(57)【要約】【課題】  赤外線カットフィルタの光路中への出し入れによる光学特性の変動を少なくすることを課題とする。【課題を解決する手段】  赤外線カットフィルタ５を光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズ２において、赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズにおいて、
上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、
上記有機物質基板及び蒸着膜が下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とする撮像レンズ。
（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５
但し、
ｄ：赤外線カットフィルタの厚さ
ｎ：有機物質基板のｄ線での屈折率
とする。
【請求項２】
下記条件式（２）及び（３）を満足するように、上記赤外線カットフィルタが湾曲している
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（２）０．９＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．１
（３）０．８＜｜ｒ１／ｒ２｜／（ＥＸＰ−Ｄ）＜１．２
但し、
ｒ１:赤外線カットフィルタの像側の面の曲率半径
ｒ２：赤外線カットフィルタの物体側の面の曲率半径
ＥＸＰ：射出瞳と像面との間の距離
Ｄ：光軸上における赤外線カットフィルタと像面との間の距離
とする。
【請求項３】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
【請求項８】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
【請求項９】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項１０】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項１１】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
【請求項１２】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
【請求項１３】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像レンズ。
【請求項１５】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像レンズ。
【請求項１６】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像レンズ。
【請求項１７】
赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像ユニットであって、
上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、
上記有機物質基板及び蒸着膜が下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とする撮像ユニット。
（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５
但し、
ｄ：赤外線カットフィルタの厚さ
ｎ：有機物質基板のｄ線での屈折率
とする。
【請求項１８】
下記条件式（２）及び（３）を満足するように、上記赤外線カットフィルタが湾曲している
ことを特徴とする請求項１７に記載の撮像ユニット。
（２）０．９＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．１
（３）０．８＜｜ｒ１／ｒ２｜／（ＥＸＰ−Ｄ）＜１．２
但し、
ｒ１:赤外線カットフィルタの像側の面の曲率半径
ｒ２：赤外線カットフィルタの物体側の面の曲率半径
ＥＸＰ：射出瞳と像面との間の距離
Ｄ：光軸上における赤外線カットフィルタと像面との間の距離
とする。
【請求項１９】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項１７に記載の撮像ユニット。
【請求項２０】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像ユニット。
【請求項２１】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項１７に記載の撮像ユニット。
【請求項２２】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像ユニット。
【請求項２３】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項１９に記載の撮像ユニット。
