(57)【要約】ディテクターシステム、そのためのフィルター、およびその作製方法を開示する。フィルターは、主として近赤外に置かれた反射帯域と、可視領域のほとんどにわたり高い透過率と、を有する干渉素子を備える。フィルターはまた、可視領域にわたり非一様に光を吸収する吸収素子を備える。フィルターは、半導体フォトダイオードまたは他の好適なディテクターと組み合わせたときに、分光応答度がヒトの眼の視覚応答とよく一致するディテクターシステムを生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディテクターと併用するのに好適なフィルターであって、
近赤外波長の帯域にわたり法線入射光を実質的に反射しかつ可視波長にわたり法線入射光を実質的に透過する干渉素子と、
可視波長にわたり非一様に光を吸収する吸収素子と、を備え、
ここで、該吸収素子は、高分子マトリックス中に分散された着色剤を含み、
該ディテクターと組み合わせたときに、相対応答がヒトの眼の視覚応答とほぼ同じであるディテクターシステムを生成するフィルター。
【請求項２】
前記干渉素子が、約４００〜７００ｎｍの間で平均して法線入射光の少なくとも約７０％を透過する、請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
前記干渉素子が、約７００〜１１００ｎｍの間で法線入射光の約５％未満を透過する、請求項２に記載のフィルター。
【請求項４】
前記干渉素子が、約７００〜１１００ｎｍの間で法線入射光の約２％未満を透過する、請求項３に記載のフィルター。
【請求項５】
前記近赤外波長の帯域が、約６００〜８５０ｎｍの間の波長に設定された短波長帯域端を有する、請求項１に記載のフィルター。
【請求項６】
前記干渉素子および前記吸収素子のうちの少なくとも一方が、前記ディテクターを収容するように構成されたフレーム上に配設される、請求項１に記載のフィルター。
【請求項７】
前記着色剤が、少なくとも１種の顔料を含む、請求項１に記載のフィルター。
【請求項８】
前記少なくとも１種の顔料が、緑色顔料を含む、請求項７に記載のフィルター。
【請求項９】
前記少なくとも１種の顔料が、少なくとも１種の黄色顔料をさらに含む、請求項８に記載のフィルター。
【請求項１０】
ディフューザーをさらに備える、請求項１に記載のフィルター。
【請求項１１】
前記ディテクターが、シリコンフォトダイオードを備える、請求項１に記載のフィルター。
【請求項１２】
前記相対応答が、ヒトの眼の明所視応答から平均で約２０％未満ずれている、請求項１に記載のフィルター。
【請求項１３】
前記干渉素子が、ラミネート構造体を備え、かつ前記吸収素子が、該ラミネート構造体の少なくとも１層中に少なくとも部分的に配設される、請求項１に記載のフィルター。
【請求項１４】
前記ラミネート構造体が、接着剤層を備え、かつ前記吸収素子が、該接着剤層中に配設される、請求項１３に記載のフィルター。
【請求項１５】
請求項１に記載のフィルターをディテクターと組み合わせて備える、ディテクターシステム。
【請求項１６】
前記吸収素子の少なくとも一部分が、前記ディテクター上に配設される、請求項１５に記載のディテクターシステム。
【請求項１７】
前記干渉素子が、前記ディテクターから離間して配置される、請求項１５に記載のディテクターシステム。
【請求項１８】
フィルターフレームをさらに備え、かつ前記干渉素子が、該フィルターフレームに連結される、請求項１５に記載のディテクターシステム。
【請求項１９】
前記ディテクターと前記干渉素子との間にポッティング材料をさらに備え、かつ該ポッティング材料が、前記吸収素子の少なくとも一部分を構成する、請求項１８に記載のディテクターシステム。
【請求項２０】
フィルターフレームをさらに備え、かつ該フィルターフレームの少なくとも一部分が、前記吸収素子の少なくとも一部分を構成する、請求項１５に記載のディテクターシステム。
【請求項２１】
ディテクターと併用するのに好適なフィルターを作製する方法であって、
近赤外波長の帯域にわたり法線入射光を反射しかつ可視波長にわたり法線入射光を実質的に透過する干渉素子を提供することと、
可視波長にわたり非一様に光を吸収する吸収着色剤を樹脂中に充填することと、
該樹脂を造形して吸収素子を形成することと、
該干渉素子と該吸収素子とを組み合わせてフィルターを提供することと、
を含み、
該フィルターが、該ディテクターと組み合わせたときに、法線入射光に対する相対応答がヒトの眼の視覚応答とほぼ同じであるディテクターシステムを生成する方法。
【請求項２２】
前記相対応答が、ヒトの眼の明所視応答から平均で約２０％未満ずれている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記樹脂のフィルムを基材上に形成することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記基材が、前記干渉素子を構成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記基材が、前記ディテクターを構成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記干渉素子をフィルターフレームに連結することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記フィルターフレームが、少なくとも部分的に透過性であり、かつ着色剤充填樹脂を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記フィルターフレームが、前記ディテクターを収容するキャビティーを有し、かつ前記着色剤充填樹脂を含むポッティング材料を該キャビティー中に配置することと、前記ディテクターを該キャビティー中に挿入することと、を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記提供するステップが、ラミネート構造体を形成することを含み、かつ該ラミネート構造体の少なくとも１層が、前記着色剤充填樹脂を含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連技術の相互参照
本出願は、２００２年５月２１日出願の米国特許出願第１０／１５２，５４６号に対する一部継続出願としての優先権を請求する。
【０００２】
本発明は、所望のスペクトル応答を生成するフィルターを備えたディテクターシステムに関する。より詳細には、本発明は、ヒトの眼の分光応答度と実質的に一致する分光応答度を有するディテクターシステムおよびそのためのフィルターに関する。
【背景技術】
【０００３】
エレクトロニックディテクターは、情景または被写体の輝度の測定値を提供するために、写真および関連分野で長い間使用されてきた。測定値が少なくともそのままでヒトの眼により感知される輝度を表すように、硫化カドミウム光電セルのようなディテクターが使用されてきた。これらのディテクターの分光応答度は、可視領域にピークを有し、少なくともおおざっぱにいえば、ヒトの眼の応答度とほぼ同じである。しかしながら、そのようなディテクターは、多くの用途に理想的であるとはいえない特性を有する。
【０００４】
つい最近では、ヒトの眼の応答とより良好な一致を示すように、光フィルターが他のディテクターと併用されるようになってきている。
【０００５】
米国特許第３，９９６，４６１号明細書（ズルツバッハ（Ｓｕｌｚｂａｃｈ）ら）に記載の一方法では、多層薄膜光フィルターをシリコンフォトダイオードの検出表面上に直接堆積させる。干渉スタックが形成されるまで、（各スライスが約３００個のディテクターを含む少なくとも５０個のシリコンスライス上に）多層フィルターの個々の誘電体層を１回に１層ずつ堆積させる。多層フィルターは、ディテクターシステム（多層フィルターを備えたフォトダイオード）にヒトの眼の分光応答に近い分光応答をもたせるべくフォトダイオードに達する光を波長の関数として減少させるように、デザインされる。シリコンフォトダイオードそれ自体は、可視領域の赤色方向に増大する分光応答を有するが、その分光応答は、赤外領域に入ってもかなり増大し続けるので、所望のシステム応答が得られるように、多層フィルターにより赤外領域と可視領域の両方で光透過を減少させる。
【０００６】
他の方法では、銅イオンを含有するリン酸塩ガラス系フィルターがディテクター用のフィルターとして使用される。このシステムの１つの欠点は、リン酸塩ガラスが湿気の影響を受けやすいことである。他の欠点は、成形、切断、および研磨の操作におけるガラスの加工が面倒かつ／または困難であること、さらにはガラスの比重が比較的大きいことである。ガラスフィルターはまた、きわめて厚くかつ重くなりがちなので、多くの用途に望ましくない。
【０００７】
他の方法では、合成樹脂系フィルターがガラス系フィルターの代わりに使用される。たとえば、特開平０６−１１８，２２８号公報および特開平０６−３４５，８７７号公報には、特定の構造をもつリン酸基含有モノマーとそれと共重合しうるモノマーとの混合物から共重合されたコポリマーよりなる合成樹脂で作製された光フィルターが開示されている。フィルターにはまた、主として銅塩から構成された金属塩も含まれる。リン含有モノマーは、リン酸エステル結合を有する。リン酸基が原因で、ポリマーは不十分な耐候性を有する。結果として、そのような光フィルターが高温度および高湿度に暴露された場合、白化（混濁）および透過性消失（不透明化）に関連した問題が発生するようになる。
【０００８】
他の樹脂系フィルターもまた提案されている。特開２０００−９８１３０号公報および同２０００−２５２４８２号公報には、特別にデザインされた化学構造をもつポリマーを用いて改良された耐久性を有する光フィルターが開示されている。そのようなフィルターは、残念ながら、近赤外領域および紫外領域で不十分な光吸収を有する。したがって、そのようなフィルターを用いたディテクターシステムは、ヒトの眼により感知されない光に対して感度をもつ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ヒトの眼の応答をシミュレートすることのできる他のディテクターシステム、とりわけ、良好な帯域外除去性（すなわち、近赤外および紫外の波長における応答が無視できる）、可視波長における所望の応答への良好な一致性、および良好な耐候性を備えたシステムに対する必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本出願は、組み合わされたフィルター／ディテクターシステムがヒトの眼の応答とよく一致するように、ディテクターの前に配置されたフィルターが光を選択的に透過する、ディテクターシステムを開示する。フィルターは、干渉素子と吸収素子とを備える。吸収素子は、好ましくは、１種以上の特別に調製された顔料または他の着色剤を分散してなる高分子フィルムである。また、干渉素子は、好ましくは高分子であり、いくつかの実施形態では、共押出ポリマー多層フィルムである。干渉素子は、法線入射時、可視領域において高い平均透過率（少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約７０％）を提供し、かつ近赤外領域中に伸びた反射帯域全体にわたり低い透過率（約５％未満、より好ましくは約２％未満または１％未満）を提供する。干渉素子の反射帯域は、近赤外光に対するディテクターシステムの感度が無視できるように、近赤外中に十分遠くまで伸びる。吸収素子は、可視域で非一様な透過（好ましくは、干渉素子と組み合わせたときにスペクトルの可視部においてほぼヒトの眼の応答をもつディテクターシステムを提供するのに好適な鐘形特性を有する透過）を提供する１種以上の所定の着色剤を有する。
