(57)【要約】【課題】安価であり且つ厚さが抑制され、塵や埃が付着したり、凹凸の高さが設計値からわずかに外れたりしても、回折効率の変化が小さく、且つ、凹凸構造のピッチが広くラマン・ナス回折を起こす形状である場合においても、多次光強度を低く抑えられる光学的ローパスフィルタおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の光学的ローパスフィルタ１は、第１の透明樹脂で形成され高さ１μｍないし１００μｍの多数の凹凸部１０を表面に備えたシート状凹凸構造体１２と、シート状凹凸構造体を覆う第２の透明樹脂で形成されたカバー層１４とを備え、シート状凹凸構造体が第１の透明樹脂層の厚さ方向に延び且つ凹凸部が第１の透明樹脂層の厚さ方向に直交する面内において８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に格子状に配列され、第１および第２の透明樹脂の屈折率差が０．００１ないし０．４である。【選択図】図２
2008116935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的ローパスフィルタであって、
第１の透明樹脂で形成され、高さ１μｍないし１００μｍの多数の凹凸部を表面に備えたシート状凹凸構造体と、
前記シート状凹凸構造体を覆う第２の透明樹脂で形成されたカバー層と、を備え、
前記シート状凹凸構造体が第１の透明樹脂層の厚さ方向に延び、且つ前記凹凸部が第１の透明樹脂層の厚さ方向に直交する面内において８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に格子状に配列され、
該第１の透明樹脂と前記第２の透明樹脂の屈折率差が０．００１ないし０．４である、
ことを特徴とする光学的ローパスフィルタ。
【請求項２】
光学的ローパスフィルタの製造法であって、
平滑基板上に第１の透明樹脂層を配置するステップと、
前記第１の透明樹脂層の表面に周期的に配列された微細な凹凸部をフォトリソグラフィーにより形成するステップと、
前記第１の透明樹脂層の表面を覆って前記第１の透明樹脂層とは屈折率の異なる第２の透明樹脂で形成されたカバー層を備えた光学的ローパスフィルタを平滑基板上に形成するステップと、を備えている、
ことを特徴とする光学的ローパスフィルタの製造方法。
【請求項３】
光学的ローパスフィルタの製造法であって、
微細な凹凸が形成された金型上に第１の透明樹脂を塗布するステップと、
前記第１の透明樹脂上に透光性フィルムを配し、透光性フィルムの上から活性エネルギー線を照射して第１の透明樹脂を重合硬化させ前記凹凸と相捕的な凹凸部が表面に形成されたシート状凹凸構造体を形成するステップと、
金型を前記シート状凹凸構造体からを分離し、前記シート状凹凸構造体の表面に第２の透明樹脂を塗布するステップと、
前記第２の透明樹脂上に透光性フィルムを配し、透光性フィルムの上から活性エネルギー線を照射して第２の透明樹脂を重合硬化するステップと、を備えている、
ことを特徴とする光学的ローパス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、光学的ローパスフィルタ及びその製造方法に関し、詳細には、モアレを防止するために携帯電話に装着されるデジタルカメラ等で使用される光学的ローパスフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高性能化が著しいホームビデオカメラやデジタルスチルカメラにおいては、撮像手段として、ＣＣＤエリアイメージセンサやＣＭＯＳエリアイメージセンサが用いられている。
【０００３】
これらのセンサは、シリコン基板上に二次元的に配置された多数の受光素子で光電変換を行い、各受光素子で発生した電荷をＣＣＤ素子、ＣＭＯＳ回路等の撮像素子で、外部に転送する構成を備えている。これらのセンサでは、受光素子（ピクセル）毎にカラー情報を得るため、各ピクセル上に、例えばＲＧＢのカラーフィルタがストライプ状に、または４種のフィルタが方形モザイク状に配置され、また、撮像素子が格子状に規則的に配置されている。
【０００４】
このように、上述したＣＣＤエリアイメージセンサ等では、撮像素子等が格子状に規則的に配置されているため、生成された被写体の画像に、擬似信号（モアレ）を発生する等の色再現上の不都合が生じることがある。このような問題を解決するため、特定周波数以上をカットする光学的ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）が用いられている。このような光学的ローパスフィルタとしては、水晶の複屈折を利用した水晶ＯＬＰＦが最もよく使用されている。
