(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に第１の薄膜と、前記第１の薄膜よりも屈折率の低い第２の薄膜とを交互に積層して設けられ、所定の波長域にて光透過領域及び光透過制限域を持った光学特性を有する光透過制限構造体と、
前記透明基板と前記光透過制限構造体との間に設けられ、前記光透過制限構造体の前記光透過領域におけるリップルを低減するリップル低減層とを備え、
前記リップル低減層は、屈折率１．８０以上の第３の薄膜の単層、又は、前記第３の薄膜と前記第３の薄膜よりも屈折率の低い第４の薄膜とを交互に積層して設けられた積層体、から構成され、
前記第３の薄膜及び前記第４の薄膜の各々はいずれも、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜のいずれよりも薄い厚さを有し、
前記リップル低減層は、前記透明基板上に他の薄膜を介することなく設けられ、前記光透過制限構造体は、前記リップル低減層上に他の薄膜を介することなく設けられていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
透明基板と、
前記透明基板上に第１の薄膜と、前記第１の薄膜よりも屈折率の低い第２の薄膜とを交互に積層して設けられ、所定の波長域にて光透過領域及び光透過制限域を持った光学特性を有する光透過制限構造体と、
前記透明基板と前記光透過制限構造体との間に設けられ、前記光透過制限構造体の前記光透過領域におけるリップルを低減するリップル低減層とを備え、
前記リップル低減層は、前記第１の薄膜と同じ材料の第３の薄膜の単層、又は、前記第３の薄膜と前記第３の薄膜よりも屈折率の低い第４の薄膜とを交互に積層して設けられた積層体、から構成され、
前記第３の薄膜及び前記第４の薄膜の各々はいずれも、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜のいずれよりも薄い厚さを有し、
前記リップル低減層は、前記透明基板上に他の薄膜を介することなく設けられ、
前記光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さであり、
前記透明基板と前記光透過制限構造体は、前記リップル低減層上に他の薄膜を介することなく設けられていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項３】
前記第３の薄膜は、屈折率１．８０以上の薄膜であることを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
前記光透過制限構造体は、前記透明基板の一方面側に薄膜を積層して設けられた第１光透過制限構造体と、前記透明基板の他方面側に薄膜を積層して設けられた第２光透過制限構造体とを有し、
前記リップル低減層は、前記透明基板及び前記第１光透過制限構造体の間に設けられて前記第１光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さで形成された第１リップル低減層と、前記透明基板及び前記第２光透過制限構造体の間に設けられて前記第２光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さで形成された第２リップル低減層とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
前記第１光透過制限構造体を構成する薄膜と、前記第２光透過制限構造体を構成する薄膜とは、それぞれ異なる膜厚で形成され、
前記第１リップル低減層と前記第２リップル低減層とは、それぞれ異なる膜厚で形成されたことを特徴とする請求項４に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
前記光透過制限構造体上には、反射防止層が設けられ、
前記リップル低減層は、前記反射防止層よりも薄い厚さで設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学フィルタを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カメラ等の光学系に用いられる光学フィルタ及びこの光学フィルタを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に搭載される光学フィルタとしては、所定の波長域における光透過を制限するにあたって、光が透過する透過帯域において透過率が安定しない、いわゆるリップル（透過リップル）が発生することが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、透過帯域におけるリップル対策としては、従来から種々提案されているが、透過帯域の透過率を落とすことなく、リップルを効果的に低減することは非常に難しい。
【０００５】
本発明は、光が透過する透過帯域において透過率を落とすことなくリップルを低減できる光学フィルタ及び撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学フィルタは、透明基板と、前記透明基板上に第１の薄膜と、前記第１の薄膜よりも屈折率の低い第２の薄膜とを交互に積層して設けられ、所定の波長域にて光透過領域及び光透過制限域を持った光学特性を有する光透過制限構造体と、前記透明基板と前記光透過制限構造体との間に設けられ、前記光透過制限構造体の前記光透過領域におけるリップルを低減するリップル低減層とを備え、前記リップル低減層は、屈折率１．８０以上の第３の薄膜の単層、又は、前記第３の薄膜と前記第３の薄膜よりも屈折率の低い第４の薄膜とを交互に積層して設けられた積層体、から構成され、前記第３の薄膜及び前記第４の薄膜の各々はいずれも、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜のいずれよりも薄い厚さを有し、前記リップル低減層は、前記透明基板上に他の薄膜を介することなく設けられ、前記光透過制限構造体は、前記リップル低減層上に他の薄膜を介することなく設けられていることを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、効果的に透過リップルを低減できる。
【０００７】
また、本発明の光学フィルタは、透明基板と、前記透明基板上に第１の薄膜と、前記第１の薄膜よりも屈折率の低い第２の薄膜とを交互に積層して設けられ、所定の波長域にて光透過領域及び光透過制限域を持った光学特性を有する光透過制限構造体と、前記透明基板と前記光透過制限構造体との間に設けられ、前記光透過制限構造体の前記光透過領域におけるリップルを低減するリップル低減層とを備え、前記リップル低減層は、前記第１の薄膜と同じ材料の第３の薄膜の単層、又は、前記第３の薄膜と前記第３の薄膜よりも屈折率の低い第４の薄膜とを交互に積層して設けられた積層体、から構成され、前記第３の薄膜及び前記第４の薄膜の各々はいずれも、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜のいずれよりも薄い厚さを有し、前記リップル低減層は、前記透明基板上に他の薄膜を介することなく設けられ、前記光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さであり、前記透明基板と前記光透過制限構造体は、前記リップル低減層上に他の薄膜を介することなく設けられていることを特徴とする。
