(57)【要約】【課題】第一の透過波長帯及び第二の透過波長帯を持つ光学フィルタを実現するとともに、層数を抑制しつつ、透過帯域における曇りやリップルの発生を低減して高い透過率を得る光学フィルタ等を提供する。【解決手段】光学フィルタ１０は、基板１１と、基板上に複数の層が形成された光学薄膜部２０とを備えている。光学薄膜部２０は、基板１１に近い側から順に、低屈折率材料からなる低屈折率層１３と高屈折率材料からなる高屈折率層１２とを交互に積層して構成される第一のＳＷＰＦ２２と、低屈折率層１３と高屈折率層１２とを第一のＳＷＰＦ２２のそれらと異なる膜厚で交互に積層して構成される第二のＳＷＰＦ２３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つ光学フィルタであって、
基板と、前記基板上に複数の層が形成された光学薄膜部とを備えており、
前記光学薄膜部が、前記基板に近い側から順に、
屈折率の異なる二種類の材料である低屈折率材料と高屈折率材料とを交互に積層して構成される第一のショートウェーブパスフィルタと、
前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらと異なる膜厚で交互に積層して構成される第二のショートウェーブパスフィルタとを有する、
ことを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
Ｌを前記低屈折率材料の１／４光学膜厚、Ｈを前記高屈折率材料の１／４光学膜厚、ｍ，ｎを膜の繰り返し回数、Ｍ，Ｎ，Ｘを係数と各々定義すると、
前記第一のショートウェーブパスフィルタの膜構成が
［Ｍ｛（０．５±０．０５）Ｌ＋（１±０．０５）Ｈ＋（０．５±０．０５）Ｌ｝］ｍ、
前記第二のショートウェーブパスフィルタの膜構成が
［Ｎ｛（０．７±０．１）Ｌ＋（１．４±０．２）Ｈ＋（０．７±０．１）Ｌ｝］ｎ、
かつ、
Ｍ＝１／｛（１．０３３±０．００５）Ｘ｝、
Ｎ＝（１．０３３±０．００５）Ｘ、
Ｘ＝１．０〜１．１０
である、
請求項１記載の光学フィルタ。
【請求項３】
前記１／４光学膜厚の設計波長を８００ｎｍ、前記繰り返し回数であるｍ，ｎをｍ＝７、ｎ＝８とした、
請求項２記載の光学フィルタ。
【請求項４】
前記基板と前記第一のショートウェーブパスフィルタとの間に、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらよりも薄い膜厚で各々二層ずつ交互に積層して構成される反射防止膜を介装すると共に、
前記反射防止膜の膜構成が
［０．１９１Ｈ＋０．２９３Ｌ＋０．３３１Ｈ＋０．７９５Ｌ］
である、
請求項３記載の光学フィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の光学フィルタを製造する方法であって、
前記基板上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを交互に積層して前記第一のショートウェーブパスフィルタを形成し、
この第一のショートウェーブパスフィルタの上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらと異なる膜厚で交互に積層して第二のショートウェーブパスフィルタを形成する、
ことを特徴とする光学フィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項４記載の光学フィルタを製造する方法であって、
前記基板上に、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらよりも薄い膜厚で各々二層ずつ交互に積層し前記反射防止膜を形成し、
この反射防止膜の上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを交互に積層して前記第一のショートウェーブパスフィルタを形成し、
この第一のショートウェーブパスフィルタの上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらと異なる膜厚で交互に積層して第二のショートウェーブパスフィルタを形成する、
ことを特徴とする光学フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つ光学フィルタ及びその製造方法に関し、特に低コストで製造でき、かつ透過率の高い光学フィルタ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、昼夜兼用の監視カメラが開示されている。この監視カメラでは、昼間は赤外線カットフィルタを光軸に入れることにより赤外線を除いて撮影し、夜間は赤外線カットフィルタを光軸から出すことにより赤外線も含めて撮影する。つまり、昼間は赤外線をカットして可視光による自然な画像を取得し、夜間は赤外線を照射してその反射光による画像を取得する。