【請求項２４】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項２０に記載の撮像ユニット。
【請求項２５】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項１７に記載の撮像ユニット。
【請求項２６】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像ユニット。
【請求項２７】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項１９に記載の撮像ユニット。
【請求項２８】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２０に記載の撮像ユニット。
【請求項２９】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２１に記載の撮像ユニット。
【請求項３０】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２２に記載の撮像ユニット。
【請求項３１】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２３に記載の撮像ユニット。
【請求項３２】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項２４に記載の撮像ユニット。
【請求項３３】
赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備えた撮像装置であって、
上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、
上記有機物質基板及び蒸着膜が下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とする撮像装置。
（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５
但し、
ｄ：赤外線カットフィルタの厚さ
ｎ：有機物質基板のｄ線での屈折率
とする。
【請求項３４】
下記条件式（２）及び（３）を満足するように、上記赤外線カットフィルタが湾曲している
ことを特徴とする請求項３３に記載の撮像装置。
（２）０．９＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．１
（３）０．８＜｜ｒ１／ｒ２｜／（ＥＸＰ−Ｄ）＜１．２
但し、
ｒ１:赤外線カットフィルタの像側の面の曲率半径
ｒ２：赤外線カットフィルタの物体側の面の曲率半径
ＥＸＰ：射出瞳と像面との間の距離
Ｄ：光軸上における赤外線カットフィルタと像面との間の距離
とする。
【請求項３５】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項３３に記載の撮像装置。
【請求項３６】
上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成る
ことを特徴とする請求項３４に記載の撮像装置。
【請求項３７】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項３３に記載の撮像装置。
【請求項３８】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項３４に記載の撮像装置。
【請求項３９】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項３５に記載の撮像装置。
【請求項４０】
上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っている
ことを特徴とする請求項３６に記載の撮像装置。
【請求項４１】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３３に記載の撮像装置。
【請求項４２】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３４に記載の撮像装置。
【請求項４３】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３５に記載の撮像装置。
【請求項４４】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３６に記載の撮像装置。
【請求項４５】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３７に記載の撮像装置。
【請求項４６】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３８に記載の撮像装置。
【請求項４７】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項３９に記載の撮像装置。
【請求項４８】
上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されている
