(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方の主面に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０５以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）  ・・・（１）
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（２）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（３）
ただし、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ０）、Ｔ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４０°入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ４０）、Ｔ（Ｇ４０）、及びＴ（Ｂ４０）と定義する。
【請求項２】
少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方の主面に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０４以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）  ・・・（１）
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（２）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（３）
ただし、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ０）、Ｔ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４０°入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ４０）、Ｔ（Ｇ４０）、及びＴ（Ｂ４０）と定義する。
【請求項３】
少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方の主面に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
以下（４）〜（５）式で算出されるＧ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率がいずれも０．０９以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４５））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（４）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４５））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（５）
ただし、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４５°入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ４５）、及びＴ（Ｂ４５）と定義する。
【請求項４】
少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
以下（４）〜（５）式で算出されるＧ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率がいずれも０．０９以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４５））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（４）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４５））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（５）
ただし、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４５°入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ４５）、及びＴ（Ｂ４５）と定義する。
【請求項５】
前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、（１）〜（３）式で算出される低下率がいずれも０．０５以下である請求項１に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項６】
前記基板は、近赤外線を吸収する材質を含有する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項７】
前記赤外線反射層は、５０層以下である請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項８】
前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、４０°入射条件におけるＧ領域及びＢ領域の波長帯における光透過率の最小値がいずれも８５％以上である請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項９】
前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、４０°入射条件における１２００ｎｍの波長の光透過率が１０％以下である請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１０】
前記赤外線反射層は、（ＨＬ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｌは低屈折率膜、ｎは２以上の自然数、＾ｎは（ＨＬ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下である請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１１】
前記赤外線反射層は、（Ｌ´ＭＨ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｍは中屈折率膜、Ｌ´は低屈折率膜、ｎは２以上の自然数、＾ｎは（Ｌ´ＭＨ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下である請求項１、請求項３、請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１２】
前記基板は、フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスである請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１３】
前記高屈折率膜が、構成材料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、中屈折率膜が、構成材料として、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、かつ前記低屈折率膜が、構成材料として、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１、請求項３、請求項５ないし請求項１２のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１４】
前記高屈折率膜が、構成材料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、かつ前記低屈折率膜が、構成材料として、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【請求項１５】
前記基板の表面に赤外線反射層を備え、基板の裏面に反射防止膜又は赤外線反射層を備える請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外線カットフィルタに関し、特に、基板上に形成された誘電体多層膜を備える近赤外線カットフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやデジタルビデオ等には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等（以下、固体撮像素子と称する）が使用される。これら固体撮像素子の光の感度特性は、人間の視感度特性に比べて赤外光に強い感度を有する。そこで、デジタルカメラやデジタルビデオ等では、近赤外線カットフィルタによる分光補正を行っている。【０００３】
