut filters often use a glass containing phosphate or fluorophosphate that absorbs light in the near-infrared region called blue glass, but blue glass is generally brittle, It was difficult to produce a product having a thickness of 200 ⁇ m or less with few dust particles with good yield.
  • blue glass is generally brittle, It was difficult to produce a product having a thickness of 200 ⁇ m or less with few dust particles with good yield.
  • the near-infrared light reflecting film must have a dielectric multilayer structure formed by sputtering or the like, and has a good uniformity on the synthetic resin film. It was difficult to form.
  • a synthetic resin film can be used for the inner transparent plate.
  • Synthetic resin films can be made up to a thickness of 100 ⁇ m or less, and the length of the camera structure can be shortened and thinned. As a result, the thickness of information communication equipment incorporating the camera can be further reduced. There is a remarkable effect of being able to.
  • the present invention provides the camera structure described in (15) or (16) above, wherein the inner transparent plate has a thickness of 0.2 mm or less.
  • the thickness of the inner transparent plate is as thin as 0.2 mm or less, the length of the camera structure can be shortened and thinned, and as a result, the thickness of the information communication device incorporating the camera can be further reduced. There is an effect that can be done.
  • the antireflection layer when the antireflection layer is provided on the lens group side surface of the inner transparent plate, more incident light is taken in by the antireflection function for preventing reflection of light in at least the visible region. This makes it possible to obtain a brighter image. If an antireflection film is provided on the image sensor side of the inner transparent plate, reflected light caused by the inner transparent plate, particularly reflected light from the image sensor itself, is further reflected by the inner transparent plate and returned to the image sensor. And the image quality can be improved.
  • the invention according to any one of (15) to (17), wherein the inner transparent plate includes an antireflection layer for preventing reflection of light in at least a visible region on both surfaces. Provide the camera structure.
  • the micro-projection structure consisting of micro-projections formed on the surface of the inner transparent plate, the so-called moth-eye structure antireflection layer, prevents light reflection over a wide band. Therefore, according to the invention of (20), by forming the antireflection film having the moth-eye structure, the reflected light caused by the inner transparent plate is remarkably reduced over a wide band, and the image quality can be improved. Play.
  • the present invention provides the camera structure as described in (18) or (19) above, wherein the antireflection layer is a coating film formed on a surface of the inner transparent plate.
  • a multilayer film in which two types of thin films having different light refractive indexes are alternately laminated can form an antireflection film for light. It is known that such a multilayer film can also be obtained by applying a synthetic resin. According to the invention of the above (21), there is a remarkable effect that an inner transparent plate including an antireflection film having a stable quality in a large amount at a low cost can be produced.
  • the described camera structure is provided.
  • the present invention provides the camera structure as described in (21) above, wherein the near infrared light absorbing portion includes an organic dye.
  • the light absorption is not dependent on the incident angle, and in the near infrared region. There is an effect that light can be cut.
  • the present invention provides an imaging apparatus having the camera structure described in (15) to (23) above.
  • the cover glass has a near-infrared light reflecting film that reflects light
  • an effect of preventing near-infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved.
  • the inner transparent plate is disposed between the optical lens group and the image sensor and transmits light, dust adhering to the surface of the image sensor can be reduced. Therefore, the image quality is improved as compared with the prior art, and there is a remarkable effect that an imaging device equipped with a small camera structure can be realized at low cost.
  • a cover glass that protects an internal mechanism of an imaging device, particularly a camera included in a mobile communication device, from the outside can cut light in the near infrared region, and a near infrared light cut filter is provided inside the camera.
  • the image quality of the image can be improved, and the significant effects of downsizing, cost reduction, and simplification of the assembly process can be obtained.
  • (A) It is sectional drawing of the camera structure applied to the portable communication apparatus A which is an imaging device which concerns on 1st embodiment of this invention.
  • (B) It is structural drawing of the cover glass with an optical filter function.
  • (C) It is structural drawing of the cover glass with an optical filter function provided with two or more antireflection films.
  • (A) It is a figure which shows the incident angle dependence of the spectral transmittance about a near-infrared-light reflection film.
  • (B) It is explanatory drawing explaining the definition of an incident angle. It is a figure which shows the incident angle dependence of the spectral transmittance in the cover glass with an optical filter function provided with the near-infrared-light absorption film and the near-infrared-light reflection film.
  • (D) It is a structure figure of the inner side transparent plate provided with the moth eye structure which exhibits a reflection preventing function on both surfaces by using a transparent synthetic resin film as a base material.
  • (A) It is sectional drawing of the camera structure applied to the portable communication apparatus A which is an imaging device which concerns on 4th embodiment of this invention.
  • (B) It is a structural diagram of a cover glass with a near infrared light reflection function.
  • (C) It is a structure figure of the inner side transparent plate provided with two or more antireflection films by using transparent glass as a base material.
  • (A) It is sectional drawing of the camera structure applied to the portable communication apparatus A which is an imaging device which concerns on 5th embodiment of this invention.
  • (B) It is a structural diagram of a cover glass with a near infrared light reflection function.
  • C It is a structural diagram of an inner transparent plate that includes a plurality of antireflection films and further includes a near-infrared light absorbing film.
  • (A) It is sectional drawing of the camera structure applied to the portable communication apparatus A which is an imaging device which concerns on the 6th embodiment of this invention.
  • (B) It is a structural diagram of a cover glass with a near infrared light reflection function.
  • (C) It is a structural diagram of a plate with a near infrared light absorption function.
  • D It is a structure figure of the inner side transparent plate provided with two or more antireflection films by using transparent glass as a base material.
  • FIG. 1A shows a camera structure applied to the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the imaging device is an information communication device or a portable communication device A.
  • the camera structure includes a cover glass 100 with an optical filter function and a camera module 1 housed in a housing 20 of a portable communication device A such as a smartphone from the light incident side.
  • the camera module 1 includes a lens unit 50 which is an optical lens group disposed on the cover glass 100 side with an optical filter function, and an image sensor 70 that receives light incident through the cover glass 100 with the optical filter function and the lens unit 50.
  • a near-infrared light cut filter that cuts light in the near-infrared region is not disposed between the optical paths from the lens unit 50 to the image sensor 70.
  • the image sensor 70 and the substrate 80 are mainly configured and fixed to the smartphone housing 20.
  • the connection between the image sensor 70 and the substrate 80 may be connected by wire bonding or flip chip mounting.
  • a significant difference from the conventional camera structure of FIG. 11B is that the optical filter 60 (see FIG. 11B) that cuts near-infrared light, which has been conventionally required for improving the image quality, is omitted. . Instead, a filter function for cutting light in the near-infrared region has been added to the cover glass 10 that has been mainly responsible for protecting the camera module 1 conventionally. With this structure, the length D2 of the entire camera structure can be made shorter than the conventional D1 (see FIG. 11B), and the optical filter 60 is not disposed in the vicinity of the image sensor 70.
  • the particulate dust (particles) adhering to the surface of the filter does not fall on the surface of the image sensor 70 and deteriorate the image.
  • a process for arranging and assembling the near-infrared light cut filter 60 is not necessary, which contributes to further cost reduction, yield improvement, and work efficiency.
  • the mobile communication device A can be manufactured more compactly, thinner, and more inexpensively.
  • FIG. 1B shows a laminated structure of a cover glass 100 with an optical filter function that is continuously installed in the casing of the mobile communication device A and protects the camera module as an internal mechanism from the outside.
  • the cover glass 100 with an optical filter function uses a crystallized glass 130 as a transparent substrate that transmits light, and an antireflection film 120 that reflects light in the ultraviolet region and suppresses reflection of light in the visible region has a crystal structure. It is formed on the light incident side with reference to the vitrified glass 130.
  • An antifouling coating film 110 for preventing contamination from the outside is provided on the outermost side where light enters.
  • a near-infrared light reflecting film 150 that reflects light in the near-infrared region, and near-infrared light that absorbs light in the near-infrared region.
  • An absorption film 140 is formed.
  • An antireflection film 120 may be further formed on the farthest side of the light emission side (see FIG. 1C).
  • crystallized glass is difficult to transmit light because of large crystal particles.
  • recent technological advances have made it possible to control crystal particles to nanometer size, such as the impact-resistant and high-hardness clear glass ceramics manufactured by OHARA, Inc. Company Ohara, [online], What's New> Impact Release / High Hardness Clear Glass Ceramics Release Information (Press Release Distribution), [Search February 9, 2016], Internet (URL: http: //www.ohara) -Inc.co.jp/jp/news/dl/pressrelease151216.pdf)).
  • the cover glass 100 with an optical filter function is implement
  • blue glass as the cover glass 100 with an optical filter function
  • the near-infrared light absorbing film 140 or the near-infrared light reflecting film 150 on the sapphire glass having a high hardness to form the cover glass 100 with an optical filter function. Workability is low compared to the case of using the vitrified glass 130.
  • the antifouling coating film 110 prevents fingerprint stains and sebum stains and makes it easy to wipe off the stains.
  • the antifouling coating film 110 is formed of a fluorine-based coating agent or the like, and is formed on the outermost side on the light incident side in the cover glass laminated structure by coating or spraying.
  • the antireflection film 120 reflects light in the ultraviolet region and suppresses reflection of light in the visible region.
  • the antireflection film 120 is a dielectric multilayer film, and is configured by alternately stacking nitride films and oxide films.
  • the dielectric film constituting the antireflection film 120 is formed by alternately stacking a plurality of nitride films and oxide films.
  • the nitride film silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum nitride, or the like can be used.
  • the stoichiometric ratio of oxygen to nitrogen (oxygen / nitrogen) is preferably 1 or less.
  • silicon oxide (SiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3), or the like can be used as the oxide film.
  • silicon nitride or silicon oxynitride as the film of the antireflection film 120, the antireflection film 120 can be formed using the same film formation method and film formation apparatus as the near infrared light reflection film 150 described later. Process advantageous.
  • the antireflection film 120 may be an oxide film instead of a nitride film.
  • a material for such an oxide film in addition to silicon oxide, titanium oxide (TiO2), aluminum oxide (Al2O3), zirconium oxide (ZrO2), tantalum oxide (Ta2O5), niobium oxide (Nb2O5), or the like may be used. it can.
  • TiO2 titanium oxide
  • Al2O3 aluminum oxide
  • ZrO2 zirconium oxide
  • Ta2O5 tantalum oxide
  • Nb2O5 niobium oxide
  • the antireflection film 120 uses a known film formation method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion beam assisted deposition method (IAD method), an ion plating method (IP method), an ion beam sputtering method (IBS method), or the like. be able to. It is desirable to use a sputtering method or an ion beam sputtering method for forming the nitride film.
  • a known film formation method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion beam assisted deposition method (IAD method), an ion plating method (IP method), an ion beam sputtering method (IBS method), or the like.
  • IAD method ion beam assisted deposition method
  • IP method ion plating method
  • IBS method ion beam sputtering method
  • the near infrared light absorption film 140 is formed on the surface of the crystallized glass 130 opposite to the antireflection film 120 described above, that is, on the image sensor 70 side of the cover glass 100 with an optical filter function.
  • the near-infrared light absorbing film 140 has a function of transmitting light in the visible region and absorbing part of light from the red region to the near-infrared region.
  • the near-infrared light absorbing film 140 includes an organic dye and is composed of a resin film having a maximum absorption wavelength in the range of 650 nm to 750 nm (see the broken line in FIG. 4).
  • the near-infrared light absorbing film 140 is adjacent to the crystallized glass 130, it is desirable to reduce the difference in refractive index between the two to reduce the reflectance at the interface.
  • an azo compound, a phthalocyanine compound, a cyanine compound, a diimonium compound, or the like can be used as the organic dye.
  • Polyacryl, polyester, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, or the like can be used as a resin material as a binder (pigment binder) constituting the near-infrared light absorbing film 140.
  • the resin material may be a mixture of a plurality of resins, or may be a copolymer using a monomer of the resin.
  • the resin material may be any material that has a high transmittance with respect to light in the visible region, and is selected in consideration of compatibility with an organic dye, a film formation process, cost, and the like.
  • a quencher quenching dye
  • a sulfur compound may be added to the resin material.
  • the following method can be used to form the near infrared light absorbing film 140.
  • the resin binder is dissolved in a known solvent such as methyl ethyl ketone and toluene, and the above organic dye is added to prepare a coating solution.
  • this coating solution is applied to the crystallized glass 130 with a desired film thickness by, for example, spin coating, and dried and cured in a drying furnace.
  • the near-infrared light reflection film 150 is a dielectric multilayer film formed by alternately laminating a plurality of dielectric materials having different refractive indexes, like the antireflection film 120.
  • the dielectric multilayer film constituting the near-infrared light reflection film 150 is formed by laminating a plurality of types of oxide films having different refractive indexes, and the adjacent oxide films are different types of oxide films.
  • the near-infrared light reflecting film 150 is formed by alternately stacking several tens of layers of two kinds of oxide films.
  • titanium oxide TiO2
  • aluminum oxide Al2O3
  • zirconium oxide ZrO2
  • tantalum oxide Ta2O5
  • niobium oxide Nb2O5
  • each oxide film is formed to have a thickness of ⁇ / 4, where ⁇ is the wavelength of light to be reflected.
  • is the wavelength of light to be reflected.
  • the film may be designed so that ⁇ reflects light in the near infrared region.
  • the near-infrared light reflection film 150 is also formed using the same film formation method and film formation apparatus as those of the antireflection film 120 described above.
  • the human eye is sensitive to so-called visible light having a wavelength of 380 nm to 780 nm.
  • the image sensor generally has sensitivity up to light having a longer wavelength, that is, light having a wavelength of about 1.1 ⁇ m, including visible light. Therefore, if the image captured by the image sensor is used as it is as a photograph, it does not look natural and causes a sense of discomfort.
  • the near-infrared light absorbing film is provided with the near-infrared light reflecting film 150 made of a dielectric multilayer film.
  • the near-infrared light reflection film 150 alone is used to cut light in the near-infrared region, the reflectivity greatly changes depending on the incident angle of incident light, as will be described later.
  • the light transmission rate is less dependent on the incident angle of light.