【０００３】
また、特許文献３には、可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つ光学フィルタが提案されている（下記公報段落００４７、図３（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）。この光学フィルタは、誘電体多層膜からなり、可視光と同じように赤外光を検出するため、可視光の透過率を赤外光の透過率の約半分に設定するものである。
【０００４】
一方、デジタルカメラなどの撮像装置において、ローパスフィルタ及び光学吸収フィルタを有する光学フィルタが使用されている。その場合、被写体の空間周波数が撮像素子の画素ピッチに近い場合に干渉が発生し、この干渉が偽色や色モアレなどの原因となる。また、撮像素子の前面での光の反射が、赤ゴーストの原因となる。そのような画質の低下を低減するため、撮像素子の前面に、紫外線（ＵＶ）及び赤外線（ＩＲ）をカットする光学フィルタを配置していることが一般的である。
【０００５】
例えば特許文献４に記載された光学フィルタは、ＩＲカットガラス上にＴｉＯ２（二酸化チタン）及びＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を交互に成膜したＵＶ−ＩＲカットコートを形成し、紫外線と赤外線の両方を反射させる構造としている。かつ、それらのＩＲカットガラスとＵＶ−ＩＲカットコートとを合わせた分光透過率を、人間の視感度に近似したものとしている。
【０００６】
また、特許文献５、６には、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を交互に多層成膜することによって構成されたＩＲカットフィルタが記載されている。特許文献５には合計４０層、特許文献６には合計４８層又は６０層を積層した例が記載されている。非特許文献１（ｐ１９９、５．５章）には、ロングウェーブパスフィルタ（ＬＷＰＦ）とショートウェーブパスフィルタ（ＳＷＰＦ）とを用いた４２層のＵＶ−ＩＲカットフィルタの設計例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３８６１２４１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５９６５８号公報
【特許文献３】特開２０１３−０８５２１５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３０８８６号公報
【特許文献５】特許３９３７８２３号公報
【特許文献６】特許５１２６０８９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】小檜山光信、「光学薄膜フィルタデザイン」、株式会社オプトロニクス社、２００６年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の昼夜兼用の監視カメラでは、赤外線カットフィルタを光軸に出し入れする機構が必要であるため、小型化及び低価格化が難しい。また、前述の第一の透過波長帯及び第二の透過波長帯を持つ光学フィルタは、膜構成の具体例が開示されていないため、実際に実現できるか否かは不明である。
【００１０】
一方、前述のように、ＴｉＯ２などの高屈折率材料とＳｉＯ２などの低屈折率材料とを交互に成膜した構造の光学フィルタは既に公知であるが、そのような光学フィルタにおいては、透過帯域における光透過率の細かい変動（いわゆるリップル）を除去するために、高屈折率材料及び低屈折率材料とを交互に成膜する層数を多くすることが一般的に行われている。
【００１１】
特許文献４にはその層数などについては特に規定されていないが、一般的には少なくとも４０層以上を積層しないと実用に耐えるものとはならないとされており、実際特許文献５には４０層、特許文献６には４８層又は６０層、非特許文献１には４２層の設計例が各々記載されている。
【００１２】