近赤外線カットフィルタとしては、例えば、Ｃｕ２＋イオンを着色成分として含有するフツリン酸系ガラス等の近赤外線吸収タイプの色ガラスフィルタが使用されてきた。しかしながら、色ガラスフィルタ単体では、近赤外域の光を十分にカットすることができないことから、現在では、近赤外域の光のカット特性を有する誘電体多層膜が検討されている。【０００４】
誘電体多層膜は、透明基板上に、高屈折率の誘電体（例えば、ＴｉＯ２）からなる薄膜と、低屈折率の誘電体（例えば、ＳｉＯ２）からなる薄膜とを、交互に積層することによって形成されるものである。そして、このような誘電体多層膜による近赤外線カットフィルタは、多層膜による干渉効果を利用した赤外光の反射によって、赤外光の透過を抑制する。【０００５】
誘電体多層膜による近赤外線カットフィルタは、分光特性の入射角依存性が高いことが知られている。近赤外線カットフィルタの分光特性において、短波長側の透過帯域から長波長側の反射帯域への遷移領域の透過率が５０％のときの波長を半値波長とした場合、入射角が０°の半値波長と入射角が２５°の半値波長のシフト量（変動量）が小さく、入射角依存性が緩和された近赤外線カットフィルタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本特開２００７−１８３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン等の電子機器の薄肉化により、これら電子機器に内蔵される撮像装置も低背化が行われ、光学レンズと近赤外線カットフィルタと固体撮像素子とのそれぞれの間隔が非常に小さくなっている。これにより、固体撮像素子にはより広い角度からの光が入射することになる。
また、固体撮像素子として、裏面照射型ＣＭＯＳセンサーが使われるようになってきている。裏面照射型ＣＭＯＳセンサーは、カラーフィルタを透過した光が配線層を経由しないでフォトダイオードに入射する構造であり、入射する光量が多く感度の高い撮像が可能である。その一方、配線層による光の欠損がないため、フォトダイオードに斜めから入射する光が多くなる。
このように、固体撮像素子には従来と比べより大きい角度で光が入射する傾向があり、大きい入射角に対応できる光透過特性を備えた近赤外線カットフィルタが求められている。【０００８】
本発明者は、誘電体多層膜を用いた近赤外線カットフィルタの光の入射角と分光特性との関係を調査したところ、入射角が３０°を超えて大きい場合、可視波長域に入射角が３０°以下の場合では見られなかった透過率の局所的な落ち込みが発生することを見出した。可視波長域の透過率の局所的な落ち込みは、撮像画像の色調に悪影響を及ぼすことが予想される。
特許文献１に記載の近赤外線カットフィルタは、入射角が０°から２５°に変化した場合の半値波長のシフト量を抑制することはできるものの、入射角が大きくなった場合の可視波長域の透過率の局所的な落ち込みが発生することはそもそも考慮されていない。また、半値波長のシフトや可視波長域の透過率の局所的な落ち込みは、入射角が大きくなるにつれて、より影響が大きく表れるものであり、仮に入射角２５°で入射角依存性を抑制できたとしても、入射角２５°を超えた場合に同様に対応できるとは限らない。【０００９】
従来、誘電体多層膜を用いた近赤外線カットフィルタの光の入射角と分光特性との関係においては、半値波長のシフト量を抑制することが入射角依存性を抑制する、とされてきた。しかしながら、前述のとおり可視波長域の透過率の局所的な落ち込みは、近赤外線カットフィルタを透過する光の色のバランスを崩し、撮像画像の色調を見た目と相違させる原因となるが、これらは入射角が非常に大きくなった際に顕著に表れる現象であり、従来は一切の考慮がなされていなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、近赤外線カットフィルタへの光の入射角が大きい場合の撮像画像への影響を抑制することができる近赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成を要旨とするものである。
（１）少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０５以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）  ・・・（１）
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（２）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（３）
ただし、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ０）、Ｔ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４０°入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ４０）、Ｔ（Ｇ４０）、及びＴ（Ｂ４０）と定義する。【００１１】
（２）少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０４以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）  ・・・（１）
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（２）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（３）
ただし、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ０）、Ｔ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４０°入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ４０）、Ｔ（Ｇ４０）、及びＴ（Ｂ４０）と定義する。【００１２】
（３）少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
以下（４）〜（５）式で算出されるＧ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率がいずれも０．０９以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４５））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（４）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４５））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（５）
ただし、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４５°入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ４５）、及びＴ（Ｂ４５）と定義する。
（４）少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、
以下（４）〜（５）式で算出されるＧ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率がいずれも０．０９以下である光透過特性を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４５））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（４）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４５））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（５）
ただし、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４５°入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ４５）、及びＴ（Ｂ４５）と定義する。【００１３】
（５）前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、前記（１）〜（３）式で算出される低下率がいずれも０．０５以下である上記（１）に記載の近赤外線カットフィルタ。
（６）前記基板は、近赤外線を吸収する材質を含有する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（７）前記赤外線反射層は、５０層以下である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（８）前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、４０°入射条件におけるＧ領域及びＢ領域の波長帯における光透過率の最小値がいずれも８５％以上である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（９）前記近赤外線カットフィルタの光透過特性は、４０°入射条件における１２００ｎｍの波長の光透過率が１０％以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。【００１４】