  • An infrared light cut filter can be configured.
  • the cover glass 100 that protects the camera in the smartphone housing 20 from the outside can cut light in the ultraviolet region by the antireflection film 120, an optical lens group formed of a synthetic resin that is a component of the camera. It is possible to prevent the (lens unit 50) from being deteriorated by ultraviolet rays, and it is also possible to prevent the near-infrared light absorbing film 140 containing an organic dye from being deteriorated by ultraviolet rays. Further, the antireflection function for the light in the visible region can capture more incident light and acquire a bright image.
  • the antireflection film 120 is configured by alternately laminating nitride films and oxide films. Generally, a nitride film has a higher hardness than an oxide film, and reaches a hardness of 9H or more in a pencil hardness test. Therefore, the antireflection film 120 including the nitride film has an effect of improving scratch resistance. Further, the nitride film is denser and denser than the oxide film. Since it does not contain oxygen as a component, it is not a source of oxygen.
  • providing the nitride film outside the near infrared light absorbing film 140 prevents the penetration of oxygen and moisture into the near infrared light absorbing film 140, and has an effect of suppressing deterioration of the near infrared light absorbing film 140. .
  • an optical filter has a large number of optical boundary surfaces.
  • the lens has an advanced antireflection film. It is difficult to achieve the same transmittance as a lens with an optical filter that cuts light in the near-infrared region, and reflected light is returned to the lens side. This causes stray light that produces ghosts in the image.
  • the optical filter 60 is placed in the immediate vicinity of the image sensor 70 on the optical path between the lens unit 50 and the image sensor 70, it is difficult to avoid the ghost as described above.
  • the stray light as described above is not generated, so that a remarkable effect of improving the image quality is obtained.
  • FIG. 2 (A) shows an experimental result on how the spectral transmittance characteristic of the near-infrared light reflecting film formed of the dielectric film depends on the incident angle of light.
  • the incident angle A is defined as shown in FIG.
  • T on the vertical axis represents spectral transmittance, and the unit is% (percent).
  • on the horizontal axis indicates the wavelength of light, and the unit is nm (nanometer) (the same applies to the following figures).
  • the sample is obtained by alternately stacking 40 layers of titanium dioxide (TiO2) and silicon dioxide (SiO2) with a predetermined film thickness on glass.
  • the broken line indicates the spectral transmittance when the incident angle of light is 30 °. From FIG. 2, it was confirmed that a significant spectral transmittance difference occurs with respect to light having a wavelength of about 700 nm, which is a red region, at light incident angles of 0 degrees and 30 degrees. If there is such a difference, the color tone of the image is greatly changed between the center and the peripheral portion of the image, which causes the final deterioration of the image quality.
  • FIG. 3 shows how the spectral transmittance of the cover glass 100 with an optical filter function according to the present embodiment including both a near-infrared light absorbing film and a near-infrared reflecting film depends on the incident angle of light.
  • the experimental result about whether to do is shown.
  • the near-infrared light absorbing film a resin film containing an organic dye and having a thickness of 5 ⁇ m or less is used, and the near-infrared light reflecting film has the same configuration as that shown in FIG.
  • the solid line indicates the spectral transmittance when the incident angle of light is 0 degree
  • the broken line indicates the incident angle of light of 15 degrees
  • the dashed line indicates the spectral transmittance when the incident angle of light is 30 degrees. It can be confirmed that the incident angle dependency is smaller than in the case of FIG.
  • FIG. 4 shows a cover glass 100 with an optical filter function (solid line) provided with a near-infrared light absorbing film 140 and a near-infrared light reflecting film 150, and a cover glass (dashed line) on which only the near-infrared light absorbing film 140 is formed. It is the figure which compared the experimental result in the spectral transmittance measurement of the cover glass (one-dot chain line) which formed only the near-infrared-light reflection film 150.
  • the configurations of the near-infrared light absorbing film 140 and the near-infrared light reflecting film 150 are the same as those in FIGS. However, all incident angles of light are 0 degree.
  • the human eye mainly has sensitivity to so-called visible light having a wavelength of 380 nm to 780 nm. Therefore, when imaging is performed to an area of 800 nm or more where the imaging element 70 has sensitivity, as described above, the human eye Becomes an unnatural image.
  • the near-infrared light reflection film 150 is designed to cut light having a wavelength of 700 nm or more, and a steep decrease in spectral transmittance is actually measured in the vicinity of 700 nm.
  • the near-infrared light absorbing film 140 and the near-infrared light reflecting film 150 are combined to form a cover glass 100 with an optical filter function. As shown by the solid line in FIG. About 650 nm, it can confirm that the high transmittance
  • FIG. 5 is a diagram showing the spectral transmittance of the cover glass with an optical filter function included in the camera structure according to the second embodiment of the present invention.
  • a cover glass with a so-called dual-band optical filter function and a camera structure that can acquire images even at night are provided.
  • the cover glass 100 with an optical filter function includes a near-infrared light reflecting film D having a high light transmittance for a part of light in the near-infrared region. Since the film structure of the near-infrared light reflection film D is a known technique, the description thereof is omitted.
  • a dual band cover glass that transmits part of the light in the visible region and the light in the near infrared region can be realized.
  • the spectral transmittance of the near-infrared light reflection film D and the dual-band cover glass represents a calculated value at a wavelength of 750 nm or more. According to the camera structure provided with such a dual band cover glass, a remarkable effect that the lane boundary line or the roadway outer line can be easily seen on the road at night can be obtained.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a camera structure applied to a mobile communication device A that is an imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • the camera structure includes a cover glass 210 with an optical filter function that protects the internal mechanism of the imaging apparatus from the outside and the camera module 1.
  • the camera module 1 moves the lens unit 50 in the axial direction in order to realize an optical lens group that is an internal mechanism of the imaging apparatus, that is, a lens unit 50, a lens carrier 40 that holds the lens unit 50, and an autofocus function.
  • An inner transparent plate 240 is provided as a base material.
  • the inner transparent plate 240 has a thin plate-like structure, and covers at least a part of the surface of the image sensor 70 when the image sensor 70 is viewed from the lens unit 50 side in the axial direction.
  • FIG. 6B is a structural diagram of the cover glass 210 with an optical filter function.
  • the cover glass 210 with an optical filter function uses the crystallized glass 130 as a transparent substrate that transmits light, and the antireflection film 120 that reflects light in the ultraviolet region and suppresses reflection of light in the visible region is a crystal. It is formed on the light incident side with reference to the vitrified glass 130.
  • An antifouling coating film 110 for preventing contamination from the outside is provided on the outermost side where light enters.
  • a near-infrared light reflecting film 150 that reflects light in the near-infrared region, and near-infrared light that absorbs light in the near-infrared region.
  • An absorption film 140 is formed.
  • An antireflection film 120 may be further formed on the farthest side of the light emission side (see FIG. 1C).
  • the cover glass 210 with an optical filter function has a laminated structure of cover glass that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside, and includes a crystallized glass 130 that is a transparent substrate that transmits light, and light in the near infrared region. And a near-infrared light reflecting film 150 that reflects the light.
  • the cover glass 210 with an optical filter function further includes an antireflection film 120 that reflects light in the ultraviolet region and at least prevents reflection of light in the visible region.
  • the cover glass 210 with an optical filter function includes a near-infrared light absorbing film 140 that absorbs light in the near-infrared region, and the near-infrared light absorbing film 140 contains an organic dye.
  • a camera structure applied to the mobile communication device A that is an imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention includes the above-described cover glass 210 with an optical filter function, and an optical disposed on the cover glass 210 side with an optical filter function.
  • the lens group (lens unit 50), the image sensor 70 that receives light incident through the cover glass 210 with an optical filter function and the lens unit 50, and the lens unit 50 and the image sensor 70 are arranged to transmit light.
  • the manufacturing method of the near-infrared reflective film 150, the near-infrared absorption film 140, and the antireflection film 120 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 6C is a structural diagram of the inner transparent plate 240 provided with a plurality of antireflection films using the transparent glass 220 as a base material.
  • the inner transparent plate 240 includes an antireflection layer 230 that prevents reflection of light in at least the visible region on both surfaces of the transparent glass 220.
  • the antireflection layer 230 is formed by the same method as the antireflection film 120.
  • the camera structure applied to the portable communication device A that is the imaging device according to the third embodiment of the present invention is a laminated structure of a cover glass that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside, and is transparent to transmit light.
  • Crystallized glass 130 as a substrate
  • near-infrared light reflection film 150 that reflects light in the near-infrared region
  • antireflection film that reflects light in the ultraviolet region and prevents reflection of light in at least the visible region 120
  • the image sensor 70 that receives light incident through the cover glass 210 and the optical lens group, and the transparent glass 2 that is disposed between the optical lens group and the image sensor 70 and transmits light.
  • a camera structure characterized in that it comprises an inner transparent plate 240.
  • the cover glass 210 with an optical filter function has the near-infrared light reflecting film 150 that reflects light.
  • an effect of preventing near infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved.
  • a member provided with the near-infrared light reflection film 150 in a region close to the image pickup element 70, reflection of light incident on the internal mechanism of the image pickup apparatus can be suppressed, resulting in stray light. This can significantly reduce the cause of ghosts and flares.
  • the cover glass 210 with an optical filter function that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside world is capable of emitting light in the ultraviolet region. Since it can be cut, an optical lens or the like formed of a synthetic resin that is a component of the camera can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays, which contributes to a longer life.
  • the cover glass 210 with an optical filter function includes the antireflection film 120 that prevents reflection of light in at least the visible region, it is possible to capture more incident light and to obtain a brighter image. There is an effect.
  • the near-infrared light absorbing film 140 formed on the cover glass 210 with an optical filter function has a near red color. Since organic dyes that absorb external light are included, near-infrared light is not dependent on the blue glass, which is generally used as a filter material for absorbing near-infrared light. There is an effect that light in the infrared region can be suppressed.
  • the camera structure is disposed between the optical lens group and the imaging device 70 and transmits light. Since the transparent plate 240 is provided, dust adhering to the surface of the image sensor can be reduced, and as a result, a remarkable effect of improving the image quality can be obtained.
  • the antireflection layer 230 that prevents reflection of light in at least the visible region is provided on both surfaces of the inner transparent plate 240. Therefore, more incident light can be captured, and reflected light caused by the inner transparent plate 240, particularly reflected light from the image sensor 70 itself, is further reflected by the inner transparent plate 240 to be captured by the image sensor 70. It is possible to prevent the image from returning to, and to improve the image quality.
  • the specific structures and manufacturing methods of the near-infrared reflecting film 150, the near-infrared absorbing film 140, the anti-reflection film 120, and the anti-reflection layer 230 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 6D shows a camera structure applied to the mobile communication device A that is an imaging apparatus according to the third embodiment, in which an inner transparent plate 240 using a transparent glass as a base material and a transparent synthetic resin film as a base material are used.
  • This is a part of a modified embodiment in which the inner transparent plate 242 is replaced. That is, it is a structural diagram of the inner transparent plate 242 using the transparent synthetic resin film 222 as a base material and the transparent synthetic resin film having a moth-eye structure that exhibits an antireflection function on both surfaces as a base material.
  • the inner transparent plate 242 having a transparent synthetic resin film as a base material has a thickness of 0.2 mm or less.
  • the inner transparent plate 242 based on a transparent synthetic resin film includes a moth-eye structure 232 that prevents reflection of light in at least the visible region on both sides.
  • the moth-eye structure does not reduce the reflection by using the interference effect like a dielectric multilayer film, but reduces the reflection by eliminating the interface where the refractive index changes rapidly.
  • a fine protrusion structure composed of a large number of fine protrusions having a height of about several hundred nm is formed on the surface, and the repetition period of the protrusions is related to the wavelength range in which the effect of reducing reflection appears. Since the moth-eye structure is a well-known technique, the description is omitted, but in the case of this modified embodiment, for example, a transparent acrylic resin is used as the transparent synthetic resin film 222, and the anti-reflection function is formed by forming the moth-eye structure by transfer or molding. Is realized.
  • the moth-eye structure 232 preferably has an antireflection function for light in the visible region, and preferably has an antireflection function for light in the ultraviolet region and light in the near infrared region.
  • a multilayer film obtained by applying a synthetic resin as an antireflection layer on the surface of the transparent synthetic resin film 222 as a base material can be considered.
  • a multilayer film obtained by alternately laminating two types of thin films having different light refractive indexes can form a light antireflection film. It is known that such a multilayer film can also be obtained by applying a synthetic resin.
  • the inner transparent plate 240 having an antireflection film of stable quality is formed in a large quantity and at a low cost with stable quality.
  • the antireflection film 232 having a moth-eye structure on both surfaces of the inner transparent plate 242 made of a transparent synthetic resin film as a base material is remarkably reduced over a wide band including the visible light region, and the image quality can be improved.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of a camera structure applied to a mobile communication device A that is an imaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the camera structure includes a cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function that reflects near-infrared light, and an inner transparent plate 240 that uses transparent glass as a base material. Since other configurations are the same as those of the third embodiment described above, description thereof is omitted.
  • FIG. 7B is a structural diagram of the cover glass 215 with a near infrared light reflection function.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function uses the crystallized glass 130 as a transparent substrate that transmits light, reflects the light in the ultraviolet region, and suppresses the reflection of the light in the visible region. Is formed on the light incident side with reference to the crystallized glass 130.
  • An antifouling coating film 110 for preventing contamination from the outside is provided on the outermost side where light enters.
  • a near-infrared light reflecting film 150 that reflects light in the near-infrared region is formed on the light emission side with respect to the crystallized glass 130.
  • An antireflection film 120 may be further formed on the farthest side of the light emission side (see FIG. 1C).
  • FIG. 7C is a structural diagram of the inner transparent plate 240 that includes the transparent glass 220 as a base material and includes a plurality of antireflection layers 230.
  • the inner transparent plate 240 includes antireflection layers 230 on both surfaces of the transparent glass 220.
  • the camera structure applied to the mobile communication device A that is the imaging device according to the fourth embodiment of the present invention is a laminated structure of a cover glass that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside, and is transparent to transmit light.