しかしながら、層数が多くなると、それだけ成膜に多くの時間を要することとなり、また各工程における管理も困難となる。特に、膜層数が多いと膜表面が粗くなることによる散乱や、高屈折率材料としてＴｉＯ２を使用した場合にＴｉＯ２の結晶粒が大きくなることによる散乱が発生する。これを、光学薄膜の曇り（ヘイズ）という。この光学薄膜の曇りを抑制することが困難となり、これも製造コストに大きく影響する。
【００１３】
そこで、本発明は、可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つ光学フィルタを実現することを目的とし、かつ、層数を抑制しつつ、透過帯域における曇りやリップルの発生を低減して高い透過率を達成し得る光学フィルタ及びその製造方法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】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る光学フィルタは、可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つ光学フィルタであって、
基板と、前記基板上に複数の層が形成された光学薄膜部とを備えており、
前記光学薄膜部が、前記基板に近い側から順に、
屈折率の異なる二種類の材料である低屈折率材料と高屈折率材料とを交互に積層して構成される第一のショートウェーブパスフィルタと、
前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらと異なる膜厚で交互に積層して構成される第二のショートウェーブパスフィルタとを有する、
ことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る光学フィルタの製造方法は、本発明に係る光学フィルタを製造する方法であって、
前記基板上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを交互に積層して前記第一のショートウェーブパスフィルタを形成し、
この第一のショートウェーブパスフィルタの上に、前記低屈折率材料と前記高屈折率材料とを前記第一のショートウェーブパスフィルタのそれらと異なる膜厚で交互に積層して第二のショートウェーブパスフィルタを形成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る光学フィルタ及びその製造方法によれば、第一及び第二のショートウェーブパスフィルタを異なる膜厚で形成したことによって、可視光域の第一の透過波長帯及び赤外光域の第二の透過波長帯を持つフィルタ特性を実現できるとともに、層数を抑制しつつ、透過帯域における曇りやリップルの発生を低減して高い透過率を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１の光学フィルタの概略構成について示す説明図である。
【図２】実施形態１の光学フィルタの屈折率プロファイルを示すグラフである。
【図３】実施形態１の光学フィルタにおける、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである。
【図４】比較例の光学フィルタにおける、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである（その１）。
【図５】比較例の光学フィルタにおける、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである（その２）。
【図６】比較例の光学フィルタにおける、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである（その３）。
【図７】実施形態１の光学フィルタの各部及び全体における、入射光の波長に対する透過率を概略的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。以下の説明及び図面では、「ショートウェーブパスフィルタ」を「ＳＷＰＦ」と略称する。また、「フィルタ特性」及びその略称である「特性」とは、光学フィルタにおける入射光の波長と透過率との関係をいうものとする。
【００１９】
本発明の実施形態１の構成について図１乃至図３に基づいて説明する。
【００２０】
本実施形態１の光学フィルタ１０は、基板１１と、基板上に複数の層が形成された光学薄膜部２０とを備えている。光学薄膜部２０は、基板１１に近い側から順に、低屈折率材料からなる低屈折率層１３と高屈折率材料からなる高屈折率層１２とを交互に積層して構成される第一のＳＷＰＦ２２と、低屈折率層１３と高屈折率層１２とを第一のＳＷＰＦ２２のそれらと異なる膜厚で交互に積層して構成される第二のＳＷＰＦ２３とを有する。