（１０）前記赤外線反射層は、（ＨＬ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｌは低屈折率膜、ｎは２以上の自然数、＾ｎは（ＨＬ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（１１）前記赤外線反射層は、（ＬＭＨ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｍは中屈折率膜、Ｌは低屈折率膜、ｎは２以上の自然数）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下である上記（１）、（３）、（５）ないし（９）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（１２）前記基板は、フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスである上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（１３）前記高屈折率膜が、構成材料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、中屈折率膜が、構成材料として、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、かつ前記低屈折率膜が、構成材料として、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む上記（１）、（３）、（５）ないし（１２）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
（１４）前記高屈折率膜が、構成材料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、かつ前記低屈折率膜が、構成材料として、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、及びそれらの複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ
（１５）前記基板の表面に赤外線反射層を備え、基板の裏面に反射防止膜又は赤外線反射層を備える上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の近赤外線カットフィルタ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、近赤外線カットフィルタへの光の入射角が大きい場合の撮像画像への影響を抑制可能な近赤外線カットフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る近赤外線カットフィルタの断面図である。
【図２】本発明の赤外線反射層の断面図である。
【図３】撮像装置の基本構成を示す断面図である。
【図４】実施例１に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、４０°入射、及び４５°入射における光透過特性を示す図である。
【図５】実施例２に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、４０°入射、及び４５°入射における光透過特性を示す図である。
【図６】実施例３に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、４０°入射、及び４５°入射における光透過特性を示す図である。
【図７】実施例４に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、４０°入射、及び４５°入射における光透過特性を示す図である。
【図８】実施例５に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、４０°入射、及び４５°入射における光透過特性を示す図である。
【図９】実施例６に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、及び４０°入射における光透過特性を示す図である。
【図１０】実施例７に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、及び４０°入射における光透過特性を示す図である。
【図１１】比較例１に記載の近赤外線カットフィルタの０°入射、３０°入射、及び４０°入射、４５°入射における光透過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１０Ａ（以下、ＩＲＣＦ１０ということがある）の断面図である。図１に示すようにＩＲＣＦ１０は、基板１１と、基板１１の少なくとも一方の主面に設けられた赤外線反射層１２とを備える。なお、第１の実施形態に係るＩＲＣＦ１０では、赤外線反射層１２は、基板１１の一方の主面に設けられる。
【００１８】
（基板１１）
基板１１の材料は、少なくとも可視波長域の光を透過し、近赤外波長域の光を吸収するものが好ましい。近赤外波長域の光を吸収する基板１１を用いることで、人間の視感度特性に近い画質を得ることができるためである。
なお、近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１としては、例えば、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにＣｕ２＋（銅イオン）を含有する吸収型ガラスが挙げられる。
また、樹脂材料中に近赤外線を吸収する吸収剤を含有するものを使用してもよい。吸収剤としては、例えば、染料、顔料、金属錯体系化合物が挙げられ、具体的には、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジチオール金属錯体系化合物が挙げられる。
また、基板１１として、可視波長域の光を透過するガラス基板の主面に、近赤外線を吸収する色素を含有する樹脂層を積層したガラスを用いてもよい。
【００１９】
基板１１の形状は、平板状であってもよいし、曲面に成形されていてもよい。また、基板１１としては、少なくとも一方の光学面が凹状ないしは凸状の光学レンズであってもよい。この場合、赤外線反射層１２は、光学レンズの光学面に形成される。
【００２０】
（赤外線反射層１２の構造）
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、赤外線反射層１２Ａは、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、また、赤外線反射層１２Ｂは、高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜により構成される。
なお、本明細書において屈折率は、波長５００ｎｍの光に対する屈折率を意味する。
【００２１】
高屈折率膜の構成材料は、例えば屈折率が２以上であることが好ましく、２．２〜２．７がより好ましい。このような構成材料としては、例えば、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５（屈折率：２．３８）、Ｔａ２Ｏ５、又はこれらの複合酸化物等が挙げられる。
また、中屈折率膜の構成材料は、例えば屈折率が１．６を超え、２未満であることが好ましく、１．６２〜１．９２がより好ましい。このような構成材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３（屈折率：１．８１）、又はこれらの複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２の混合物膜（屈折率：１．６７）等が挙げられる。また、中屈折率膜は、高屈折率膜と低屈折率膜とを組み合わせた等価膜で代用してももちろん良い。なお、上記屈折率範囲から外れることになるが、高屈折率膜として屈折率２．３以上のＴｉＯ２等を用いる場合に限り、屈折率２．１８前後のＴａ２Ｏ５を中屈折率膜として扱い、赤外反射層を構成することが可能である。これは、光学設計上の利点はあまりないが、物理的耐久性や熱的安定性に優れた面が有り、場合によっては選択されることがある。
また、低屈折率膜の構成材料は、例えば屈折率が１．６以下であることが好ましく、１．３６〜１．５０がより好ましい。このような構成材料としては、例えば、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、これらの複合酸化物等が挙げられる。
高屈折率膜、中屈折率膜、及び低屈折率膜には、屈折率を調整するための添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＦｅＯ２、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＮｉＯ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＭｇＯ等が挙げられる。