【０００５】
しかしながら、水晶ＯＬＰＦは、１／４波長板の両側に２枚の水晶板を配置する構造、または３枚の水晶板を組み合わせる構造を採るため、厚さが１ｍｍ以上と厚くなり、携帯電話のデジタルカメラ用光学系等の光学長を短くすることが求められる光学系には適さないという問題、さらに、高価であるという問題を有している。
【０００６】
このため、透明樹脂等の表面に凹凸構造を備えた凹凸型位相格子を光学的ローパスフィルタとする方式も提案されている。（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２１１３３６号公報
【特許文献２】特開平７−５３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、透明樹脂の表面に凹凸構造を備えた凹凸型位相格子は、凹凸面に塵や埃が付着することによって、回折能力が大きく低下するという問題がある。
さらに、凹凸型位相格子は、透明樹脂と空気との屈折率差Δｎが大きいため、凹凸の高さが設計値からわずかに外れるだけで回折効率に大きな差が生じ所望の性能が発揮できなくなるため、大量生産時に歩留まりが悪いという問題も有している。
また、凹凸型位相格子は、透明樹脂と空気との屈折率差Δｎが大きいため、凹凸構造のピッチが広くラマン・ナス回折を起こす形状である場合、多次光強度が強くなり、カメラに組み込んだ際に解像度が低くなるという問題も有している。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、安価であり且つ厚さが抑制され、塵や埃が付着したり、凹凸の高さが設計値からわずかに外れたりしても、回折効率の変化が小さく、且つ、凹凸構造のピッチが広くラマン・ナス回折を起こす形状である場合においても、多次光強度を低く抑えられる光学的ローパスフィルタおよ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】
【００１０】
本発明によれば、
光学的ローパスフィルタであって、
第１の透明樹脂で形成され、高さ１μｍないし１００μｍの多数の凹凸部を表面に備えたシート状凹凸構造体と、
前記シート状凹凸構造体を覆う第２の透明樹脂で形成されたカバー層と、を備え、
前記シート状凹凸構造体が第１の透明樹脂層の厚さ方向に延び、且つ前記凹凸部が第１の透明樹脂層の厚さ方向に直交する面内において８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に格子状に配列され、
該第１の透明樹脂と前記第２の透明樹脂の屈折率差が０．００１ないし０．４である、
ことを特徴とする光学的ローパスフィルタが提供される。
【００１１】
凹凸部は、基本的には円柱状の凸部からなるが、角柱でもよく、また、円錐、楕円錐、三角錐、円錐台、楕円錐台、角錐台などでもよい。
【００１２】
また、凹凸部の断面形状における平坦部の割合が高いほど、回折せずに直進する光の強度が大きくなり、高い回折効率を得ることが困難となってくるので、この点からは、円錐、楕円錐、三角錘形状が好ましい。
本発明の光学的ローパスフィルタは、例えば、固体撮像素子の受光面に配置される。
【００１３】
このような構成を有する光学的ローパスフィルタでは、表面を覆うカバー層を形成する  第２の透明樹脂との屈折率差が０．００１ないし０．４である第１の樹脂に形成された凹凸部が８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に格子状に配列され、８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に屈折率が変化する規則性の高い構造を備えている。したがって、薄い構造でありながらモアレの発生を効果的に防止することができる。さらに、水晶製の光学的ローパスフィルタに比べて安価である。
【００１４】
また、表面に微細な凹凸部を有する光学的ローパスフィルタでは、凹凸面に塵や埃が付着することによって、回折能力が大きく低下するおそれがあるが、上記構成を有する本発明の光学的ローパスフィルタでは、第１の透明樹脂に形成された微細な凹凸部が、第１の透明樹脂とは屈折率の異なる第２の透明樹脂によって覆われているため、塵や埃の付着により回折能力が低下する度合いが低減される。