【００２１】
ここで、Ｌを低屈折率層１３の１／４光学膜厚、Ｈを高屈折率層１２の１／４光学膜厚、ｍ，ｎを膜の繰り返し回数、Ｍ，Ｎ，Ｘを係数と各々定義する。このとき、
第一のＳＷＰＦ２２の膜構成は
［Ｍ｛（０．５±０．０５）Ｌ＋（１±０．０５）Ｈ＋（０．５±０．０５）Ｌ｝］ｍ、
第二のＳＷＰＦ２３の膜構成は
［Ｎ｛（０．７±０．１）Ｌ＋（１．４±０．２）Ｈ＋（０．７±０．１）Ｌ｝］ｎ、
かつ、
Ｍ＝１／｛（１．０３３±０．００５）Ｘ｝、
Ｎ＝（１．０３３±０．００５）Ｘ、
Ｘ＝１．０〜１．１０、
とすることが望ましい。更に望ましくは、１／４光学膜厚の設計波長を８００ｎｍ、繰り返し回数であるｍ，ｎをｍ＝７、ｎ＝８とする。
【００２２】
以上の構成を備えることにより、この光学フィルタ１０は、図３に示す可視光域の第一の透過波長帯３１及び赤外光域の第二の透過波長帯３２を持つフィルタ特性を実現できるとともに、層数を４０層以内に抑制しつつ、透過帯域における曇りやリップルの発生を低減して高い透過率を得ることが可能なものとなる。
【００２３】
また、基板１１と第一のＳＷＰＦ２２との間に、高屈折率材料と低屈折率材料とを第一のＳＷＰＦ２２のそれらよりも薄い膜厚で各々二層ずつ交互に積層して構成される反射防止膜２１を介装している。そして、この反射防止膜２１の膜構成が
［０．１９１Ｈ＋０．２９３Ｌ＋０．３３１Ｈ＋０．７９５Ｌ］
である。反射防止膜２１の膜構成として四層を示しているが、四層以外の構成であっても反射防止膜の機能を有していればよい。このような反射防止膜２１を備えることにより、さらに高い透過率を得ることができる。
【００２４】
以下、これをより詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態１の光学フィルタ１０の概略構成について示す説明図である。光学フィルタ１０は、二酸化ケイ素の結晶（水晶）又はガラス製の基板１１上に相対的な低屈折率を有する低屈折率層１３と相対的な高屈折率を有する高屈折率層１２とを交互に積層して構成されている。
【００２６】
典型的には、高屈折率層１２の材料としては例えばＴｉＯ２（二酸化チタン、屈折率ｎ＝２．３０〜２．４０）、低屈折率層１３の材料としては例えばＳｉＯ２（二酸化ケイ素、屈折率ｎ＝１．４６）を利用することができるが、必ずしもこの例に従う必要はない。
【００２７】
交互に積層される低屈折率層１３と高屈折率層１２とにより、基板１１上に光学薄膜部２０が構成される。この光学薄膜部２０は、基板１１側から順に、リップルを抑制するための反射防止膜２１、第一のＳＷＰＦ２２、第二のＳＷＰＦ２３といった各部によって構成されている。
【００２８】
各部の構成は、以下のように表される。ここで、低屈折率層１３及び高屈折率層１２の各々の材料の１／４光学膜厚（設計波長λの１／４）を各々Ｌ及びＨ、各係数をＭ，Ｎ，Ｘと定義する。
【００２９】
反射防止膜２１…  ［０．１９１Ｈ＋０．２９３Ｌ＋０．３３１Ｈ＋０．７９５Ｌ］
第一のＳＷＰＦ２２…［Ｍ｛（０．５±０．０５）Ｌ＋（１±０．０５）Ｈ＋（０．５±０．０５）Ｌ｝］ｍ
第二のＳＷＰＦ２３…［Ｎ｛（０．７±０．１）Ｌ＋（１．４±０．２）Ｈ＋（０．７±０．１）Ｌ｝］ｎ
Ｍ＝１／｛（１．０３３±０．００５）Ｘ｝
Ｎ＝（１．０３３±０．００５）Ｘ
Ｘ＝１．０〜１．１０
【００３０】
ここで、ｍ，ｎは［］内の膜の繰り返し回数であり、実験によって確かめられた最善の条件ではｍ＝７、ｎ＝８である。以上の構成で、膜の層数は３４層である。すなわち、４０層以上を積層している特許文献４〜６に記載の既存技術と比べて、層数を削減することに成功している。なお、図１では本発明の概念を平易に示すことを優先しているため、層数はこの最善の条件と一致していない。
【００３１】
なお、上式において例えば「０．５±０．０５」における「±０．０５」とは製造時に生じる最大誤差であり、「０．５±０．０５」とは「０．４５〜０．５５」の意味である。また、例えば「Ｍ｛（０．５±０．０５）Ｌ＋・・・」とは、「（０．５±０．０５）×Ｌ×Ｍ」の膜厚の層と「（１±０．０５）×Ｈ×Ｍ」の膜厚の層と「（０．５±０．０５）×Ｌ×Ｍ」の膜厚の層との三層構造を意味する。
【００３２】
図２は、光学フィルタ１０の屈折率プロファイルを示すグラフである。図２の横軸は基板１１側（左端側）を０とした場合の厚さ方向位置（ｎｍ）を示し、その縦軸はその位置における材料の屈折率を示す。基板１１の屈折率は約１．５５、高屈折率層１２の屈折率は約２．３０、低屈折率層１３の屈折率は約１．４６である。図２の右端は空気であり、その屈折率は１である。また、設計波長λ＝８００ｎｍである。