【００１１】
フィルターは、シリコンフォトダイオードのような半導体フォトダイオードと併用すべく作製することができる。高分子干渉フィルムに適用されるかまたはディテクター表面に適用される吸収性フィルムを含めて、さまざまなフィルター構成を開示する。吸収素子はまた、好適な接着剤層により干渉素子に固着させることができるか、または干渉素子の１層以上の個別層中に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、フィルターは、フィルターアセンブリーの第１のアパーチャーを横切って延在することができ、かつフィルターアセンブリーは、ディテクターアセンブリーを収容するように構成された第２のアパーチャーを備えることができる。このモジュラー設計は、フィルター素子がすべてディテクター表面に直接適用されるシステムと対比して特定の利点を有する。システムは、角度依存性を減少させるために光散乱層のような追加の光学素子を備えることができる。
【００１２】
本明細書全体を通して、添付の図面を参照する。ここで、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の説明の部分は、ディテクターシステムの応答を所望の分光応答にいかに近づけて作製することができるかに関する。本願の目的のために、以下の性能指数「ＦＭ」（パーセントで表される）を用いて、ディテクターシステムの規格化分光応答度Ｄ（λ）が所望のまたは目標の分光応答度Ｔ（λ）にいかに近いかを定量化する。
【数１】
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上記式では、波長増分Δλ＝５ｎｍの８１区間にわたり総和をとる。これは、日本工業規格ＪＩＳ−Ｃ−１６０９（１９９３）に準拠している。本願の目的では、性能指数ＦＭが約２５％未満、より好ましくは約２０％未満である場合、ディテクターシステム応答度Ｄ（λ）は目標関数Ｔ（λ）に近いとみなされる。別段の記載がないかぎり、性能指数は、ディテクターシステムに法線入射する光に関して評価される。
【００１４】
対象となる１つの重要なケースでは、目標応答度Ｔ（λ）は、ヒトの眼の標準的明所視応答Ｖ（λ）である。分光視感効率関数としても知られる明所視応答Ｖ（λ）は、３６０〜８３０ｎｍの範囲で定義された鐘形関数であり、５５５ｎｍに１．０の最大値を有する。他のケースでは、目標応答度は、暗所視応答Ｖ’（λ）と呼ばれる低輝度レベルでのヒトの眼の応答でありうる。Ｖ’（λ）関数は、５０７ｎｍに１．０の最大を有する鐘形関数である。関数Ｖ（λ）およびＶ’（λ）はいずれも、「物理測光の基礎（Ｔｈｅ  Ｂａｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ）」、ＣＩＥ出版（ＣＩＥ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）Ｎｏ．１８．２（１９８３）という表題の国際照明委員会（ＣＩＥ）の刊行物中に見いだすことができる。
【００１５】
本願の目的では、別段の記載がないかぎり、「紫外」という用語は、波長が約４００ｎｍ未満の電磁放射線を意味し、「可視」という用語は、約４００〜約７００ｎｍの波長範囲を意味し、「近赤外」という用語は、約７００〜約２５００ｎｍの波長範囲を意味する。「ディテクター」という用語は、最終的なパッケージ化形態であるかまたは組立ての初期段階であるかにかかわらず、電磁エネルギーを電気信号に変換する構造体を意味し、たとえば、半導体ディテクターの場合、１つ以上のアクティブ接合領域を組み込んで形成された半導体ウェーハである。好適なディテクターの例としては、フォトダイオードおよびフォトダイオードアレイ、ならびにＣＣＤイメージセンサーやＭＯＳイメージセンサーのようなソリッドステートカメラ素子が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
図１は、ディテクターシステム１００の実施形態を示している。ディテクターシステムは、フィルターアセンブリー１１０とディテクターアセンブリー１１２とを備える。フィルターアセンブリー１１０は、少なくとも２つのアパーチャー１１６、１１８を有するフィルターハウジング１１４を備える。アパーチャー１１６は、フィルター素子１２０を収容するように構成される。一構成では、ハウジング１１４は、フィルター材料の既存のストリップの周りに射出成形された不透過性熱可塑性材料で作製される。図２は、フィルターアセンブリー１１０を断面図で示している。ここで、フィルターハウジング１１４の下側部分は、１１４ａと記され、フィルターハウジング１１４の上側部分は、１１４ｂと記されている。フィルター素子１２０は、部分１１４ａ、１１４ｂの間に挟装される。好ましくは、フィルター材料のストリップに沿って一列に同時に、２つ、３つまたは４つ以上のフィルターハウジング１１４が形成される。射出成形された材料が冷却した後、隣接するハウジング１１４間の位置で、たとえば、端部１２０ａ、１２０ｂの位置で、ストリップを切断し、個々のフィルターアセンブリー１１０を得ることができる。他の選択肢として、個々のあらかじめ切断されたフィルター材料の部片を、あらかじめ作製されたフィルターハウジング１１４に適用することができる。
【００１７】
アパーチャー１１６は、図に示されるようにフィルターハウジング１１４の物理的開口でありうるか、またはディテクターアセンブリー１１２により検出可能な光をディテクターのアクティブ領域まで透過させる光学的アパーチャーでありうる。光学的アパーチャーは、不透過性フィルターハウジング中のウィンドウでありうるか、またはフィルターハウジングは、光をディテクターのアクティブ領域まで透過させる材料から全体を構築しうる。
【００１８】
アパーチャー１１８は、ディテクターアセンブリー１１２を収容するように構成される。図示された実施形態では、アパーチャー１１８は、両方のフィルターハウジング部分１１４ａ、１１４ｂの一部分により境界づけられる。アパーチャー１１８は、ディテクターアセンブリー１１２を収容するようにサイズ設定され造形される。図１では、非係合状態で示されている。アパーチャー１１８により規定されるキャビティー中にディテクターアセンブリーが十分に挿入されたとき（図２参照）、ディテクターのアクティブ領域１２２は、アパーチャー１１６に実質的にアラインメントされ、フィルター素子１２０の背後に配置される。したがって、アパーチャー１１６の方向にそれに垂直な軸に沿って伝播する光は、フィルター素子１２０を透過してからディテクターアクティブ領域１２２に当たる。ディテクターアセンブリー１１２は、場合により、アクティブ領域１２２を覆う従来のウィンドウまたはレンズ素子を備えうる。ディテクターアセンブリー１１２が十分に挿入されたときにポッティング材料がディテクターアセンブリー１１２を完全に取り囲んでフィルターアセンブリー１１０内の所定の位置にそれを保持するように、ディテクターアセンブリーを挿入する前にエポキシのような光透過性ポッティング材料をアパーチャー１１８により規定されるキャビティー中に提供することができる。ワイヤーまたはリード１２４ａ、１２４ｂは、アクティブ領域１２２に当たった光に応答して電気信号を提供する。半導体フォトダイオードの場合、シグナルは電流である。他のタイプのディテクターでは、シグナルは、抵抗変化または電位のような他の形態をとることができる。場合により、ディテクターアセンブリー１１２内にプリアンプ回路を提供することができる。
【００１９】
図２に示されるように、フィルター素子１２０は、好ましくは、２種の主コンポーネント、すなわち、（１）反射干渉素子１２１ａと（２）吸収素子１２１ｂとから構成された比較的薄いポリマー系フィルムである。素子は、好ましくは、設計に柔軟性をもたせるために、かつ低重量および小サイズとの適合性をもたせるために、フィルムまたはフィルムラミネートの形態をとる。これら観点は、いくつかのディテクターシステム用途で重要な考慮点になりうる。これに関連して、「フィルム」とは、その厚さが一般的には約０．２５ｍｍ（１０００分の１０インチまたは「ミル」）以下である伸長された光学体を意味する。いくつかの場合には、フィルムは、好適な反射性もしくは透過性を有する剛性基材のような他の光学体または他のフィルムに接合または適用することができる。フィルムはまた、自立性であるかまたは他の可撓性層に接合されているかにかかわらず、物理的に可撓性の形態をとることができる。本明細書中で使用される「フィルム体」という用語は、単独であるかまたは他のコンポーネントと組み合わされているかにかかわらず、フィルムを意味するものとする。
【００２０】
素子１２１ａ、１２１ｂはいずれも、アパーチャー１１６を完全に満たし、ディテクターアクティブ領域１２２を覆うかまたは他の形でその上に延在する。アパーチャーを使用しないことも、ディテクターアクティブ領域よりも小さいアパーチャー使用することも可能である。いくつかの実施形態では、素子１２１ａ、１２１ｂは、互いに共延的でありうる。他の実施形態では、吸収素子１２１ｂは、ディテクターのアクティブ領域１２２上に直接コーティングしうるか、または干渉素子１２１ａがアパーチャー１１６を覆った状態で所定の位置にディテクターを保持する光透過性ポッティング材料中に混合しうる。アパーチャーを使用するかしないかにかかわらず、コンポーネントは、ディテクターアクティブ領域に当たる実質的にすべて光が干渉素子と吸収素子の両方を透過した光となるように配置される。
【００２１】
好ましくは、干渉素子１２１ａは、典型的には数十層もしくは数百層の交互ポリマー層の共押出を行った後、場合により、多層押出物を１つ以上の多重化ダイに通し、次に、押出物を延伸するかもしくは他の方法で配向させて最終フィルムを形成することより作製される多層高分子フィルム（またはフィルム体）である。得られるフィルムは、主としてスペクトルの近赤外領域に置かれた反射帯域を提供するように厚さおよび屈折率の調節がなされた典型的には数十層もしくは数百層の個別マイクロ層から構成される。好ましくは、隣接するマイクロ層は、ｘ軸に沿って偏光された光に対して少なくとも０．０５の屈折率差（Δｎx）を呈し、同様に、ｙ軸に沿って偏光された光に対して少なくとも０．０５の屈折率差（Δｎy）を呈する。ここで、ｘ軸とｙ軸は互いに直交し、フィルム１２１ａの平面を規定する。隣接するマイクロ層はまた、好ましくは、ｘ軸およびｙ軸に垂直なｚ軸に沿って偏光された光に対して、斜入射光のｐ偏光成分の望ましい反射率特性が得られるように調節された屈折率差（Δｎz）を呈する。