【００２２】
赤外線反射層１２Ａを構成する高屈折率膜、及び低屈折率膜の合計層数は、また、赤外線反射層１２Ｂを構成する高屈折率膜、中屈折率膜及び低屈折率膜の合計層数は、５０層以下が好ましい。このようにすることで、近赤外線カットフィルタの生産性を高くすることができる。より好ましくは４５層以下であり、特に好ましくは１５〜４０層である。
赤外線反射層１２Ａを構成する高屈折率膜、及び低屈折率膜の合計層厚、また、赤外線反射層１２Ｂを構成する高屈折率膜、中屈折率膜及び低屈折率膜の合計層厚は、６．０μｍ以下が好ましい。このようにすることで、基板１１の一方の面に赤外線反射層１２を設ける場合において、赤外線反射層１２の内部応力に起因する近赤外線カットフィルタの反りを抑制することが可能である。より好ましくは、５．５μｍ以下であり、特に好ましくは２．０〜３．８μｍである。
また、赤外線反射層１２は、基板１１の一方の面と他方の面とにそれぞれ分割して設けてもよい。その場合、誘電体多層膜の内部応力を基板１１の一方の面と他方の面とで相殺することで、近赤外線カットフィルタの反りを抑制することが可能である。
【００２３】
赤外線反射層１２Ａを構成する高屈折率膜、及び低屈折率膜、ならびに赤外線反射層１２Ｂを構成する高屈折率膜、中屈折率膜及び低屈折率膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法、イオンプレーティング法、又はＣＶＤ法により形成することができるが、特に、スパッタリング法、真空蒸着法、又はイオンビーム法により形成することが好ましい。赤外線反射層１２Ａ、１２Ｂは、固体撮像素子の受光に利用される波長帯域を成形するものであり、各波長帯における反射条件には高い精度が要求されるものである。それを実現するためには、高屈折率膜、及び低屈折率膜、また、高屈折率膜、中屈折率膜及び低屈折率膜の膜厚精度が重要となる。スパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法等は、薄膜を形成する際の膜厚制御に優れるため好ましい。
【００２４】
基板１１には、赤外線反射層１２以外に、基板１１と赤外線反射層１２との密着性を高めるため、ＭｇＦ２やアルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物、ランタンチタン酸塩（Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７）を有する単層膜若しくは多層膜を付着力強化層として設けてもよい。
また、近赤外線カットフィルタに導電性を付与するため、赤外線反射層１２の表面側（空気側）にＩＴＯ等の薄膜からなる帯電防止層を設けてもよい。
また、近赤外線カットフィルタに埃等の異物を付着しにくくするため、赤外線反射層１２の表面側（空気側）にフッ素成分等を含有する薄膜からなる異物付着抑制層を設けてもよい。
【００２５】
（近赤外線カットフィルタの光透過特性）
次に、近赤外線カットフィルタの光透過特性について説明する。なお、第１の実施形態のＩＲＣＦ１０は、基板１１が近赤外線の波長を吸収する特性を備えている。そのため、近赤外線カットフィルタの光透過特性とは、基板１１及び赤外線反射膜１２との両者により得られる、ＩＲＣＦ１０の光透過特性をいうものである。
また、本発明において、基板の一方の面のみに赤外線反射層が形成されている場合は、基板の他方の面に反射防止膜が形成され、基板との空気層との界面における光の反射損失が実質的にないものとして考える。
【００２６】
ＩＲＣＦ１０が、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）と低屈折率膜Ｌ´（波長５００ｎｍにおける屈折率が中屈折率膜Ｍの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える近赤外線カットフィルタの場合は、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０５以下である光透過特性を備える。
また、ＩＲＣＦ１０が、上記の高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える近赤外線カットフィルタの場合は、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率をそれぞれ以下（１）〜（３）式で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０４以下である光透過特性を備える。
（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）  ・・・（１）
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（２）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（３）
ここで、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とする。そして、垂直入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ０）、Ｔ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、４０°入射条件におけるＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｒ４０）、Ｔ（Ｇ４０）、及びＴ（Ｂ４０）とする。
【００２７】
ＩＲＣＦ１０の光透過特性が上記である理由について、以下で説明する。
【００２８】
撮像装置の基本構成は、図３に示すとおり、光が入射する光学レンズ（Ｌ１〜Ｌ４）と、入射した光から近赤外の波長の光をカットする近赤外線カットフィルタ１４０と、光を受光し光電変換する固体撮像素子１１０とからなる。なお、実際には、モアレを抑制するためのローパスフィルタや固体撮像素子への異物付着を防止するためのカバーガラス等も備えるが、それらは省略している。
【００２９】
次いで、固体撮像素子の基本構成について説明する。固体撮像素子に入射した光は、マイクロレンズ、色フィルタ、配線層を透過してフォトダイオードにて受光される。色フィルタは、受光した光から所望の波長域の光のみをフォトダイオードに入射させるものであり、例えば有機物を用いた顔料や染料を含有する樹脂フィルムからなる。また、ＲＧＢの各色フィルタは、平面上に適宜のパターン（例えば、ベイヤー（Ｂａｙｅｒ）配列）で配置される。
フォトダイオードに入射した光は、光電変換された後、各色信号が取り出され、この色信号を演算処理することで、カラー画像データが形成され、撮像画像が得られる。
【００３０】
上記固体撮像素子の構成において、ＲＧＢの各色フィルタの光透過特性（透過する光の波長帯や透過率）及び各色信号の相対強度をどのように設定するかが、撮像画像の色表現を決定する上で非常に重要である。そのため、各色フィルタの光透過特性や色信号の演算処理方法は、撮像装置によって個別に設定される。
【００３１】
各色フィルタの光透過特性や色信号の演算処理方法は、基本的には固体撮像素子に垂直に入射する光に対して、所望の色表現が得られるように設定される。
そのため、固体撮像素子に対して斜めに光が入射した際に、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の波長帯の光量のバランスが垂直に入射した場合と大きく相違すると、撮像画像は意図した色表現とならないおそれがある。
【００３２】
本発明の近赤外線カットフィルタが、上記の高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌ´とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える場合は、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率を（Ｔ（Ｒ０）−Ｔ（Ｒ４０））／Ｔ（Ｒ０）、（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４０））／Ｔ（Ｇ０）、（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４０））／Ｔ（Ｂ０）で算出し、その中の最大値と最小値との差が０．０５以下である光透過特性を有する。
また、本発明の近赤外線カットフィルタが、上記の高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える場合は、平均透過率の低下率の最大値と最小値との差が０．０４以下である光透過特性を有する。
なお、低下率は、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ領域をそれぞれ個別に算出し、その上でそれら３つの低下率の最大値と最小値との差を算出するものである。このようにすることで、ＩＲＣＦ１０の光透過特性において、近赤外線カットフィルタに斜めから光が入射した際、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各波長帯において、低下率のばらつきが小さく、光が垂直入射した場合と斜めから入射した場合とのＲＧＢの色のバランスが崩れることがない。そのため、固体撮像素子にて所望の色表現の撮像画像を得ることが可能となる。