  • Crystallized glass 130 as a substrate near-infrared light reflection film 150 that reflects light in the near-infrared region, and antireflection film that reflects light in the ultraviolet region and prevents reflection of light in at least the visible region 120, a cover glass 215 with a near infrared light reflection function, an optical lens group disposed on the cover glass 215 side with a near infrared light reflection function, a cover glass 215 with a near infrared light reflection function, and an optical lens group And an inner transparent plate 240, which is disposed between the optical lens group and the image sensor 70 and is made of a transparent glass 220 that transmits light.
  • the near-infrared light reflecting film 150 in which the cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function reflects light Therefore, an effect of preventing near-infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved. Further, since it is not necessary to place a member provided with the near-infrared light reflection film 150 in a region close to the image pickup element 70, reflection of light incident on the internal mechanism of the image pickup apparatus can be suppressed, resulting in stray light. This can significantly reduce the cause of ghosts and flares.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside is in the ultraviolet region. Therefore, it is possible to prevent an optical lens or the like formed of a synthetic resin that is a component of the camera from being deteriorated by ultraviolet rays, which contributes to a long life. Further, since the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function has the antireflection film 120 that prevents reflection of light in at least the visible region, more incident light can be taken in and a brighter image can be acquired. There is a remarkable effect.
  • the camera structure is disposed between the optical lens group and the imaging device 70 and transmits light. Since the transparent plate 240 is provided, dust adhering to the surface of the image sensor can be reduced, and as a result, a remarkable effect of improving the image quality can be obtained.
  • the antireflection layer 230 that prevents reflection of light in at least the visible region is provided on both surfaces of the inner transparent plate 240. Therefore, more incident light can be captured, and reflected light caused by the inner transparent plate 240, particularly reflected light from the image sensor 70 itself, is further reflected by the inner transparent plate 240 to be captured by the image sensor 70. It is possible to prevent the image from returning to, and to improve the image quality.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a camera structure applied to a mobile communication device A that is an imaging apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
  • This camera structure includes a cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function that reflects near-infrared light, and an inner transparent plate 244 with a near-infrared light absorbing function using transparent glass as a base material. Since other configurations are the same as those of the third embodiment described above, description thereof is omitted.
  • FIG. 8B is a structural diagram of the cover glass 215 with a near infrared light reflection function.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function uses the crystallized glass 130 as a transparent substrate that transmits light, reflects the light in the ultraviolet region, and suppresses the reflection of the light in the visible region. Is formed on the light incident side with reference to the crystallized glass 130.
  • An antifouling coating film 110 for preventing contamination from the outside is provided on the outermost side where light enters.
  • a near-infrared light reflecting film 150 that reflects light in the near-infrared region is formed on the light emission side with respect to the crystallized glass 130.
  • An antireflection film 120 may be further formed on the farthest side of the light emission side (see FIG. 1C).
  • FIG. 8C includes a plurality of antireflection layers 230 that prevent reflection of light in at least the visible region, and further includes a near infrared light absorption film 140 that is a near infrared light absorption unit.
  • FIG. 6 is a structural diagram of an inner transparent plate 244.
  • the inner transparent plate 244 with a near infrared light absorption function uses the transparent glass 220 as a base material, and the near infrared light absorption film 140 is provided on the transparent glass 220.
  • the antireflection layer 230 is formed on the light incident side with reference to the transparent glass 220, and the antireflection layer 230 and the near-infrared light absorbing film are formed on the light emission side in order from the farthest side with respect to the transparent glass 220. 140 is provided.
  • the near-infrared light absorbing film 140 contains an organic dye.
  • the specific structures and manufacturing methods of the near-infrared reflecting film 150, the near-infrared absorbing film 140, the anti-reflection film 120, and the anti-reflection layer 230 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the inner transparent plate 244 with a near infrared light absorption function may be replaced with one similar to the inner transparent plate 242 having a transparent synthetic resin film as a base material (see FIG. 6D).
  • the near-infrared light absorbing film 140 is preferably provided.
  • a synthetic resin thin plate containing at least a part of an organic dye that absorbs light in the near-infrared region is used. May be.
  • a so-called blue glass plate that absorbs light in the near-infrared region may be used in the same manner as a conventional near-infrared light cut filter. It can also be realized by attaching a film that cuts near-infrared light on a transparent plate.
  • the near-infrared light reflecting film 150 that reflects light by the cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function. Therefore, an effect of preventing near-infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved. Further, since it is not necessary to place a member provided with the near-infrared light reflection film 150 in a region close to the image pickup element 70, reflection of light incident on the internal mechanism of the image pickup apparatus can be suppressed, resulting in stray light. This can significantly reduce the cause of ghosts and flares.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside is in the ultraviolet region. Therefore, it is possible to prevent an optical lens or the like formed of a synthetic resin that is a component of the camera from being deteriorated by ultraviolet rays, which contributes to a long life. Further, since the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function has the antireflection film 120 that prevents reflection of light in at least the visible region, more incident light can be taken in and a brighter image can be acquired. There is a remarkable effect.
  • the near infrared light absorbing film 140 formed on the inner transparent plate 244 with a near infrared light absorbing function is used.
  • the light in the visible region is reflected on both surfaces of the inner transparent plate 244 with a near infrared light absorption function. Since the antireflection layer 230 for preventing is provided, more incident light can be captured. Reflected light caused by the inner transparent plate 244 with near infrared light absorption function, particularly reflected light from the image sensor 70 itself, is further reflected by the inner transparent plate 244 with near infrared light absorption function and returns to the image sensor 70. Since this can be prevented, there is a remarkable effect that the image quality can be improved.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a camera structure applied to a mobile communication device A that is an imaging apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • This camera structure includes, in order from the light incident side, a cover glass 215 with a near infrared light reflecting function that reflects near infrared light, a plate 217 with a near infrared light absorbing function that absorbs near infrared light, and a transparent An inner transparent plate 240 based on glass is provided. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 9B is a structural diagram of the cover glass 215 with a near infrared light reflection function.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function uses the crystallized glass 130 as a transparent substrate that transmits light, reflects the light in the ultraviolet region, and suppresses the reflection of the light in the visible region. Is formed on the light incident side with reference to the crystallized glass 130.
  • An antifouling coating film 110 for preventing contamination from the outside is provided on the outermost side where light enters.
  • a near-infrared light reflecting film 150 that reflects light in the near-infrared region is formed on the light emission side with respect to the crystallized glass 130.
  • An antireflection film 120 may be further formed on the farthest side of the light emission side (see FIG. 1C).
  • FIG. 9C is a structural diagram of the plate 217 with a near infrared light absorption function.
  • the near infrared light absorbing plate 217 has a thin plate-like structure, includes a plurality of antireflection layers 230 that prevent reflection of light in at least the visible region, and further includes a near infrared light absorbing film 140.
  • the plate 217 with an absorption function uses the transparent glass 220 as a base material, and a near infrared light absorption film 140 is provided adjacent to the transparent glass 220.
  • the antireflection layer 230 is formed on the light incident side with reference to the transparent glass 220, and the antireflection layer 230 and the near-infrared light absorbing film are formed on the light emission side in order from the farthest side with respect to the transparent glass 220. 140 is provided.
  • the plate 217 with a near infrared light absorption function is disposed closer to the internal structure than the cover glass 215 with a near infrared light reflection function.
  • a thin plate of a synthetic resin containing at least a part of an organic dye that absorbs light in the near infrared region may be used as a base material. good.
  • a so-called blue glass plate that absorbs light in the near-infrared region may be used in the same manner as a conventional near-infrared light cut filter. It can also be realized by attaching a film that cuts near-infrared light on a transparent plate.
  • FIG. 9D is a structural diagram of the inner transparent plate 240 made of transparent glass and having a plurality of antireflection layers 230 using the transparent glass 220 as a base material.
  • the inner transparent plate 240 includes antireflection layers 230 on both surfaces of the transparent glass 220.
  • the near-infrared light reflecting film 150 in which the cover glass 215 with a near-infrared light reflecting function reflects light Therefore, an effect of preventing near-infrared light from the outside from entering the internal mechanism of the imaging apparatus can be achieved. Further, since it is not necessary to place a member provided with the near-infrared light reflection film 150 in a region close to the image pickup element 70, reflection of light incident on the internal mechanism of the image pickup apparatus can be suppressed, resulting in stray light. This can significantly reduce the cause of ghosts and flares.
  • the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function that protects the internal mechanism of the imaging device from the outside is in the ultraviolet region. Therefore, it is possible to prevent an optical lens or the like formed of a synthetic resin that is a component of the camera from being deteriorated by ultraviolet rays, which contributes to a long life. Further, since the cover glass 215 with a near-infrared light reflection function has the antireflection film 120 that prevents reflection of light in at least the visible region, more incident light can be taken in and a brighter image can be acquired. There is a remarkable effect.
  • the near infrared light absorbing film 140 formed on the plate 217 with the near infrared light absorbing function includes: Since organic dyes that absorb near-infrared light are included, without using blue glass generally used as a filter material for absorbing light in the near-infrared region, light absorption is not dependent on incident angle, There is an effect that light in the near infrared region can be cut.
  • the light in the visible region is reflected on both surfaces of the inner transparent plate 240 using the transparent glass 220 as a base material. Since the antireflection layer 230 is provided to prevent the incident light, more incident light can be taken in, and the reflected light caused by the inner transparent plate 240, particularly the reflected light from the image pickup device 70 itself, is further increased. It is possible to prevent the light from being reflected by 240 and return to the image sensor 70 and to improve the image quality.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the present invention by comparing an image captured with the conventional camera structure with an image captured with the camera structure according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram for explaining an experimental method of an experiment performed with a conventional camera structure.
  • a light emitting diode having a specific center wavelength was used as a light source, and the emitted light was imaged.
  • a light emitting diode having a central wavelength of 460 nm was used as the light source 300.
  • a low reflective material 320 is placed in the background of the light source 300, and a high reflective material 310 is placed around the low reflective material 320.
  • flare phenomenon When the lens is pointed in the direction of the light source where the light intensity is high, the phenomenon that light is repeatedly reflected on the lens surface or the like and an unnecessary image is reflected is called flare phenomenon or ghost phenomenon.
  • a phenomenon in which a part of an image is excessively exposed is called a flare phenomenon, and a phenomenon in which a clear unnecessary image is reflected by repeated reflection of light on a lens surface is called a ghost phenomenon.
  • the conventional camera structure includes a cover glass 350, an optical lens group 330, a near-infrared light cut filter 340, and an image sensor 70 in order from the light incident side.
  • the near-infrared light cut filter 340 is disposed between the optical lens group 330 and the image sensor 70.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of a conventional cover glass 350.
  • the cover glass 350 includes the antireflection film 120 on the transparent glass 360.
  • the antireflection film 120 is provided on the optical glass group 330 side of the transparent glass 360.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view of a conventional near-infrared light cut filter 340.
  • the near-infrared light cut filter 340 includes a near-infrared light reflection film 390 on the light incident side with reference to the blue glass 380 as a base material, and has an antireflection layer 230 on the imaging element 70 side.
  • the blue glass 380 has a function of absorbing light in the near infrared region.
  • FIG. 10D is an image captured by the image sensor 70 having the conventional camera structure described with reference to FIGS. 10A to 10C.
  • a petal-like ghost G is generated around the light source 300, indicating that the image quality is degraded.
  • Such a ghost phenomenon can occur even when the center wavelength of the light source 300 is changed from 420 nm to 660 nm.
  • FIG. 10E is an explanatory diagram for explaining an experiment method of an experiment performed with the camera structure according to the third embodiment of the present invention.
  • a light-emitting diode having a central wavelength of 460 nm was used as the light source 300 in the same manner as in the above-described experiments of FIGS. 10 (A) to 10 (D).
  • the camera structure according to the third embodiment of the present invention includes a cover glass 400 with an optical filter function, an optical lens group 330, an inner transparent plate 450, and an image sensor 70 in order from the light incident side.
  • the inner transparent plate 450 is disposed between the optical lens group 330 and the image sensor 70.
  • FIG. 10F is a cross-sectional view of the cover glass 400 with an optical filter function in the camera structure according to the embodiment of the present invention.
  • the cover glass 400 with an optical filter function includes a transparent glass 360 as a base material, includes the antireflection film 120 on the light incident side with the transparent glass 360 as a reference, and a near infrared light cut layer 395 on the optical lens group 330 side. Have. Although the near-infrared light cut layer 395 is not described in detail here, it has a near-infrared light absorption film 140 and a near-infrared light reflection film 150 (see FIG. 6B).
  • FIG. 10G is a cross-sectional view of the inner transparent plate 450 in the camera structure according to the embodiment of the present invention.
  • the inner transparent plate 450 uses the transparent glass 360 as a base material, and the antireflection layer 230 is provided on both surfaces of the transparent glass 360.
  • the specific structure and manufacturing method of the near-infrared reflecting film 150, the near-infrared absorbing film 140, and the antireflection layer 230 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 10H is an image captured by the camera structure according to the embodiment of the present invention. Although strong light is received centering on the light source 300, a ghost as shown in FIG. 10D does not occur, and it can be seen that the image quality is improved.
  • the laminated structure of the camera structure, the imaging device, and the cover glass according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
  • the cover glass laminated structure and camera structure according to the present invention to a so-called dual camera in which two camera modules used as a camera of a mobile communication device such as a smartphone are combined has a great effect.
  • a dual camera usually two camera modules are arranged side by side. With a dual camera, images can be recorded under two different conditions, and these can be combined to adjust the exposure and aperture of a single-lens reflex camera.
  • two optical filters are required, but if the cover glass with an optical filter function according to the present invention is used, the optical filter in the camera module can be omitted, and the assembly process is simplified. With only one cover glass, it is possible to obtain an image with better image quality than when an optical filter is used.
  • a cover glass of a camera of a mobile communication device such as a smartphone is provided independently of the smartphone casing 20 as shown in FIG.
  • the surface of the smartphone housing 20 is covered with a single piece of glass with a continuous optical filter function.
  • a glass having a laminated structure similar to the cover glass 100 with an optical filter function, the cover glass 210 with an optical filter function, or the cover glass 215 with a near infrared light reflection function according to the first embodiment of the present invention is used. Use it.