【００１５】
さらに、回折格子の厚さを表す指標であるＱ値は式（１）により求められ、Ｑ値が１よりも十分に大きい場合、回折格子の回折効率はブラッグの式（式（２））により求められ、回折効率は回折格子の厚さＬに依存することが知られている。
透明樹脂の表面に微細な凹凸構造を有する従来の光学的ローパスフィルタでは、透明樹脂と空気との屈折率差Δｎが大きいため、凹凸部の高さが設計値からわずかに外れるだけで回折効率に大きな差が生じてしまう（表１参照）。
Ｑ  ＝  ２π・λ・Ｌ／ｎ・Λ2              （１）
η  ＝  sin2（π・Δｎ・Ｌ  ／λ）    （２）
【００１６】
また、Ｑ値が１よりも十分に小さい場合、回折格子の回折効率はラマン・ナスの式により求められ、回折効率は回折格子の厚さＬに依存することが知られている。
透明樹脂の表面に微細な凹凸部を有する従来の光学的ローパスフィルタでは、透明樹脂と空気との屈折率差Δｎが大きいため、多次光強度が強くなり、カメラに組み込んだ際に解像度が低くなるという問題も有している。
【００１７】
一方、上述したような構成を有する本発明の光学的ローパスフィルタでは、第１の透明樹脂で形成される微細な凹凸部が、第１の透明樹脂とは屈折率の異なる第２の透明樹脂によって覆われているためΔｎを小さく設定することが可能である。Δｎが小さい場合、凹凸部の高さのずれが回折効率に与える影響は小さく、大量生産時に歩留まり向上が期待でき、凹凸部のピッチが広くラマン・ナス回折を起こす形状である場合においても、多次光強度を低く抑えられることが期待できる。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、
光学的ローパスフィルタの製造法であって、
平滑基板上に第１の透明樹脂層を配置するステップと、
前記第１の透明樹脂層の表面に周期的に配列された微細な凹凸部をフォトリソグラフィーにより形成するステップと、
前記第１の透明樹脂層の表面を覆って前記第１の透明樹脂層とは屈折率の異なる第２の透明樹脂層を備えた光学的ローパスフィルタを平滑基板上に形成するステップと、を備えている、ことを特徴とする光学的ローパスフィルタの製造方法が提供される。
【００１９】
前記凹凸部は、基本的には円柱状の凸部からなるが、角柱でもよい、また、円錐、楕円錐、三角錐、円錐台、楕円錐台、角錐台などでもよい。
【００２０】
また、凹凸部の断面形状における平坦部の割合が高いほど、回折せずに直進する光の強度が大きくなり、高い回折効率を得ることが困難となってくるので、この点からは、円錐、楕円錐、三角錘形状が好ましい。
【００２１】
凹凸部を形成する手法としては、フォトリソグラフィーが好ましいが、Ｘ線リソグラフィーを用いることにより、アスペクト比が２０程度の凹凸部を有するシート状凹凸構造体を作製することも可能である。
【００２２】
本発明の他の好ましい態様によれば、平滑基板が撮像素子の受光面である。
このような構成によれば、薄い構造でありながらモアレの発生を効果的に防止することができるので光学的ローパスフィルタを、固体撮像素子上に直接、作り込むことができるので、作業工程が簡略化され、固体撮像素子を備えたカメラ等の製造のコストおよび手間が軽減される。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、
光学的ローパスフィルタの製造法であって、
微細な凹凸部が形成された金型上に第１の透明樹脂を塗布するステップと、
前記第１の透明樹脂上に透光性フィルムを配し、透光性フィルムの上から活性エネルギー線を照射して第１の透明樹脂層を重合硬化させ前記凹凸と相捕的な凹凸部が表面に形成されたシート状凹凸構造体を形成するステップと、
金型を前記シート状凹凸構造体から分離し、前記シート状凹凸構造体の表面に第２の透明樹脂を塗布するステップと、
前記第２の透明樹脂上に透光性フィルムを配し、透光性フィルムの上から活性エネルギー線を照射して第２の透明樹脂層を重合硬化するステップと、を備えている、
ことを特徴とする光学的ローパスフィルタの製造方法が提供される。
【００２４】