【００２２】
これ以降の説明を容易にするために、干渉フィルム上の対象となるいかなる点においても、ｘ軸は、Δｎxの大きさが最大となるようなフィルム平面内の方向であるとみなされる。したがって、Δｎyの大きさは、Δｎxの大きさに等しいかまたはそれ以下の値をとりうる（ただし、それを超えることはない）。さらに、差Δｎx、Δｎy、Δｎzを計算する際、どの物質層から開始するかの選択は、Δｎxが非負であるという条件を課すことにより、決定される。言い換えれば、境界面を形成する２層間の屈折率差は、Δｎj＝ｎ1j−ｎ2j（ここで、ｊ＝ｘ、ｙ、またはｚである）であり、層記号１、２は、ｎ1x≧ｎ2x、すなわちΔｎx≧０となるように選択される。
【００２３】
斜角におけるｐ偏光光の高反射率を保持するために、マイクロ層間のｚ屈折率不整合Δｄzを実質的に最大面内屈折率差Δｎx未満にし、Δｎz≦０．５＊Δｎxを満たすように制御することができる。より好ましくは、Δｎz≦０．２５＊Δｎxである。ｚ屈折率不整合の大きさをゼロまたはほぼゼロにすると、ｐ偏光光の反射率が入射角の関数として一定であるかまたはほぼ一定であるマイクロ層間の境界面が得られる。さらに、面内屈折率差Δｎxと比較して逆の符号をもたせるように、すなわち、Δｎz＜０となるように、ｚ屈折率不整合Δｎzを制御することもできる。この条件では、ｓ偏光光の場合と同じようにｐ偏光光の反射率が入射角の増大と共に増大する境界面が得られる。好適な高分子干渉フィルムおよび関連する構成体に関するさらに詳細な事項については、米国特許第５，８８２，７７４号明細書（ジョンザ（Ｊｏｎｚａ）ら）ならびにＰＣＴ国際公開第９５／１７３０３号パンフレット（アウダーカーク（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ）ら）および国際公開第９９／３９２２４号パンフレット（アウダーカーク（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ）ら）中に見いだすことができる。簡単な実施形態では、マイクロ層に１／４波長スタックに対応した厚さをもたせることができる。すなわち、光学的繰返しユニットが、光学的繰返しユニットの全光学的厚さの２倍の波長λを有する強め合う干渉光を反射させるのに効果的であるように、それぞれ等しい光学的厚さをもつ２層の隣接したマイクロ層から本質的になる光学的繰返しユニットまたはユニットセルとしてマイクロ層を配置することができる（ｆ比＝５０％）。フィルムの厚さ軸（たとえば、ｚ軸）に沿って厚さ勾配をもたせることより、反射帯域を広げて、所望の短波長帯域端と長波長帯域端との間にくるようにすることができる。これについては、以下で論述する。そのような帯域端をシャープにするように調節された厚さ勾配を用いることもできる。これついては、米国特許第６，１５７，４９０号明細書（ホイートリー（Ｗｈｅａｔｌｅｙ）ら）に論述されている。
【００２４】
ｆ比が５０％とは異なる２層のマイクロ層光学的繰返しユニットを有する多層フィルムまたは光学的繰返しユニットが２層超のマイクロ層より本質的になるフィルムのような他の層構成も、利用可能であると考えられる。これらの他の光学的繰返しユニット設計を用いることにより、特定のより高次の反射、すなわち、設計波長λの何分の一かの波長における反射を減少または除去することができる。たとえば、米国特許第５，３６０，６５９号明細書（アレンズ（Ａｒｅｎｄｓ）ら）に教示されているように、７：１：１：７：１：１の相対的な光学的厚さで高屈折率と低屈折率とを交互に変化させて配置された６層のマイクロ層から本質的になる光学的繰返しユニットを用いて、二次、三次、および四次反射（それぞれ、λ／２、λ／３、およびλ／４）を除去することができる。また、米国特許第５，１０３，３３７号明細書（シュレンク（Ｓｃｈｒｅｎｋ）ら）に教示されているように、２：１：２：１の相対的な光学的厚さでＨＭＬＭの順序で配置された、それぞれ高、中、および低屈折率を有する３つの異なる光学材料Ｈ、Ｍ、Ｌ媒質から本質的になる光学的繰返しユニットを用いて、二次、三次、および四次反射を除去することもできる。
【００２５】
先に参照した簡単な１／４波長スタックは、顕著な三次反射を生成する。したがって、λ＝１２００ｎｍ以上に一次反射を有する１／４波長スタックを備えた干渉素子は、約λ／３＝４００ｎｍ以上に顕著な反射を有するであろう。
【００２６】
いくつかの用途では、全反射率を増大させるかまたは光が反射される帯域幅を増大させるために、２枚以上の多層フィルムを組み合わせることが望ましいこともある。そのような組合せは、たとえば、好適な光学的透明接着剤と組み合わせて２枚以上の多層光学フィルムをラミネートすることにより、行うことができる。
【００２７】
干渉素子１２１ａは、他の選択肢として、マイクロ層（たとえば、高屈折率マイクロ層用にはＴｉＯ2および低屈折率マイクロ層用にはＳｉＯ2）の屈折率が等方的であるより多くの従来の真空堆積無機多層フィルムを備えることができる。典型的には共押出ポリマーを用いたときよりも大きい層間面内屈折率差ΔｎxおよびΔｎyを達成することができるので、法線入射光（入射角＝０）に対して所与の屈折率値を生成するマイクロ層は必要とされない。しかしながら、そのような無機多層フィルムは、比較的厄介な真空堆積プロセスが必要であること（各層を個別に配設しなければならない）、剛性耐熱基材（通常は厚肉ガラス）が必要であること、および入射角の増大と共にｐ偏光光の反射率が減少すること（透過率の増大を伴う）が理由で、一般的には、好ましくない。
【００２８】
干渉素子１２１ａは、他の選択肢として、コレステリック（キラルネマチック）液晶フィルムを備えることができる。このフィルムは、コレステリック材料の分子ヘリックスの軸が層を横切って伸長するコレステリック秩序を有する高分子材料の層よりなる。フィルムの厚さに沿ってヘリックスのピッチを変化させて、所望の波長範囲にわたる幅広い反射帯域をもつフィルムを提供するように、フィルムを作製することができる。右回りおよび左回りコレステリック層を組み合わせることにより、２つの直交偏光状態（左および右円偏光状態）の入射光を反射させることができる。米国特許第５，７９３，４５６号明細書（ブレアー（Ｂｒｏｅｒ）ら）および同第６，１８１，３９５号明細書（リー（Ｌｉ）ら）を参照されたい。そのほか、干渉素子１２１ａは、米国特許第４，７９９，７４５号明細書（マイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ら）に記載されているような金属／無機酸化物スタック、または米国特許第５，４４０，４４６号明細書（シャウ（Ｓｈａｗ）ら）、同第５，７２５，９０９号明細書（シャウ（Ｓｈａｗ）ら）、同第６，０１０，７５１号明細書（シャウ（Ｓｈａｗ）ら）、および同第６，０４５，８６４号明細書（リオンズ（Ｌｙｏｎｓ）ら）に記載されている方法により作製されるポリマー／無機酸化物交互スタック、を有する高分子バッキングを備えることができる。
【００２９】
どの技術を選択するかに関係なく、干渉素子１２１ａは、主として近赤外領域にある分光帯域で法線入射光を実質的に反射し、かつ可視波長領域のほとんどまたは実質的にすべてにわたり法線入射光を実質的に透過するように作製される。干渉素子は、好ましくは、可視領域において少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約７０％の平均透過率を提供し、かつ近赤外領域中に伸びた反射帯域全体にわたり約５％未満、より好ましくは約２％未満または１％未満の透過率を提供する。シリコンフォトダイオードを利用するディテクターシステムでは、５％、２％、および１％の透過率限界は、好ましくは、約８００ｎｍ〜約１１００ｎｍ、または約７００ｎｍ〜約１２００ｎｍの範囲が対象となる。多くの場合、干渉素子の吸収は無視できるので、所与の波長の反射パーセントと透過パーセントとを合せると約１００％になる。
【００３０】
フィルター素子１２０の他の主コンポーネントは、吸収素子１２１ｂである。これもまた、好ましくは、製造を容易にするためにかつ設計に柔軟性をもたせるために、ポリマー系のフィルムまたはフィルム体である。吸収素子１２１ｂは、１種以上の着色剤を含有する。着色剤としては、可視波長にわたり非一様に吸収する顔料または染料を挙げることができる。さらに、好適な着色剤はヒトの眼の感度（たとえば、少なくとも可視波長領域にわたる標準的明所視視覚応答Ｖ（λ））とよく一致する効果的な応答度を有するディテクターシステムを提供しうることが判明している。たとえば、ディテクターアセンブリー１１２の分光応答度が関数ＤＥＴ（λ）であり、吸収素子１２１ｂの分光透過率が法線入射時に関数ＡＦ（λ）である場合、ＤＥＴ（λ）にＡＦ（λ）を掛け、これに適切に選択された規格化定数を掛けた形で定義される関数は、フォトピック関数Ｖ（λ）に対して、約２０％以下、より好ましくは約１０％以下の性能指数ＦＭ（式１参照）を与えるであろう。関数ＤＥＴ（λ）＊ＡＦ（λ）の最大値が１に等しくなるように、規格化定数を選択する。
【００３１】