  • the order of stacking the near-infrared light absorbing film 140 and the near-infrared light reflecting film 150 may be reversed.
  • the near-infrared light absorbing film 140, the near-infrared light reflecting film 150, and the crystallized glass 130 are configured in this order from the imaging element 70 side.
  • a cover glass structure according to the present invention by pasting a film having a near-infrared light absorbing function, a near-infrared light reflecting function, an antireflection function, etc., to a glass or a synthetic resin film, respectively, Such a method may be used as long as the inner transparent plate can be realized.
  • a thin plate of a synthetic resin containing at least a part of an organic dye that absorbs light in the near-infrared region may be used as a base material.
  • a so-called blue glass plate that absorbs light in the near-infrared region may be used in the same manner as a conventional near-infrared light cut filter. It can be realized by attaching a film that cuts near infrared light on a transparent plate.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

撮像装置、例えば情報通信機器の内部構造を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板と、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜と、を備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造を提供する。これにより光学フィルタを取り除いた新たなカメラ構造を提供する。

Description

カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置
 本発明は撮像装置に設けられるカバーガラスの積層構造に関する。
 今世紀に入り、撮像装置、すなわちカメラは、固体撮像素子(撮像素子)を用いた撮像装置、いわゆるデジタルカメラが主流になった。また近年、パーソナルコンピューター(PC)、タブレットPCやスマートフォン等の情報通信機器が普及し、日常的に使用されるようになっている。これら情報通信機器は、小型のカメラモジュールを内蔵することが多く、現在は、撮像素子の画素数が1000万を超える高性能なものを備えることもある(図11(A)参照)。情報通信機器、特に携帯通信機器であるスマートフォンは薄く軽くなる傾向が強く、その部品であるカメラモジュールも光軸方向の長さが短いことが求められるようになっており、小型化、省スペース化の要求も強い。
 なお本明細書では光学レンズ群を含むレンズユニット、レンズキャリア、撮像素子、マグネットホルダなど、撮像に必須な撮像装置の内部機構をカメラモジュールと定義する。またカメラモジュールに、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスを含めたものを、カメラ構造と定義する。
 図11(B)のように、カメラモジュール1は、レンズユニット50、レンズキャリア40、マグネットホルダ30、光学フィルタ60、撮像素子70から主に構成される(例えば、特開2013-153361号公報参照)。このうち光学フィルタは、主として近赤外領域の光をカットする役割を果たしている。人間の目は波長380nm~780nmの可視領域の光(可視光)に対して感度を持つ。一方、撮像素子は一般に可視光を含め、より長波長の光、すなわち波長約1.1μmの光まで感度を持つ。したがって撮像素子に捉えられた画像をそのまま写真にすると、人間の目には自然な色合いには見えず、違和感が生じさせる原因になる。そこでカメラモジュールは、近赤外領域の光をカットする光学フィルタ(近赤外光カットフィルタ)を内蔵する構成としてきた。
 近赤外光カットフィルタとしては、例えばブルーガラスと呼ばれる近赤外領域の光を吸収するリン酸塩あるいは弗リン酸塩を含むガラスが用いられている。
 上述のようにカメラモジュール1の小型化、省スペース化の要求が強まっているため、カメラモジュール1を含むカメラ構造の長さD1(図11(B)参照)を短く薄くする努力がなされている。その一環として光学フィルタ60について、肉厚の薄いものが開発されているが、上記ブルーガラスは強度が低く、0.2mm以下の薄板に加工することは、技術的に困難であり、脆いため簿肉化するとハンドリングすることも難しい。また薄く研磨加工をする過程や実装工程で生じるパーティクルと呼ばれる粒状のゴミが、光学フィルタ直下に配置される撮像素子上に落ちると、画質を落とす原因になる。ブルーガラスで薄いパーティクルの少ない高品質な近赤外光カットフィルタを作ること自体、歩留まりが悪くなり、高コストになる。本発明は、斯かる実情に鑑み、光学フィルタを取り除いた新たなカメラ構造を提供しようとするものである。
 (1)本発明は、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板と、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜と、を備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(1)の発明によれば、撮像装置、例えばデジタルカメラの内部機構を外界から保護するカバーガラスは、近赤外線領域の光をカットすることが可能になり、カメラ内部に近赤外光カットフィルタを内蔵することなく、画像の向上が得られるという効果を奏する。
 (2)本発明は、前記透明基板が、結晶化ガラスであることを特徴とする上記(1)に記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(2)の発明によれば、加工性が良く、且つ、耐衝撃性の高い高強度なカバーガラスを製造することができる。
 (3)本発明は、前記近赤外光吸収膜には、有機色素が含まれることを特徴とする上記(1)または(2)のいずれかに記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(3)の発明によれば、近赤外領域の光を吸収するためのフィルタの材料として一般に使用されるブルーガラスを用いることなく、光吸収について入射角度依存性無しで、近赤外線領域の光をカットすることが可能になるという効果を奏する。
 (4)本発明は、前記近赤外光反射膜が、誘電体多層膜であることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 人間の目は、波長380nm~780nmのいわゆる可視光に対して感度を持つ。一方、撮像素子は、一般に可視光を含め、より長波長の光、すなわち波長約1.1μmの光まで感度を持つ。したがって撮像素子で捉える画像をそのまま写真にすると、自然な色合いには見えず、違和感を生じる原因になる。上記(4)の発明によれば、誘電体多層膜による近赤外光反射膜を備えることにより、近赤外光吸収膜では吸収しきれない700nm以上の長さの波長の光をカットして、自然な色合いの画像を取得することが可能になる。
 (5)本発明は、誘電体多層膜が、屈折率が互いに異なる複数種類の酸化膜を複数積層させることで形成され、隣接する前記酸化膜は互いに異なる種類の酸化膜であることを特徴とする上記(4)に記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(5)の発明によれば、酸化膜を構成する材料、膜厚、積層数を変えることで、反射したい光の波長を制御することができる効果を奏する。
 (6)本発明は、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜をさらに備えることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(6)の発明によれば、機器内のカメラを外界から保護するカバーガラスが紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズが紫外線によって劣化することを防ぐことができ、可視領域の光に対する反射防止機能により、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できる。
 (7)本発明は、前記反射防止膜が、誘電体多層膜であり、窒化膜と酸化膜を交互に積層して構成されることを特徴とする上記(6)に記載のカバーガラスの積層構造。
 一般に窒化膜は、酸化膜と比べて高硬度である。上記(7)の発明によれば、反射防止膜を構成する材質として窒化膜を用いることで、耐傷性を高める効果を奏する。
 (8)本発明は、前記透明基板を基準として、光の入射側に前記反射防止膜が形成され、且つ、前記透明基板を基準として、光の出射側に、前記透明基板から最も遠い側から順に、前記近赤外光反射膜と、前記近赤外光吸収膜と、が形成されることを特徴とする上記(6)または(7)に記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(8)の発明によれば、光の入射側に、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜を備えるので、反射防止膜よりも撮像素子側に形成される近赤外光吸収膜が紫外領域の光によって劣化することを防ぐ。また、光の出射側で透明基板から最も遠い側に近赤外光反射膜を備えるため、近赤外反射膜よりも透明基板側に形成される近赤外光吸収膜に水分等、劣化の原因になる物質が侵入しにくいという効果を奏する。
 (9)本発明は、光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜をさらに備えることを特徴とする上記(1)乃至(7)のいずれかに記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 撮像装置のカバーガラスは、日常的に服や指に触れるなどの汚染の機会が多い。カバーガラスが汚染されると、カメラで撮像した画像の悪化を招く。上記(9)の発明によれば、カバーガラスの最も外側を防汚コート膜で覆うことで、汚れを落としやすくして常に優れた画質の画像を撮像することができるという効果を奏する。
 (10)本発明は、前記撮像装置が、情報通信機器であり、前記カバーガラスは、情報通信機器の筐体に連続して設置されることを特徴とする、上記(1)乃至(9)に記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(10)の発明によれば、例えばタブレットPCやスマートフォンといった情報通信機器に付属するカメラに関して、従来は、汚れや衝撃から、内部機構を保護する役割を主に果たしてきたカバーガラスに、光学フィルタ機能を付け加えることで、近赤外線領域の光をカットすることが可能になる。そして、カメラ内部に近赤外光カットフィルタを内蔵することなく、画像の向上が得られるという著しい効果を奏する。この効果は、カメラモジュールの小型化要請の強い携帯通信端末であるスマートフォンのカメラモジュールについて特に大きい。
 (11)本発明は、上記(1)乃至(9)に記載のカバーグラスの積層構造を有するカバーガラスを備えるカメラ構造であって、前記カバーガラス側に配置される光学レンズ群と前記カバーガラス及び前記光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子と、を備え、前記光学レンズ群から前記撮像素子までの光路間に近赤外領域の光をカットする近赤外光カットフィルタを配置しないことを特徴とするカメラ構造を提供する。
 上記(11)の発明によれば、近赤外光カットフィルタを内蔵する必要がなくなるため、カメラ構造全体の長さを短く小型にすることができ、また、撮像素子の近傍に近赤外光カットフィルタを配置しないため、近赤外光カットフィルタの製造過程で、該フィルタの表面に付着する粒状のゴミ(パーティクル)が、撮像素子の表面に落下して画像を悪化させることもなくなる著しい効果を奏する。また、カメラモジュールの組立工程において、近赤外光カットフィルタを配置、組み付けるための工程も必要なくなり、一層のコスト低減、歩留まりの向上、作業の効率化に資する。
 (12)本発明は、上記(11)に記載のカメラ構造を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
 上記(12)の発明によれば、近赤外領域の光をカバーガラスでカットすることができるので、近赤外光カットフィルタを内蔵しない小型で安価なカメラ構造を搭載する撮像装置が実現できる。
 (13)本発明は、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜を備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(13)の発明によれば、カバーガラスが、光を反射する近赤外光反射膜を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子に近接した領域に、近赤外光反射膜を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる著しい効果を奏しうる。
 (14)本発明は、紫外領域の光を反射し、且つ、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜をさらに備えることを特徴とする上記(13)に記載のカバーガラスの積層構造を提供する。
 上記(14)の発明によれば、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスが紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ等が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、長寿命化に資する。また、カバーガラスが少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止機能を有することにより、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという顕著な効果を奏する。
 (15)本発明は、上記(13)または(14)に記載のカバーグラスの積層構造を有するカバーガラスを備えるカメラ構造であって、前記カバーガラス側に配置される光学レンズ群と、前記カバーガラス及び前記光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子と、前記光学レンズ群と前記撮像素子の間に配置され、光を透過する内側透明プレートとを備えることを特徴とするカメラ構造を提供する。
 上記(15)の発明によれば、当該カメラ構造は、光学レンズ群と撮像素子の間に配置され、光を透過する内側透明プレートを備えるので、撮像素子の表面に付着するダストを減少させることができ、結果として画質の向上という顕著な効果を奏しうる。
 (16)本発明は、前記内側透明プレートが、合成樹脂フィルムであることを特徴とする上記(15)に記載のカメラ構造を提供する。
 タブレットPCやスマートフォン等の情報通信機器に内蔵されている小型のカメラモジュールの多くにおいては、光学レンズ群と撮像素子の光路内の撮像素子近傍に主として近赤外領域の光をカットする近赤外光カットフィルタを設けていた。近赤外光カットフィルタは、近赤外光を反射する近赤外光反射膜、及び、近赤外光を吸収する近赤外光吸収膜を備えることが必要である。
 これまでの近赤外光カットフィルタは、ブルーガラスと呼ばれる近赤外領域の光を吸収するリン酸塩あるいは弗リン酸塩を含むガラスが用いられることが多かったが、一般にブルーガラスは脆く、ダストパーティクルの少ない厚さ200μm以下のものを歩留まり良く製造することは困難であった。またガラスの代わりに合成樹脂フィルムを使用することも考えられるが、近赤外光反射膜は、スパッタリング等で誘電体多層構造を形成しなければならず、合成樹脂フィルム上に均一性の良い膜を形成することは困難であった。
 上記(16)の発明によれば、近赤外光反射機能をカバーガラスに担わせることができるので、内側透明プレートに合成樹脂フィルムを使用することができる。合成樹脂フィルムは、厚さ100μm以下の薄さのものまで作成することが可能であり、カメラ構造の長さを短く薄くでき、結果としてカメラを内蔵する情報通信機器の厚みをより薄くすることができるという顕著な効果を奏する。
 (17)本発明は、前記内側透明プレートの厚みが、0.2mm以下であることを特徴とする上記(15)または(16)に記載のカメラ構造を提供する。
 上記(17)の発明によれば、内側透明プレートの厚み0.2mm以下と薄いので、カメラ構造の長さを短く薄くでき、結果としてカメラを内蔵する情報通信機器の厚みをより薄くすることができるという効果を奏する。
 (18)本発明は、前記内側透明プレートが、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層を備えることを特徴とする上記(15)乃至(17)のいずれかに記載のカメラ構造を提供する。
 上記(18)の発明によれば、反射防止層を内側透明プレートのレンズ群側表面に設けたならば、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止機能により、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという効果を奏する。また反射防止膜を内側透明プレートの撮像素子側に設けたならば、内側透明プレートに起因する反射光、特に撮像素子自身からの反射光が、さらに内側透明プレートに反射されて撮像素子に戻ることを防止し、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 (19)本発明は、前記内側透明プレートの両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層を備えることを特徴とする上記(15)乃至(17)のうちのいずれかに記載のカメラ構造を提供する。