前記金型は、基本的には円柱状の凸部からなるが、角柱でもよい、また、円錐、楕円錐、三角錐、円錐台、楕円錐台、角錐台などでもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、安価であり且つ厚さが抑制され、塵や埃が付着したり、シート状凹凸構造体の高さが設計値からわずかに外れたりしても、回折効率の変化が小さく、且つ、凹凸構造のピッチが広くラマン・ナス回折を起こす形状である場合においても、多次光強度を低く抑えられる光学的ローパスフィルタおよびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態の光学的ローパスフィルタ１を用いた光学系について説明する。図１は、本発明の一実施形態の光学的ローパスフィルタ１を用いた撮像光学系２の構成を模式的に示す図面である。
【００２７】
この撮像光学系２は、デジタルスチルカメラ用光学系、携帯電話などに装着されるデジタルカメラ用光学系等、所定ピッチの画素を有する固体撮像素子により画像を撮影する撮像光学系等として使用される。
【００２８】
図１に示されているように、撮像光学系２では、光学的ローパスフィルタ１が、固体撮像素子４の受光面の前側に配置されている。本実施形態の撮像光学系２は、さらに、受光面に像を結ばせるレンズ６と、赤外カットフィルタ８を備えている。
【００２９】
本実施形態の固体撮像素子４は、シリコン基板上に多数の受光素子が二次元的に配置されたもので、各受光素子で発生した電荷を撮像素子（ＣＣＤ素子、またはＣＭＯＳ回路）で外部に信号として転送することができるエリアイメージセンサである。
【００３０】
レンズ６は、無機ガラスからなるガラスレンズ、またはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂などからなるプラスチックレンズで構成されている。
【００３１】
赤外カットフィルタ８は、無機ガラスからなるガラスフィルタ、または有機色素を添加したポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂からなるプラスチックフィルタで構成されている。
【００３２】
図２は、光学的ローパスフィルタ１の内部構造を模式的に示した図面である。光学的ローパスフィルタ１は、第１の透明樹脂で形成された高さ１μｍないし１００μｍの多数の凹凸部１０を表面に備えたシート状凹凸構造体１２と、シート状凹凸構造体１２を覆い第２の透明樹脂で形成されたカバー層１４カバー層１４と、を備えている。
【００３３】
本実施形態の光学的ローパスフィルタ１では、第１の透明樹脂層(シート状構造体１２)の厚さ方向に延びるように、第１の透明樹脂層の表面に設けられた多数の円柱状の凸部１０からなり、これらの凸部１０は第１の透明樹脂層(シート状構造体１２)の厚さ方向に垂直な面内において二次元的な規則性を有して配置されている。
【００３４】
本実施形態の光学的ローパスフィルタ１では、凸部１０は、図３に示されているように六方格子を構成するように規則的に配置され、この規則性によって、六点分離（三方向）を一枚のフィルタによって行うことできる。なお、六方格子とは、三角格子とハニカム格子を含む。また、シート状凹凸構造体は、六方格子以外にも正方格子または斜方格子を構成するように配置させてもよい。
【００３５】
シート状凹凸構造体の配列周期すなわち凸部１０の間隔は、８０ｎｍないし１０００μｍ、好ましくは９０ｎｍないし１００μｍ、より好ましくは１００ｎｍないし５０μｍである。
【００３６】
凹凸部は、基本的には円柱状の凸部からなるが、図４に示されているように、角柱(ａ)、円錐台、楕円錐台あるいは角錐台(ｂ)、半球状(ｃ)、水滴状(ｄ)、または円錐、楕円錐あるいは角錐(e）とすることができる。
また、凹凸部は、断面形状における平坦部の割合が高いほど、回折せずに直進する光の強度が大きくなり、高い回折効率を得ることが困難となってくるので、この点では、角錐または円錐形状または楕円錐形状が好ましい。
【００３７】
本実施形態の光学的ローパスフィルタ１では、凸部の高さ（凹凸の高低差）は１μｍないし１００μｍである。
また、凸部の直径（角柱の場合は横断面の外接円の直径をいう。）は、８０ｎｍないし１０００μｍであり、好ましくは９０ｎｍないし１００μｍ、より好ましくは１００ｎｍないし５０μｍである。
【００３８】
シート状凹凸構造体１２を形成する第１の透明樹脂とカバー層１４を形成する第２の透明樹脂との屈折率差は０．００１ないし０．４である。
【００３９】
本発明の好ましい態様としては、凸部１０の高さ（高低差）が１μｍないし１０μｍ、凸部１０の配列周期すなわち間隔が５μｍないし５０μｍであり、且つ、
凸部１０の配列周期すなわち間隔と、シート状凹凸構造体を形成する第１の透明樹脂とカバー層を形成する第２の透明樹脂との屈折率差を掛け合わせた値が０．１２μｍないし０．１５μｍであり、より好ましくは０．１３μｍないし０．１４μｍである。