ことを特徴とする請求項４０に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置に関する。詳しくは、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることによって低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができるものにあって、赤外線カットフィルタの光路中への出し入れによる光学特性の変動を少なくする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、小型モジュール用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置において、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の赤外線に対する感度が高い撮像素子を用いた場合、通常撮影時に赤外線をカットするフィルタを光路中に挿入する必要があった。
【０００３】
また、上記したような撮像素子を使用した撮像装置にあっては、撮像素子が赤外線に対して高い感度を有することを利用して、光路中に挿入した赤外線カットフィルタを光路中から取り出すことによって低照度下における撮影を可能にしたものもある。例えば、特許文献１にあっては、低照度撮影が可能なビデオカメラが提案されている。
【０００４】
特許文献１に示されたビデオカメラの鏡筒は赤外線除去（カット）フィルタを光路中と光路から外れた位置との間で移動させるための切り替え機構を有しており、該切り替え機構を動作させることによって、低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができるようにされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２５８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来、赤外線カットフィルタはガラス基材に赤外線除去機能を有する薄膜を形成して構成されるのが通常であった。従来の大きさや重量を余り気にしない時代にあっては、赤外線カットフィルタの基材にガラスを使用することはさほど問題とされなかったが、小型化及び軽量化に対する要望が大きい現今にあっては、フィルタの基材にガラスを用いた場合の、重量、大きさ（特に、厚み）は無視することができない。そのため、ガラス基材を用いた赤外線カットフィルタを使用した場合、その切替機構に厚い赤外線カットフィルタのみを保持するスペースが必要であり、そのことが鏡筒全体のレイアウトに影響を与え、小型化、軽量化の弊害となっていた。
【０００７】
また、赤外線カットフィルタ自体がわずかながら屈折率を持つので、その移動に伴って、フィルタの屈折率をｎ、厚みをｔとしたとき、Δｄ＝ｔ（ｎ−１）／ｎだけ結像位置がずれてしまい、フォーカスレンズで結像位置を補正する必要があり、そのためのメカ的な余裕が必要となり、鏡筒設計だけでなく光学設計の上でも小型化・部品点数削減に対する弊害となっており、さらに、光学性能の面では像面湾曲の劣化が避けられなかった。さらにまた、赤外線カットフィルタの製造を基材に薄膜を蒸着して行う場合、入射光線に対して角度依存性を持ってしまうため、周辺色収差の劣化等光学性能への影響も大きくなっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、赤外線カットフィルタの光路中への出し入れによる光学特性の変動を少なくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明撮像レンズは、上記した課題を解決するために、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズにおいて、赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足するものである。
【００１０】
また、本発明撮像ユニットは、上記した課題を解決するために、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像ユニットであって、上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足するものである。
【００１１】
さらに、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備えた撮像装置であって、上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足するものである。
【００１２】