吸収素子１２１ｂは、好ましくは、緑色顔料を分散して含む。顔料は、フィルムを形成するマトリックス中に分散される。マトリックス材料は、対象となる典型的なフィルム厚さで、可視波長にわたり実質的に透過性である。緑色はヒトの視覚に関して支配的であるので、緑色顔料は、標準的なヒトの眼の分光応答に対する第一近似を提供する。しかしながら、可視領域を横切ってディテクターシステムの分光応答度が変化する程度に合わせて、ヒトの応答に一致するディテクターシステムを生成するように補償すべく、吸収素子１２１ｂの理想的な透過特性が変形されることに留意されたい。有用な緑色顔料の例としては、ベリジアングリーン顔料（日本国の東洋顔料工業のようないくつかの会社から入手可能な酸化クロム（ＩＩＩ）粉末）（本明細書中では「ＰＧ−１８」と記す）、マラカイトレーキグリーン（日本国の山水色素株式会社から入手可能な銅系材料）（本明細書中では「ＰＧ−４」と記す）、フタロシアニングリーン（バスフ・リミテッド（ＢＡＳＦ  Ｌｔｄ．）から入手可能な有機材料）（本明細書中では「ＰＧ−７」と記す）、およびフタロシアニングリーン６Ｙ（スイス国のクラリアント・インターナショナル・リミテッド（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｔｄ．，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手可能な有機材料）（本明細書中では「ＰＧ−３６」と記す）が挙げられる。これらのうちで、フタロシアニングリーンおよびフタロシアニングリーン６Ｙが好ましい。なぜなら、それらは、高いピーク光透過を支援することができ、しかもヒトの眼の応答とのよい一致を達成することができるからである。１つのタイプのフタロシアニングリーン６Ｙ顔料は、クラリアント・インターナショナル・リミテッド（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｔｄ．）により商品名ホスタパーム・グリーン８Ｇ（Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｇｒｅｅｎ  ８Ｇ）として販売されている。緑色顔料は、マトリックス材料または樹脂前駆体中に混練し、型成形、押出、または他の成形を行って、フィルムまたは他の層にすることができる。マトリックス中の緑色顔料の濃度およびフィルムの厚さは、所望の分光吸収特性が得られるように制御しなければならない。他の選択肢として、バインダー成分を含有する溶媒中に緑色顔料を分散し、予備成形された基材上にコーティングし、吸収素子１２１ｂを形成することができるか、または吸収素子１２１ｂを、干渉素子１２１ａ上に、ディテクターのアクティブ領域１２２の表面上に、またはアクティブ領域１２２を覆うウィンドウまたはレンズ素子上に、直接コーティングすることができる。いくつかの用途では、ディテクターアセンブリー１１２を取り囲むエポキシのような光透過性ポッティング材料中に緑色顔料を分散することができるか、または透過性熱可塑性材料を用いてフィルターハウジング１１４を形成する場合、射出成形前にフィルターハウジング材料中に緑色顔料を分散することができる。
【００３２】
単一の緑色顔料では、ディテクターシステムをいかに目標応答に一致させるかという点で限界がある。出願人は、目標応答とさらによく一致させるようにディテクターシステムを微調整するためにディテクターシステムの光路に黄色顔料をも組み入れることが好ましいことを見いだした。好ましくは、黄色顔料を吸収素子１２１ｂ中の緑色顔料と混合する。有機顔料および無機顔料の両方を使用することができるが、高いピーク光透過および目標応答へのよい一致を達成する能力が理由で、有機顔料が好ましい。黄色顔料は、少なくとも２つのタイプの黄色の混合物、すなわち、比較的長波長（「赤味を帯びている」）の黄色と比較的短波長（「青味を帯びている」）の黄色との混合物を含むことができる。これについては、以下で詳述する。
【００３３】
好適な有機黄色顔料の例としては、アセト酢酸アニリドモノアゾ顔料、たとえば、ハンザイエローＧ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ピグメントイエロー−１、本明細書中ではＰＹ−１と略記する）、ハンザイエロー１０Ｇ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ＰＹ−３）、ハンザイエローＲＮ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ＰＹ−６５）、ハンザブリリアントイエロー５ＧＸ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ＰＹ−７４）、ハンザブリリアントイエロー１０ＧＸ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ＰＹ−９８）、パーマネントイエローＦＧＬ（ＰＹ−９７）、シムラレーキファーストイエロー６Ｇ（ＰＹ−１３３）、リオノールイエローＫ―２Ｒ（ＰＹ−１６９）、アセト酢酸アニリドジスアゾ顔料、たとえば、ジスアゾイエローＧ（ＰＹ−１２）、ジスアゾイエローＧＲ（ＰＹ−１３）、ジスアゾイエロー５Ｇ（ＰＹ−１４）、ジスアゾイエロー８Ｇ（ＰＹ−１７）、ジスアゾイエローＲ（ＰＹ−５５）、パーマネントイエローＨＲ（ＰＹ−８３）、アゾ縮合顔料、たとえば、クロモフタルイエロー３Ｇ（ＰＹ−９３）、クロモフタルイエロー６Ｇ（ＰＹ−９４）、ベンズイミダゾロンモノアゾ顔料、たとえば、ホスタパームイエローＨ３Ｇ（ＰＹ−１５４）、ホスタパームイエローＨ４Ｇ（ＰＹ−１５１）、ホスタパームイエローＨ２Ｇ（ＰＹ−１２０）、ホスタパームイエローＨ６Ｇ（ＰＹ−１７５）、ホスタパームイエローＨＬＲ（ＰＹ−１５６）、イソインドリノン顔料、たとえば、イルガジンイエロー３ＲＬＴＮ（ＰＹ−１１０）、イルガジンイエロー２ＲＬＴ、イルガジンイエロー２ＧＬＴ（ＰＹ−１０９）、ファストゲンスーパーイエローＧＲＯＨ（ＰＹ−１３７）、ファストゲンスーパーイエローＧＲＯ（ＰＹ−１１０）、サンドリンイエロー６ＧＬ（ＰＹ−１７３）、ならびに他の顔料、たとえば、インダントロン顔料、たとえば、フラバントロン（ＰＹ−２４）、アントラピリミジン（Ａｎｔｈｒａｍｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（ＰＹ−１０６）、フタロイルアミド型アントラキノン（ＰＹ−１２３）、ヘリオファーストイエローＥ３Ｒ（ＰＹ−９９）、金属錯体顔料、たとえば、アゾニッケル錯体顔料（ＰＹ−１５０）、ニトロソニッケル錯体顔料（ＰＹ−１５３）、アゾメチン銅錯体顔料（ＰＹ−１１７）、キノフタロン顔料、たとえば、フタルイミドキノフタロン（ＰＹ−１３８）、パリオトールイエローＤ１８１９（ＰＹ−１３９）、イソインドリン顔料、たとえば、パリオトールイエローＤ１１５５（ＰＹ−１８５）、およびベンズイミダゾロン顔料、たとえば、トナーイエローＨＧＴＲＡＮ（ＰＹ−１８０）が挙げられる。これらのうちで、ＰＹ−１５０、ＰＹ−１３８、ＰＹ−１３９、ＰＹ−１８５、ＰＹ−１８０、およびＰＹ−１１０が好ましい。なぜなら、これらの顔料を用いれば、分光視感効率とのよりよい一致が得られるとともに、これらの顔料は高い耐候性を有するからである。柔軟性が付与されるため、単一層中に着色剤を一緒に混合するかまたは光路中のいずれかの個別層中に提供するかにかかわらず、複数の異なる着色剤を組み合わせて目標関数とさらによく一致するように吸収素子を形成することができる。たとえば、少なくとも２種の異なる黄色顔料を組み合わせることができる。黄色顔料は、一般的には、約４００〜４５０ｎｍの間の青色光に対して高い吸収率（約１０％未満の透過パーセント）を有し、かつ約５５０〜７００ｎｍの間の波長で低い吸収率（約９０％超の透過パーセント）を有する。カットオン遷移は、これらの２つの領域を分離させる。また、カットオン遷移は、黄色顔料ごとに波長が異なりうる。たとえば、黄色顔料ＰＹ−１３９は、赤味を帯びた黄色であり、約５２０ｎｍにカットオン遷移（５０％遷移点で測定される）を有し、一方、ＰＹ−１８０は、約４９０ｎｍにカットオン遷移を有する。
【００３４】
素子１２１ｂを形成するのに好適なマトリックス材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、ならびにポリプロピレン、セロファン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、トリアセチルセルロース、ポリエチレン、ポリビニルクロリド、ポリビニルアルコール、フッ素含有樹脂、塩素化ゴム、およびイオノマーのような良好な熱安定性を有するプラスチックが挙げられる。基材の厚さは、好適な強度および光透過率を得るために材料に依存するが、典型的には、たとえば、１０〜２００μｍの範囲である。
【００３５】
素子１２１ｂを形成するために、架橋可能な樹脂組成物を使用することができる。より詳細には、モノマーと不飽和結合を有するオリゴマーとの電子ビームキュアー性生成物またはＵＶキュアー性生成物、および樹脂中に反応性基を有する熱可塑性樹脂とポリイソシアネートもしくはグリシジル化合物との反応キュアー性生成物が挙げられる。樹脂中に反応性基を含有する上記の熱可塑性樹脂として、当技術分野で公知の樹脂、たとえば、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸、スチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレンアクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ビニル樹脂（たとえば、ポリビニルクロリド樹脂およびポリビニルアルコール樹脂）、セルロース樹脂（たとえば、セルロース樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、およびセルロースアセテート樹脂）、ポリビニルアセタール樹脂（たとえば、ポリビニルアセトアセタール樹脂およびポリビニルブチラール樹脂）、シリコーン変性樹脂、ならびに長鎖アルキル変性樹脂などを使用することができる。とりわけ、ポリアクリル酸エステル樹脂およびポリアクリル酸スチレン樹脂が好ましい。
【００３６】
そのようなバインダー樹脂の硬化（すなわち、キュアリング）方法は、とくに限定されるものではなく、加熱および電離放射線照射を包含しうる。種々のイソシアネート硬化剤が以前から知られており、なかでも、付加物形態の芳香族イソシアネートが好ましい。たとえば、市販されている製品のうちで、タケネート（ＴＡＫＥＮＡＴＥ）（武田薬品工業株式会社により製造されている）、バーノック（ＢＵＲＮＯＣＫ）（大日本インキ化学工業株式会社により製造されている）、コロネート（Ｋｏｒｏｎａｔｅ）（日本ポリウレタン工業株式会社により製造されている）、およびディスモジュール（Ｄｉｓｍｏｄｕｌｅ）（バイエル・カンパニー（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏ．）により製造されている）が挙げられる。イソシアネート硬化剤の場合と同じように、種々のエポキシ硬化剤が以前から知られており、市販品としては、エピコート（ＥＰＩＫＯＴＥ）８２８（油化シェルエポキシ株式会社により製造されている）のようなビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、およびエピコート（ＥＰＩＫＯＴＥ）１８０Ｓ８０（油化シェルエポキシ株式会社により製造されている）のようなノボラックエポキシ樹脂、ならびにデナコール（Ｄｅｎａｃｏｌ）ＥＸ−６１４（ナガセケムテックス株式会社により製造されている）のようなソルビトールエポキシ樹脂が挙げられる。添加されるポリイソシアネートおよびエポキシ樹脂の量は、使用される上記のバインダー樹脂１００重量部を基準にして、好ましくは５〜１００重量部の範囲、より好ましくは２０〜８０重量部の範囲である。添加剤の量が少なすぎる場合、架橋密度が小さくなり、結果として、耐熱性および耐薬品性が不十分になる。添加剤の量が多すぎる場合、コーティング液のポットライフが短くなり、コーテッド表面はかなり粘着性になり、結果として、製造プロセス時の取扱いが困難になるなどの不都合を生じる。
【００３７】