かかる本発明の態様では、効果的に透過リップルを低減できる。
【０００８】
また、上記本発明の光学フィルタは、前記第３の薄膜は、屈折率１．８０以上の薄膜であることを特徴とする。
かかる本発明の態様では、効果的に透過リップルを低減できる。
【０００９】
また、上記本発明の光学フィルタは、前記光透過制限構造体は、前記透明基板の一方面側に薄膜を積層して設けられた第１光透過制限構造体と、前記透明基板の他方面側に薄膜を積層して設けられた第２光透過制限構造体とを有し、前記リップル低減層は、前記透明基板及び前記第１光透過制限構造体の間に設けられて前記第１光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さで形成された第１リップル低減層と、前記透明基板及び前記第２光透過制限構造体の間に設けられて前記第２光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さで形成された第２リップル低減層とを有することを特徴とする。
かかる本発明の態様では、光透過制限構造体を透明基板の両面に分割配置してフィルタ全体の応力負荷を低減して反りの発生を防止し、各光透過制限構造体に対応してリップル低減層を設けることで各光透過制限構造体の光透過帯域におけるリップルを効果的に低減できる。
【００１０】
また、上記本発明の光学フィルタは、前記第１光透過制限構造体を構成する薄膜と、前記第２光透過制限構造体を構成する薄膜とは、それぞれ異なる膜厚で形成され、
前記第１リップル低減層と前記第２リップル低減層とは、それぞれ異なる膜厚で形成されたことを特徴とする。
かかる本発明の態様では、第１光透過制限構造体を構成する薄膜に対応して第１リップル低減層の膜厚を規定し、第２光透過制限構造体を構成する薄膜に対応して第２リップル低減層の膜厚を規定することで、より効果的にリップルを低減できる。
【００１１】
また、上記本発明の光学フィルタは、前記光透過制限構造体上には、反射防止層が設けられ、前記リップル低減層は、前記反射防止層よりも薄い厚さで設けられたことを特徴とする。
かかる本発明の態様では、反射防止層よりも薄くリップル低減層が設けられることで、光透過帯域において透過率を落とすことなく、より効果的にリップルを低減できる。
【００１２】
なお、本発明は、上述した光学フィルタを備えた撮像装置にも広く適用可能である。
かかる本発明の態様では、光透過制限構造体の面上に対してリップル低減層が光透過制限構造体よりも薄い厚さで設けられた光学フィルタを搭載したことで、光透過制限構造体の光透過帯域において透過率を落とすことなくリップルを効果的に低減でき、撮像品質を向上できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、光が透過する透過帯域において透過率を落とすことなくリップルを低減できる光学フィルタ及び撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態における光学フィルタの分光透過特性図。
【図２】一実施形態における透過リップルの比較説明の分光特性図。
【図３】一実施形態における透過リップルの比較説明の構成図。
【図４】一実施形態におけるＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜の屈折率の波長分散特性図。
【図５】光学フィルタの製造方法の説明図。
【図６】一実施形態における薄膜積層構造の説明図。
【図７】一実施形態における他の構成の説明図。
【図８】一実施形態における光学フィルタの分光透過特性図。
【図９】他の実施形態における撮像装置の概略図。
【図１０】他の実施形態における撮像装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の光学フィルタは、透明基板と、この透明基板上に薄膜を積層して設けられた光透過制限構造体とを備え、光透過制限構造体が設けられた基板上の面側において、透明基板と光透過制限構造体との間のみにリップル低減層を設けた点に特徴がある。このような構成とすることにより、詳細は後述するが、光透過制限構造体の光透過帯域において透過率を落とすことなくリップルを効果的に低減できる。
【００１７】
ここで、本発明におけるリップル低減層は、光透過制限構造体が設けられた基板上の面側において、光透過制限構造体と透明基板との間のみに形成されており、これにより高い透過を実現しつつ、透過リップルを低減する事が可能となる。さらには、このようなリップル低減層の厚さを薄く形成すること、すなわち、光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄くすることで、光透過制限構造体におけるリップルの低減効果をより高める事ができる。
【００１８】
また、リップル低減層を形成する材料は、上述した光透過制限構造体のうちリップル低減層と隣り合う薄膜の材料と同系の材料、例えば、光透過制限構造体の薄膜が酸化膜であればリップル低減層も同系の酸化膜とするのが好ましい。これにより、リップル低減層と光透過制限構造体との密着力を高めることが可能となる。
【００１９】
なお、このようなリップル低減層は、その上に形成される光透過制限構造体を構成する複数の薄膜のうち、最も膜厚が小さい薄膜に基づいて、それよりも厚さを小さくして形成するのが望ましい。また、リップル低減層は、その直上に形成される薄膜の膜厚に対応してそれよりも薄く形成することも有効である。すなわち、リップル低減層は、透明基板と光透過制限構造体との界面において、光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄く形成されるのがよい。
【００２０】
また、リップル低減層は、１層構造でもよいが、多層構造としてもよい。この場合、光透過制限構造体が設けられた基板上の面側において、基板と光透過制限構造体との間の位置のみに、例えば、光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄い厚さでそれぞれ積層された複数の多層膜から構成されるのがよい。これにより、フィルタ透過帯域における透過率の低下を抑えて、実質的にリップルだけを効果的に低減することが可能となる。
【００２１】
ここで、本発明では、透明基板の一方面だけに光透過制限構造体を設ける場合には、上述したように、透明基板と光透過制限構造体との間にリップル低減層を設けた構造となるが、透明基板の両面に光透過制限構造体を設ける場合にも適用可能である。
【００２２】
例えば、透明基板の一方面に第１光透過制限構造体を設け、透明基板の他方面に第２光透過制限構造体を設けてもよい。この場合には、透明基板の一方面と第１光透過制限構造体との間に第１リップル低減層を設け、透明基板の他方面と第２光透過制限構造体との間に第２リップル低減層を設ける。すなわち、第１リップル低減層は、第１光透過制限構造体に対応し、第２リップル低減層は、第２光透過制限構造体に対応する。