【００４０】
このような態様とすることで、凸部１０のアスペクト比が低いため、金型等でシート状凹凸構造体１２を形成する場合において、金型等に樹脂が残る恐れが低くなり、生産性を高めることが可能となる。
【００４１】
また、このような様態とした光学的ローパスフィルタ１はラマン・ナス回折を起こす周期構造となる場合でも、多次回折光の強度を抑えられるため、撮像光学系の解像度の低下を抑えられる。
【００４２】
凸部１０の高さ、直径、および配列周期、シート状凹凸構造体１２とカバー層１４との屈折率差を上記の範囲内に設定することによって、光学的ローパスフィルタ１は、８０ｎｍないし１０００μｍのオーダーで周期的に屈折率が変化する規則性の高い構造を有し、光学製品として３５０ｎｍないし２０００ｎｍの波長範囲の光に対する干渉効果を十分に発現させることができることになる。この結果、光学的ローパスフィルタ１は、回折や偏向等の高度な光制御が可能となる。
【００４３】
本実施形態の光学的ローパスフィルタ１を構成するシート状凹凸構造体１２とカバー層１４は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、またはポリイミド樹脂で構成されているが、透明な材料であればよく、特にこれらに限定されるものではない。上述の透明な材料は、光重合性組成物に光を照射して重合硬化させることによって形成される。光重合性組成物として、単官能モノマーあるいは２官能以上の多官能モノマーあるいはオリゴマーと光重合開始剤とを含有するものが使用される。
【００４４】
単官能モノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、フェニルカルビトール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシエチルサクシネート、（メタ）アクリロイルオキシエチルフタレート、フェニル（メタ）アクリレート、シアノエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、ペンタブロモフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−ブロモベンジル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物；スチレン、ｐ−クロロスチレン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、Ｎ-ビニルピロリドン、ビニルナフタレン等のビニル化合物；エチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート等のアリル化合物等が挙げられる。
【００４５】
２官能以上の多官能モノマーの具体例としては、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、多官能のエポキシ（メタ）アクリレート、多官能のウレタン（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルクロレンデート、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、ジアリルフタレート等が挙げられ、これらを単独であるいは２種以上の混合物として使用することができる。
【００４６】
例えば、ペンタデカフルオロオクチルアクリレートを重合硬化させてシート状凹凸構造体を形成し、ペンタブロモフェニルメタアクリレートを重合硬化させてカバー層を形成して光学的ローパスフィルタを作製した場合、シート状凹凸構造体とカバー層間の屈折率差は０．３７１となる。
【００４７】
本実施形態において、光重合性組成物に使用する光重合開始剤は、紫外線等の活性エネルギー線を照射して重合を行う通常の光重合で用いられるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ｐ-ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）-ブタノン−１、ジベンゾスベロン等が挙げられる。
【００４８】
これら光重合開始剤の使用量は、その他の光重合性組成物の１００重量部に対して０.００１ないし１０重量部の範囲とする事が好ましく、光学的ローパスフィルタの透明性を落とさないようにする為に０.０１ないし５重量部とする事がより好ましい。
【００４９】