【００３３】
ＩＲＣＦ１０が、上記の高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌ（波長５００ｎｍにおける屈折率が高屈折率膜Ｈの構成材料より小さい構成材料からなる）とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌ´とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える近赤外線カットフィルタの場合の光透過特性は、前記平均透過率の低下率の最大値と最小値との差が０．０５を超えると、ＩＲＣＦ１０を透過する光の垂直入射時と４０°入射時とでＲＧＢの各波長帯の平均透過率の低下率の差が大きくなり、固体撮像素子において所望の色表現の撮像画像を得ることが難しくなる。また、ＩＲＣＦ１０が、上記の高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層を備える近赤外線カットフィルタの場合の光透過特性は、前記平均透過率の低下率の最大値と最小値との差が０．０４を超えると、ＩＲＣＦ１０を透過する光の垂直入射時と４０°入射時とでＲＧＢの各波長帯の平均透過率の低下率の差が大きくなり、固体撮像素子において所望の色表現の撮像画像を得ることが難しくなる。前記平均透過率の低下率の最大値と最小値との差は、０．０３以下が好ましく、０．０２以下がより好ましい。
【００３４】
ＩＲＣＦ１０の光透過特性は、４０°入射条件におけるＧ領域（５００〜５６０ｎｍの波長帯）及びＢ領域（４４０〜４８０ｎｍの波長帯）の波長帯における光透過率の最小値がいずれも８５％以上であることが好ましい。
光学多層膜を用いた赤外線反射層の光透過特性において、光の斜入射に伴うＲ領域の短波長側への光透過特性のシフト現象は、従来より知られている。そのため、光透過特性の変化を考慮し、画像処理装置による補正処理なども検討されている。しかしながら、光の斜入射に伴うＧ領域及びＢ領域の光透過特性の変化は、膜構成や入射角度により不特定の位置に透過率の減少として現れるため、画像処理装置による補正処理は不可能である。
ＩＲＣＦ１０の光透過特性は、４０°入射条件におけるＧ領域及びＢ領域の波長帯における透過率の最小値を一定以上とすることで、近赤外線カットフィルタに斜めから光が入射した際、Ｇ領域及びＢ領域の波長帯において局所的に光透過率が低くなる波長が存在しないため、固体撮像素子にて所望の色表現の撮像画像を得ることが可能となる。
ＩＲＣＦ１０の光透過特性の４０°入射条件におけるＧ領域及びＢ領域の波長帯の光透過率の最小値は、いずれも８８％以上であることが好ましく、いずれも９０％以上であることがより好ましい。
【００３５】
ＩＲＣＦ１０の光透過特性は、４０°入射条件における１２００ｎｍの波長の光透過率が１０％以下であることが好ましい。誘電体多層膜は、入射する光の入射角度が大きくなる（例えば、垂直入射から４０°入射に変化する場合）と、光透過特性は短波長側にシフトする傾向がある。そのため、４０°入射条件における１２００ｎｍの波長の光透過率を上記の数値のようにすることで、近赤外線カットフィルタに斜めから光が入射した際においても、近赤外線の波長を十分にカットすることが可能となる。４０°入射条件における１２００ｎｍの波長の光透過率は、２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましい。
【００３６】
（赤外線反射層の膜構成と光透過特性）
前記赤外線反射層は、（ＨＬ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｌは低屈折率膜、及びｎは２以上の自然数、＾ｎは（ＨＬ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜と基板の吸収特性を組み合わせた最終の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下であることが好ましく、３％以下がより好ましい。
また、前記赤外線反射層は、（Ｌ´ＭＨ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｍは中屈折率膜、Ｌ´は低屈折率膜、及びｎは２以上の自然数、＾ｎは（Ｌ´ＭＨ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で示される繰り返し積層膜を複数有し、これら複数の繰り返し積層膜と基板の吸収特性を組み合わせた最終の光透過特性は、垂直入射条件における９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値が１０％以下であることが好ましく、３％以下がより好ましい。
【００３７】
前記赤外線反射層が、複数の繰り返し積層膜を備えることが好ましい理由を説明する。
近赤外線カットフィルタに斜めから光が入射した際において、可視域の波長の光透過率の減少の要因となるのが、９５０〜１１５０ｎｍの波長の阻止帯（前記波長範囲における垂直入射条件の光透過率の最大値が１０％以下）を構成する赤外線反射層（繰り返し積層膜）である。
なお、本発明において、前記高屈折率膜Ｈは、高屈折率材料からなる波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴ（Quarter-wave Optical Thickness、１／４波長光学膜厚膜）をいう。前記中屈折率膜Ｍは、中屈折率材料からなる波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをいう。前記低屈折率膜Ｌおよび前記低屈折率膜Ｌ´は、低屈折率材料からなる波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをいう。
【００３８】
９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光を反射する赤外線反射層を単一の繰り返し積層膜（（ＨＬ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｌは低屈折率膜、ｎは２以上の自然数、＾ｎは（ＨＬ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）、若しくは（Ｌ´ＭＨ）＾ｎ（Ｈは高屈折率膜、Ｍは中屈折率膜、Ｌ´は低屈折率膜、ｎは２以上の自然数、＾ｎは（Ｌ´ＭＨ）をｎ回繰り返す構成であることを意味する）で構成した場合、可視域のいずれかの波長に急峻な光透過率の低下が発生する。
これに対し、９５０〜１１５０ｎｍの波長の光を反射する赤外線反射層を複数の繰り返し積層膜で構成した場合、可視域のいずれかの波長に光透過率の低下が見られるものの、それぞれの繰り返し積層膜に起因する光透過率が低下する波長が相違するため、結果として光透過率の低下量が小さくなる。つまり、赤外線反射層を複数の繰り返し積層膜で構成した場合、単一の繰り返し積層膜で構成した場合と比べて、光透過率の低下が特定の波長に集中しないで複数の波長に分散されるため、結果として可視域の波長の光透過率の低下を抑制することができる。
【００３９】
また、前記赤外線反射層は、以下（６）、又は（７）式で示す膜構成の繰り返し積層膜を備えることが好ましい。
ａ１（ＨＬ）＾ｎ１ａ２（ＨＬ）＾ｎ２ａ３（ＨＬ）＾ｎ３．．．ａｍ（ＨＬ）＾ｎｍ  ・・・（６）
ａ１（ＨＭＬ´）＾ｎ１ａ２（ＨＭＬ´）＾ｎ２ａ３（ＨＭＬ´）＾ｎ３．．．ａｍ（ＨＭＬ´）＾ｎｍ  ・・・（７）
ただし、ｎ１〜ｎｍ及びｍは２以上の自然数であり、ａ１〜ａｍのいずれか異なるものどうしの比が１．０４以上のものを１つ以上備える。
ａ１（ＨＬ）＾ｎ１ａ２（ＨＬ）＾ｎ２ａ３（ＨＬ）＾ｎ３．．．ａｍ（ＨＬ）＾ｎｍ、又はａ１（ＨＭＬ´）＾ｎ１ａ２（ＨＭＬ´）＾ｎ２ａ３（ＨＭＬ´）＾ｎ３．．．ａｍ（ＨＭＬ´）＾ｎｍで表される複数の繰り返し積層膜は、ａ１〜ａｍのいずれか異なるものどうしの比が１．０４以上のものを１つ以上備える必要がある。ａ１〜ａｍのいずれか異なるものどうしの比をずらすことにより、それぞれの繰り返し積層膜に起因する光透過率の低下が現れる波長をずらすことが可能となるためである。これにより、上記可視域の波長の光透過率の低下を抑制する効果を得ることができる。
なお、ａ１〜ａｍのいずれか異なるものどうしの比とは、ｍ＝２の場合は、ａ１／ａ２若しくはａ２／ａ１のどちらかが１．０４以上であることを意味する。ｍが３以上の場合は、ａ１〜ａｍのいずれかの組合せにおいて、その比が１．０４以上のものを１つ以上備えることをいう。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ２０Ａ（以下、ＩＲＣＦ２０ということがある）は、基板２１と、基板２１の少なくとも一方の主面に設けられた赤外線反射層２２とを備える。なお、第２の実施形態に係るＩＲＣＦ２０では、赤外線反射層２２は、基板２１の一方の主面に設けられる。