【００２３】
このとき、第１リップル低減層は、第１光透過制限構造体を構成する薄膜の膜厚よりも薄く形成し、第２リップル低減層は、第２光透過制限構造体を構成する薄膜の膜厚よりも薄く形成する。
【００２４】
また、本発明では、第１光透過制限構造体を構成する薄膜と、第２光透過制限構造体を構成する薄膜とをそれぞれ異なる膜厚で形成した場合、これに対応して、第１リップル低減層と第２リップル低減層とをそれぞれ異なる膜厚で形成するのがよい。
【００２５】
例えば、第１光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄く第１リップル低減層を設け、第２光透過制限構造体を構成する薄膜よりも薄く第２リップル低減層を設けるのがよい。すなわち、第１光透過制限構造体を構成する薄膜に対応して第１リップル低減層の膜厚を規定し、第２光透過制限構造体を構成する薄膜に対応して第２リップル低減層の膜厚を規定するのがよい。これにより、第１光透過制限構造体及び第２光透過制限構造体の各透過帯域に対応するリップルを個別に低減できる他、フィルタ全体としてのリップルも併せて透過率の低下を招くことなく低減することができる。
【００２６】
なお、上述したように、透明基板の両面に１つの光透過制限構造体を分割配置すれば、
フィルタ全体の応力負荷を低減して反りの発生を防止できる他、個別にリップル低減対策を施すことが可能となる。
【００２７】
ここで、本発明の光学フィルタの形態について、具体的に説明する。本実施形態の光学フィルタは、例えば、近赤外光領域及び紫外光領域の所定の波長領域の光線の透過を制限し、且つ可視光領域の所定の波長領域の光線を透過するバンドパスフィルタであるＵＶＩＲカットフィルタ、あるいは、近赤外光領域の所定の光線の透過を制限し、可視光領域の所定の波長領域の光線を透過するエッジフィルタであるＩＲカットフィルタである。
【００２８】
なお、上記これらのフィルタは、基板上に複数層の薄膜を積層する事により作製され、この薄膜は物理的、若しくは化学的成膜方法で形成してもよいし、スピンコートなどの塗装法で形成してもよい。
【００２９】
このような光学フィルタの場合、ガラス基板を用いることが多いが、近年の光学装置の小型化・軽量化の要求により、光学系においても更なる省スペース化が求められており、更なる薄型化が求められている。
【００３０】
例えば、ガラス基板は、薄くなると機械的強度が極端に低くなり、破損の可能性を著しく高めてしまうおそれがあるため、量産性などに不向きである。そこで、そのような場合には、柔軟性が高いプラスチック基板を用いれば、薄くても基板そのものが割れてしまうのを未然に防止することができる。
【００３１】
ここで、例えば、光学フィルタの基材としてプラスチック基板を用いた場合は、成膜プロセスにおける熱ストレスを考慮することが好ましい。ガラス基板と比較し、ガラス転移温度が極端に低いプラスチック基板を用いること、基板と膜との線膨張係数の差に起因する基板の不規則な反りや、この反りに伴う蒸着膜表面における皺やクラック等の発生が考えられる。
【００３２】
そこで、成膜中に発生する熱への対策を講じることが好ましく、例えば、耐熱温度の高い基板材料を選択したり、成膜中での低温プロセスを行ったりする方法が有効である。プラスチック基板を用いた本実施形態では、例えば、吸熱機構を成膜装置に持たせ、成膜中に基板に発生する熱を強制的に取り除く手法を用いた。この際、成膜プロセスで到達する基板上の最高温度を予め測定し、その温度に耐える事ができる基材を選択することが望ましい。例えば、本実施形態では、成膜プロセスの安定性を考慮し、先に実験した到達最高温度にある程度の許容値を加味し、ガラス転移温度を適性判断のパラメータとし、概ね７０℃以上のガラス転移温度を持つ材料を用いた。
【００３３】
また、この場合、成膜中の温度が通常成膜に比べ低くなるため、特に何らかのアシストを付加したり、スパッタなど比較的高エネルギーで成膜され膜密度が高くなるプロセスを選択したりすることがより好ましい。より具体的には、例えば、スパッタ法、ＩＡＤ法、イオンプレーティング法、ＩＢＳ法、クラスター蒸着法など、膜厚を比較的正確に制御でき、再現性の高い膜を得る事ができる成膜方法であればよく、必要とされる膜の性質や、基板を含めた各材料の制約条件等から最適な方法を選択すればよい。
【００３４】
以上のように、最終製品の仕様や、その作製プロセスなどを加味し、ガラスやプラスチックなどの中から最適な基材を適宜選択することが望ましい。
【００３５】
ここで、例えば、ＵＶＩＲカットフィルタやＩＲカットフィルタは、比較的積層する膜数が多く、膜応力に起因した反りの問題を引き起こし易く、特に薄いガラス基板や樹脂基板の場合には顕著となる。そこで、基板の両面に同じ材料、同じ膜厚で積層した場合が最も膜応力を低減できる。
【００３６】
一方、所望の光学特性を持たせるためには、積層薄膜の構成設計において、基板の片面に設計した場合と同じ積層数となるように膜設計を行うことが難しい場合がある。また、光学特性と膜応力の緩和を同時に満足するためには積層数が増えることとなり、光学フィルタの製作の工数アップの要因となりかねない。そこで、所定の阻止波長領域を有する薄膜積層構造体を基板の両面に分割配置することが望ましく、可能な限り基板両面で実質的に同等の膜厚となるように配置することで、過剰に積層数を増やすことなく、また光学特性を犠牲とすることなく、フィルタの反りを緩和することができる。
【００３７】
ここで、図１〜図３を参照し、ＵＶＩＲカットフィルタを例に挙げ、薄膜積層構造体について説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光学フィルタの分光透過特性を示す。図２には、本発明の一実施形態に係る光学フィルタの透過リップルの比較説明のための分光特性図を示す。図３は、本発明の一実施形態に係る光学フィルタの透過リップルの比較説明のための概略構成図を示す。
【００３８】
図１に示すような分光透過特性を持つＵＶＩＲカットフィルタを、所定の阻止波長領域を有する複数の薄膜積層構造体により形成する場合、可視波長から紫外波長にかけての所望する波長域に第１の阻止域、可視波長から近赤外波長にかけての所望する波長域に第２の阻止域、前記第２の阻止波長域から更に近赤外波長にかけての所望の波長域に第３の阻止域を持つ、３つの阻止波長領域により構成されることになる。
【００３９】
そして、１つの阻止波長領域を構成する薄膜積層構造体を１つのブロックとして考えると、上述した第１〜第３の阻止域を形成する３つのブロックにより形成される。これをそれぞれ第１スタック、第２スタック、第３スタックとする。これら３つのスタックそれぞれは、異なる中心波長を持ち、これをλとした場合、高屈折率材料と低屈折率材料とを、それぞれ交互にλ／４ずつ積層した構成などを基本とし、所望の光学特性を得る為に各層の膜厚に概ね０．７〜１．３倍程度の微調を加え積層する。
【００４０】