本実施態様においては、光重合性組成物として、上記のような多官能モノマーあるいはオリゴマーとともに、分子内に１個の重合性炭素−炭素二重結合を有する単官能モノマーあるいはオリゴマーを使用してもよい。
このような単官能モノマーあるいはオリゴマーとしては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等を含有するものが特に好ましい。
【００５０】
これら単官能モノマーあるいはオリゴマーは、光学的ローパスフィルタに柔軟性を付与するために用いられる。単官能モノマーあるいはオリゴマーの量は、多官能モノマーあるいはオリゴマーとの合計量のうち１０ないし９９質量％の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０ないし５０質量％の範囲である。
【００５１】
また、光重合性組成物として、前記多官能モノマーあるいはオリゴマーと重合性炭素―炭素二重結合を持たない化合物を含む均一溶解混合物を用いることもできる。
重合性炭素―炭素二重結合を持たない化合物としては、例えば、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ナイロン等のポリマー類、トルエン、ｎ-ヘキサン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアルコール、エチルアルコール、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランのような低分子化合物、有機ハロゲン化合物、有機ケイ素化合物、可塑剤、安定剤のような添加剤等が挙げられる。
【００５２】
これら重合性炭素―炭素二重結合を持たない化合物の使用量は、光学的ローパスフィルタを製造する際に光重合性組成物の粘度を低下させ取り扱い性を良くする為に用いられ、多官能モノマーあるいはオリゴマーとの合計量のうち１ないし９９質量％の範囲とすることが好ましい。
【００５３】
次に、フォトリソグラフィーによる光学的ローパスフィルタ１の製造方法について説明する。本実施形態の光学的ローパスフィルタ１は、固体撮像素子４の受光面上で製造される。
まず、固体撮像素子４の受光面に光重合性樹脂（第１の透明樹脂）等で作られた透明樹脂基板を配置する。このような透明樹脂基板は、固体撮像素子上に接着剤等で固定されてもよく、光重合性樹脂組成物を固体撮像素子上にスピンコート法等で塗膜を形成し、拡散光等の紫外線で硬化したものでもよい。また、熱可塑性樹脂等を溶剤に溶解させた溶液をスピンコート法等で塗膜を形成し、溶剤を蒸発させ固化させたフィルム状物でもよい。
【００５４】
次いで、この透明樹脂基板の表面にフォトリソグラフィーの手法でシート状凹凸構造体１２を形成するステップと、シート状凹凸構造体１２上に透明樹脂基板との屈折率差が０．００１ないし０．４の透明樹脂（第２の透明樹脂）でカバー層１４を形成するステップにより、光学的ローパスフィルタ１を製造する。
【００５５】
フォトリソグラフィーによるシート状凹凸構造体の形成法としては、はじめに透明樹脂基板上にフォトレジスト層をスピンコート法により形成した後、フォトレジスト層の上にフォトマスクを配置して、マスクアライナーにより紫外線等の活性エネルギー線を照射して、フォトレジスト層の活性エネルギー線照射部または未照射部のみを光硬化させる。
使用するフォトマスクとしては、直径（矩形波状の場合は外接円の直径をいう。）８０ｎｍ〜１０００μｍのオーダーの円形または多角形の形状が六方格子構造に規則的に配列したフォトマスクを使用する。
【００５６】
さらに、未硬化部を現像処理により取り除いた後、ドライエッチング装置によりフォトレジストに被覆されていない部分のエッチング処理を行い、透明樹脂基板の表面に、表面に凸部が配列されたシート状凹凸構造体を形成する。エッチング処理の深さとしては、１μｍないし１００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００５７】
エッチング処理を行った透明樹脂基板からフォトレジスト層を取り除き、スピンコート法等によって、シート状凹凸構造体上に透明樹脂基板との屈折率差が０．００１ないし０．４の透明樹脂（第２の透明樹脂）を塗布し、さらに、紫外線等の活性エネルギー線で第２の透明樹脂を光硬化させ、第１の透明樹脂で形成されたシート状凹凸構造体が、第２の透明樹脂で形成されたカバー層で覆われた光学的ローパスフィルタを得る。