従って、本発明にあっては、通常撮影と低照度撮影とを切り換えたときにおける結像位置の変動を抑えることが出来ると共に、小型化及び軽量化が可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明撮像レンズは、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズにおいて、赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明撮像ユニットは、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像ユニットであって、上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、赤外線カットフィルタを光路中に出し入れすることで低照度撮影と通常撮影とを選択的に行うことができる撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備えた撮像装置であって、上記赤外線カットフィルタが、赤外光線をカットする効果を有する蒸着膜を有機物質基板に付与して形成され、上記有機物質基板及び蒸着膜が、ｄを赤外線カットフィルタの厚さ、ｎを有機物質基板のｄ線での屈折率として、条件式（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５を満足することを特徴とする。
【００１６】
従って、本発明にあっては、赤外線カットフィルタを薄く且つ軽量に形成することが出来る。そのため、赤外線カットフィルタの厚みによる影響を最小限に抑えることが出来ると共に赤外線カットフィルタを移動させる機構の駆動力が小さくて済むので、通常撮影と低照度撮影とを切り換えたときにおける結像位置の変動を抑えることが出来ると共に、像面湾曲も抑制することができ、さらには小型化及び軽量化が可能になる。
【００１７】
請求項２、請求項１８及び請求項３４に記載した発明にあっては、ｒ１を赤外線カットフィルタの像側の面の曲率半径、ｒ２を赤外線カットフィルタの物体側の面の曲率半径、ＥＸＰを射出瞳と像面との間の距離、Ｄを光軸上における赤外線カットフィルタと像面との間の距離として、条件式（２）０．９＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．１及び条件式（３）０．８＜｜ｒ１／ｒ２｜／（ＥＸＰ−Ｄ）＜１．２を満足するように、上記赤外線カットフィルタが湾曲しているので、赤外線カットフィルタの蒸着膜に対して入射する光線の入射角度を浅くすることができ、それによって、赤外線カットフィルタの分光特性の入射角依存性を最小限に抑えることが出来る。従って、通常撮影と低照度撮影との切り換えによる色収差の変動を抑制することができる。さらには、撮像面で反射された光が赤外線カットフィルタの像側の面でさらに反射された場合でも、赤外線カットフィルタの像側の面で反射された光が再び撮像面に入射することがないので、赤外線カットフィルタの光路上への挿入によるいわゆるゴーストの発生を防止することができる。
【００１８】
請求項３、請求項４、請求項１９、請求項２０、請求項３５及び請求項３６に記載した発明にあっては、上記赤外線カットフィルタは、上記有機物質基板の両面にそれぞれ1層以上の蒸着膜が付与されて成るので、両面の蒸着膜で発生する応力を所望の状態で均衡させることにより、赤外線カットフィルタに所望の曲率を持たせることができる。また、温度による変形も最小限に抑えることが出来る。
【００１９】
請求項５乃至請求項８、請求項２１乃至請求項２４及び請求項３７乃至請求項４０に記載した発明にあっては、上記赤外線カットフィルタが光量調整フィルタの機能を併せ持っているので、光量調整用のフィルタを別個に設ける必要が無くなり、部品点数の削減によるコストの低減及び小型化、軽量化が可能になる。
【００２０】
請求項９乃至請求項１６、請求項２５乃至請求項３２及び請求項４１乃至請求項４８に記載した発明にあっては、上記赤外線カットフィルタに紫外線カット膜が蒸着されているので、通常撮影時と低照度撮影時とで撮像面に到達する赤外線及び紫外線の量が調整され、各撮影条件での理想的な光束を撮像面へ到達させることができる。また、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を使用した場合、固体撮像素子の紫外線による劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は撮像ユニットの第１の実施の形態を示す概念図である。
【００２３】
撮像ユニット１は撮像レンズ２と該撮像レンズ２によって形成された光学像を撮像する撮像手段３とから成る。撮像手段３としてはＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を使用するのが一般的であるが、本発明における撮像手段がＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子に限られることを意味するものではない。
【００２４】
撮像レンズ２は複数のレンズＬ、Ｌ、・・・によって構成されたレンズ系４と該レンズ系４の光路上に挿脱可能に構成された赤外線カットフィルタ５とから成る。レンズ系４は単焦点レンズ系、ズームレンズ系、可変焦点レンズ系等適宜のタイプのレンズ系を適用することができる。また、レンズ系４を構成する各レンズＬ、Ｌ、・・・は屈折型レンズに限らず、回折型レンズ、ハイブリッド型レンズ等適宜のタイプのレンズであって構わない。