第２の実施形態に係るＩＲＣＦ２０は、基板２１が近赤外波長域の光を吸収しない以外は、前述の第１の実施形態に係るＩＲＣＦ１０と同じであるため、相違する点のみを説明し、重複する点は説明を省略する。
【００４１】
（基板２１）
基板２１の材料は、少なくとも可視波長域及び近赤外波長域の光を透過するものであれば特に限定されない。基板２１の材料として、例えば、ガラス、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイヤ等の結晶、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。
例えば、基板２１にガラスを用いる場合は、原料や製造工程から不可避的に混入する場合を除き、可視波長域及び近赤外波長域の光を吸収する成分を意図して含有していない白板ガラスが好適に用いられる。
【００４２】
（近赤外線カットフィルタの光透過特性）
次に、近赤外線カットフィルタの光透過特性について説明する。
ＩＲＣＦ２０の光透過特性は、前述のＩＲＣＦ１０の光透過特性と同様である。ＩＲＣＦ２０は、基板２１が近赤外線の波長を吸収する特性を備えていないため、ＩＲＣＦ２０の光透過特性とは、赤外線反射膜２２の光透過特性をいうものである。ＩＲＣＦ２０の光透過特性については、説明を省略する。
【００４３】
ＩＲＣＦ２０は、固体撮像素子のパッケージに貼り付けられ、固体撮像素子に異物が付着するのを防止するカバーガラスやモアレ等を抑制するローパスフィルタの表面に赤外線反射膜２２を設けることで、近赤外線カットフィルタを構成してもよい。このようにすることで、複数の機能を有する部材が得られ、撮像装置における部品点数の削除をすることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ３０Ａ（以下、ＩＲＣＦ３０ということがある）は、基板３１と、基板３１の少なくとも一方の主面に設けられた赤外線反射層３２とを備える。なお、第３の実施形態に係るＩＲＣＦ３０では、赤外線反射層３２は、基板３１の一方の主面に設けられる。
第３の実施形態に係るＩＲＣＦ３０は、光透過特性以外は、前述の第１の実施形態に係るＩＲＣＦ１０及び第２の実施形態に係るＩＲＣＦ２０の構成を用いることができる。以下、相違する光透過特性のみを説明し、他の実施形態と重複する点は説明を省略する。
【００４５】
（近赤外線カットフィルタの光透過特性）
ＩＲＣＦ３０は、以下（４）〜（５）式で算出されるＧ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率がいずれも０．０９以下である光透過特性を備える。
（Ｔ（Ｇ０）−Ｔ（Ｇ４５））／Ｔ（Ｇ０）  ・・・（４）
（Ｔ（Ｂ０）−Ｔ（Ｂ４５））／Ｔ（Ｂ０）  ・・・（５）
ただし、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とし、
垂直入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ０）、及びＴ（Ｂ０）とし、
４５°入射条件におけるＧ領域、及びＢ領域の各平均透過率をそれぞれＴ（Ｇ４５）、及びＴ（Ｂ４５）と定義する。
【００４６】
第１の実施形態において説明したとおり、光学多層膜を用いた赤外線反射層の光透過特性において、光の斜入射に伴うＲ領域の短波長側への光透過特性のシフト現象は、従来より知られている。そのため、光透過特性の変化を考慮し、画像処理装置による補正処理なども検討されている。しかしながら、光の斜入射に伴うＧ領域及びＢ領域の光透過特性の変化は、膜構成や入射角度により不特定の位置に透過率の減少として現れるため、画像処理装置による補正処理は不可能である。
ＩＲＣＦ３０の光透過特性は、Ｇ領域及びＢ領域の波長帯において、光が０°入射条件から４５°入射条件に変化した際の光透過率の低下率がいずれも０．０９以下であるため、近赤外線カットフィルタに斜めから光が入射した際、Ｇ領域及びＢ領域の波長帯において局所的に光透過率が低くなる波長が存在しないため、固体撮像素子にて所望の色表現の撮像画像を得ることが可能となる。
【実施例】
【００４７】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定して解釈されるものではない。
実施例に係る近赤外線カットフィルタは、基板と、基板の少なくとも一方の面に設けられた、高屈折率膜と中屈折率膜と低屈折率膜とからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜と低屈折率膜とからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える。
これらのＩＲＣＦについて、実施例１ないし実施例５及び比較例１は、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証した。
また、本発明では波長５００ｎｍにおける各膜の屈折率を代表値として使用しているが、屈折率の波長依存性を考慮してシミュレーションを行った。
さらに、実施例６及び実施例７は、所定の成膜装置を用い、ガラス基板に繰り返し積層膜を設けた近赤外線カットフィルタの分光特性を実測して検証した。【００４８】
屈折率には、分散などと呼ばれる波長依存性がある。例えば、３００〜１３００ｎｍの波長範囲において、本発明の膜物質などでは、波長が短いほど屈折率が大きく、波長が長くなると屈折率は小さくなる傾向がある。これら波長−屈折率の関係は線形関係ではなく、一般的にはHartmann、Sellmeierなどの近似式を用いて表されることが多い。
また、膜物質の屈折率（分散）は、各種成膜手法、成膜条件等によって変わる。そのため、蒸着法、イオンアシスト蒸着法、スパッタ法などで実際に成膜を行い、得られた各膜の屈折率の分散データを以下のシミュレーションでは使用した。
なお、以下の実施例及び比較例で示す膜構成の膜厚とは、物理膜厚である。
また、膜構成の膜層数の数が、１が基板側であり、膜層数の数が最大の側が空気側である。【００４９】
（実施例１）
実施例１は、近赤外線吸収ガラス（ＡＧＣテクノグラス社製、商品名：ＮＦ−５０Ｔ（０．３ｍｍ）、フツリン酸塩系ガラス）を基板とし、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と低屈折率膜Ｌ（ＳｉＯ２）とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設け、基板の裏面に６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．４６７、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４８３を用いた。【００５０】
実施例１の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表１に示す。また、実施例１の反射防止膜の繰り返し積層された膜構成を表２に示す。【００５１】
【表１】
0005617063.tif 000002
【００５２】
【表２】
0005617063.tif 000003
【００５３】
図４は、実施例１に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図４は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図４には、垂直（０°）入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。これらについて、表１０に示す。【００５４】
実施例１の近赤外線カットフィルタにおいて、表１に示す膜構成の膜層数１９〜３６に示す繰り返し積層膜が、９５０〜１１５０ｎｍの波長帯の光透過率の最大値を１０％以下とするものである。これらの膜は、（ＨＬ）＾ｎで示される繰り返し積層膜を複数備える構成となっている。そして、それぞれの繰り返し積層膜に起因する可視域の波長における光透過率の低下が発生する位置を異なる波長としているため、可視域の波長における光透過率の低下が抑制され、Ｇ領域及びＢ領域における光透過率の最小値がいずれも８５％以上となっている。【００５５】
（実施例２）
実施例２は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と中屈折率膜Ｍ（Ａｌ２Ｏ３）と低屈折率膜Ｌ´（ＳｉＯ２）とからなる、繰り返し、交互に積層した赤外線反射層を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．４６７、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４８３、Ａｌ２Ｏ３の屈折率としては１．６３８、さらにＡｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（アルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物膜）の屈折率としては１．６４６を用いた。