光学的ローパスフィルタの厚さとしては、特に限定されるものではないが、１μｍないし１０００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは５μｍないし５００μｍの範囲である。
【００５８】
次に、金型賦形による光学的ローパスフィルタ１の製造方法について説明する。本実施形態の光学的ローパスフィルタ１は、ＰＥＴフィルム等の透光性フィルム上で製造される。
まず、形成する微細凹凸部と相捕的な形状の微細凹凸構造を備えた金型上に光重合性樹脂（第１の透明樹脂）を塗布する。
【００５９】
次いで、この光重合性樹脂の上に透光性フィルムを配するステップと、透光性フィルム越しに光重合性樹脂に紫外線等の活性エネルギー線を照射することで光重合性樹脂を重合硬化するステップにより、金型上に微細な凹凸構造を賦形したプラスチックフィルムを形成する。
【００６０】
このプラスチックフィルムを金型から剥離し、プラスチックフィルムの片面に形成された凹凸構造上に、光重合性樹脂（第２の透明樹脂）を塗布する。
【００６１】
次いで、この光重合性樹脂の上に透光性フィルムを配するステップと、透光性フィルム越しに光重合性樹脂に紫外線等の活性エネルギー線を照射することで光重合性樹脂を重合硬化するステップにより、異なる屈折率を有する凹凸構造体を互いに密着させた光学的ローパスフィルタ１を製造する。
【００６２】
本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
【実施例】
【００６３】
本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
単独の重合体の屈折率が１．５３５であるトリメチロールプロパントリアクリレートに、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１質量部を溶解させて得られた光重合性組成物を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス板上にスピンコート法により塗布し、ＰＥＴフィルムを被せて超高圧水銀灯を使用した紫外線照射装置により紫外線を照射することで、ガラス板上に厚さ１００μｍのプラスチックフィルムを得た。
【００６４】
得られたプラスチックフィルム上にネガ型フォトレジストをスピンコート法により塗布し、１００℃で１２０秒間加熱してソフトベークを行った。得られたプラスチックフィルムにフォトマスクを被せ、ｉ線ステッパーを使用して積算光量１６０ｍＪ／ｃｍ２の平行光を照射してフォトレジスト層を部分的に光硬化させた。フォトマスクには、直径２μｍの穴が５μｍの周期で六方格子状に配列されているものである。
【００６５】
さらに、９０℃で１２０秒間加熱してフォトレジスト層のポストベークを行った。さらに、プラスチックフィルムをイソプロピルアルコール中に浸してフォトレジスト層の未硬化部をプラスチックフィルム上から取り除き、１８０℃で１時間加熱してフォトレジスト層のハードベークを行った。
【００６６】
さらに、プラスチックフィルムのフォトレジスト層が形成されていない部分を、ドライエッチング装置により選択的にエッチングし、直径２μｍ、深さ５μｍの穴を５μｍの周期で六方格子状に配列させ、表面に微細な凸部が配置されたシート状凹凸構造体を形成した。凸部は矩形波状の断面形状を有する円柱形状を有している。さらに、プラスチックフィルムを剥離剤中に浸してフォトレジスト層を完全に取り除いた。
【００６７】
さらに、単独の重合体の屈折率が１．５７２であるＥＯ変性ビスフェノール Ａジメタクリレートに、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１質量部を溶解させて得られた光重合性組成物を、前記の微細な凸部が表面に形成されたプラスチックフィルム上にスピンコート法により塗布し、ＰＥＴフィルムを被せて超高圧水銀灯を使用した紫外線照射装置により紫外線を照射することで厚さ２００μｍのプラスチックフィルムを得た。
【００６８】
得られたプラスチックフィルムは、内部の膜厚方向に垂直な面内でカバー層と異なる屈折率を有する直径２μｍの円柱状の凸部が周期５μｍで六方格子状に配列されている。
【００６９】
このプラスチックフィルムに、中心波長５３２ｎｍのレーザー光を照射し、その回折光強度を測定したところ、全回折光に対する±２次回折光の占める割合は１％未満であった。
【００７０】
このプラスチックフィルムを、カメラモジュール内のＣＭＯＳ固体撮像素子上に配置してサーキュラーゾーンプレートを撮影することで、光学的ローパスフィルタとしての機能を評価した。