また、このような膜厚を表記する方法としてλ／４を１つの単位とし、例えば、２．０×λ／４  の膜厚の場合は２．０ｑｗと表現する方法がある。これより、先の３つのスタックにおける中心波長を１つの基準波長λに置き換えれば、このλを共通に用いてそれぞれのスタックの膜厚を表現することができる。
【００４１】
次に、透過帯でのリップルの低減方法について説明する。
【００４２】
図２（ａ）は、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍを透過帯とし、７５０ｎｍ〜９５０ｎｍを阻止帯とし、ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜とを交互に１８層積層することで構成された、同じ設計コンセプトで最適化された４種類のＩＲカットフィルタの分光透過特性例である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の透過帯を拡大した図である。
【００４３】
ここで、図３で示すように、これらの４種類は、ベースとなる薄膜積層構造体３２と最表層に配置される反射低減を目的とした反射防止構造体３３に対し、リップルを低減するためのリップル低減層３１の挿入位置がそれぞれ異なっており、図３（ａ）は基板３０と薄膜積層構造体３２との間に、図３（ｂ）は薄膜積層構造体３２と反射防止構造体３３との間に、図３（ｃ）は薄膜積層構造体３２の中心層付近に、それぞれ挿入された例を示しており、図３（ｄ）はリップル低減層３１を挿入しない例である。
【００４４】
これら図３に示す４種類のフィルタは、透過帯の透過の最大化と、阻止域の透過の最小化を優先し、次に透過リップルの低減を優先するコンセプトで最適化された。なお、図４には、本実施形態で用いたＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜の屈折率の波長分散特性を示す。
【００４５】
ここで、リップル低減層３１は薄膜積層構造体３２を形成する複数の薄膜や反射防止構造体３３と比較し、膜厚が非常に薄い特徴を有している。より具体的に示すと、先の阻止域を構成する図３で示した薄膜積層構造体３２の場合、概ね１．５〜２．０ｑｗ（λ：５００ｎｍ）、反射防止構造体３３は１．０ｑｗ（λ：５００ｎｍ）前後である。これに対し、リップル低減層３１は概ね０．１以下から０．４ｑｗ（λ：５００ｎｍ）の膜厚となる。
【００４６】
このように本実施形態の光学フィルタでは、上述したリップル低減層３１が全ての層の中で最も薄い層となる。また、このリップル低減層は２層以上あってもよいが、その場合も、全てのリップル低減層３１を構成する各薄膜は、薄膜積層構造体３２や反射防止構造体３３を形成する層（薄膜）よりも薄くするのがよい。
【００４７】
ここで、図２で示すように、４種類のフィルタの中で、最も透過帯でのリップルが小さいのは図３（ａ）であった。各条件を数値として比較するため、リップルの評価値として、透過帯での透過率を直線近似し、その近似値と実際の透過率との差の絶対値を１ｎｍピッチで計算し、それを透過帯全域で足し合わせた値を波長領域で割り、透過領域における１ｎｍあたりの透過率近似直線とのズレ量を算出した。求めた値が小さいほど、リップルが小さいと評価できる。図３の例の場合、この評価値が図３（ａ）は０．２２７、図３（ｂ）は０．４６６、図３（ｃ）は０．５１８、図３（ｄ）は０．４１７となり、図３（ａ）が最も小さい値となった。
【００４８】
また、再現性を確認するため、同じ設計コンセプトの基、同様の膜設計を繰り返し行い、同様の方法でリップルの大小を比較したが、収束する最適解を比較すると、図３（ａ）と同じ位置にリップル低減層３１を挿入した設計が常に最もリップルが小さくなり、図３（ｃ）が常に最もリップルが大きくなる結果となった。また、図３（ｂ）と図３（ｄ）は同じような値をとり、場合によってリップルの評価値の順位が入れ替わる結果となった。以上より、リップル低減層３１を挿入しない図３（ｄ）よりも、確実に透過リップルが低減されたのは図３（ａ）の構成のみであった。
【００４９】
これは、積層数を一定とした場合、図３（ｂ）の位置だと、表層に配置された反射防止構造体３３への影響が大きくなるため、透過帯の反射の最小化、つまり透過帯の透過の最大化と、リップル低減とを同時に満足することが難しくなってしまう。また図３（ｃ）の位置の場合、薄膜積層構造体３２を分割してしまうような配置となり、薄膜積層構造体への影響が大きくなり、結果薄膜積層構造体による阻止域での反射の最大化を阻害してしまう。これらのことから、これと同時にリップルを低減することが難しくなってしまう理由と考えられる。
【００５０】
さらに、図２（ａ）に示したように、図３（ｃ）のような分割構成の場合のみ、透過の阻止域に大きなリップルが生じる可能性が著しく高まる別の問題もある。これは前述のように、薄膜積層構造体３２を分割してしまうような配置構成となり、薄膜積層構造体による透過阻止波長領域での反射の最大化に悪影響を与えてしまう理由からである。従って、仮に図３（ａ）の位置に調整層を挿入し、さらに図３（ｃ）の位置にも別のリップル低減層３１を挿入したとしても、図２（ａ）における図３（ｃ）の分光透過特性のように悪影響を受けてしまい、阻止域で大きなリップルが生じてしまったり、透過率が低減してしまったり、これに対応するために積層数を大幅に増加させたりするなどの別の不具合が生じてしまう。これは薄膜積層構造体を複数有する場合も同様であり、ある１つの薄膜積層構造体は、その構造体中に、例えば極薄のリップル低減層や別の薄膜積層構造体など、中心波長が大きく異なる単層膜及び複数層を挿入したような構造を取ることは好ましくなく、このような分割配置を取らず、一体的な配置構成とすることが望ましい。以上より、透過リップルを低減するための調整層となるリップル低減層３１は、基板３０上の薄膜積層構造体が設けられた面側において、基板３０と薄膜積層構造体３２との間のみに配置されることが必要となり、さらには、リップル低減効果を高めるために薄膜化されることが望ましい。この構成に加え、基板３０のもう一方の面側にも他の薄膜積層構造体３２を設けた場合も同様であり、基板３０上の薄膜積層構造体３２が設けられた面側において、基板３０と薄膜積層構造体３２との間のみにリップルを低減するための調整層となるリップル低減層３１が配置されると共に、他の薄膜積層構造体３２が設けられた基板３０上のもう一方の面側においても、基板３０と他の薄膜積層構造体３２との間のみにリップルを低減するための他の調整層となるリップル低減層３１を配置すれば同様の効果を得ることができる。
【００５１】
ここで、本実施形態における図３（ａ）でのリップル低減層３１のより具体的な膜厚は０．１４３ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は７．３５ｎｍとなった。また、λを６００ｎｍとした場合は０．１１６ｑｗ、λを７００ｎｍとした場合は０．０９７ｑｗとなった。
【００５２】
また、この図３（ａ）と同じ挿入位置の場合、前述した全ての膜設計における収束解で、１層目となる調整層のＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．２３３ｑｗ以下、λが６００ｎｍの時０．１８９ｑｗ以下、λが７００ｎｍの時０．１５９ｑｗ以下となり、可視波長（４００ｎｍ）の３％以下となる、物理膜厚で１２ｎｍ以下となった。