表３の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２：５９．３９ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数２〜５６により構成される。なお、膜層数１は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００５６】
実施例２の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表３に示す。【００５７】
【表３】
0005617063.tif 000004
【００５８】
図５は、実施例２に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図５は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図５には、垂直（０°）入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。これらについて、表１０に示す。【００５９】
（実施例３）
実施例３は、近赤外線吸収ガラス（ＡＧＣテクノグラス社製、商品名：ＮＦ−５０Ｔ（０．２５ｍｍ）、フツリン酸塩系ガラス）を基板とし、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と中屈折率膜Ｍ（Ｔａ２Ｏ５）と低屈折率膜Ｌ´（ＳｉＯ２）とからなる、繰り返し、交互に積層した赤外線反射層を設け、基板の裏面には、表面とは膜構成の異なる高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌ´とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．４６７、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４８３、Ｔａ２Ｏ５の屈折率としては２．１９４、ＭｇＦ２の屈折率としては１．４２４を用いた。
表４の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（ＴｉＯ２：１０ｎｍ）及び膜層数２（ＭｇＦ２：１７０ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数３〜８６により構成される。なお、膜層数１及び膜層数２は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００６０】
実施例３の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表４及び表５に示す。【００６１】
【表４】
0005617063.tif 000005
【００６２】
【表５】
0005617063.tif 000006
【００６３】
図６は、実施例３に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図６は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図６には、垂直（０°）入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。これらについて、表１０に示す。【００６４】
（実施例４）
実施例４は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と低屈折率膜Ｌ（ＳｉＯ２）とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．３６８、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４５６、さらにＡｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（アルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物膜）の屈折率としては１．６６３を用いた。
表６の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２：１６．４ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数２〜３９により構成される。なお、膜層数１は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００６５】
実施例４の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表６に示す。【００６６】
【表６】
0005617063.tif 000007
【００６７】
図７は、実施例４に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図７は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図７には、垂直（０°）入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。これらについて、表１０に示す。【００６８】
（実施例５）
実施例５は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と低屈折率膜Ｌ（ＳｉＯ２）とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．３６８、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４５６、さらにＡｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（アルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物膜）の屈折率としては１．６６３を用いた。
表７の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２：１６．４ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数２〜３９により構成される。なお、膜層数１は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００６９】
実施例５の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表７に示す。【００７０】
【表７】
0005617063.tif 000008
【００７１】
図８は、実施例５に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図８は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図８には、垂直（０°）入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。これらについて、表１０に示す。【００７２】
（実施例６）
実施例６は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に実施例５に記載した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層（表７と同様）を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けた近赤外線カットフィルタを作製し、分光特性を実測した。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．３６８、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４５６、さらにＡｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（アルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物膜）の屈折率としては１．６６３を用いた。赤外線反射層及び反射防止膜は、加熱蒸着装置を用いて成膜した。【００７３】
図９は、実施例６に係る近赤外線カットフィルタの分光特性の実測値である。図９は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図９には、垂直（０°）入射条件、及び４０°入射条件の実測値を示している。
実測値から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。これらについて、表１０に示す。
表７の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２：１６．４ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数２〜３９により構成される。なお、膜層数１は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００７４】
（実施例７）