 上記(19)の発明によれば、入射光をより多く取り込むことが可能になり、且つ、内側透明プレートに起因する反射光、特に撮像素子自身からの反射光が、さらに内側透明プレートに反射されて撮像素子に戻ることを防止し、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 (20)本発明は、前記反射防止層が、前記内側透明プレートの表面に形成される微細な突起からなる微細突起構造であることを特徴とする上記(18)または(19)に記載のカメラ構造を提供する。
 内側透明プレートの表面に形成される微細な突起からなる微細突起構造、いわゆるモスアイ構造の反射防止層は、広帯域に渡って光の反射を防止する。したがって上記(20)の発明によれば、モスアイ構造の反射防止膜を形成することで、内側透明プレートに起因する反射光が広帯域に渡って著しく低減され、画質が向上されうるという顕著な効果を奏する。
 (21)本発明は、前記反射防止層は、前記内側透明プレートの表面に形成される塗膜であることを特徴とする上記(18)または(19)に記載のカメラ構造を提供する。
 互いに異なる光の屈折率を持つ2種類の薄膜を交互に積層した多層膜は、光の反射防止膜を形成しうる。そしてこのような多層膜は、合成樹脂を塗布することでも得られることが知られている。上記(21)の発明によれば、安価で大量に安定した品質の反射防止膜を備えた内側透明プレートを製造できるという著しい効果を奏する。
 (22)本発明は、前記内側透明プレートが、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収部をさらに備えることを特徴とする上記(15)乃至(21)のうちのいずれかに記載のカメラ構造を提供する。
 上記(22)の発明によれば、光の入射角度依存性が少ない状態で、近赤外線領域の光を抑止することが可能になるという効果を奏する。
 (23)本発明は、前記近赤外光吸収部が、有機色素を含むことを特徴とする上記(21)に記載のカメラ構造を提供する。
 上記(23)の発明によれば、近赤外領域の光を吸収するためのフィルタの材料として一般に使用されるブルーガラスを用いることなく、光吸収について入射角度依存性無しで、近赤外線領域の光をカットすることが可能になるという効果を奏する。
 (24)本発明は、上記(15)乃至(23)に記載のカメラ構造を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
 上記(24)の発明によれば、カバーガラスが、光を反射する近赤外光反射膜を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子に近接した領域に、近赤外光反射膜を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる効果を奏しうる。さらに光学レンズ群と撮像素子の間に配置され、光を透過する内側透明プレートを備えるので、撮像素子の表面に付着するダストを減少させることができる。したがって、従来よりも画質が向上し、小型なカメラ構造を搭載する撮像装置が安価に実現できるという著しい効果を奏する。
 本発明によれば、撮像装置、特に携帯通信機器に備えられるカメラの内部機構を外界から保護するカバーガラスが、近赤外線領域の光をカットできるようになり、カメラ内部に近赤外光カットフィルタを内蔵することなく、画像の画質向上が得られるとともに小型化、コストの低減、組み立て工程の簡素化という著しい効果を奏し得る。
(A)本発明の第一の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。(B)光学フィルタ機能付きカバーガラスの構造図である。(C)反射防止膜を複数備えた光学フィルタ機能付きカバーガラスの構造図である。 (A)近赤外光反射膜についての分光透過率の入射角度依存性を示す図である。(B)入射角度の定義を説明する説明図である。 近赤外光吸収膜と近赤外光反射膜を備えた光学フィルタ機能付きカバーガラスにおける分光透過率の入射角度依存性を示す図である。 光学フィルタ機能付きカバーガラス、近赤外光吸収膜を備えたガラス、近赤外光反射膜を備えたガラスについて分光透過率を比較した図である。 デュアルバンドのカバーガラスについての分光透過率を説明する説明図である。 (A)本発明の第三の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。(B)光学フィルタ機能付きカバーガラスの構造図である。(C)透明ガラスを基材として反射防止膜を複数備えた内側透明プレートの構造図である。(D)透明合成樹脂フィルムを基材として両面に反射防止機能を発揮するモスアイ構造を備えた内側透明プレートの構造図である。 (A)本発明の第四の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。(B)近赤外光反射機能付きカバーガラスの構造図である。(C)透明ガラスを基材として反射防止膜を複数備えた内側透明プレートの構造図である。 (A)本発明の第五の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。(B)近赤外光反射機能付きカバーガラスの構造図である。(C)反射防止膜を複数備え、近赤外光吸収膜をさらに備える内側透明プレートの構造図である。 (A)本発明の第六の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。(B)近赤外光反射機能付きカバーガラスの構造図である。(C)近赤外光吸収機能付きプレートの構造図である。(D)透明ガラスを基材として反射防止膜を複数備えた内側透明プレートの構造図である。 (A)従来のカメラ構造による実験方法を説明する説明図である。(B)従来のカバーガラスの断面図である。(C)従来の近赤外光カットフィルタの断面図である。(D)従来のカメラ構造によって撮像した画像である。(E)本発明に係るカメラ構造による実験方法を説明する説明図である。(F)本発明に係るカメラ構造における光学フィルタ機能付きカバーガラスの断面図である。(G)本発明に係るカメラ構造における内側透明プレートの断面図である。(H)本発明に係るカメラ構造によって撮像した画像である。 (A)携帯通信機器における従来のカメラ構造を説明する説明図である。(B)携帯通信機器における従来のカメラ構造の断面図である。
 以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
 図1~図10は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
 図1(A)に、本発明の第一実施形態に係る撮像装置に適用されるカメラ構造を示す。本実施形態の場合、撮像装置は情報通信機器、携帯通信機器Aである。カメラ構造は、光の入射する側から、光学フィルタ機能付きカバーガラス100と、スマートフォン等の携帯通信機器Aの筐体20内に収容されるカメラモジュール1を有する。カメラモジュール1は、光学フィルタ機能付きカバーガラス100側に配置される光学レンズ群であるレンズユニット50と、光学フィルタ機能付きカバーガラス100及びレンズユニット50を介して入射した光を受光する撮像素子70とを備え、レンズユニット50から撮像素子70までの光路間に近赤外領域の光をカットする近赤外光カットフィルタを配置しないことを特徴としている。詳細には図1(A)のように、光学フィルタ機能付きカバーガラス100、レンズユニット50、レンズキャリア40、マグネットホルダ30。撮像素子70、そして基板80から主に構成され、スマートフォン筐体20に固定される。撮像素子70と基板80の接続についてはワイヤボンディングでつないでも、フリップチップ実装をおこなっても良い。
 図11(B)の従来のカメラ構造と大きく違うのは、従来、画質向上のために必要だった近赤外光をカットする光学フィルタ60(図11(B)参照)を省略した点である。その代わりに従来は、カメラモジュール1を保護する役割を主に担っていたカバーガラス10に近赤外領域の光をカットするフィルタ機能を付加した。このような構造にすることで、カメラ構造全体の長さD2を従来のD1(図11(B)参照)よりも短くすることができるとともに、撮像素子70の近傍に光学フィルタ60を配置しないため、光学フィルタ60の製造過程で、該フィルタの表面に付着する粒状のゴミ(パーティクル)が、撮像素子70の表面に落下して画像を悪化させることもなくなる著しい効果を奏する。また、カメラモジュール1の組立工程において、近赤外光カットフィルタ60を配置、組み付けるための工程も必要なくなり、一層のコスト低減、歩留まりの向上、作業の効率化に資する。
 また図1(A)のカメラ構造を備えることで、携帯通信機器Aは、より小型に、より薄く、より安価に製造できる効果を奏する。
 図1(B)に、携帯通信機器Aの筐体に連続して設置され、内部機構であるカメラモジュールを外界から保護する光学フィルタ機能付きカバーガラス100の積層構造を示す。光学フィルタ機能付きカバーガラス100は、光を透過する透明基板として結晶化ガラス130を使用し、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜120が、結晶化ガラス130を基準として光の入射側に形成される。そして光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜110を備える。光の出射側に、結晶化ガラス130を基準として最も遠い側から順に、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150と、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜140とが形成される。光の出射側の最も遠い側に、さらに反射防止膜120を形成しても良い(図1(C)参照)。
 一般に結晶化ガラスは、結晶粒子が大きいため光を通しにくかった。しかし最近の技術の進歩により、例えば株式会社オハラ社製の耐衝撃・高硬度クリアガラスセラミックスのように、結晶粒子をナノメートルサイズに制御することが可能になり光の透過率が高まった(株式会社オハラ、[online]、新着情報>耐衝撃・高硬度クリアガラスセラミックス発売のご案内(プレスリリース配信)、[平成28年2月9日検索]、インターネット(URL:http://www.ohara-inc.co.jp/jp/news/dl/pressrelease151216.pdf)参照)。このような結晶化ガラスを使えば、耐衝撃性とクラックが入りにくい破壊靱性を兼ね備えたカバーガラスを製造することができる。そしてこのようなカバーガラスに上記の積層構造を形成することで光学フィルタ機能付きカバーガラス100が実現される。なお光学フィルタ機能付きカバーガラス100としてブルーガラスを使用することも理論上は考えられるが、耐衝撃性が低く、またクラックが入りにくい破壊靱性に欠けるため適切でない。強化ガラスに、後述する近赤外光吸収膜140や近赤外光反射膜150を成膜して光学フィルタ機能付きカバーガラス100とすることも考えられるが、結晶化ガラス130を使う場合に比べて耐衝撃性が低い欠点を持つ。また硬度が高いサファイアガラスに、近赤外光吸収膜140や近赤外光反射膜150を成膜して光学フィルタ機能付きカバーガラス100とすることも考えられるが、コストが著しく上がり、また結晶化ガラス130を使う場合に比べて加工性が低い。
 防汚コート膜110は、指紋汚れ、皮脂汚れを防ぐとともに、汚れを拭き取りやすくする。防汚コート膜110はフッ素系のコーティング剤等で形成され、塗布やスプレーにより、カバーガラスの積層構造において光の入射側の最も外側に成膜される。
 反射防止膜120は、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する。反射防止膜120は誘電体多層膜であり、且つ、窒化膜と酸化膜を交互に積層して構成される。反射防止膜120を構成する誘電体膜は、窒化膜と酸化膜を交互に複数積層して構成される。窒化膜としては、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素または窒化アルミニウムなどを用いることができる。酸窒化ケイ素を用いる場合には、酸素と窒素との化学量論比(酸素/窒素)が1以下であることが望ましい。酸化膜としては、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)などを用いることができる。反射防止膜120の膜として窒化ケイ素または酸窒化ケイ素を用いることにより、後述する近赤外光反射膜150と同じ成膜方法及び成膜装置を用いて反射防止膜120を形成することができるのでプロセス的に有利である。
 反射防止膜120は、窒化膜の代わりに酸化膜を用いることもできる。このような酸化膜の材質としては、酸化ケイ素の他に、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化ニオブ(Nb2O5)などを用いることができる。なお反射防止膜120を屈折率の異なる複数種類の酸化膜で構成する場合には、前記酸化物から適宜選択する。
 反射防止膜120は、公知の成膜方法、たとえば真空蒸着法、スパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法(IAD法)、イオンプレーティング法(IP法)、イオンビームスパッタ法(IBS法)などを用いることができる。窒化膜の成膜には、スパッタ法、イオンビームスパッタ法を用いることが望ましい。
 近赤外光吸収膜140は、結晶化ガラス130において上述の反射防止膜120とは反対側の面、すなわち光学フィルタ機能付きカバーガラス100の撮像素子70側に形成される。近赤外光吸収膜140は、可視領域の光を透過するとともに、赤色領域から近赤外領域の光の一部を吸収する機能を有する。近赤外光吸収膜140には、有機色素が含まれ、650nmから750nmの範囲に最大吸収波長を有する樹脂膜から構成される(図4破線参照)。近赤外光吸収膜140は、結晶化ガラス130に隣接するため、両者の屈折率差を小さくして界面での反射率を低下させることが望ましい。このような近赤外光吸収膜140を有することにより、入射角度による分光透過率特性の依存性を低減して優れた近赤外光カット性を有することができる。
 有機色素としては、アゾ系化合物、フタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ジイ
モニウム系化合物などを用いることができる。近赤外光吸収膜140を構成するバインダー(色素の結着剤)としての樹脂材料としては、ポリアクリル、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリオレフィンなどを用いることができる。樹脂材料は、複数の樹脂を混合してもよく、また上記樹脂のモノマーを用いた共重合体であってもよい。また、樹脂材料は、可視領域の光に対して透過率の高いものであればよく、有機色素との相性、成膜プロセス、コスト等を考慮して選択される。また、近赤外光吸収膜140の耐紫外線性を向上させるために、樹脂材料に硫黄化合物などのクエンチャー(消光色素)を添加してもよい。
 近赤外光吸収膜140の形成には、たとえば以下の方法を用いることができる。まず、樹脂バインダーをメチルエチルケトン、トルエン等の公知の溶剤によって溶解し、さらに上述の有機色素を添加して塗布液を調製する。次いで、この塗布液をたとえばスピンコート法により結晶化ガラス130に所望の膜厚で塗布し、乾燥炉にて乾燥、硬化させる。
 近赤外光反射膜150は、反射防止膜120と同様に屈折率の異なる誘電体を交互に複数積層して形成される誘電体多層膜である。ただし近赤外光反射膜150を構成する誘電体多層膜は、屈折率が互いに異なる複数種類の酸化膜を複数積層させることで形成され、隣接する前記酸化膜は互いに異なる種類の酸化膜である。本第一実施形態で近赤外光反射膜150は、2種類の酸化膜を交互に数十層積層して形成される。酸化膜としては酸化ケイ素の他に、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化ニオブ(Nb2O5)などを用いる。
 近赤外光反射膜150において、それぞれの酸化膜の膜厚は、反射をしたい光の波長をλとして、λ/4の厚みで形成する。こうすることで交互層のすべての界面から反射された光は、入射面に達すると同じ位相になり、光は強め合う結果になる、つまり波長λ付近で反射率が大きくなって光反射膜として機能する。本実施形態においては、λとして近赤外領域の光を反射するように膜の設計を行えば良い。なお近赤外光反射膜150についても、上述の反射防止膜120と同様の成膜方法及び成膜装置を用いて成膜する。
 人間の目は、波長380nm~780nmのいわゆる可視光に対して感度を持つ。一方、撮像素子は、一般に可視光を含め、より長波長の光、すなわち波長約1.1μmの光まで感度を持つ。したがって撮像素子で捉える画像をそのまま写真にすると、自然な色合いには見えず、違和感を生じる原因になる。
 光学フィルタ機能付きカバーガラス100を上記図1(B)や図1(C)のような積層構造にすると、誘電体多層膜による近赤外光反射膜150を備えるため、近赤外光吸収膜140では吸収しきれない700nm以上の長さの波長の光をカットして、自然な色合いの画像を取得することが可能になる。また近赤外光反射膜150だけで近赤外領域の光をカットしようとすると、後述するように入射光の入射角度により反射率が大きく変化してしまう。近赤外光反射膜150と、光吸収率について入射角度依存性のない近赤外光吸収膜140とを組み合わせることで、光の透過率が、光の入射角度に対して依存性の少ない近赤外光カットフィルタを構成することが可能になる。
 また、スマートフォン筐体20内のカメラを外界から保護するカバーガラス100が反射防止膜120により紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ群(レンズユニット50)が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、且つ、有機色素を含む近赤外光吸収膜140が紫外線により劣化することも防ぐことができる。また、可視領域の光に対する反射防止機能により、入射光をより多く取り込み、明るい画像を取得できる。
 なお反射防止膜120は、窒化膜と酸化膜を交互に積層して構成されるが、一般に窒化膜は、酸化膜と比べて高硬度であり、鉛筆硬度試験において、9H以上の硬度に達する。したがって反射防止膜120を窒化膜も含めて構成することで、耐傷性を高める効果を奏する。また窒化膜は、酸化膜と比べて充填密度が高く緻密である。成分として酸素を含まないため、酸素の供給源にもならない。したがって窒化膜を近赤外光吸収膜140より外側に設けることで、近赤外光吸収膜140への酸素および水分の侵入を防ぎ、近赤外光吸収膜140の劣化を抑制する効果を奏する。
 一般に光学フィルタは、多数の光学境界面を持っている。一方レンズには高度な反射防止膜を施している。近赤外領域の光をカットする光学フィルタでレンズ並みの透過率を実現することは難しく、レンズ側に反射光を戻すことが生じる。これが画像にゴーストを生む迷光の原因になる。従来のカメラ構造においては、光学フィルタ60がレンズユニット50と撮像素子70の間の光路上で、撮像素子70直近に置かれているため、上記のようなゴーストを生じることは避けがたかった。しかし本実施形態に係るカメラ構造によれば、上述のような迷光を生じることはないため画質を向上させる著しい効果を奏する。
 次に光学フィルタ機能付きカバーガラス100の分光透過率特性について説明する。