架橋可能な樹脂組成物として、モノマーと不飽和結合を有するオリゴマーとの電子ビーム硬化性生成物またはＵＶ硬化性生成物を使用することができる。少なくとも１つの重合性炭素−炭素不飽和結合を有する化合物を硬化用バインダーとして使用することができる。とくに、本発明で使用可能な化合物としては、アリールアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソデシル（ｉｓｏｄｅｘｙｌ）アクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオール（ｂｕｔａｄｉｏｌ）ジアクリレート、１，５ペンタンジオール（ｐｅｎｔａｄｉｏｌ）ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル−トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリールフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、およびアクリレート基をメタクリレート基で置換した上記の化合物、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、アクリレートモノマー、たとえば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバル酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノールエチレンオキシド変性アクリレート、フェノールプロピレンオキシド変性アクリレート、Ｎ−ノニル（ｎｉｎｙｌ）−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキシド変性ジアクリレート、ペンタエリトリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシド変性トリアクリレート、イソシアヌル酸エ���レンオキシド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリアクリレート、ペンタエリトリトールペンタアクリレート、ペンタエリトリトールヘキサアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、およびアクリレート基をメタクリレート基で置換した上記の化合物、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基が結合されたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基が結合されたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基が結合されたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基が結合されたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基が結合されたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基が結合されたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂が挙げられる。
【００３８】
これらは単に使用可能な硬化用バインダーの例にすぎず、使用可能な硬化用バインダーはこれらの例に限定されるものではない。そのような硬化用バインダーの含有率は、好ましくは、全固体成分の１０〜４０重量％の範囲である。
【００３９】
好ましくは、吸収素子１２１ｂは、目標関数とよく一致する可視領域の性能を有するディテクターシステムに提供する主要なシステムコンポーネントである。干渉素子１２１ａは、これとは対照的に、その透過率が可視域全体にわたり比較的一定しているので、可視領域におけるディテクターシステムの性能にそれほど影響を及ぼさない。しかしながら、干渉素子１２１ａは、望ましくは、近赤外領域で主要な影響を及ぼすことにより、その波長領域におけるディテクターアセンブリー１１２の高い感度を打ち消すブロッキング機能（低透過率、高反射率）を提供する。この構成の利点は、近赤外ブロッキングと、ヒトの眼の応答に一致させるのに必要な可視領域における正確な変動（鐘形関数）と、の両方を提供する干渉素子よりも、干渉素子１２１ａのほうが、はるかに単純でかつロバスト性のある設計を行いうることである。単純でロバスト性のある設計が行えるので、干渉素子の歩留まりが高くなり、廃棄物が減少する。好ましい構成の他の利点は、オフアクシス性能がより良好なことである。吸収素子の透過スペクトルは、干渉素子の透過スペクトルよりも、入射角の関数として波長シフトを起こしにくい。広幅の入射光円錐でディテクターシステム１００を照明する光学系では、このことの重要性は増大する。干渉素子の近赤外反射帯域が可視スペクトルの赤色部分に波長シフトしても、可視領域全体にわたり所要の応答を提供するように使用される鐘形関数が同一の波長シフトを起こしたときよりも、性能に及ぼす影響は少ない。したがって、可視領域の鐘形関数を主として吸収コンポーネントに関連づけ、可視域以外（近赤外および場合により紫外）の光の除去を主として干渉リフレクターに関連づけることが有利である。
【００４０】
図３は、ディテクターシステム１００の全分光応答への種々のシステムコンポーネントの寄与を理想化された形で示している。曲線２００は、典型的なシリコンフォトダイオードディテクターの分光応答度（たとえば、アンペア／ワット単位）を表している。そのようなディテクターは、可視領域でスペクトルの長波長（赤色）端に向かって斜めに伸び、約１１００〜１２００ｎｍの間で急激に低下して無視できるようになるまで近赤外中で増大し続ける応答を有する。ディテクターはまた、紫外領域（約４００ｎｍ未満）でも無視できない応答度を有しうる。曲線２０２は、吸収素子１２１ｂの透過パーセントを表している。好ましくは、そのような層は、緑色顔料と黄色顔料の両方を分散して含む。曲線２０２は、可視領域でほぼ鐘形応答を提供するだけでなく、ディテクター応答度２００がかなり大きい他の波長で（不適切に）顕著な光漏れを呈する。図示されているように、紫外におけるいくらかの漏れが珍しいことではないのと同じように、近赤外における大量の光漏れも、珍しいことではない。法線入射時における干渉素子の透過パーセントを表す曲線２０４は、短波長帯域端２０４ａおよび長波長帯域端２０４ｂにより境界づけられた強い反射帯域を有する。反射帯域の高反射率は、帯域のほとんどにわたり、低い透過パーセント、好ましくは約５％未満、より好ましくは約２％未満、さらには１％未満の透過パーセントを提供する。半値透過点または半値反射点として測定される帯域端２０４ａは、先に説明した理由で、好ましくは可視領域に近接し、好ましくは約６００〜８５０ｎｍ、場合により約６３０〜７７０ｎｍに位置する。帯域端２０４ａが７００ｎｍを実質的に越えて設定される場合、米国特許第６，０４９，４１９号明細書（ホイートリー（Ｗｈｅａｔｌｅｙ）ら）（参照により本明細書に組み入れられるものとする）に記載されているような追加のアブソーバーまたはリフレクターを、吸収素子、干渉素子、またはそれらの任意の組合せに組み入れて、約７００ｎｍと帯域端２０４ａとの間のギャップで法線角の近赤外光をブロッキングすることができる。
【００４１】
半値透過点または半値反射点として測定される長波長帯域端２０４ｂは、好ましくは、ディテクターの応答が減少する長波長領域に近接し、そしてディテクター応答度が赤外領域中にどの程度まで伸びているかに依存して、斜入射光による角度シフトを許容し製造許容差に適合するように、好ましくは、ディテクター応答度が無視できるようになる波長よりも少なくとも約５０ｎｍ長波長側に置かれる。シリコンフォトダイオードの場合、帯域端２４０ｂは、好ましくは約１１５０〜１２００ｎｍの間、場合により約１２００〜１３５０ｎｍに置かれる。しかしながら、干渉素子が１／４波長スタックまたは顕著な三次反射を生成する他の構造を含んでいれば、より高次の反射帯域が紫外領域に存在し（図３に部分的に示されている）、長波長帯域端２４０ｂが約１２００ｎｍ以上に位置すれば、可視スペクトルの青色端に部分的に入り込む可能性があることに留意されたい。三次以上の反射帯域は、紫外領域におけるディテクターシステム応答を許容しうる程度に低いレベルに保持するのに役立ちうる（吸収素子がその波長領域で顕著な透過率を有する場合）。長波長光がディテクターに達してそれを作動させることがないように適切にブロッキングするのに十分な程度に長くない波長に長波長帯域端２０４ｂが置かれている場合、とりわけ、（用途に特有な）最大設計角度までの斜角で光が入射するのであれば、短波長側への帯域端２０４ｂの移動を考慮に入れる場合、米国特許第６，０４９，４１９号明細書（ホイートリー（Ｗｈｅａｔｌｅｙ）ら）に記載されているような追加のアブソーバーまたはリフレクターを、吸収素子、干渉素子、または任意のそれらの組合せに組み入れて、ディテクター応答の長波長端と斜角シフト帯域端２０４ｂとの間のギャップに置かれた波長をもつ長波長光をブロッキングすることができる。法線入射帯域端２０４ｂが、たとえば、１１５０〜１２００ｎｍの間に置かれている場合、そのような帯域端は、適正な設計角度内の斜入射光に対して実質的に１１５０ｎｍ未満にシフトする可能性がある。
【００４２】
曲線２０４はまた、可視領域のほとんどにわたり比較的高い透過パーセントを呈し、好ましくは４００〜７００ｎｍで平均して少なくとも５０％以上、より好ましくは少なくとも７０％、さらには少なくとも８０％の透過パーセントを呈する。
【００４３】
ディテクターシステム応答（上記のＤ（λ））は、曲線２０６により表される。その曲線は、ディテクター表面に当たるまでの入射光の経路中のすべてのシステムコンポーネントの分光応答（この例では、曲線２００、２０２、および２０４である）の積である。曲線２０６（およびシステム応答Ｄ（λ））はまた、好ましくは規格化される。すなわち、最大値が１になるように換算定数を掛ける。その結果として、曲線２０６は、好ましくは、ヒトの眼の明所視応答または類似の目標応答とのよい一致を示す。
【００４４】
いくつかのシステムコンポーネントは、所望の全体性能を保証するために、他のものよりも容易に制御される。たとえば、半導体フォトダイオードの分光応答度を改変するための技術はかなり存在するが、本発明の説明の目的では、システム応答のディテクター成分（曲線２００）は、非制御変数とみなされる。一方、干渉素子１２１ａは、公知のごとく、所望の公称透過率または公称反射率の関数を有するように設計することができるが、たとえば、他のシステムコンポーネントのロット間変動を補償するために、その透過率関数を調整することは、製造プロセスの複雑な特性ならびにそのようなプロセスの変更に伴う困難および／または高い経常外コストが理由で、好ましくない。それと比較して、吸収素子１２１ｂの作製およびその調整は、比較的単純であり、（適切なマトリックス材料および顔料（複数も可）を選択した後）、顔料の濃度および素子の厚さを制御することが必要とされる。したがって、好ましくは、ディテクターアセンブリー１１２、干渉素子１２１ａ、および任意の他のシステムコンポーネントの分光特性を測定した後および／または他の方法で取得した後、吸収素子１２１ｂを作製する。計算および／または試行錯誤を通じて、目標応答からの平均偏差を最小化するように、顔料濃度および素子１２１ｂの厚さを制御する。光フィルターの分光透過率は、たとえば、次のように設計される。