【００５３】
また同様に、この図３（ａ）と同じ挿入位置の場合、前述した全ての膜設計における収束解で、１層目となる調整層ＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．０７８ｑｗ以上、λが６００ｎｍの時０．０６３ｑｗ以上、λが７００ｎｍの時０．０５３ｑｗ以上となり、可視波長（４００ｎｍ）の１％以上となる、物理膜厚で４ｎｍ以上となった。
【００５４】
また、このような構成は、ＵＶＩＲカットフィルタやＩＲカットフィルタだけに限らず、透過帯と阻止帯とを有する様々なバンドパスフィルタ、及びエッジフィルタ等に適用する事が可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
さらに、このような本実施例の光学フィルタをビデオカメラ等の撮影装置に使用することにより、透過リップルによる画像劣化が少ない撮像装置とすることができる。また、プラスチック基板を使用した場合は、光学フィルタを装置に組み込むときの破損等も、従来のガラスを使用した光学フィルタよりも少なく、装置の組立が容易となる。
【００５６】
なお、ここでは反射防止構造体は１層の薄膜で構成されたが、これに限らず複数層で形成されてもよいし、可視光波長以下のピッチ有する反射防止効果を持つ微細構造体で形成されてもよく、またこれらの複合体であってもよい。
【００５７】
微細構造体の場合、その構成や形状は反射低減効果を得られるものであれば特に限定されることはなく、例えば、所定のピッチで周期的に設けられた凹凸構造を用いることができる。このような凹凸構造としては、ランダムあるいは規則的に形成された針状体及び柱状体等の突起、階段形状に微細に形成された凹凸構造の突出部または凹部によって、大気や隣接する媒体との屈折率差を低減したもの等を挙げることができ、目的に応じて任意に選択したものを用いることができる。そのような微細構造の具体例としては、例えば高さ４００ｎｍ、周期２５０ｎｍ釣鐘型のモス・アイ形状のような、多数の突起を二次元状に配置した構造などがある。このような、例えば可視光の波長よりも短い周期で配置された多数の突起や凹凸構造などからなる微細構造体であれば、熱ナノインプリント法や光ナノインプリント法などの方法を用いることで再現性よく、さらには生産性高く作製することができる。また、剛性などの観点から、前述の高さを周期で割ったアスペクト比が、０．８〜２．０の範囲であることが特に望ましい。さらに、突起部の配列に関して、正方配列や三方（六方）配列などが考えられるが、三方配列の方が基板側表面の露出面が少ないことなどの理由から反射低減効果を高めることが可能である。
【００５８】
ここで、微細構造と下地層との密着性を向上させる必要がある場合は、プライマー処理を行い、これらの界面に密着層を設けることも可能である。さらに、下地層に何らかの悪影響を与えない範囲であれば、プライマー液をより均一に塗工する為に、プライマー液塗工前に、ＵＶオゾンなどによる親水化処理を施してもよい。また、このようなプロセスによる塗工を行う際、例えば、マスキングを施したり、プロセスをインクジェット法やグラビア法、マイクロコンタクトプリント法などに変えたりすることで、塗工領域を制限することも可能である。
【００５９】
（実施例１）
ＵＶＩＲカットフィルタの作製について、以下に詳しく記載する。
ＵＶＩＲカット膜を形成する基板には厚さＺｅｏｎｏｒ（日本ゼオン製  製品名／登録商標）フィルムを使用し、所望する紫外波長領域と近赤外波長領域の一部の透過を制限し、これらに挟持された波長領域である可視波長領域の一部を透過帯とした図１に示すような分光透過率特性を有するように設計を行った。
【００６０】
Ｚｅｏｎｏｒフィルムはガラス転移温度が１００℃以上と比較的高く、基板のうねりを低減できる理由から選択した。本実施例ではノルボルネン系材料であるＺｅｏｎｏｒを使用したが、この他に、Ａｒｔｏｎ（ＪＳＲ製、製品名／登録商標）や、ポリイミド系の樹脂フィルムなども好適な基材の１つである。また、これらに限らずＰＥＴやＰＥＮ、ＰＣ、ＰＥＳ、ＰＭＭＡなどであってもよい。
【００６１】
フィルム１枚は縦横共に１００ｍｍの正方形状であり、成膜エリアが図５のようになるようにフィルム上にマスクを施すことで、同一フィルム上の数箇所で縦横ともに１０ｍｍの正方形の範囲を成膜し、図５のように成膜後にそれぞれを切り抜いた。これと同様に、外形形状を決めるマスクは用いず、基板全面に成膜した後、膜面を所望の形状に加工する手法でも、同様のフィルタを作製することが可能である。
【００６２】
また、蒸着膜を形成する蒸着材料には、高屈折率材料にはＴｉＯ２を、低屈折率材料にはＳｉＯ２を使用し、膜構成は図５で示すようなＳｉＯ２とＴｉＯ２の交互層を基板両面に構成し、基板上の両面２９層／２１層を積層し、両面で５０層膜構成とし、比較的剛性の低い樹脂フィルム基板を用いた事から、反りやうねりを低減する目的で、両面で略同じ膜厚となるように２９層膜は物理膜厚で約２５００ｎｍ、２１層膜は約２７００ｎｍとなるように構成した。また、各面それぞれの基板直上の２層をリップルを低減する為の調整層とした。ここで、本実施例１で用いたＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜は図１０に示すような屈折率の波長分散特性を有している。
【００６３】
この他に、高屈折率材料としてはＮｂ２Ｏ５やＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５などが使用され、低屈折率材用としてはＭｇＦ２などが使用される場合もある。設計上や成膜上の理由から中間屈折率材料であるＡｌ２Ｏ３などを一部の層で使用する場合もあるが、その時々で最適な材料の組合せを選択すればよい。
【００６４】
図１に示した分光透過特性の設計値のように、本実施例で作製するＵＶＩＲカットフィルタは、可視波長から紫外波長にかけての約３００〜４００ｎｍの波長領域に第１の阻止波長領域を有しており、更に可視波長領域から近赤外波長領域にかけての約７００〜９００ｎｍの波長領域に第２の阻止波長領域を、約９００〜１１００ｎｍの波長領域に第３の阻止波長領域を有した、３つの阻止波長領域により構成されている。また、第１と第２の阻止波長領域に挟まれた約４００〜７００ｎｍの可視波長領域の一部である約４５０〜６３０ｎｍの波長領域が透過帯となっており、この領域では可能な限り高い透過と、低い透過リップルとなるように構成されている。
【００６５】
本実施例における成膜方法としては、アシストを付加した他の成膜方法と比べ、比較的膜に起因する応力を小さい値に制御できる理由から、ＤＣパルス重畳型のＲＦのイオンプレーティング法を用いた。
【００６６】
成膜中は成膜開始から成膜終了までの全層において成膜基板裏面を冷却しながら蒸着を行った。冷却冷媒には水を使用し１０℃で温度制御をおこなった。
【００６７】