 図2(A)は、誘電体膜によって構成された近赤外光反射膜の分光透過率特性が、光の入射角度に対してどのように依存するかについての実験結果を示す。入射角度Aは図2(B)のように定義する。また、縦軸の「T」は、分光透過率を示し、単位は%(パーセント)である。また横軸の「λ」は光の波長を示し、単位はnm(ナノメートル)である(以下の図でも同様)。サンプルはガラスに二酸化チタン(TiO2)と二酸化ケイ素(SiO2)とを所定の膜厚で交互に40層積層したものである。実線が光の入射角度0度の場合、破線が光の入射角度が30度の場合の分光透過率を示す。図2から赤色領域である波長700nm付近の光に対して、光の入射角度0度と30度で著しい分光透過率の差が生じてしまうことが確認された。このような差があると、画像の色合いが画像中心と周辺部で大きく変わってしまうことにつながり、最終的な画質低下の原因となる。
 図3は、近赤外光吸収膜と近赤外反射膜の両者を備えた本実施形態に係る光学フィルタ機能付きカバーガラス100の分光透過率が、光の入射角度に対してどのように依存するかについての実験結果を示す。近赤外光吸収膜としては、有機色素を含む厚さ5μm以下の樹脂膜を用いており、近赤外光反射膜としては図2と同様の構成である。実線が光の入射角度0度の場合、破線が光の入射角度が15度の場合、一点鎖線が光の入射角度が30度の場合の分光透過率を示す。図2の場合と比べて入射角度依存性が小さくなっているのが確認できる。
 図4は、近赤外光吸収膜140及び近赤外光反射膜150を備えた光学フィルタ機能付きカバーガラス100(実線)と、近赤外光吸収膜140のみを形成したカバーガラス(破線)と、近赤外光反射膜150のみを形成したカバーガラス(一点鎖線)の分光透過率測定における実験結果を比較した図である。近赤外光吸収膜140と近赤外光反射膜150の構成は図2、図3の場合と同様なので説明を省略する。ただしすべて光の入射角度は0度である。近赤外光吸収膜140のみの場合だと、650~750nmの光については、強い光吸収をするが、800nm以上の光は、ほとんど透過してしまう。前述のように人間の目は、波長380nm~780nmのいわゆる可視光に対して主に感度を持つため、撮像素子70が感度を持つ800nm以上の領域まで画像化すると上述のように人間の目には不自然な画像となる。近赤外光反射膜150は、波長700nm以上の光についてはカットするように設計されており、実際に700nm付近で急峻な分光透過率の減少が測定されている。近赤外光吸収膜140と近赤外光反射膜150を組み合わせて、構成したのが光学フィルタ機能付きカバーガラス100であり、図4の実線で示すように、可視領域の光のうち400~650nmについては、高い透過率を実現し、且つ、波長700nm以上の光をカットしていることが確認できる。
 図5は、本発明の第二実施形態に係るカメラ構造が有する光学フィルタ機能付きカバーガラスの分光透過率を示す図である。本実施形態では、夜間でも画像を取得できる、いわゆるデュアルバンドの光学フィルタ機能付きカバーガラスとカメラ構造を提供する。カメラ構造の基本構成は第一実施形態と同様だが、光学フィルタ機能付きカバーガラス100は、近赤外領域の光の一部について光透過率を高くした近赤外光反射膜Dを備える。近赤外光反射膜Dの膜構造は公知技術なので説明を省略する。
 図5の破線で示す近赤外光吸収膜140と、図5の一点鎖線で示す近赤外領域の光の一部について光透過率を高くした近赤外反射膜Dを組み合わせると、図5の実線のように可視領域の光と近赤外領域の光の一部を透過するデュアルバンドカバーガラスを実現できる。ただし図5において、近赤外光反射膜D及びデュアルバンドカバーガラスの分光透過率については、750nm以上の波長においては、計算値を表している。このようなデュアルバンドカバーガラスを備えたカメラ構造によれば、夜間の道路において車線境界線や車道外側線が見えやすくなるという著しい効果が得られるため、車載カメラに好適である。
 図6(A)は、本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。当該カメラ構造は、撮像装置の内部機構を外界から保護する光学フィルタ機能付きカバーガラス210と、カメラモジュール1を備える。カメラモジュール1は、撮像装置の内部機構である光学レンズ群、すなわちレンズユニット50と、レンズユニット50を保持するレンズキャリア40と、自動焦点機能を実現するためにレンズユニット50を軸方向に移動させるマグネットホルダ30と、光学フィルタ機能付きカバーガラス210及びレンズユニット50を介して入射した光を受光する撮像素子70と、レンズユニット50と撮像素子70の間に配置され、光を透過する透明ガラスを基材とした、内側透明プレート240を備える。内側透明プレート240は薄板状の構造を持ち、軸方向、レンズユニット50側から撮像素子70を見たときに、撮像素子70表面の少なくとも一部分を覆っている。
 図6(B)は、光学フィルタ機能付きカバーガラス210の構造図である。光学フィルタ機能付きカバーガラス210は、光を透過する透明基板として結晶化ガラス130を使用し、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜120が、結晶化ガラス130を基準として光の入射側に形成される。そして光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜110を備える。光の出射側に、結晶化ガラス130を基準として最も遠い側から順に、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150と、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜140とが形成される。。光の出射側の最も遠い側に、さらに反射防止膜120を形成しても良い(図1(C)参照)。
 すなわち、光学フィルタ機能付きカバーガラス210は、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板である結晶化ガラス130と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150とを備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造を有する。また光学フィルタ機能付きカバーガラス210は、紫外領域の光を反射し、且つ、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120をさらに備える。
 さらに光学フィルタ機能付きカバーガラス210は、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜140を備え、近赤外光吸収膜140には、有機色素が含まれる。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造は、上記の光学フィルタ機能付きカバーガラス210を備え、光学フィルタ機能付きカバーガラス210側に配置される光学レンズ群(レンズユニット50)と、光学フィルタ機能付きカバーガラス210及びレンズユニット50を介して入射した光を受光する撮像素子70と、レンズユニット50と撮像素子70の間に配置され、光を透過する内側透明プレート240とを備える
 近赤外反射膜150、近赤外吸収膜140、反射防止膜120の作製方法は第一実施形態と同様なので記載を省略する。
 図6(C)は、透明ガラス220を基材として反射防止膜を複数備えた内側透明プレート240の構造図である。内側透明プレート240は、透明ガラス220の両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を備える。反射防止層230は、反射防止膜120と同様な方法で作成される。
 すなわち本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造は、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板である結晶化ガラス130と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150と、紫外領域の光を反射し、且つ、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120と、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜140を備える光学フィルタ機能付きカバーガラス210と、光学フィルタ機能付きカバーガラス210側に配置される光学レンズ群と、光学フィルタ機能付きカバーガラス210及び光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子70と、光学レンズ群と撮像素子70の間に配置され、光を透過する透明ガラス220を基材とした、内側透明プレート240とを備えることを特徴とするカメラ構造である。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、光学フィルタ機能付きカバーガラス210が、光を反射する近赤外光反射膜150を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子70に近接した領域に、近赤外光反射膜150を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる著しい効果を奏しうる。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、撮像装置の内部機構を外界から保護する光学フィルタ機能付きカバーガラス210が紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ等が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、長寿命化に資する。また、光学フィルタ機能付きカバーガラス210が少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120を有することにより、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという顕著な効果を奏する。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、光学フィルタ機能付きカバーガラス210に形成される近赤外光吸収膜140には、近赤外光を吸収する有機色素が含まれるので、近赤外領域の光を吸収するためのフィルタの材料として一般に使用されるブルーガラスを用いることなく、光の入射角度依存性が少ない状態で、近赤外線領域の光を抑止することが可能になるという効果を奏する。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、当該カメラ構造は、光学レンズ群と撮像素子70の間に配置され、光を透過する内側透明プレート240を備えるので、撮像素子の表面に付着するダストを減少させることができ、結果として画質の向上という顕著な効果を奏しうる。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、内側透明プレート240の両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を備えるので、入射光をより多く取り込むことが可能になり、且つ、内側透明プレート240に起因する反射光、特に撮像素子70自身からの反射光が、さらに内側透明プレート240に反射されて撮像素子70に戻ることを防止し、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 なお近赤外反射膜150、近赤外吸収膜140、反射防止膜120、反射防止層230の具体的な構造、作製方法は第一実施形態と同様なので記載を省略する。
 図6(D)は、第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造において、透明ガラスを基材とした内側透明プレート240を、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242に置き換えた変形実施例の一部である。すなわち、透明合成樹脂フィルム222を基材として、両面に反射防止機能を発揮するモスアイ構造を備えた透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242の構造図である。透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242の厚みは、0.2mm以下である。透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242は、少なくとも可視領域の光の反射を防止するモスアイ構造232を両面に備える。
 モスアイ構造とは、誘電体多層膜のように干渉効果を利用して反射を低減するのでは無く、屈折率が急激に変化する境界面を排除することで反射を低減する。具体的には、表面に数百nm程度の高さを持つ多数の微細な突起からなる微細突起構造が形成され、その突起の繰り返し周期が反射低減の効果の現れる波長範囲と関連する。モスアイ構造については周知技術なので記載を省くが、本変形実施例の場合、例えば、透明合成樹脂フィルム222として透明なアクリル樹脂を使用し、転写や成型加工によってモスアイ構造を形成することで反射防止機能を実現する。
 すなわち透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242の表面に形成される微細な突起からなる微細突起構造、いわゆるモスアイ構造の反射防止膜232は、広帯域に渡って光の反射を防止する。モスアイ構造232は、少なくとも可視領域の光の反射防止機能を有し、紫外領域の光と、近赤外領域の光についても反射防止機能を有することが望ましい。
 さらに内側透明プレート240についての他の変形実施例としては、基材である透明合成樹脂フィルム222の表面に反射防止層として、合成樹脂を塗布することで得られる多層膜を形成したものも考えられる。一般に互いに異なる光の屈折率を持つ2種類の薄膜を交互に積層して得られる多層膜は、光の反射防止膜を形成しうる。そしてこのような多層膜は、合成樹脂を塗布することでも得られることが知られている。
 例えば、光の屈折率が互いに異なる2種類の合成樹脂であって、それらの屈折率が、いずれも空気の屈折率より大きく、且つ、透明合成樹脂フィルム222の屈折率より小さいものを用意する。これらを交互に透明合成樹脂フィルム222に塗布することで、安価に安定した品質の反射防止膜を備えた内側透明プレート240を製造しうる。透明合成樹脂フィルム222への合成樹脂の塗布の方法としては、例えばローラーコート法などが考えられる。本変形実施例によれば、反射防止膜を備えた内側透明プレートを、安定した品質のもと、大量に、しかも安価に製造できるという著しい効果を奏する。
 本発明の第三実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242の両面にモスアイ構造の反射防止膜232を形成することで、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242に起因する反射光が可視光領域を含む広帯域に渡って著しく低減され、画質が向上されうるという顕著な効果を奏する。
 図7(A)は、本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。本カメラ構造は、近赤外光を反射する近赤外光反射機能付きカバーガラス215と、透明ガラスを基材とした内側透明プレート240を備える。他の構成は、前述の第三実施形態と同様であるから記載を省略する。
 図7(B)は、近赤外光反射機能付きカバーガラス215の構造図である。近赤外光反射機能付きカバーガラス215は、光を透過する透明基板として結晶化ガラス130を使用し、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜120が、結晶化ガラス130を基準として光の入射側に形成される。そして光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜110を備える。結晶化ガラス130を基準として光の出射側に、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150を形成する。光の出射側の最も遠い側に、さらに反射防止膜120を形成しても良い(図1(C)参照)。
 図7(C)は、透明ガラス220を基材として反射防止層230を複数備えた内側透明プレート240の構造図である。内側透明プレート240は、透明ガラス220の両面に反射防止層230を備える。
 すなわち本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造は、撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、光を透過する透明基板である結晶化ガラス130と、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150と、紫外領域の光を反射し、且つ、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120を備える、近赤外光反射機能付きカバーガラス215と、近赤外光反射機能付きカバーガラス215側に配置される光学レンズ群と、近赤外光反射機能付きカバーガラス215及び光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子70と、光学レンズ群と撮像素子70の間に配置され、光を透過する透明ガラス220を基材とした、内側透明プレート240とを備えることを特徴とするカメラ構造である。
 なお透明ガラス220を基材とした内側透明プレート240を、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242に置き換えてもよい(図6(D)参照)。
 本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が、光を反射する近赤外光反射膜150を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子70に近接した領域に、近赤外光反射膜150を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる著しい効果を奏しうる。
 本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、撮像装置の内部機構を外界から保護する近赤外光反射機能付きカバーガラス215が紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ等が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、長寿命化に資する。また、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120を有することにより、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという顕著な効果を奏する。
 本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、当該カメラ構造は、光学レンズ群と撮像素子70の間に配置され、光を透過する内側透明プレート240を備えるので、撮像素子の表面に付着するダストを減少させることができ、結果として画質の向上という顕著な効果を奏しうる。