【００４５】
最初に、少なくとも可視領域および近赤外領域でディテクターの分光感度を測定し、さらに、少なくとも同一の波長領域にわたり干渉素子１２１ａの分光感度（分光透過）を測定する。また、吸収素子１２１ｂで使用される顔料の吸光係数を、所定の波長領域で測定する。吸光係数をランベルト・ベールの法則の一般式に代入して、吸収素子１２１ｂの分光透過率の計算に必要な式を取得する（ただし、独立変数として顔料の濃度およびフィルムまたは他の基体の厚さを用いる）。２種以上の顔料を使用する場合、それらが独立して作用し、素子１２１ｂ中に均一に含有されると仮定する。
【００４６】
ディテクター感度、干渉素子感度、ランベルト・ベール式、および換算係数を用いて、規格化システム応答関数Ｄ（λ）を計算し、先の式（１）の性能指数ＦＭを、独立変数（顔料の濃度および吸収素子の厚さ）の関数として数学的形式で取得する。その後、たとえば、シンプレックス法（逐次近似により最適解を取得するために線形計画法で使用される有限再帰アルゴリズム）を用いて、コンピューターシミュレーションを行うことにより、それらの変数の最適値を決定し、それに従って、フィルムのような素子を作製する。この計算法の代わりに、実験などを利用する試行錯誤法を用いて、可視光補正部材の厚さならびに緑色顔料および黄色顔料の濃度およびその比の最適値を決定する。
【００４７】
上述したように、吸収素子１２１ｂ中の緑色および黄色顔料の濃度は、素子の厚さに依存する。したがって、濃度は一意的に規定されないが、一般的には、それらが分散される層の１０〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲である。
【００４８】
ＰＣＴ国際公開第９９／３９２２４号パンフレット（アウダーカーク（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ）ら）に記載されているように、ＥＭＩシールド層、帯電防止層、ＵＶカット層、防汚層などのような追加の層および素子を、ディテクターシステムで使用することもできる。追加層の他の例は、反射防止コーティングである。ディテクターシステムの許容角度を増大させるために、ならびに入射光の空間的変動および／または角度変動にそれほど敏感でないディテクターシステムを作製するために、ディフューザーを使用することもできる。好ましくは、ディフューザーは、全可視スペクトルにわたり高い透過パーセント（少なくとも約９０％、より好ましくは少なくとも約９５％）を有するだけでなく、高いヘイズ値（少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約８５％）を有し、その結果、たとえほぼすべての入射光がディフューザーを透過したとしても、光は広い円錐角で拡がる。好適な１つのディフューザーは、モデル１００ＬＳＥとして株式会社きもとから入手可能である。これは、可視透過率９５．４％およびヘイズ８３．９％を有する。モデル１００ＬＳＥディフューザーは、厚さ１００μｍのＰＭＭＡフィルム上にＰＭＭＡ粒子層（平均粒度３０μｍ）を含む。他の好適なディフューザーは、モデルＴＲＸ−１１０としてレイコ・リミテッド（Ｒｅｙｃｏ  Ｌｔｄ．）から入手可能であり、可視透過率９７．７％およびヘイズ８９．８％を有する。いくつかの用途では、単一の操作で両方をコーティングできるように、吸収素子マトリックス中に拡散素子を混合することが望ましいこともある。
【００４９】
フィルターアセンブリー１１０、ディテクターアセンブリー１１２、およびそれらのコンポーネントに対して、多種多様な構成が可能である。素子１２１ａ、１２１ｂを個別に作製し、次に、透過性接着剤層で固着一体化させることができる。また、介在スペース、ウィンドウ、または先に挙げたような他の光学素子を用いてまたは用いずに、それらを単純に互いにスタッキングすることができる。いくつかの構成では、すでに作製されている干渉フィルムに吸収素子１２１ｂを顔料着色樹脂として適用し、続いて、キュアリングステップを行うことができる。そのような場合、スピンコーティングのようなバッチ法、またはナイフコーティング、ダイコーティングなどのような連続法を用いて、顔料着色樹脂を適用することができる。
【００５０】
素子１２１ａ、１２１ｂは、他の選択肢として、たとえば、干渉フィルムの１層以上の層中に、具体的には、干渉フィルムに含まれうる任意のスキン層（光学的に厚肉の層）中に、顔料または他の着色剤を組み込むことにより、単一基体またはフィルムとして作製することができる。干渉素子１２１ａが光学的透明接着剤層により連結された２枚以上の多層光学フィルムのラミネートである場合、吸収着色剤の一部または全部をラミネートの接着剤層中に組み込むことができる。
【００５１】
さらに他の方法では、吸収素子を顔料着色樹脂として他の表面に適用し、たとえば、ディテクターのアクティブ表面１２２に直接適用し、その後、キュアーされることができる。図２ａを参照されたい。そのような場合、顔料着色樹脂を半導体ウェーハ上にスピンコーティングし、ダイシングにより多数の個別ディテクターを得ることができる。ダイシングの前に、必要に応じて熱または放射線を適用することにより樹脂をキュアーさせる。キュアーされた樹脂を標準的フォトリソグラフィー技術によりパターン化する処理は、たとえば、電気接触用の基材の領域を露出させるために、行うことも可能である。吸収素子はまた、それぞれ部分的に所要の吸収関数に寄与する異なる層またはフィルムを含みうる。たとえば、吸収素子１２１ｂは、緑色顔料着色フィルムと、個別の黄色顔料着色フィルムと、を備えることができる。ディテクターまたは他の基材に顔料着色樹脂を適用する他の方法、たとえば、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷などを使用することができる。
【００５２】
素子１２１ａ、１２１ｂが、異なるコンポーネントとして保持される場合、吸収素子は、光路中で干渉素子の前に配置することができるか（すなわち、ディテクターアクティブ領域に向かって伝播する光は、干渉素子を透過する前に吸収素子を透過する）、またはその逆に配置することができる。吸収素子が干渉素子の前にある場合、ディテクターシステムにより反射される光が少なくなるので、迷光が減少する。干渉素子が吸収素子の前にある場合、光フィルターに吸収される光の全量が少なくなるので、長寿命化に有益でありうる。
【００５３】
吸収素子は、その全体または一部をフィルターハウジング１１４中に組み込むことができる。図２ｂに示されるように、フィルターハウジングは、フィルターアパーチャーを有する必要はないが、その代わりに、１種以上の着色剤を分散して含む部分的に透過性の上側部分１１４ｃを備えることができる。そのような場合、フィルターハウジングは、ディテクターアセンブリーを挿入するために、１つのアパーチャー１１８だけを有することができる。さらに、先に参照したポッティング材料中に１種以上の着色剤を分散することができる。その後、そのようなポッティング材料は、ディテクターアセンブリー１１２をフィルターハウジング内の所定の位置に保持することおよび少なくとも部分的に可視光をフィルタリングすることの２重の目的を果たしうる。
【００５４】
自動化製造のために、干渉素子１２１ａの長い個別ストリップを、より大きい部片から、たとえば、そのようなフィルムのシートまたはロールから、切り出すことができる。干渉フィルムが先に記載したような高分子マイクロ層のスタックを含む場合、非接触レーザー切断技術は、機械的切断技術よりも好ましい。なぜなら、前者は、デラミネーションをより起こしにくいストリップの境界またはエッジを生成するからである。好ましくは、レーザー切断操作時に干渉素子１２１ａを除去可能なライナーで覆い、次に、切断の結果として形成されたライナーの個別ストリップを、接着テープにより、素子１２１ａの対応するストリップから取り除く。図１および２に示されるような複数のフィルターハウジングハーフ１１４ａ、１１４ｂを同時に接合一体化させて、素子１２１ａのストリップに沿って均等に離間して配置された実質的に等しいフィルターハウジング１１４のリニアーアレイを形成することができる。個別のフィルターハウジングが望まれる場合、素子１２１ａのストリップ（好ましくはフィルムまたはフィルム体）をハウジング間で切断することができる。２００２年１０月１０日出願の「多層光学フィルムをクリーンにかつ迅速に細分割する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｓｕｂｄｉｖｉｄｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  Ｃｌｅａｎｌｙ  ａｎｄ  Ｒａｐｉｄｌｙ）」という名称の米国特許出願第１０／２６８，１１８号明細書を参照されたい。同様に２００２年１０月１０日出願の「デラミネーションを抑制する溶融帯を有する多層光学フィルム（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  Ｗｉｔｈ  Ｍｅｌｔ  Ｚｏｎｅ  ｔｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）」という名称の米国特許出願第１０／２６８，３５４号明細書に記載されているように、レーザー切断システムはまた、デラミネーションを抑制する溶融帯を有する干渉素子を提供するためにも、使用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下の実施例では、種々のシステムコンポーネントを次のように作製または取得した。
【００５６】
緑色インク（Ｇ１）
サンドミルを用いて、１００重量部の緑色顔料タイプＰＧ−３６（クラリアント・ゲーエムベーハー（Ｃｌａｒｉａｎｔ  ＧｍｂＨ）により商品名ホスタパーム・グリーン８Ｇ（Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｇｒｅｅｎ  ８Ｇ）として販売されている）および３５重量部の顔料分散剤（ビーワイケー・ヘミー（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ）により商品名ディスパービク２０００（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  ２０００）として販売されている）を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとブチルセロソルブとの８５：１５溶媒混合物中に分散した。固体成分の含有率は、２７％であった。解析目的のために、インクをガラス基材に適用し、約８０℃の対流式オーブンを用いて約０．５μｍの厚さになるようにキュアーさせた。こうして調製された緑色顔料の透過パーセントを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。これを図４に曲線ＰＧ−３６として示す。