【００２５】
上記赤外線カットフィルタ５は有機物質基板に赤外光線をカットする効果を有する膜を蒸着して成る。赤外線カットフィルタ５の基板となる有機物質は特に問うものではなく、また、蒸着膜も赤外光線をカットする効果を有するものであればよい。
【００２６】
図１に示した撮像ユニット１において、通常撮影時には赤外線カットフィルタ５が、実線で示すように、レンズ系４の光路上に挿入され、物体Ｏから発せられた光束ｌは、被写体６に反射してレンズ系４及び赤外線カットフィルタ５を通過して撮像手段３に到達する。そして、赤外線カットフィルタ５を通過するときに蒸着膜によって上記光束ｌから赤外光線がカットされる。また、低照度撮影時には、赤外線カットフィルタ５が、破線で示すように、レンズ系４の光路上から取り除かれ、従って、撮像手段３には低照度時の画像として認識されるのに最適な赤外光線が到達する。
【００２７】
上記赤外線カットフィルタ５において、赤外線カットフィルタ５の厚みをｄ、赤外線カットフィルタ５を構成する有機物質基板のｄ線での屈折率をｎとして、
（１）ｄ×（ｎ−１）＜０．１５
の条件式を満足することが必要である。
【００２８】
この条件式（１）は、通常撮影と低照度撮影の切り換えによる結像位置の変動を抑えると共に小型化及び軽量化の達成に必要な条件を定めるものである。この条件より外れると、通常撮影と低照度撮影の切り換えによる結像位置の変動が大きくなり、そのための調整手段が必要となることと赤外線カットフィルタ５の移動機構が大型化することとによって、撮像レンズ１の小型化及び軽量化が妨げられる。また、上記条件より外れると、通常撮影と低照度撮影の切り換えによるワイド端での像面湾曲の変動が著しくなる。
【００２９】
図２は撮像ユニットの第２の実施の形態を示す概念図である。この第２の実施の形態にかかる撮像ユニット１Ａにあっては、赤外線カットフィルタ５Ａに最大入射角度を持って入射される光束７に対して該光束７の入射角度θが浅くなるように赤外線カットフィルタ５Ａが湾曲していることを特徴とする。なお、図２ではレンズ系４を簡略表示してある。
【００３０】
具体的には、レンズの射出瞳と像面との間の距離をＥＸＰ、赤外線カットフィルタの像側の面の曲率半径をｒ１、赤外線カットフィルタの物体側の面の曲率半径をｒ２、光軸上における赤外線カットフィルタと像面との間の距離をＤとして、次の条件式（２）及び（３）を満足する。
【００３１】
（２）０．９＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．１
（３）０．８＜｜ｒ１／ｒ２｜／（ＥＸＰ−Ｄ）＜１．２
すなわち、赤外線カットフィルタ５Ａは、上記条件式（２）及び（３）を満足して、軸上光束から周辺光束に至る各光束の入射角度を浅くする（０に近付ける）方向に、シリンドリカル形状、球面、自由曲面等の曲面で湾曲している。これによって、光束の蒸着膜に対する入射角度を浅くして、赤外線カットフィルタ５Ａの分光特性の入射角度依存性を最小限に抑えることが可能になる。そして、条件式（２）の条件から外れると、赤外線カットフィルタ５Ａ自体がパワーを持つ（レンズ作用を有する）ことになり、所望の湾曲面を形成することが困難となる。また、条件式（３）の条件から外れると、分光特性の入射角度依存性により撮像手段３に達する光束の特性が像高によって著しく異なってしまい、必要とされる特性を満足することが困難になる。
【００３２】
図３は図２で示した第２の実施の形態にかかる撮像ユニット１Ａにおいて、撮像手段３によって反射された光束がゴースト光となることが防止される作用を示す。赤外線カットフィルタ５が平面である場合（図３（ａ）参照）、撮像手段３で反射された光束ｌａが赤外線カットフィルタ５で反射されて、該光ｌｇが再度撮像手段３に入射することによって、上記光ｌｇがゴースト光となるが、上記撮像ユニット１Ａにあっては、赤外線カットフィルタ５Ａの像側の面が像側に凸に湾曲しているため、図３（ｂ）に示すように、撮像手段３で反射されて赤外線カットフィルタ５Ａに向かった光ｌａは赤外線カットフィルタ５Ａで撮像手段３の外側へと反射され（光線ｌｎｇ参照）、ゴースト光とはならない。
【００３３】
図４は本発明における赤外線カットフィルタの第３の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる赤外線カットフィルタ５Ｂは有機物質基板８の両面に１層以上からなる蒸着膜９、１０が形成されている。蒸着膜９、１０にはその内部に発生する応力により破線で示すように湾曲しようとする力が働く。そこで、上記湾曲しようとする力を物体側面と像側面とで均衡させることにより、赤外線カットフィルタ５Ｂに所望の曲率を持たせることができる。すなわち、物体側の面に形成する蒸着膜９の湾曲しようとする力を像側の物体側の面に形成する蒸着膜９の湾曲しようとする力より強くすれば、物体側に凹の曲率を持つことになり、そして、両者の力の差を大きくすれば湾曲を深くすることができ、逆に両者の力の差を小さくすれば湾曲を浅くすることができる。また、基板９の両面に蒸着膜９、１０を形成して両方の蒸着膜９、１０に発生する応力を所望の割合で均衡させることにより、温度による変形も最小限に抑えることが出来る。