成膜工程においては、まずは基板表面に２１層膜を成膜後、Ｚｅｏｎｏｒフィルムの表裏を変え、表面と同様にマスクを施して、裏面に２９層膜を形成した。ここで、両面ともに、基板の直上に形成される第一層となる層に、リップルを低減する為の調整層を配置した。２１層膜において、反射防止構造体である最表層の反射防止層は約１．０ｑｗ程度（λ＝５００ｎｍ）、第３の阻止波長領域を形成する薄膜積層構造体は２．１ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）であるのに対し、調整層は約０．１ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）となった。
【００６８】
より具体的には、本実施例１における２１層膜の１層目となるＳｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１１８ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は１０．１７ｎｍとなった。また、λを６００ｎｍとした場合は０．０９８ｑｗ、λを７００ｎｍとした場合は０．０８４ｑｗとなる。同様に、２１層膜の２層目となるＴｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１３１ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は６．７４ｎｍとなった。また、λが６００ｎｍの場合は０．１０６ｑｗ、λが７００ｎｍの場合は０．０８９ｑｗとなった。
【００６９】
また、同様に、２９層膜において、反射防止構造体である最表層の反射防止層は約１．０ｑｗ程度（λ＝５００ｎｍ）、第１の阻止波長領域を形成する薄膜積層構造体は０．６ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）、第２の阻止波長領域を形成する薄膜積層構造体は１．７ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）、であるのに対し、調整層は約０．１ｑｗ（λ＝５００ｎｍ）前後となった。より具体的には、本実施例１における２９層膜の１層目となるＳｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．０９６ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は８．２７ｎｍとなった。また、λを６００ｎｍとした場合は０．０８０ｑｗ、λを７００ｎｍとした場合は０．０６８ｑｗとなる。同様に、２９層膜の２層目となるＴｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１２５ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は６．４３ｎｍとなった。また、λが６００ｎｍの場合は０．１０１ｑｗ、λが７００ｎｍの場合は０．０８５ｑｗとなった。このように、全ての層の中で、調整層が最も膜厚が薄い構成とした。
【００７０】
さらに、略同等の光学特性となるように何度も膜設計を行ったが、全ての設計例において、両面ともに１層目となる調整層のＳｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．１６３ｑｗ以下、λが６００ｎｍの時０．１３５ｑｗ以下、λが７００ｎｍの時０．１１６ｑｗ以下となり、物理膜厚で１４ｎｍ以下となった。同様に両面ともに２層目となる調整層ＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．２３３ｑｗ以下、λが６００ｎｍの時０．１８９ｑｗ以下、λが７００ｎｍの時０．１５９ｑｗ以下となり、可視波長（４００ｎｍ）の３％以下となる、物理膜厚で１２ｎｍ以下となった。
【００７１】
また同様に、全ての設計例において、両面ともに１層目となる調整層のＳｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．０７０ｑｗ以上、λが６００ｎｍの時０．０５８ｑｗ以上、λが７００ｎｍの時０．０５０ｑｗ以上となり、物理膜厚で６ｎｍ以上となった。同様に両面ともに２層目となる調整層ＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．０７８ｑｗ以上、λが６００ｎｍの時０．０６３ｑｗ以上、λが７００ｎｍの時０．０５１ｑｗ以上となり、可視波長（４００ｎｍ）の１％以上となる、物理膜厚で４ｎｍ以上となった。
【００７２】
成膜中の最大温度は両面共に６０℃以下であり、概ね５０℃弱程度となった。これは基板表面に予め設置しておいた真空中専用のサーモラベルより測定した結果である。基板であるＺｅｏｎｏｒフィルムの転移温度よりも十分に低い値となった。
【００７３】
また、上記方法により製作された複数のサンプルで高温高湿の環境試験を行った。１０００時間後では環境試験開始前と比較しＩＲ側の半値波長での透過率変化はシフト量が平均で０．５ｎｍ以下となった。測定器の誤差等を考慮すると、略変化の無い、所謂ノンシフトに近い膜質を得ることができた。
【００７４】
フィルタの外観に関しても良好であり、反りや凹凸、更にシワやクラック等は発生しておらず、環境試験後もシワやクラック等の発生は確認されなかった。
【００７５】
また、同様に作製された別サンプルにおいて、ドライ環境下での高温試験を実施したが、１０００時間経過後であってもシワやクラック等の発生は確認されなかった。
【００７６】
さらに、熱衝撃試験を実施したが、１０００サイクル経過後であってもシワやクラック等の発生は確認されなかった。
【００７７】
以上のように製作されたＵＶＩＲカットフィルタは図１で示した設計値と略同様の分光透過率特性を得ることができた。
【００７８】
ここで、作製されたＵＶＩＲカットフィルタについて、前述した計算式を用いて、透過帯のリップルを評価した。本実施例では透過帯４５０ｎｍ〜６３０ｎｍの波長領域における、１ｎｍあたりの透過領域における透過率近似直線とのズレ量を算出したところ、その値は０．２５８となり、前述の例と比較しても透過リップルを非常に小さい値に制御する事ができた。
【００７９】
なお、本実施例においては、ＵＶＩＲカットフィルタとして紫外波長領域と近赤外波長領域の一部を、第１阻止域Ａ〜第３阻止域Ｃの３つに分割する事で、３つの薄膜積層構造体を用いた構成としたが、薄膜積層構造体を組み入れた構成は、これに限らず様々な構成を取ることが可能である。例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）で示す概略図のように、ＩＲ領域のみに３つの阻止域を設ける構成や、ＵＶ領域１つとＩＲ領域３つの合計４つの阻止域を構成する事も可能であり、これらを基板両面に適宜分割配置する事ができる。
【００８０】