【００５７】
第１の黄色インク（Ｙ１）
サンドミルを用いて、１００重量部の黄色顔料タイプＰＹ−１３９（バスフ（ＢＡＳＦ）により製造されているパリオトールイエローＤ１８１９）および１５重量部の顔料分散剤（ビーワイケー・ヘミー（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ）により商品名ディスパービク２０００（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  ２０００）として販売されている）を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとブチルセロソルブとの８５：１５溶媒混合物中に分散した。固体成分の含有率は、２５％であった。解析目的のために、インクをガラス基材に適用し、約８０℃の対流式オーブンを用いて約０．５μｍの厚さになるようにキュアーさせた。こうして調製された黄色顔料の透過パーセントを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。これを図４に曲線ＰＹ−１３９として示す。
【００５８】
第２の黄色インク（Ｙ２）
サンドミルを用いて、１００重量部の黄色顔料タイプＰＹ−１８０（クラリアント・ゲーエムベーハー（Ｃｌａｒｉａｎｔ  ＧｍｂＨ）によりＨＧＴＲＡＮイエロートナーとして販売されている）および５０重量部の顔料分散剤（ビーワイケー・ヘミー（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ）により商品名ディスパービク２０００（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  ２０００）として販売されている）を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとブチルセロソルブとの８５：１５溶媒混合物中に分散した。固体成分の含有率は、２５％であった。解析目的のために、インクをガラス基材に適用し、約８０℃の対流式オーブンを用いて約０．５μｍの厚さになるようにキュアーさせた。こうして調製された黄色顔料の透過パーセントを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。これを図４に曲線ＰＹ−１８０として示す。
【００５９】
第１の混合インク組成物（ＧＹ１）
先に記載したように調製したＧ１、Ｙ１、およびＹ２を、ＰＧ−３６：ＰＹ−１３９：ＰＹ−１８０＝５４：３５：１１の最終顔料比で混合した。スチレン−アクリル酸樹脂（ジョンソン・ポリマー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）により商品名ジョンクリル６９０（Ｊｏｈｎｃｒｙｌ  ６９０）として販売されている）およびエポキシ樹脂（ナガセケムテックス株式会社により製造されているタイプデナコール（Ｄｅｎａｃｈｏｒ）ＥＸ６１４）を３：１の比でバインダー樹脂として添加し、顔料の最終比率が２５重量％になるように調整した。最終インク組成物の溶媒組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：トルエン：ブチルセロソルブ＝７５：１５：１０であり、固体成分の含有率は、１７％であった。解析目的のために、インク組成物をガラス基材に適用し、約８０℃の対流式オーブンを用いて約１．７μｍの厚さになるようにキュアーさせた。こうして調製された第１の混合顔料の透過パーセントを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。これを図５に曲線ＧＹ１として示す。
【００６０】
第２の混合インク組成物（ＧＹ２）
先に記載したように調製したＧ１およびＹ１を、ＰＧ−３６：ＰＹ−１３９＝５０：５０の最終的な顔料比で混合である。スチレン−アクリル酸樹脂（ジョンソン・ポリマー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）により商品名ジョンクリル６９０（Ｊｏｈｎｃｒｙｌ  ６９０）として販売されている）およびエポキシ樹脂（ナガセケムテックス株式会社により製造されているタイプデナコール（Ｄｅｎａｃｈｏｒ）ＥＸ６１４）を３：１の比でバインダー樹脂として添加し、顔料の最終比率が２５重量％になるように調整した。最終インク組成物の溶媒組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：トルエン：ブチルセロソルブ＝７５：１５：１０であり、固体成分の含有率は、１７％であった。解析目的のために、インク組成物をガラス基材に適用し、約８０℃の対流式オーブンを用いて約１．７μｍの厚さになるようにキュアーさせた。こうして調製された第２の混合顔料の透過パーセントを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。これを図５に曲線ＧＹ２として示す。
【００６１】
第１の干渉素子（ＩＦ１）
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の９０／１０コポリマーから作製された低融点ｃｏＰＥＮと、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と、の交互層を約２７７℃で共押出して、低融点ｃｏＰＥＮから構成された２層の外側スキン層間に挟設された２２４層の個別層を有する押出物を形成することにより、高分子多層干渉フィルムを作製した。これらの層は、スタックに垂直な軸に沿ってほぼ直線的厚さ勾配を有する１１２のユニットセルから本質的になる光学パケットを規定した。パケットの一方の側に位置する最も厚いユニットセルは、パケットの他方の側に位置する最も薄いユニットセルの約１．３倍の厚さである。光学パケットを非対称的に多重化することにより、外側スキン層およびパケット間の内部ポリマー境界層（ＰＢＬ）と共に４４８層の個別層を有する多層光学フィルム構成体を得た。光学パケットの一方が他方のパケットの全厚さの約１．３倍の全厚さをもつように、層の多重化を行った。押出物をチルローラー上で急冷し、キャスト多層フィルムを形成した。縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）にそれぞれ延伸比３．４：１および３．４：１を用いてキャストフィルムを逐次的に延伸し、ｃｏＰＥＮ層の面内屈折率（ｎ1x、ｎ1y）および面外屈折率（ｎ1z）がそれぞれ約１．７４４、１．７２０、および１．５０８であり、ＰＭＭＡ層の面内屈折率（ｎ2x、ｎ2y）および面外屈折率（ｎ2z）がそれぞれ約１．４９５、１．４９５、および１．４９５である完成フィルムを作製した。屈折率はすべて、メトリコン（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ）表面波キャラクタリゼーションデバイスにより５５０ｎｍで測定した。完成フィルムは、２つの光学パケットを含み、それぞれ１／４波長設計であり、それぞれフィルムの平面に垂直な軸に沿ってほぼ直線的厚さ勾配を有し、これにより各光学パケット内で一連の反射波長が生成されるようにした。完成フィルムで最も厚いユニットセルは、完成フィルムで最も薄いユニットセルの厚さの約１．８倍の厚さを有し、これは、約６６５ｎｍ〜１２２０ｎｍの一連の反射波長に対応する。光学構造体の外側のスキン層は、約１１μｍ（０．４３ミル）の厚さの低融点ｃｏＰＥＮであった。全フィルム厚さは、約９０μｍ（３．７ミル）であった。
【００６２】
先に記載したように作製された多層フィルムの実質的に等しい２つのロールを、それらの光学特性に基づいて選択し、コロナ処理を施して固着性を改良した。コロナ処理フィルムのうちの一方に約１２２μｍ（５ミル）のＵＶ開始型接着剤をコーティングし、ＵＶ光を照射して接着剤のキュアプロセスを活性化させた。接着剤は、ホットメルト押出法により作製されたものであり、熱可塑性物質成分（エチレンビニルアセテート）と、キュアー性樹脂成分（エポキシとポリオールの混合物）と、光開始剤成分（トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩）と、の均一混合物であった。その後、２枚の多層フィルムをラミネートして一体化させ、２５℃（８０°Ｆ）の１０分間ヒートソークによりラミネート接着剤のキュアリングを加速させた。得られたフィルム体または干渉素子（「ＩＦ１」）は、２枚の多層光学フィルム間に透明接着剤層を挟設してなるものであった。素子は、ロールの形態であり、約３００μｍ（１２．４ミル）の厚さを有していた。
【００６３】
このように構築された干渉素子ＩＦ１は、法線入射光に対して、近赤外波長領域では反射帯域を呈し、可視領域では透過帯域を呈した。透過パーセントは、約４５０〜６４０ｎｍでは約７０％以上、約７００〜１１４０ｎｍでは１％未満、６８０〜７００ｎｍおよび１１４０〜１１６０ｎｍでは５％未満であった。２００〜１３００ｎｍの非偏光法線入射光を用いて日立モデルＵ−４０００分光計により透過パーセントを測定した。これを図５に曲線２０４として、図３に曲線ＩＦ１として示す。
【００６４】
第２の干渉素子（ＩＦ２）
吸収性ガラスフィルター基材上に堆積された無機誘電体多層フィルム（まとめて干渉素子「ＩＦ２」と呼ぶ）を、ヤフー（Ｙａｈｏｏ）ディジタルビデオカメラ（モデル０３−１４６）から取り出した。これらの実施例の目的で、最初にＩＦ２をディテクターに結合したが、分離した状態であった。ＩＦ２フィルムガラス基材組合せ物またはフィルム体は、約１ｍｍの物理的厚さおよび約１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形アパーチャーサイズを有していた。法線入射時の透過スペクトルを日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。また、結果を図５に曲線ＩＦ２として示す。
【００６５】
ディテクター
シリコンＰＩＮフォトダイオードディテクター（モデルＳ７３２９）を浜松ホトニクス株式会社から入手した。ディテクターは透明プラスチックパッケージおよび２ｍｍ×２ｍｍのアクティブ領域を備える。ディテクターの分光応答度を日立モデルＵ−４０００分光計により２００〜１３００ｎｍで測定した。結果を図３に曲線２００として示す。