 本発明の第四実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、内側透明プレート240の両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を備えるので、入射光をより多く取り込むことが可能になり、且つ、内側透明プレート240に起因する反射光、特に撮像素子70自身からの反射光が、さらに内側透明プレート240に反射されて撮像素子70に戻ることを防止し、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 図8(A)は、本発明の第五の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。本カメラ構造は、近赤外光を反射する近赤外光反射機能付きカバーガラス215と、透明ガラスを基材とした近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244を備える。他の構成は、前述の第三実施形態と同様であるから記載を省略する。
 図8(B)は、近赤外光反射機能付きカバーガラス215の構造図である。近赤外光反射機能付きカバーガラス215は、光を透過する透明基板として結晶化ガラス130を使用し、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜120が、結晶化ガラス130を基準として光の入射側に形成される。そして光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜110を備える。結晶化ガラス130を基準として光の出射側に、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150を形成する。光の出射側の最も遠い側に、さらに反射防止膜120を形成しても良い(図1(C)参照)。
 図8(C)は、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を複数備え、近赤外光吸収部である近赤外光吸収膜140をさらに備える近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244の構造図である。近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244は、透明ガラス220を基材とし、透明ガラス220に近赤外光吸収膜140が設けられる。
 反射防止層230が、透明ガラス220を基準として光の入射側に形成され、光の出射側に、透明ガラス220を基準として最も遠い側から順に、反射防止層230と、近赤外光吸収膜140が備えられる。近赤外光吸収膜140は、有機色素を含む
 なお近赤外反射膜150、近赤外吸収膜140、反射防止膜120、反射防止層230の具体的な構造、作製方法は第一実施形態と同様なので記載を省略する。
 また近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244を、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242に類似するものに置き換えてもよい(図6(D)参照)。ただし、このとき透明合成樹脂フィルム222に隣接して近赤外光吸収膜140を備えることが望ましい。すなわち反射防止膜であるモスアイ構造232が、透明合成樹脂フィルム222を基準として光の入射側に形成され、光の出射側に、透明合成樹脂フィルム222を基準として最も遠い側から順に、モスアイ構造232と、近赤外光吸収膜140が備えられることが望ましい。
 なお、近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244を実現する手段としては、例えば基材として、近赤外領域の光を吸収する有機色素を少なくとも一部に含有する合成樹脂の薄板を使用しても良い。また従来の近赤外光カットフィルタと同様に、近赤外領域の光を吸収するいわゆるブルーガラスのプレートを使用しても良い。透明なプレートに近赤外光をカットするフィルムを貼り付けて実現することも考えられる。
 本発明の第五実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が、光を反射する近赤外光反射膜150を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子70に近接した領域に、近赤外光反射膜150を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる著しい効果を奏しうる。
 本発明の第五実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、撮像装置の内部機構を外界から保護する近赤外光反射機能付きカバーガラス215が紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ等が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、長寿命化に資する。また、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120を有することにより、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという顕著な効果を奏する。
 本発明の第五実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244に形成される近赤外光吸収膜140には、近赤外光を吸収する有機色素が含まれるので、近赤外領域の光を吸収するためのフィルタの材料として一般に使用されるブルーガラスを用いることなく、光吸収について入射角度依存性無しで、近赤外線領域の光をカットすることが可能になるという効果を奏する。
 本発明の第五実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244の両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を備えるので、入射光をより多く取り込むことが可能になる。また近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244に起因する反射光、特に撮像素子70自身からの反射光が、さらに近赤外光吸収機能付き内側透明プレート244に反射されて撮像素子70に戻ることを防止することができるので、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 図9(A)は、本発明の第六の実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造の断面図である。本カメラ構造は、光の入射側から順に、近赤外光を反射する近赤外光反射機能付きカバーガラス215と、近赤外光を吸収する近赤外光吸収機能付きプレート217と、透明ガラスを基材とした内側透明プレート240を備える。他の構成は前述の第三実施形態と同様であるから記載を省略する。
 図9(B)は、近赤外光反射機能付きカバーガラス215の構造図である。近赤外光反射機能付きカバーガラス215は、光を透過する透明基板として結晶化ガラス130を使用し、紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜120が、結晶化ガラス130を基準として光の入射側に形成される。そして光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜110を備える。結晶化ガラス130を基準として光の出射側に、近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜150を形成する。光の出射側の最も遠い側に、さらに反射防止膜120を形成しても良い(図1(C)参照)。
 図9(C)は、近赤外光吸収機能付きプレート217の構造図である。近赤外光吸収機能付きプレート217は、薄板状の構造を持ち、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を複数備え、近赤外光吸収膜140をさらに備える近赤外光吸収機能付きプレート217は、透明ガラス220を基材とし、透明ガラス220に隣接して近赤外光吸収膜140が設けられる。反射防止層230が、透明ガラス220を基準として光の入射側に形成され、光の出射側に、透明ガラス220を基準として最も遠い側から順に、反射防止層230と、近赤外光吸収膜140が備えられる。
 近赤外光吸収機能付きプレート217は、近赤外光反射機能付きカバーガラス215より、内部構造側に配置される。
 なお、近赤外光吸収機能付きプレート217を実現する手段としては、例えば基材として、近赤外領域の光を吸収する有機色素を少なくとも一部に含有する合成樹脂の薄板を使用しても良い。また従来の近赤外光カットフィルタと同様に、近赤外領域の光を吸収するいわゆるブルーガラスのプレートを使用しても良い。透明なプレートに近赤外光をカットするフィルムを貼り付けて実現することも考えられる。
 図9(D)は、透明ガラス220を基材として反射防止層230を複数備えた、透明ガラスを基材とした内側透明プレート240の構造図である。内側透明プレート240は、透明ガラス220の両面に反射防止層230を備える。
 なお透明ガラス220を基材とした内側透明プレート240を、透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート242に置き換えてもよい(図6(D)参照)。
 本発明の第六実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が、光を反射する近赤外光反射膜150を有するので、外界からの近赤外光を撮像装置の内部機構に入射させない効果を奏しうる。また、撮像素子70に近接した領域に、近赤外光反射膜150を備えた部材を入れる必要が無くなるので、撮像装置の内部機構に入射した光の反射を抑制することができ、結果として迷光を抑え、ゴーストやフレアの原因を減少させる著しい効果を奏しうる。
 本発明の第六実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、撮像装置の内部機構を外界から保護する近赤外光反射機能付きカバーガラス215が紫外領域の光をカットすることができるので、カメラの構成部品である合成樹脂で形成された光学レンズ等が紫外線によって劣化することを防ぐことができ、長寿命化に資する。また、近赤外光反射機能付きカバーガラス215が少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜120を有することにより、入射光をより多く取り込むことが可能になり、より明るい画像を取得できるという顕著な効果を奏する。
 本発明の第六実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、近赤外光吸収機能付きプレート217に形成される近赤外光吸収膜140には、近赤外光を吸収する有機色素が含まれるので、近赤外領域の光を吸収するためのフィルタの材料として一般に使用されるブルーガラスを用いることなく、光吸収について入射角度依存性無しで、近赤外線領域の光をカットすることが可能になるという効果を奏する。
 本発明の第六実施形態に係る撮像装置である携帯通信機器Aに適用されるカメラ構造によれば、透明ガラス220を基材とした内側透明プレート240の両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層230を備えるので、入射光をより多く取り込むことが可能になり、且つ、内側透明プレート240に起因する反射光、特に撮像素子70自身からの反射光が、さらに内側透明プレート240に反射されて撮像素子70に戻ることを防止し、画質が向上しうるという顕著な効果を奏する。
 図10は、従来のカメラ構造で撮像した画像と、本発明の第三実施形態に係るカメラ構造で撮像した画像を比較して、本発明の効果を説明する図である。
 図10(A)には、従来のカメラ構造でおこなった実験の実験方法を説明する説明図を示す。実験は特定の中心波長を有する発光ダイオードを光源として、その発光を撮像した。実験では、光源300として中心波長460nmの発光ダイオードを使用した。発生するフレア現象やゴースト現象を見やすくするために、光源300の背景には低反射材320を配置し、低反射材320の周囲に高反射材310を置いた。
 なお光強度の大きな光源方向にレンズを向けると、レンズ面等に光が反射を繰り返して、不要な画像が写り込む現象をフレア現象、ゴースト現象と呼ぶ。画像の一部が過度に露光される現象をフレア現象と呼び、レンズ面で光が反射を繰り返してはっきりとした不要画像が映り込む現象をゴースト現象と呼ぶ。
 従来のカメラ構造は、光の入射側から順に、カバーガラス350と、光学レンズ群330と、近赤外光カットフィルタ340と、撮像素子70を備える。近赤外光カットフィルタ340は光学レンズ群330と撮像素子70の間に配置される。
 図10(B)は、従来のカバーガラス350の断面図である。カバーガラス350は、透明ガラス360に反射防止膜120を備える。反射防止膜120は透明ガラス360の光学レンズ群330側に設けられる。
 図10(C)は、従来の近赤外光カットフィルタ340の断面図である。近赤外光カットフィルタ340は、基材であるブルーガラス380を基準として、光の入射側に近赤外光反射膜390を備え、撮像素子70側に、反射防止層230を有する。ここでブルーガラス380は近赤外領域の光を吸収する機能を有する。
 図10(D)は、図10(A)~図10(C)で説明した従来のカメラ構造の撮像素子70によって撮像した画像である。光源300を中心として花びら様のゴーストGが生じており、画質が劣化していることがわかる。このようなゴースト現象は、光源300の中心波長を420nm~660nmと変えても生じうる。
 図10(E)は、本発明の第三実施形態に係るカメラ構造でおこなった実験の実験方法を説明する説明図である。実験では、前述した図10(A)~図10(D)の実験と同様、光源300として中心波長460nmの発光ダイオードを使用した。本発明の第三実施形態に係るカメラ構造は、光の入射側から順に、光学フィルタ機能付きカバーガラス400と、光学レンズ群330と、内側透明プレート450と、撮像素子70を備える。内側透明プレート450は光学レンズ群330と撮像素子70の間に配置される。
 図10(F)は、本発明の実施形態に係るカメラ構造における光学フィルタ機能付きカバーガラス400の断面図である。光学フィルタ機能付きカバーガラス400は、透明ガラス360を基材とし、透明ガラス360を基準として、光の入射側に反射防止膜120を備え、光学レンズ群330側に近赤外光カット層395を有する。近赤外光カット層395について、ここでは詳述しないが、近赤外光吸収膜140と近赤外光反射膜150を有する(図6(B)参照)。
 図10(G)は、本発明の実施形態に係るカメラ構造における内側透明プレート450の断面図である。内側透明プレート450は透明ガラス360を基材としており、透明ガラス360の両面に反射防止層230を設ける。
 なお、近赤外反射膜150、近赤外吸収膜140、反射防止層230の具体的な構造、作製方法は第一実施形態と同様なので記載を省略する。
 図10(H)は、本発明の実施形態に係るカメラ構造によって撮像した画像である。光源300を中心に強い光を受光しているが、図10(D)のようなゴーストは生じておらず、画質が改善していることがわかる。
 尚、本発明に係るカメラ構造、撮像装置、およびカバーガラスの積層構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
 例えば、スマートフォン等の携帯通信機器のカメラとして用いられる二つのカメラモジュールを組み合わせた、いわゆるデュアルカメラに、本発明に係るカバーガラスの積層構造およびカメラ構造を適用することは大きな効果を奏する。デュアルカメラにおいては、通常2つのカメラモジュールを並べて配置する。デュアルカメラでは、二つ異なった条件で画像を記録して、それらを合成することで一眼レフカメラ並の露出や絞りの調整が可能になる。従来のカメラ構造では、2枚の光学フィルタを必要とするが、本発明に係る光学フィルタ機能付きカバーガラスを用いれば、カメラモジュール内の光学フィルタを省けるため、組み立て工程が簡略化される上に、1枚のカバーガラスだけで、光学フィルタを用いる場合よりも優れた画質の画像を取得することが可能になる。
 また、通常、スマートフォン等の携帯通信機器のカメラのカバーガラスは、図11(A)のように、スマートフォン筐体20とは独立に設けられている。しかし、デザイン性向上のため、スマートフォン筐体20の表面を、一枚の連続した光学フィルタ機能付きのガラスで覆うといったことも考えられる。その場合には、本発明の第一実施形態に係る光学フィルタ機能付きカバーガラス100や、光学フィルタ機能付きカバーガラス210や、近赤外光反射機能付きカバーガラス215と同様な積層構造のガラスを用いれば良い。このような構造にすることで、カメラ部分も含めて一体の滑らかな表面を持つスマートフォン筐体20を実現することができる。
 別の変形実施例としては、近赤外光吸収膜140と近赤外光反射膜150の積層順を逆にすることも考えられる。すなわち撮像素子70側から順に近赤外光吸収膜140、近赤外光反射膜150、結晶化ガラス130のように構成される。このような構成にすると、比較的熱に弱い近赤外光吸収膜140を、近赤外光反射膜150を積層した後に成膜できるので、近赤外光反射膜150を形成する際に、安価だが高温になりやすい蒸着装置等の成膜手段を用いることができる。また近赤外光吸収機能、近赤外光反射機能、反射防止機能などを有するフィルム等を、それぞれ基材であるガラスや合成樹脂フィルムに貼り付けることで、本発明に係るカバーガラス構造や、内側透明プレートが実現できればそのような方法を利用しても良い。
 例えば、近赤外光吸収機能を実現する手段としては、例えば基材として、近赤外領域の光を吸収する有機色素を少なくとも一部に含有する合成樹脂の薄板を使用しても良い。また従来の近赤外光カットフィルタと同様に、近赤外領域の光を吸収するいわゆるブルーガラスのプレートを使用しても良い。透明なプレートに近赤外光をカットするフィルムを貼り付けて実現することが考えられる。
  1  カメラモジュール
 10  カバーガラス
 20  スマートフォン筐体
 30  マグネットホルダ
 40  レンズキャリア
 50  レンズユニット
 60  光学フィルタ
 70  撮像素子
 80  基板
 100  光学フィルタ機能付きカバーガラス
 110  防汚コート膜
 120  反射防止膜
 130  結晶化ガラス
 140  近赤外光吸収膜
 150  近赤外光反射膜
 160  入射面
 170  出射面
 180  測定対象
 190  入射光
 200  垂直軸
 210  光学フィルタ機能付きカバーガラス
 215  近赤外光反射機能付きカバーガラス
 217  近赤外光吸収機能付きプレート
 220  透明ガラス
 222  透明合成樹脂フィルム
 230  反射防止膜
 232  モスアイ構造
 240  内側透明プレート
 242  透明合成樹脂フィルムを基材とした内側透明プレート
 244  近赤外光吸収機能付き内側透明プレート
 300  光源
 310  高反射材
 320  低反射材