また、本実施例では基板上の１層目をＳｉＯ２膜としたが、１層目をＴｉＯ２膜とする事も可能であり、その場合、調整層を１層目だけで構成しても、本実施例と同等レベルの透過リップル低減を実現することが可能となる場合がある。これは基板との屈折率差に起因しており、本例のような基板の屈折率が約１．５５程度の基板に対し、隣接する極薄の調整層を形成する物質の屈折率との差が大きいほど透過リップルを低減し易く、屈折率が約１．４６程度のＳｉＯ２膜よりも、２．３以上の屈折率を持つＴｉＯ２膜の方が、より効率的に透過リップルを低減できる。同様の理由から、逆に１層目がＳｉＯ２膜のまま、調整層を１層目だけで構成した場合は、本実施例と同等レベルに透過リップルを低減することは難しい場合がある。従って、ＩＲカットフィルタやＵＶＩＲカットフィルタなどに用いられる屈折率が１．４５〜１．６５程度の透明基板を用いた場合、透明基板と薄膜積層構造体との間に、概ね１．８０以上の屈折率を持つ、例えばＺｒＯ２やＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２などを主成分とした高屈折率材料により構成された極薄の調整層を少なくても１層以上配置することで、透過リップルを大幅に低減することが可能となる。
【００８１】
さらには、１層目を基板との屈折率差が小さい薄膜、本実施例であればＳｉＯ２膜などとした場合、この層を厚膜化し、２層目に基板との屈折率差が大きい薄膜、本実施例であれば、ＴｉＯ２膜などにし、２層目を極薄の調整層とする事で、透過リップルを低減する事も可能であるし、これに加え、３層目以降も調整層として極薄層を配置する事も可能である。このように、基板と、基板に最も近い位置に配置された薄膜積層構造体との間に、基板との屈折率差が大きい、概ね１．８０以上の屈折率を持つ極薄の調整層を配置する事で、ＩＲカットフィルタなどにおける、透過リップルを大幅に低減する事が可能となる。
【００８２】
（実施例２）
ＩＲカットフィルタの作製について、以下に詳しく記載する。
ＩＲカット膜を形成する基板には厚さ０．４ｍｍのＢＫ７ガラスを使用し、所望する紫外波長領域と近赤外波長領域の一部の透過を制限し、これらに挟持された波長領域である可視波長領域の一部を透過帯とした図８に示すような分光透過率特性を有するように設計を行った。
【００８３】
また実施例１と同様に、基板上にマスクを施す事で、同一基板上の数箇所で縦横ともに１０ｍｍの正方形の範囲を成膜し、図５のように成膜後にそれぞれを切り出した。
【００８４】
蒸着膜を形成する蒸着材料には、高屈折率材料にはＴｉＯ２を、低屈折率材料にはＳｉＯ２を使用し、膜構成は図６で示すようなＳｉＯ２とＴｉＯ２の交互層を基板両面に構成し、基板上の両面１９層／２１層を積層し、両面で４０層膜構成とし、比較的剛性の高いガラス基板を用いたが、可能な限りで反りやうねりを低減する目的で、両面で出来るだけ同じ膜厚となるように調整し、１９層膜は物理膜厚で約２６００ｎｍ、２１層膜は約２０００ｎｍとなるように構成した。また、各面それぞれの基板直上の２層をリップルを低減する為の調整層とした。ここで、本実施例２で用いたＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜は図４に示すような屈折率の波長分散特性を有している。
【００８５】
図８に示した分光透過特性の設計値のように、本実施例で作製するＩＲカットフィルタは、可視波長領域から近赤外波長領域にかけての約７００〜９００ｎｍの波長領域に第１の阻止波長領域を、約９００〜１１００ｎｍの波長領域に第２の阻止波長領域を有した、２つの阻止波長領域により構成されている。また、第１の阻止波長領域に隣接する約４００〜７００ｎｍの可視波長領域の一部である約４５０〜６３０ｎｍの波長領域が透過帯となっており、この領域では可能な限り高い透過と、低い透過リップルとなるように構成されている。
【００８６】
本実施例における成膜方法としては、ＤＣパルス重畳型のＲＦのイオンプレーティング法を用いた。
【００８７】
成膜中は成膜開始から成膜終了までの全層において成膜基板裏面を冷却しながら蒸着を行った。冷却冷媒には水を使用し１０℃で温度制御をおこなった。
【００８８】
成膜工程においては、まずは基板表面に２１層膜を成膜後、基板の表裏を変え、表面と同様にマスクを施して、裏面に１９層膜を形成した。ここで、両面ともに、基板の直上に形成される第一層となる層に、リップルを低減する為の調整層を配置した。２１層膜において、反射防止構造体である最表層の反射防止層は約１．０ｑｗ程度（λ＝５００ｎｍ）、第１の阻止波長領域を形成する薄膜積層構造体は１．７ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）であるのに対し、調整層は約０．１ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）となった。より具体的には、本実施例２のおける２１層膜の１層目となるＳｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．０９４ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は８．１０ｎｍとなった。また、λを６００ｎｍとした場合は０．０７８ｑｗ、λを７００ｎｍとした場合は０．０６７ｑｗとなった。同様に、２１層膜の２層目となるＴｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１６３ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は８．３８ｎｍとなった。また、λが６００ｎｍの場合は０．１３２ｑｗ、λが７００ｎｍの場合は０．１１１ｑｗとなった。
【００８９】
また、同様に、１９層膜において、反射防止構造体である最表層の反射防止層は約１．０ｑｗ程度（λ＝５００ｎｍ）、第２の阻止波長領域を形成する薄膜積層構造体は２．０ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）であるのに対し、調整層は約０．１ｑｗ前後（λ＝５００ｎｍ）となった。より具体的には、本実施例２のおける１９層膜の１層目となるＳｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１０３ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は８．８８ｎｍとなった。また、λを６００ｎｍとした場合は０．０８６ｑｗ、λを７００ｎｍとした場合は０．０７３ｑｗとなった。同様に、１９層膜の２層目となるＴｉＯ２膜の調整層の膜厚は０．１５７ｑｗ（λ：５００ｎｍ）であり、この時の物理膜厚は８．０７ｎｍとなった。また、λが６００ｎｍの場合は０．１２７ｑｗ、λが７００ｎｍの場合は０．１０７ｑｗとなった。このように、全ての層の中で、調整層が最も膜厚が薄い構成とした。
【００９０】
さらに、略同等の光学特性となるように何度も膜設計を行ったが、全ての設計例において、両面ともに１層目となる調整層のＳｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．１６３ｑｗ以下、λが６００ｎｍの時０．１３５ｑｗ以下、λが７００ｎｍの時０．１１６ｑｗ以下となり、物理膜厚で１４ｎｍ以下となった。同様に両面ともに２層目となる調整層ＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．２３３ｑｗ以下、λが６００ｎｍの時０．１８９ｑｗ以下、λが７００ｎｍの時０．１５９ｑｗ以下となり、可視波長（４００ｎｍ）の３％以下となる、物理膜厚で１２ｎｍ以下となった。