【００３４】
図５及び図６は本発明における赤外線カットフィルタの第４の実施の形態を示すものである。この実施の形態にかかる赤外線カットフィルタ５Ｃは赤外線カット機能と共に光量調節機能を併せ持つことを特徴とする。
【００３５】
図５から分かるように、赤外線カットフィルタ５Ｃは有機物質基板１１の一方の面に赤外線カット膜１２が蒸着され、基板１１の他方の面に光量調整膜１３が蒸着されている（図５（ａ）参照）。そして、図示したものにあっては、光量調整膜１３は２層１３ａ、１３ｂが形成され、全体が、光量調整膜１３がない部分１４ａ、１層の光量調整膜１３ａがある部分１４ｂ、光量調整膜が２層１３ａ、１３ｂ重なっている部分１４ｃの３つの部分に区分されている（図５（ｂ）参照）。なお、ここで１層、２層というのは実際の蒸着回数を示すものではなく、光量調整機能上の表現である。実際の光量調整膜の形成に当たっては、光量調整膜１３ａ、１３ｂがそれぞれ数層乃至数十層の蒸着によって形成されることもある。
【００３６】
上記赤外線カットフィルタ５Ｃは４段階に移動される。すなわち、光量調整膜１３ａ、１３ｂ共に存在しない部分１４ａが光路上に位置した状態、光量調整膜１３ａのみがある部分１４ｂが光路上に位置した状態、光量調整膜１３ａ、１３ｂが共にある部分１４ｃが光路上に位置した状態及び赤外線カットフィルタ５ｃの全体が光路上から離脱した状態の４段階に移動される。そして、低照度撮影時には、赤外線カットフィルタ５Ｃを光路上から離脱させ、高照度撮影時には光束ｌｈのように部分１４ｃを透過させ、中間照度での撮影時には光束ｌｍ１又はｌｍ２用に部分１４ｂまた１４ａを透過させる（図６参照）。これにより、それぞれの光束状態に最適な撮影を行うことができると共に、赤外線カットフィルタの他に光量調整用のフィルタを別個に設ける必要が無くなり、部品点数の削減によるコストの低減及び小型、軽量化が可能になる。
【００３７】
図７は本発明撮像ユニットの第５の実施の形態を示すものである。この実施の形態において、赤外線カットフィルタ５Ｄは紫外線カット機能を併せ持っていることを特徴とする。
【００３８】
赤外線カットフィルタ５Ｄは、有機物質基板１５の一方の面に赤外線カット膜１６が蒸着され、他方の面に紫外線カット膜１７が蒸着されて成る。従って、赤外線カットフィルタ５Ｄが光路上に挿入された状態で為される通常撮影時には、赤外線及び紫外線の透過率が制御され、理想的な光束が撮像手段に到達することになる。また、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を使用した場合、固体撮像素子の紫外線による劣化を抑制することができる。
【実施例】
【００３９】
ＺＥＯＮＲ（日本化薬株式会社の商品の商品名）の名で知られているポリオレフィンを基板として、該基板の両面にほぼ等厚となるようにチタニウムとシリカの極薄膜を交互に４５層（両面合わせて）を蒸着積層して総厚みを５０μｍとした赤外線カットフィルタを作成した。
【００４０】
上記赤外線カットフィルタについて２５℃環境下で昼光の透過テストを行った結果を図８に示す。図８で分かるように赤外光線が極めて良好にカットされている。
【００４１】
また、上記赤外線カットフィルタは、温度２５℃環境下での可視光長波長側の５０％波長値をλＬ、環境温度の変化量をΔＴ、環境温度変化後の可視光長波長側の５０％波長値をλＣとした場合（｜λＣ−λＬ｜）／ΔＴ≦０．０７の条件を満足するものであり、これを２５℃環境下、−３０℃環境下及び４５℃環境下で昼光の透過テストを行った結果を図９に示す。図９で分かるように、温度変化に対する赤外線カット率の変動が極めて少なく、広範な温度環境下において十分に機能することが明らかである。なお、上記条件より外れた場合は、温度変化により画像の色が変化をしてしまい被写体との色の差異が大きくなり、良好な画質を得ることが困難である。
【００４２】
図１０及び図１１に本発明撮像装置の実施の形態を示す。なお、図示した実施の形態は本発明撮像装置をビデオカメラに適用したものである。
【００４３】
図１０によって説明すると、ビデオカメラ２０の外筐２１の前端から撮像レンズ２２の一部が突出され、外筐２１の上面にはＥＶＦ（エレクトリックビューファインダー）が角度変更自在に設けられている。外筐２１の側面にはテープカセット装着部２３が設けられており、図示しないテープカセットが着脱されるようになっている。さらに、外筐２１の側面の前端寄りの位置には切替スイッチ２４が設けられており、該切替スイッチ２４の操作によって通常撮影と低照度撮影が切り換えられるようになっている。さらに、外筐２１の前面には赤外線ライト２５が配置されている。外筐２１の外面には上記したものの他、録画スイッチ、各種設定スイッチ、バッテリー装着部等が設けられているが、図示及び説明を省略する。
【００４４】