【００７１】
光学的ローパスフィルタ機能評価の為に用いられるサーキュラーゾーンプレートを、光学的ローパスフィルタを配置していないカメラで撮影した画像を図５に示し、光学的ローパスフィルタを配置したカメラで撮影した画像を図６に示す。図６では、図５で観察されたモアレ像の多くが消失し、光学的ローパスフィルタによる機能が発現していることが確認できる。
【００７２】
また、光学的ローパスフィルタに塵や埃が付着したり、凸部の高さ（高低差）が設計値からわずかに外れたりしても、光学的ローパスフィルタによる機能が発現していることが確認できた。
（実施例２）
単体の重合体の屈折率が１．４８２であるポリオキシテトラメチレングリコールジメタクリレートに、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１．２質量部を溶解させて得られた光重合性組成物を、金型上に塗布し、ＰＥＴフィルムを被せて超高圧水銀灯を使用した紫外線照射装置により紫外線を照射することで、金型上に厚さ２５μｍのプラスチックフィルムを得た。
【００７３】
金型表面の微細凹凸は、底辺３２．７μｍ、高さ９．２μｍのピラミッド型構造物が３２．７μｍの周期で正方格子状に配列されたものである。
【００７４】
得られたプラスチックフィルムを金型から剥離し、単体の重合体の屈折率が１．５３７である２，２ビス〔４−（メタクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパンに、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１．２質量部を溶解させて得られた光重合性組成物を、剥離したプラスチックフィルムの凹凸構造体形成面に塗布し、ＰＥＴフィルムを被せて超高圧水銀灯を使用した紫外線照射装置により紫外線を照射することで、プラスチックフィルム上に厚さ２５μｍのプラスチック層が形成された、厚さ５０μｍのプラスチックフィルムを得た。
【００７５】
得られたプラスチックフィルムは、内部の膜厚方向に垂直な面内でカバー層と異なる屈折率を有する底辺３２．７μｍのピラミッド状凸部が周期３２．７μｍで正方格子状に配列されている。
【００７６】
このプラスチックフィルムに、中心波長５３２ｎｍのレーザー光を照射し、その回折光強度を測定したところ、全回折光に対する±２次回折光の占める割合は１％未満であった。
【００７７】
このプラスチックフィルムを、カメラモジュール内のＣＭＯＳ固体撮像素子上に配置してサーキュラーゾーンプレートを撮影することで、光学的ローパスフィルタとしての機能を評価した。
【００７８】
光学的ローパスフィルタ機能評価の為に用いられるサーキュラーゾーンプレートを、光学的ローパスフィルタを配置していないカメラで撮影した画像を図５に示し、光学的ローパスフィルタを配置したカメラで撮影した画像を図７に示す。図７では、図５で観察されたモアレ像の多くが消失し、光学的ローパスフィルタによる機能が発現していることが確認できる。
【００７９】
また、光学的ローパスフィルタに塵や埃が付着したり、凸部の高さ（高低差）が設計値からわずかに外れたりしても、光学的ローパスフィルタによる機能が発現していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態の光学的ローパスフィルタを用いた撮像光学系の構成を模式的に示す図面である。
【図２】図１の光学的ローパスフィルタの構造を模式的に示す図面である。
【図３】図１の光学的ローパスフィルタの凸部の配置を模式的に示す図面である。
【図４】凸部の他の態様を示す図面である。
【図５】光学的ローパスフィルタを配置していないカメラでサーキュラーゾーンプレートを撮影した像である。
【図６】実施例１の光学的ローパスフィルタを配置したカメラでサーキュラーゾーンプレートを撮影した像である。
【図７】実施例２の光学的ローパスフィルタを配置したカメラでサーキュラーゾーンプレートを撮影した像である。
【符号の説明】
【００８１】
１：光学的ローパスフィルタ
２：撮像光学系
４：固体撮像素子
５：レンズ
８：赤外カットフィルタ
１０：凸部
１２：シート状凹凸構造体
１４：カバー層
【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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