【００９１】
また同様に、全ての設計例において、両面ともに１層目となる調整層のＳｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．０７０ｑｗ以上、λが６００ｎｍの時０．０５８ｑｗ以上、λが７００ｎｍの時０．０５０ｑｗ以上となり、物理膜厚で６ｎｍ以上となった。同様に両面ともに２層目となる調整層ＴｉＯ２膜の膜厚はλが５００ｎｍの時０．０７８ｑｗ以上、λが６００ｎｍの時０．０６３ｑｗ以上、λが７００ｎｍの時０．０５１ｑｗ以上となり、可視波長（４００ｎｍ）の１％以上となる、物理膜厚で４ｎｍ以上となった。
【００９２】
成膜中の最大温度は両面共に６０℃以下であり、概ね５０℃弱程度となった。これは基板表面に予め設置しておいた真空中専用のサーモラベルより測定した結果である。基板であるＢＫ７ガラスのガラス転移温度よりも十分に低い値となった。
【００９３】
また、上記方法により製作された複数のサンプルで高温高湿の環境試験を行った。１０００時間後では環境試験開始前と比較しＩＲ側の半値波長での透過率変化はシフト量が平均で０．５ｎｍ以下となった。測定器の誤差等を考慮すると、略変化の無い、所謂ノンシフトに近い膜質を得ることができた。
【００９４】
フィルタの外観に関しても良好であり、反りや凹凸、更にシワやクラック等は発生しておらず、環境試験後もシワやクラック等の発生は確認されなかった。
【００９５】
また、同様に作製された別サンプルにおいて、ドライ環境下での高温試験を実施したが、１０００時間経過後であってもシワやクラック等の発生は確認されなかった。さらに、熱衝撃試験を実施したが、１０００サイクル経過後であってもシワやクラック等の発生は確認されなかった。
【００９６】
以上のように製作されたＩＲカットフィルタは図８で示した設計値と略同様の分光透過率特性を得ることができた。
【００９７】
ここで、作製されたＩＲカットフィルタについて、前述した計算式を用いて、透過帯のリップルを評価した。本実施例では透過帯４５０ｎｍ〜６３０ｎｍの波長領域における、１ｎｍあたりの透過領域における透過率近似直線とのズレ量を算出したところ、その値は０．１３７となり、前述の例と比較しても透過リップルを非常に小さい値に制御する事ができた。
【００９８】
また、本実施例では基板上の１層目をＳｉＯ２膜としたが、１層目をＴｉＯ２膜とする事も可能であり、その場合、調整層を１層目だけで構成しても、本実施例と同等レベルの透過リップル低減を実現する事が可能となる場合がある。
【００９９】
さらには、１層目を基板との屈折率差が小さいＳｉＯ２膜とした場合、この層を厚膜化し、２層目に基板との屈折率差が大きいＴｉＯ２膜などにし、２層目を極薄の調整層とする事で、透過リップルを低減する事も可能であるし、同様に２層目以降の複数層を調整層とする事も可能である。
【０１００】
＜他の実施形態＞
以上本発明を一実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではない。
【０１０１】
例えば、上述した一実施形態で作製した光学フィルタを備える光量絞り装置に適用した形態について図９を用いて説明する。図９に光量絞り装置を示す。ビデオカメラあるいはデジタルスチルカメラ等の撮影系に使用するに適した光量絞り装置の絞りは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサと言った固体撮像素子への入射光量を制御するために設けられているものである。被写界が明るくなるにつれ、絞り羽根８０を制御し、より小さく絞り込まれていく構造になっている。このとき、小絞り状態時に発生する像性能の劣化に対する対策として、絞りの近傍にＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ８３を配置し、被写界の明るさが同一であっても、絞りの開口をより大きくできる構造にしている。入射光がこの光量絞り装置８２を通過し、固体撮像素子（不図示）に到達する事で電気的な信号に変換され画像が形成される。
【０１０２】
この絞り装置８２内に、本実施例１または２で作製されたＵＶＩＲカットフィルタ、若しくはＩＲカットフィルタを配置する。ＮＤフィルタ８０の位置に、ＮＤフィルタに替わりこれらの光学フィルタを配置する事も可能であるし、絞り羽根支持板８１に固定するように配置する事も可能である。この場合、光学フィルタを配置する位置や、絞り装置８２のメカ的な機構にも依存するが、本実施例で作製したフィルタと必要な外形が異なる場合も想定されるが、最適な形状を選択すればよく、本実施例１、２と同様の膜設計、成膜プロセスで、成膜時に使用するマスク冶具の形状を変える事だけで、同様のフィルタを作製することが可能である。
【０１０３】
これにより作製された光量絞り装置８２を撮像光学系に配置することで、より高精度化を実現できる。
【０１０４】
また、本発明は、上述した一実施形態で作製した光学フィルタを備える撮像装置に適用した実施例について図１０を用いて説明する。
【０１０５】
図１０は、ビデオカメラなどの撮像装置で、絞り羽根９３などで構成された撮像光学系９１を透過した光線を、光学フィルタ９０で固体撮像素子９２の特性に合わせて制限し、適正な画像を得るようになっている。ＵＶＩＲカットフィルタやＩＲカットフィルタを光学フィルタ９０部に配置する。
【０１０６】
また、これらのフィルタを出し入れ自由に駆動することも可能である。より具体的には撮像光学系９１を透過して撮像素子９２に結像した光量を判断して、光学フィルタ９０を駆動する。入射した光量が通常の撮影に十分な量であるときは、固体撮像素子９２にかかるように光学フィルタ９０を移動させる。光量が不十分なときは、固体撮像素子９２にかからないように光路外に退避させる。光学フィルタ９０の有無により、結像する光線に光路差が発生してしまい、画像が劣化してしまう事があるが、このような場合には光学フィルタの基材と同じ材質の基材をダミーとして挿入する事で、画像劣化を十分に低減可能である。
【０１０７】
これにより作製された撮像装置は、フィルタの透過リップルに起因した画像劣化などを改善し、より高精度化を実現する事が可能である。
【０１０８】
以上本発明は、上述したことに限らず、他の光学装置であっても、一実施形態で作製されたような透過リップルが低減された光学フィルタを用いることで、リップルに起因した画像劣化等の不具合を低減することが可能である。
【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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【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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