【００６６】
一般的手順
実施例１〜６のいずれにおいても、インク組成物のうちの１つをベース層の第１の主面上にコーティングし、キュアーさせて吸収性フィルムを形成した。いくつかの場合には、ベース層は、干渉素子ＩＦ１であり、他の場合には、それは、約５０μｍの厚さを有するプレーンポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人株式会社により製造されているタイプＯＸフィルム）であった。ベース層がＰＥＴフィルムである場合、アクリル系接着剤をベース層の第２の主面（第１の主面と反対側の表面）にコーティングし、接着剤コーテッド表面を１つの干渉素子（実施例１、４）に固着させるかまたはディテクター（実施例５）のアクティブ表面に固着させた。いずれの場合においても、Ｃ光源を用いて大塚電子モデルＭＣＰＤ２０００分光計により吸収素子（すなわち、キュアーされたインク層）それ自体のＣＩＥ三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を測定した。三刺激値からＣＩＥ１９３１標準色度値（ｘ，ｙ，ｚ）を次のように計算し、記録した。
【数２】
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また、いずれの場合においても、シリコンフォトダイオードを覆うように干渉素子と吸収素子の両方を配置し、ディテクターシステムを作製した。日立モノクロメーターを用いて３８０〜１２００ｎｍの波長領域でディテクターシステムの分光感度を測定した。波長ごとに、フォトダイオードにより発生された電流を電流電圧増幅器で電圧に変換し、電圧として測定した。これらの値を各波長で測定した後、相対分光感度の最大値が１．０になるように、測定値を得られた最大電圧値で割ってディテクターシステムの相対分光感度を取得した。その後、先の式１を用いて、標準的な明所視のヒトの眼の応答（同様に、１．０の最大値を有する規格化関数）からの相対分光感度の偏差を計算した。式１では７８０ｎｍを超えたときの性能が考慮されていないので、８００、９００、１０００、および１１００ｎｍの相対分光感度を別に記した。次に、８５℃および相対湿度８５％の環境中にディテクターシステムを２５０時間配置し、その後、光フィルターを目視検査してブリードおよび透過性低下の有無を調べた。結果を表１に示す。６つのそれぞれの実施例が近赤外波長で約１％以下のディテクターシステムの相対分光感度を呈し、それぞれフォトピック関数Ｖ（λ）に対して２０％未満、いくつかの場合には１５％未満の性能指数ＦＭを達成したことに注目にされたい。
【００６７】
次に、以下に記載されているように比較例を構築し、その後、実施例と同じようにして、（１）明所視のヒトの眼の応答からの偏差、（２）８００、９００、１０００、および１１００ｎｍの相対分光感度、ならびに（３）８５℃および相対湿度８５％の環境中に２５０時間配置した後のブリードおよび透過性低下の有無を試験した。同様に結果を表１に示す。
【００６８】
実施例１
マイヤーバーを用いて混合インク組成物ＧＹ１をＰＥＴベースフィルム（帝人株式会社）上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色顔料層を有するＰＥＴフィルムを得た。このフィルムを７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３６８、ｙ＝０．５３２を有していた。アクリル系接着剤で吸収性フィルムを干渉フィルムＩＦ１に固着させた後、入射光が最初に吸収素子に、次に干渉素子に当たるように、組み合わされたフィルムをディテクター上に配置した。
【００６９】
実施例２
先に記載した「多層光学フィルムをクリーンにかつ迅速に細分割する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｓｕｂｄｉｖｉｄｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  Ｃｌｅａｎｌｙ  ａｎｄ  Ｒａｐｉｄｌｙ）」という名称の米国特許出願に記載されている手順を用いて、干渉素子ＩＦ１をレーザー切断し、ストリップを形成した。底部ライナーからストリップを取り出す前に、スピンコーターを用いて混合インク組成物ＧＹ２を干渉素子ＩＦ１上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色吸収性フィルムを有するポリマー多層干渉素子を得た。この組合せ物を７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３９１、ｙ＝０．５５１を有していた。底部ライナーからこの組合せ物のストリップを取り出し、射出成形機中に配置し、そして箱形フィルターハウジング（図１を参照）をストリップの周りに形成した。入射光が最初に吸収素子に、次に干渉素子に当たるように、得られたフィルターアセンブリーをディテクター上に配置した。
【００７０】
実施例３
先に記載した「多層光学フィルムをクリーンにかつ迅速に細分割する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｓｕｂｄｉｖｉｄｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  Ｃｌｅａｎｌｙ  ａｎｄ  Ｒａｐｉｄｌｙ）」という名称の米国特許出願に記載されている手順を用いて、干渉素子ＩＦ１をレーザー切断し、ストリップを形成した。底部ライナーからストリップを取り出す前に、スピンコーターを用いて混合インク組成物ＧＹ２を干渉素子ＩＦ１上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色吸収性フィルムを有するポリマー多層干渉素子を得た。この組合せ物を７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３９１、ｙ＝０．５５１を有していた。底部ライナーからこの組合せ物のストリップを取り出し、射出成形機中に配置し、そして箱形フィルターハウジング（図１を参照）をストリップの周りに形成した。入射光が最初に干渉素子に、次に吸収素子に当たるように、得られたフィルターアセンブリーをディテクター上に配置した。
【００７１】
実施例４
マイヤーバーを用いて混合インク組成物ＧＹ１をＰＥＴベースフィルム（帝人株式会社）上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色層を有するＰＥＴフィルムを得た。このフィルムを７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３６８、ｙ＝０．５３２を有していた。アクリル系接着剤で吸収性フィルムを干渉フィルムＩＦ２に固着させた後、入射光が最初に吸収素子に、次に干渉素子に当たるように、組合せ物をディテクター上に配置した。
【００７２】
実施例５
マイヤーバーを用いて混合インク組成物ＧＹ１をＰＥＴベースフィルム（帝人株式会社）上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色層を有するＰＥＴフィルムを得た。このフィルムを７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３６８、ｙ＝０．５３２を有していた。顔料着色層と反対側のＰＥＴフィルムの第２の主面上にアクリル系接着剤をコーティングし、アクリル系接着剤を介してフィルムをディテクターのアクティブ表面に直接固着させた。次に、干渉素子ＩＦ１を顔料着色層上に配置し、ディテクターシステムを形成した。
【００７３】
実施例６
スピンコーターを用いて混合インク組成物ＧＹ２を干渉素子ＩＦ１上にコーティングし、８０℃のオーブン中で有機溶媒を蒸発させた。乾燥後、厚さ１．７μｍの緑色／黄色吸収性フィルムを有するポリマー多層干渉素子を得た。この組合せ物を７０℃のオーブン中にさらに２４時間保持し、架橋反応を促進させた。緑色／黄色吸収性フィルムは、色度値ｘ＝０．３９１、ｙ＝０．５５１を有していた。組合せ物の部片を単純なはさみでカットした。顔料着色フィルムと反対側の組合せ物の表面にアクリル系接着剤を適用し、アクリル系接着剤を介して、得られた構成体をディテクターのアクティブ領域に直接固着させた。
【００７４】
比較例１
呉羽化学工業株式会社により製造されたプラスチック光フィルターを、株式会社アイ・オー・データ機器により製造されたＵＳＢ  ＣＣＤカメラから取得した。このフィルターをディテクターに連結させ、得られたディテクターシステムを、前の実施例のときと同様に測定し評価した。
【００７５】
比較例２
ＨＯＹＡ株式会社により製造された商用吸収ガラスフィルタータイプＣＭ５００を取得した。このフィルターをディテクターに連結させ、得られたディテクターシステムを、前の実施例のときと同様に測定し評価した。
【００７６】
比較例３
干渉素子ＩＦ２をディテクターに連結させ、得られたディテクターシステムを、前の実施例のときと同様に測定し評価した。
【００７７】
比較例４
ヒトの眼の応答の補正フィルターを有するシリコンフォトダイオードベースのディテクターシステムを入手した。ディテクターシステムは、浜松ホトニクス株式会社によりモデルＳ７１６０−０１として市販されたものである。補正フィルターは、吸収ガラスと併用された無機蒸気コーテッド誘電体多層フィルムを有していた。補正フィルターを商用ディテクターシステムの残りの部分から分離させ、前の実施例で使用したディテクターに連結させた。
【００７８】
【表１】
2005526976.tif 000005
【００７９】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく行われる本発明に対する種々の修正および変更は、当業者に自明なものであろう。また、当然のことながら、本発明は、本明細書に記載の例示的な実施形態に制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ディテクターシステムの斜視図である。
【図２】ディテクターシステム用のフィルターアセンブリーの断面図である。ここで、ディテクターアセンブリーは、完全に係合した状態でかつ仮想的に示されている。
【図２ａ】図２に類似するがそれとは別のフィルターアセンブリーの断面図である。
【図２ｂ】図２に類似するがそれとは別のフィルターアセンブリーの断面図である。
【図３】ディテクターシステムの種々のコンポーネントの相対分光透過または相対分光応答のグラフである。
【図４】透過パーセント対波長のグラフである。
【図５】透過パーセント対波長のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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