図１１で分かるように、外筐２１内においては、鏡筒２１ａに支持されたレンズ系２１ｂと共に撮像レンズ２１を構成する赤外線カットフィルタ２１ｃが撮像手段（ここでは赤外線に対して感度を有するＣＣＤが使用されている）２６とレンズ系２１ｂとの間で光路上に出し入れ可能に配置されている。上記赤外線カットフィルタ２１ｃは移動可能に設けられた保持枠２７に支持されており、該保持枠２７が上記切替スイッチ２４の操作で移動することによって赤外線カットフィルタ２１ｃが撮像レンズ２１の光路上に挿入されたり（図１１（ｂ）参照）、撮像レンズ２１の光路上から離脱されたり（図１１（ａ）参照）する。上記赤外線ライト２５はバッテリー２８に保護回路２９を介して接続されており、上記切替スイッチ２４が赤外線ライト２５への電源供給の切替も行うようになっている。
【００４５】
そこで、例えば、夜間における撮影等の低照度撮影時には、切替スイッチ２４を操作して、図１１（ａ）に示すように、赤外線カットフィルタ２１ｃを撮影レンズ２１の光路上から離脱させ、且つ、赤外線ライト２５を点灯する。これによって、被写体で反射した赤外線ライト２５の赤外光線がレンズ系２１ｂで制御されて直接撮像手段（ＣＣＤ）２６に到達し、撮像手段２６において赤外線による像が形成される。また、昼光による撮影等通常撮影時には、切替スイッチ２４を操作して、図１１（ｂ）に示すように、赤外線カットフィルタ２１ｃを撮像レンズ２１の光路上に挿入すると共に赤外線ライト２５での通電を遮断する。これによって、被写体によって反射された昼光等がレンズ系２１ｂ及び赤外線カットフィルタ２１ｃを介して撮像手段２６に到達する。従って、撮像手段２６に到達する光には赤外線が含まれていないので、撮像手段２６が赤外線に対して感度を有していても、撮像手段２６において赤外線による像が形成されることはない。そして、低照度撮影時及び通常撮影時のいずれにおいても、撮像手段２６に形成された像はテープカセットのテープあるいは別の記録手段に記録される。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、撮像装置としてビデオカメラを示したが、本発明における撮像装置がビデオカメラに限定されることを意味するものではない。例えば、デジタルスチルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）や携帯電話等の携帯型機器に内蔵されるカメラ等、種々の形態で実施可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００４７】
その他、上記した各実施の形態において示した各部の形状及び構造は、いずれも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
夜間などの低照度下における撮影と昼光による撮影等通常の撮影とを選択的に行う撮像装置に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明撮像ユニットの第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図３と共に撮像ユニットの第２の実施の形態を示すものであり、本図は概略構成図である。
【図３】ゴースト光を防止する作用を説明する概略図であり、（ａ）はゴースト光発生のメカニズムを示すものであり、（ｂ）は本実施の形態によってゴースト光の発生が防止されるメカニズムを示すものである。
【図４】本発明における赤外線カットフィルタの第３の実施の形態を示す概略図である。
【図５】図６と共に本発明における赤外線カットフィルタの第４の実施の形態を示すものであり、本図は赤外線カットフィルタの構成を示し、（ａ）は背面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図６】作用を示す概略図である。
【図７】撮像ユニットの第５の実施の形態を示す概略構成図である。
【図８】実施例による赤外線カットフィルタの透過特性を示すグラフ図である。
【図９】実施例による赤外線カットフィルタの温度特性を示すグラフ図である。
【図１０】図１１と共に本発明撮像装置の実施の形態を示すものであり、本図は外観を示す斜視図である。
【図１１】動作を示す概略斜視図であり、（ａ）は低照度撮影時の状態を示し、（ｂ）は通常撮影時の状態を示すものである。
【符号の説明】
【００５０】
１…撮像ユニット、２…撮像レンズ、３…撮像手段、４…レンズ系、５…赤外線カットフィルタ、１Ａ…撮像ユニット、２Ａ…撮像レンズ、５Ａ…赤外線カットフィルタ、５Ｂ…赤外線カットフィルタ、８…有機物質基板、９…蒸着膜、１０…蒸着膜、５Ｃ…赤外線カットフィルタ、１１…有機物質基板、１２…赤外線カット膜（蒸着膜）、１Ｄ…撮像ユニット、２Ｄ…撮像レンズ、５Ｄ…赤外線カットフィルタ、１５…有機物質基板、１６…赤外線カット膜（蒸着膜）、１７…紫外線カット膜、２０…ビデオカメラ（撮像装置）、２１…撮像レンズ、２１ｂ…レンズ系、２１ｃ…赤外線カットフィルタ、２６…撮像手段
【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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【図１１】
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