【００３３】
図３は、光学フィルタ１０における、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである。図３の横軸は入射光の波長（ｎｍ）を示し、縦軸はその波長の入射光に対する透過率（％）を示す。入射角度は０度、すなわち光学フィルタ１０に対して垂直に入射した場合の数値である。
【００３４】
光学フィルタ１０の透過率は、波長が４３０〜６４０ｎｍ（第一の透過波長帯３１）で９５〜１００％となり、６４０〜７５０ｎｍで急激に低下し、７５０ｎｍ以上でほぼ０となり、８５０〜９３０ｎｍで再び上昇し、９３０〜９４０ｎｍ（第二の透過波長帯３２）で９０〜１００％となり、９４０〜９８０ｎｍで再び低下し、９８０ｎｍ以上で再びほぼ０となる。そして、波長が４３０〜６４０ｎｍの領域においては、透過率は１００〜９５％の範囲内での変動であり、リップルの発生が少ないことがわかる。また、曇り（ヘイズ）についても、ヘイズメータで測定したところ、０．０８（無単位量）程度の良好な値が得られた。
【００３５】
この光学フィルタ１０の製造工程は、基板１１上に低屈折率層１３と高屈折率層１２とを、膜厚を変えながら交互に成膜していくことによって、基板１１側から順に反射防止膜２１、第一のＳＷＰＦ２２、第二のＳＷＰＦ２３を、一層当たりの膜厚をこの順に厚くしていきながら図２に示したような屈折率プロファイルで形成していくのみでよい。
【００３６】
したがって、既存の光学フィルタと比べて特別な製造設備は必要とはされない。それでいて、より少ない層数で、曇りやリップルの発生を少なくした光学フィルタ１０を得ることができる。かつ、層数を４０層以下に抑制したので、成膜時間が短縮され、低コストで製造することが可能となる。
【００３７】
図４乃至図６は、各比較例の光学フィルタにおける、入射光の波長に対する透過率を示すグラフである。各比較例の光学フィルタでは、係数Ｍ、Ｎ、Ｘを前述の範囲外とし、それ以外の構成を光学フィルタ１０と同じにしている。
【００３８】
図４は、Ｍ＝１、Ｎ＝１の場合、すなわち
Ｍ＝１＞１／｛（１．０３３±０．０５）Ｘ｝、
Ｎ＝１＜（１．０３３±０．００５）Ｘ
となる場合である。この場合は、第二（長波長側）の透過波長帯が消滅するので、通常のＵＶ−ＩＲカットフィルタの特性となる。
【００３９】
図５［Ａ］は、Ｍ、Ｎの最大誤差が下限値−０．０５を下回り、かつＸが下限値１．０を下回る場合、すなわち
Ｍ＝１／（１．０２７Ｘ）＝１／｛（１．０３３−０．０６）Ｘ｝、
Ｎ＝１．０２７Ｘ＝（１．０３３−０．００６）Ｘ、
Ｘ＝０．９９＜１．０
となる場合である。この場合は、第二（長波長側）の透過波長帯の透過率が９０％以下となる。
【００４０】
図５［Ｂ］は、Ｍ、Ｎの最大誤差が上限値＋０．０５を上回り、かつＸが下限値１．０を下回る場合、すなわち
Ｍ＝１／（１．０３９Ｘ）＝１／｛（１．０３３＋０．０６）Ｘ｝、
Ｎ＝１．０３９Ｘ＝（１．０３３＋０．００６）Ｘ、
Ｘ＝０．９９＜１．０
となる場合である。この場合は、第二（長波長側）の透過波長帯の透過率が９０％以下となる。
【００４１】
図６［Ａ］は、Ｍ、Ｎの最大誤差が下限値−０．０５を下回り、かつＸが上限値１．１０を上回る場合、すなわち
Ｍ＝１／（１．０２７Ｘ）＝１／｛（１．０３３−０．０６）Ｘ｝、
Ｎ＝１．０２７Ｘ＝（１．０３３−０．００６）Ｘ、
Ｘ＝１．１１＞１．１０
となる場合である。この場合は、第二（長波長側）の透過波長帯の透過率が９０％以下となる。
【００４２】
図６［Ｂ］は、Ｍ、Ｎの最大誤差が上限値＋０．０５を上回り、かつＸが上限値１．１０を上回る場合、すなわち
Ｍ＝１／（１．０３９Ｘ）＝１／｛（１．０３３＋０．０６）Ｘ｝、
Ｎ＝１．０３９Ｘ＝（１．０３３＋０．００６）Ｘ、
Ｘ＝１．１１＞１．１０
となる場合である。この場合は、第二（長波長側）の透過波長帯の透過率が９０％以下となる。
【００４３】
以上のように、Ｍ＝１、Ｎ＝１の場合は第二（長波長側）の透過波長帯が消滅し、その他のいずれの場合も第二（長波長側）の透過波長帯の透過率が９０％以下となる。したがって、係数Ｍ、Ｎ、Ｘは前述の範囲内とすることが望ましい。換言すると、係数Ｍ、Ｎ、Ｘを前述の範囲内とすることにより、可視光域の透過波長帯の透過率を９５％以上、かつ、赤外光域の透過波長帯の透過率を９０％以上、とすることができる。
【００４４】
図７は、本実施形態１の光学フィルタの各部及び全体における、入射光の波長に対する透過率を概略的に示すグラフである。
【００４５】