 330  光学レンズ群
 340  近赤外光カットフィルタ
 350  カバーガラス
 360  透明ガラス
 370  反射防止膜
 380  ブルーガラス
 390  近赤外光反射膜
 395  近赤外光カット層
 400  光学フィルタ機能付きカバーガラス
 450  内側透明プレート
 A    携帯通信機器
 G    ゴースト

Claims (24)

  1.  撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、
     光を透過する透明基板と、
     近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収膜と、
     近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜と、
    を備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造。
  2.  前記透明基板は、結晶化ガラスであることを特徴とする請求の範囲1に記載のカバーガラスの積層構造。
  3.  前記近赤外光吸収膜には、有機色素が含まれることを特徴とする請求の範囲1または請求の範囲2に記載のカバーガラスの積層構造。
  4.  前記近赤外光反射膜は、誘電体多層膜であることを特徴とする請求の範囲1から請求の範囲3のいずれか一の請求の範囲に記載のカバーガラスの積層構造。
  5.  前記誘電体多層膜は、屈折率が互いに異なる複数種類の酸化膜を複数積層することで形成され、隣接する前記酸化膜は互いに異なる種類の酸化膜であることを特徴とする請求の範囲4に記載のカバーガラスの積層構造。
  6.  紫外領域の光を反射し、且つ、可視領域の光の反射を抑止する反射防止膜をさらに備えることを特徴とする請求の範囲1から請求の範囲5のいずれか一の請求の範囲に記載のカバーガラスの積層構造。
  7.  前記反射防止膜は、誘電体多層膜であり、且つ、窒化膜と酸化膜を交互に積層して構成されることを特徴とする請求の範囲6に記載のカバーガラスの積層構造。
  8.  前記透明基板を基準として、光の入射側に前記反射防止膜が形成され、且つ、
     前記透明基板を基準として、光の出射側に、前記透明基板から最も遠い側から順に、
     前記近赤外光反射膜と、
     前記近赤外光吸収膜と、
    が形成されることを特徴とする請求の範囲6または請求の範囲7に記載のカバーガラスの積層構造。
  9.  光が入射する側の最も外側に、外界からの汚れを防止するための防汚コート膜をさらに備えることを特徴とする請求の範囲1から請求の範囲8のいずれか一の請求の範囲に記載のカバーガラスの積層構造。
  10.  前記撮像装置は、情報通信機器であり、
     前記カバーガラスは、情報通信機器の筐体に連続して設置されることを特徴とする、請求の範囲1から請求の範囲9に記載のカバーガラスの積層構造。
  11.  請求の範囲1から請求の範囲9に記載のカバーグラスの積層構造を有するカバーガラスを備えるカメラ構造であって、
     前記カバーガラス側に配置される光学レンズ群と
     前記カバーガラス及び前記光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子と、
    を備え、
     前記光学レンズ群から前記撮像素子までの光路間に近赤外領域の光をカットする近赤外光カットフィルタを配置しないことを特徴とするカメラ構造。
  12.  請求の範囲11に記載のカメラ構造を有することを特徴とする撮像装置。
  13.  撮像装置の内部機構を外界から保護するカバーガラスの積層構造であって、
     光を透過する透明基板と、
     近赤外領域の光を反射する近赤外光反射膜と、
    を備えることを特徴とするカバーガラスの積層構造。
  14.  紫外領域の光を反射し、且つ、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止膜をさらに備えることを特徴とする請求の範囲13に記載のカバーガラスの積層構造。
  15.  請求の範囲13または請求の範囲14に記載のカバーグラスの積層構造を有するカバーガラスを備えるカメラ構造であって、
     前記カバーガラス側に配置される光学レンズ群と、
     前記カバーガラス及び前記光学レンズ群を介して入射した光を受光する撮像素子と、
     前記光学レンズ群と前記撮像素子の間に配置され、光を透過する内側透明プレートと
    を備えることを特徴とするカメラ構造。
  16.  前記内側透明プレートは、合成樹脂フィルムであることを特徴とする請求の範囲15に記載のカメラ構造。
  17.  前記内側透明プレートの厚みは、0.2mm以下であることを特徴とする請求の範囲15または請求の範囲16に記載のカメラ構造。
  18.  前記内側透明プレートは、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層を備えることを特徴とする請求の範囲15から請求の範囲17のうちのいずれかに記載のカメラ構造。
  19.  前記内側透明プレートの両面に、少なくとも可視領域の光の反射を防止する反射防止層を備えることを特徴とする請求の範囲15から請求の範囲17のうちのいずれかに記載のカメラ構造。
  20.  前記反射防止層は、前記内側透明プレートの表面に形成される微細な突起からなる微細突起構造であることを特徴とする請求の範囲18または請求の範囲19に記載のカメラ構造。
  21.  前記反射防止層は、前記内側透明プレートの表面に形成される塗膜であることを特徴とする請求の範囲18または請求の範囲19に記載のカメラ構造。
  22.  前記内側透明プレートは、近赤外領域の光を吸収する近赤外光吸収部をさらに備えることを特徴とする請求の範囲15から請求の範囲21のうちのいずれかに記載のカメラ構造。
  23.  前記近赤外光吸収部は、有機色素を含むことを特徴とする請求の範囲22に記載のカメラ構造。
  24.  請求の範囲15から請求の範囲23に記載のカメラ構造を有することを特徴とする撮像装置。
PCT/JP2017/007101 2016-02-24 2017-02-24 カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置 WO2017146210A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020187027554A KR102104081B1 (ko) 2016-02-24 2017-02-24 카메라 구조, 정보 통신 기기
JP2018501794A JP6625725B2 (ja) 2016-02-24 2017-02-24 カメラ構造、情報通信機器
CN201780013236.0A CN108700688B (zh) 2016-02-24 2017-02-24 玻璃盖板的层叠结构、照相机结构、成像装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-033169 2016-02-24
JP2016033169 2016-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017146210A1 true WO2017146210A1 (ja) 2017-08-31

Family

ID=59685226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/007101 WO2017146210A1 (ja) 2016-02-24 2017-02-24 カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6625725B2 (ja)
KR (1) KR102104081B1 (ja)
CN (1) CN108700688B (ja)
WO (1) WO2017146210A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018043500A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社大真空 光学フィルタ
CN110879491A (zh) * 2019-04-15 2020-03-13 友达光电股份有限公司 显示装置
WO2022100294A1 (zh) * 2020-11-10 2022-05-19 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备、摄像装置及其镜头模组和摄像头镜片
WO2022100297A1 (zh) * 2020-11-10 2022-05-19 Oppo广东移动通信有限公司 滤光片、摄像头模组、保护盖板和电子设备
JP2022189734A (ja) * 2021-06-10 2022-12-22 大立光電股▲ふん▼有限公司 カメラモジュール、電子装置及び車両工具
EP4163691A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-12 Largan Precision Co. Ltd. Imaging optical system, camera module and electronic device
EP4283376A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-29 Largan Precision Co. Ltd. Electronic device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI701496B (zh) * 2017-02-24 2020-08-11 日商光馳股份有限公司 攝影機構造,攝像裝置
JP2021009271A (ja) * 2019-07-03 2021-01-28 Jsr株式会社 カメラモジュールおよび電子機器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317441A (ja) * 1991-04-12 1992-11-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd 近赤外線吸収ガラス
JP2013041141A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Asahi Glass Co Ltd 撮像装置、固体撮像素子、撮像装置用レンズ、及び近赤外光カットフィルタ
WO2014084167A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 旭硝子株式会社 近赤外線カットフィルタ
WO2014119780A1 (ja) * 2013-02-04 2014-08-07 旭硝子株式会社 ガラス基板の切断方法、ガラス基板、近赤外線カットフィルタガラス、ガラス基板の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4950542B2 (ja) * 2006-04-07 2012-06-13 岩手東芝エレクトロニクス株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP4871802B2 (ja) * 2007-07-09 2012-02-08 キヤノン株式会社 駆動装置および撮像装置
CN101556365A (zh) * 2008-04-11 2009-10-14 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 镜头模组
JP2010041213A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Sharp Corp 固体撮像装置およびその製造方法並びに電子機器
JP2011101089A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Sony Corp 撮像光学系及び撮像装置
JP6317875B2 (ja) * 2012-09-06 2018-04-25 日本板硝子株式会社 赤外線カットフィルタ、撮像装置および赤外線カットフィルタの製造方法
US20150346403A1 (en) * 2012-12-27 2015-12-03 Konica Minolta, Inc. Ir cut filter and image capturing device including same
JP2014174325A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Konica Minolta Inc 撮像光学系ユニットならびに撮像装置およびデジタル機器
JP2014224892A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 旭硝子株式会社 裏面筐体
WO2015105076A1 (ja) * 2014-01-09 2015-07-16 旭硝子株式会社 光学素子、光学系および撮像装置
JP2015231173A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 キヤノン株式会社 撮像装置
TW201600574A (zh) * 2014-06-30 2016-01-01 Fujifilm Corp 近紅外線吸收性組成物、近紅外線截止濾波器、近紅外線截止濾波器的製造方法、固體攝像元件、照相機模組

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317441A (ja) * 1991-04-12 1992-11-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd 近赤外線吸収ガラス
JP2013041141A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Asahi Glass Co Ltd 撮像装置、固体撮像素子、撮像装置用レンズ、及び近赤外光カットフィルタ
WO2014084167A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 旭硝子株式会社 近赤外線カットフィルタ
WO2014119780A1 (ja) * 2013-02-04 2014-08-07 旭硝子株式会社 ガラス基板の切断方法、ガラス基板、近赤外線カットフィルタガラス、ガラス基板の製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018043500A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社大真空 光学フィルタ
JPWO2018043500A1 (ja) * 2016-08-31 2019-06-24 株式会社大真空 光学フィルタ
CN110879491A (zh) * 2019-04-15 2020-03-13 友达光电股份有限公司 显示装置
WO2022100294A1 (zh) * 2020-11-10 2022-05-19 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备、摄像装置及其镜头模组和摄像头镜片
WO2022100297A1 (zh) * 2020-11-10 2022-05-19 Oppo广东移动通信有限公司 滤光片、摄像头模组、保护盖板和电子设备
JP2022189734A (ja) * 2021-06-10 2022-12-22 大立光電股▲ふん▼有限公司 カメラモジュール、電子装置及び車両工具
JP7490706B2 (ja) 2021-06-10 2024-05-27 大立光電股▲ふん▼有限公司 カメラモジュール、電子装置及び車両工具
EP4163691A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-12 Largan Precision Co. Ltd. Imaging optical system, camera module and electronic device
EP4283376A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-29 Largan Precision Co. Ltd. Electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
CN108700688B (zh) 2021-05-11
JP6625725B2 (ja) 2019-12-25
JPWO2017146210A1 (ja) 2019-01-31
KR20180116374A (ko) 2018-10-24
KR102104081B1 (ko) 2020-04-23
CN108700688A (zh) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017146210A1 (ja) カバーガラスの積層構造、カメラ構造、撮像装置
JP6589061B2 (ja) カメラ構造、撮像装置
US10416365B2 (en) Optical arrangement for camera modules, camera modules with optical arrangements, and method of manufacture
JP5617063B1 (ja) 近赤外線カットフィルタ
JP5849719B2 (ja) 光吸収体及びこれを用いた撮像装置
US9201181B2 (en) Infrared cut filter and imaging apparatus
WO2014103921A1 (ja) Irカットフィルターおよびそれを備えた撮像装置
JP5741283B2 (ja) 赤外光透過フィルタ及びこれを用いた撮像装置
JPWO2014084167A1 (ja) 近赤外線カットフィルタ
US10317593B2 (en) Image device and imaging apparatus
JP7251423B2 (ja) 光学部材及びカメラモジュール
JP2017167557A (ja) 光吸収体及びこれを用いた撮像装置
JP2006251380A (ja) カメラモジュール
JP2024041789A (ja) 光学フィルタ、近赤外線カットフィルタ、および撮像装置
TWI397760B (zh) 鏡頭模組及相機模組
JP6156468B2 (ja) 光吸収体及びこれを用いた撮像装置
US20220291433A1 (en) Optical filter and imaging device
JP2020149060A (ja) 赤外線カットフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018501794

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187027554

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17756644

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17756644

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1