実施例７は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と低屈折率膜Ｌ（ＳｉＯ２）とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製し、分光特性を実測した。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．３６８、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４５６、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（アルミナ及び酸化ジルコニウムとの複合酸化物膜）の屈折率としては１．６６３、さらにＭｇＦ２の屈折率としては１．４２４を用いた。【００７５】
図１０は、実施例７に係る近赤外線カットフィルタの分光特性の実測値である。図１０は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１０には、垂直（０°）入射条件、及び４０°入射条件の実測値を示している。
実測値から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。これらについて、表１０に示す。
赤外線反射層の膜層数１、２及び反射防止膜は、加熱蒸着装置を用い、赤外線反射層の膜層数３〜４０はＩＡＤ（イオンアシスト蒸着法）を用いて成膜した。
表８の繰り返し積層された膜構成のうち、膜層数１（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２：１０ｎｍ）及び膜層数２（ＭｇＦ２：７０ｎｍ）は、赤外線反射層と基板との密着性を向上させるための層である。そのため赤外線反射層は、膜層数３〜４０により構成される。そのため、膜層数１及び膜層数２は、赤外線反射層としては機能しないものである。【００７６】
実施例７の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表８に示す。【００７７】
【表８】
0005617063.tif 000009
【００７８】
（比較例１）
比較例１は、実施例１と同一の基板を用い、この基板の表面に高屈折率膜Ｈ（ＴｉＯ２）と低屈折率膜Ｌ（ＳｉＯ２）とを交互に積層した繰り返し積層膜からなる赤外線反射層を設け、基板の裏面に実施例１と同一の６層からなる反射防止膜（ＡＲ）を設けて、近赤外線カットフィルタを作製した。得られた近赤外線カットフィルタについて分光特性をシミュレーションした。
なお、ＴｉＯ２の屈折率としては２．３６１、ＳｉＯ２の屈折率としては１．４６５を用いた。【００７９】
比較例１の赤外線反射層の繰り返し積層された膜構成を表９に示す。【００８０】
【表９】
0005617063.tif 000010
【００８１】
図１１は、比較例１に係る近赤外線カットフィルタの分光特性のシミュレーション結果である。図１１は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１１には、垂直（０°）入射条件、３０°入射条件、４０°入射条件、及び４５°入射条件のシミュレーション結果を示している。
シミュレーションの結果から、垂直入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、４０°及び４５°入射時のＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の波長帯における平均透過率、並びに４０°入射時のＧ領域及びＢ領域の波長帯の最小値を求めた。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４０°入射条件との平均透過率の低下率を求め、それらの最大値と最小値との差を算出した。
また、上記各領域の平均透過率から、０°入射条件と４５°入射条件との平均透過率の低下率を求めた。
これらについて、表１０にまとめて示す。表１１において「−」で記載される箇所は、未測定であることを示す。【００８２】
【表１０】
0005617063.tif 000011
【００８３】
表１０の結果より、実施例の各近赤外線カットフィルタは、光が０°から入射した場合と４０°から入射した場合とのＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の光透過率の低下率がいずれも０．０５以下であり、これら低下率の最大値と最小値との差も０．０４以下であることがわかる。そのため、光が４０°から入射した場合、光が０°から入射した場合と比較し、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域のいずれか１つの領域が、特異的に低下率が低くなることがないため、撮像画像の色味への影響を抑制することができる。
これに対し、比較例１の近赤外線カットフィルタは、光が０°から入射した場合と４０°から入射した場合とのＲ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の光透過率の低下率がいずれも０．０５を超え、これら低下率の最大値と最小値との差も０．０７２と大きい。特にＢ領域の光透過率の低下率が０．１２２であり、Ｒ領域及びＧ領域と比べて低下率が大きい。そのため、光が４０°から入射した場合、光が０°から入射した場合と比較し、青色の波長の光が減少するため、撮像画像の色味の変化が大きくなることが懸念される。【００８４】
また、比較例１の近赤外線カットフィルタにおける、３０°入射条件での光透過特性は以下のとおりである。Ｒ領域の低下率が０．０２４、Ｇ領域の低下率が０．０１６、Ｂ領域の低下率が０．０３８、及び低下率の最大値と最小値との差が０．０２２であった。これより、比較例１の近赤外線カットフィルタにおける光の３０°入射における光透過特性と各実施例の近赤外線カットフィルタにおける光の４０°入射における光透過特性とは大差ないといえる。
つまり、本発明の近赤外線カットフィルタは、従来の近赤外線カットフィルタの３０°入射条件の光透過特性を、４０°入射条件において達成することができ、光の斜入射特性に優れたものであると考えられる。【００８５】
表１０の結果より、実施例１〜５の各近赤外線カットフィルタは、光が０°から入射した場合と４５°から入射した場合とのＧ領域、及びＢ領域の光透過率の低下率がいずれも０．０９以下であることがわかる。そのため、光が４５°から入射した場合、光が０°から入射した場合と比較し、Ｇ領域、及びＢ領域のどちらか１つの低下率が低くなることがないため、撮像画像の色味への影響を抑制することができる。
これに対し、比較例１の近赤外線カットフィルタは、光が０°から入射した場合と４５°から入射した場合とのＧ領域、及びＢ領域の光透過率の低下率がいずれも０．０９を超える。特にＢ領域の光透過率の低下率が０．２０２と大きく、Ｇ領域と比べて低下率の差が大きい。そのため、光が４５°から入射した場合、光が０°から入射した場合と比較し、青色の波長の光が減少するため、撮像画像の色味の変化が大きくなることが懸念される。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の近赤外線カットフィルタは、光の入射角が大きい場合の撮像画像への影響を抑制することができる近赤外線カットフィルタを提供することができる。このため、デジタルカメラやデジタルビデオ等の固体撮像素子（例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等）の近赤外線カットフィルタとして好適に使用できる。
なお、２０１２年１２月２８日に出願された日本特許出願２０１２−２８７０８４号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【００８７】
１０、１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ…近赤外線カットフィルタ、１１、２１、３１…透明基板、１２、２２、３２…光学多層膜、１００…撮像装置、１１０…固体撮像素子、１２０…カバーガラス、１３０…レンズ群、１４０…近赤外線カットフィルタ、１５０…筐体、Ｌ１〜Ｌ４…レンズ。
【要約】
近赤外線カットフィルタへの光の入射角が大きい場合の撮像画像への影響を抑制することができる近赤外線カットフィルタを提供する。
少なくとも可視波長域の光を透過する基板と、前記基板の少なくとも一方に高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜、若しくは高屈折率膜Ｈと中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌとからなる繰り返し積層膜から構成される赤外線反射層とを備える近赤外線カットフィルタであって、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域での平均透過率の低下率の最大値と最小値との差が０．０５以下である光透過特性を有する近赤外線カットフィルタである。【図１】
0005617063.tif 000012
【図２】
0005617063.tif 000013
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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