図７［Ａ］は反射防止膜２１を単独の光学フィルタとして用いた場合のグラフである。反射防止膜２１は、最も短波長側の透過率を低下させている。
【００４６】
図７［Ｂ］は第一のＳＷＰＦ２２を単独の光学フィルタとして用いた場合のグラフである。第一のＳＷＰＦ２２のフィルタ特性は、中心波長λ１の短波長側の透過波長帯２２ａと、中心波長λ１の長波長側の透過波長帯２２ｂとからなる。中心波長λ１は前述の設計波長λである。そして、係数Ｍを各層の膜厚にかけることによって、フィルタ特性を長波長側へシフトさせている。係数Ｍを大きくするほど、フィルタ特性はより長波長側へシフトする。
【００４７】
図７［Ｃ］は第二のＳＷＰＦ２３を単独の光学フィルタとして用いた場合のグラフである。第二のＳＷＰＦ２３のフィルタ特性は、中心波長λ２の短波長側の透過波長帯２３ａと、中心波長λ２の長波長側の透過波長帯（図示せず）とからなる。中心波長λ２は前述の設計波長λ×１．４である。そして、係数Ｎを各層の膜厚にかけることによって、フィルタ特性を短波長側へシフトさせている。係数Ｎを小さくするほど、フィルタ特性はより短波長側へシフトする。
【００４８】
図７［Ｄ］は、図７［Ａ］から図７［Ｃ］までに示す特性を有する反射防止膜２１、第一のＳＷＰＦ２２及び第二のＳＷＰＦ２３を積層した、光学フィルタ１０のグラフである。第一の透過波長帯３１は、透過波長帯２２ａと透過波長帯２３ａとの重なる部分からなる。第二の透過波長帯３２は、透過波長帯２２ｂと透過波長帯２３ａとの重なる部分からなる。光学フィルタ１０は反射防止膜２１、第一のＳＷＰＦ２２及び第二のＳＷＰＦ２３が積層されたものであるから、ある波長において、図７［Ｄ］での透過率は図７［Ａ］から図７［Ｃ］までの透過率の積に概ね等しい。
【００４９】
本実施形態１では、通常のＵＶ−ＩＲカットフィルタ（図４）の膜構成において、第一のＳＷＰＦ２２の各層に係数Ｍをかけて第一のＳＷＰＦ２２の特性を長波長側へシフトさせる（図７［Ｂ］）とともに、第二のＳＷＰＦ２３の各層に係数Ｎをかけて第二のＳＷＰＦ２３の特性を短波長側へシフトさせる（図７［Ｃ］）。このとき、係数Ｍ，Ｎを最適化することにより、透過波長帯２２ｂと透過波長帯２３ａとの重なる部分からなる第二の透過波長帯３１（図７［Ｄ］）を生じさせる。
【００５０】
したがって、全体の膜設計を変更しなくても係数Ｍ，Ｎの変更だけで、通常のＵＶ−ＩＲカットフィルタに第二の透過波長帯３２を追加できるので、赤外光域にＢＰＦ（Band Pass Filter）機能を有する光学フィルタ１０を容易に実現できる。すなわち、通常のＵＶ−ＩＲカットフィルタに対して膜設計上の差異が小さいため。ＵＶ−ＩＲカットフィルタの条件出しが完了している成膜装置を用いて、直ちに高歩留りで光学フィルタ１０を生産できる。
【００５１】
また、光学フィルタ１０を昼夜兼用の監視カメラに用いた場合は、光学フィルタ１０を光軸に入れたままにできるので、光学フィルタ１０を光軸に出し入れする機構が不要になるため、小型化及び低価格化を達成できる。なぜなら、係数Ｍ，Ｎを最適化することによって第二の透過波長帯３２の帯域幅を最小限に設定できるので、昼間の撮影に影響する赤外線を最小化できるからである。
【００５２】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
光学フィルタを含む機器一般において幅広く利用することが可能であるが、特に撮像装置、その中でも小型軽量や低コストであることが要求される用途の撮像装置における利用に適している。より具体的には、前述のような昼夜兼用の監視カメラなどに搭載される光学フィルタなどである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  光学フィルタ
１１  基板
１２  高屈折率層
１３  低屈折率層
２０  光学薄膜部
２１  反射防止膜
２２  第一のＳＷＰＦ
２２ａ  短波長側の透過波長帯
２２ｂ  長波長側の透過波長帯
２３  第二のＳＷＰＦ
２３ａ  短波長側の透過波長帯
３１  第一の透過波長帯
３２  第二の透過波長帯
【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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【図６】
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【図７】
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