(57)【要約】【課題】赤色成分の透過を十分に抑制することが可能な光学フィルタを提供する。【解決手段】光学フィルタ１０では、第１フィルタ２０の一方の面２０Ａに第２フィルタ３０が形成され、第１フィルタ２０の他方の面２０Ｂに第３フィルタ４０が形成されている。可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて設けられた第１帯域Ａ１、及び当該第１帯域よりも長波長側に設けられた第３帯域Ａ３において遮断特性を有するとともに、第１帯域Ａ１及び第３帯域Ａ３の間に設けられた第２帯域Ａ２において透過特性を有する。第１帯域Ａ１では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する光学フィルタであって、
赤外線吸収体からなる第１フィルタの一方の面に、誘電体多層膜からなる第２フィルタが形成され、前記第１フィルタの他方の面に、誘電体多層膜からなる第３フィルタが形成され、
可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて設けられた第１帯域、及び当該第１帯域よりも長波長側に設けられた第３帯域において遮断特性を有するとともに、前記第１帯域及び前記第３帯域の間に設けられた第２帯域において透過特性を有し、
前記第１帯域では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の光学フィルタであって、
前記第１フィルタでは、可視光領域で透過率が５０％となる波長が、６４０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に吸収極大を有しており、
前記第２フィルタでは、透過率が５０％となる波長が、６８５ｎｍ〜７１０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、透過率が５％以下となる遮断帯域が、近赤外光領域において少なくとも１００ｎｍの範囲にわたって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】
請求項１または２に記載の光学フィルタであって、
前記第２フィルタの透過率が５０％となる波長が、前記第１フィルタの可視光領域で透過率が５０％となる波長よりも、長波長側にあることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第１帯域が、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、
前記第３帯域が、前記第３フィルタによって形成されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第１帯域の短波長側の遮断特性が、前記第１フィルタによって形成され、
前記第２帯域の短波長側の透過特性が、前記第２フィルタによって形成され、
前記第２帯域の長波長側の透過特性が、前記第３フィルタによって形成されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第１フィルタは、透明基板に赤外線吸収色素が塗布された構成になっており、
前記第３フィルタは、反射防止膜によって構成されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載の光学フィルタであって、
前記第１帯域が、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、
前記第３帯域が、前記第２フィルタによって形成されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項８】
請求項６または７に記載の光学フィルタであって、
前記第１帯域の短波長側の遮断特性が、前記第１フィルタのみによって、または、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、
前記第２帯域の短波長側の透過特性、及び前記第２帯域の長波長側の透過特性が、前記第２フィルタによって形成されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第２帯域では、透過率が５０％となる透過帯域の帯域幅が、３５ｎｍ〜２００ｎｍに設定されていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学フィルタであって、
前記第２帯域の透過率が５０％となる透過帯域が、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に設けられていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第１帯域の透過率が５０％となる波長の帯域幅が、前記第１フィルタの透過率が５０％となる波長の帯域幅及び前記第２フィルタの透過率が５０％となる波長の帯域幅よりも大きいことを特徴とする光学フィルタ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第２フィルタは、複数のフィルタを組み合わせた構成になっていることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光学フィルタであって、
前記第２フィルタは、複数の高屈折率膜と、前記高屈折率膜よりも小さい屈折率を有する複数の低屈折率膜とが、交互に積層された構成になっており、
前記第２フィルタにおいて、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値が、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値よりも小さく、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値と、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値との膜厚比が、０．５０〜０．８５になっていることを特徴とする光学フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像デバイスに設けられる光学フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像デバイスに設けられる光学フィルタとして、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する光学フィルタが知られている。このような光学フィルタによれば、自然光が入る昼間だけでなく、夜間などの暗視下であっても撮影を行うことが可能となる。【０００３】
上述のような光学フィルタとして、例えば特許文献１には、近赤外光領域の光を吸収する特性を有する赤外線吸収基板（赤外線吸収体）と、この赤外線吸収基板に形成された誘電体多層膜とを備えた光学フィルタが記載されている。また、赤外線吸収基板として、透明樹脂に赤外線を吸収する化合物を含有させた赤外線吸収樹脂を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８８４９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の光学フィルタは、近赤外光領域に設けられた第１帯域（光線阻止帯域Ｚａ）及び当該第１帯域よりも長波長側に設けられた第３帯域（光線阻止帯域Ｚｃ）において遮断特性を有するとともに、第１帯域及び第３帯域の間に設けられた第２帯域（光線透過帯域Ｚｂ）において透過特性を有する。しかし、特許文献１に記載の光学フィルタでは、近赤外光領域において、上記第１帯域の遮断特性が十分に確保されているとは言えないため、赤色成分の透過に起因する混色によって、撮像デバイスで撮像される画像の色再現性が低下する可能性がある。【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、赤色成分の透過を十分に抑制することが可能な光学フィルタ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】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する光学フィルタであって、赤外線吸収体からなる第１フィルタの一方の面に、誘電体多層膜からなる第２フィルタが形成され、前記第１フィルタの他方の面に、誘電体多層膜からなる第３フィルタが形成され、可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて設けられた第１帯域、及び当該第１帯域よりも長波長側に設けられた第３帯域において遮断特性を有するとともに、前記第１帯域及び前記第３帯域の間に設けられた第２帯域において透過特性を有し、前記第１帯域では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されていることを特徴とする。【０００８】
上記構成によれば、光学フィルタの第１帯域では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されているので、従来に比べて遮断帯域の帯域幅を広く確保することができ、第１帯域の遮断特性を十分に確保することができる。これにより、赤色成分の透過を十分に抑制することができ、赤色成分の透過に起因する混色の発生を抑制することができる。その結果、撮像デバイスで撮像される画像の色再現性の低下を抑制することができる。【０００９】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第１フィルタでは、可視光領域で透過率が５０％となる波長が、６４０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に吸収極大を有しており、前記第２フィルタでは、透過率が５０％となる波長が、６８５ｎｍ〜７１０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、透過率が５％以下となる遮断帯域が、近赤外光領域において少なくとも１００ｎｍの範囲にわたって設けられていてもよい。なお、前記第２フィルタは、複数のフィルタを組み合わせた構成であってもよい。【００１０】
上記構成によれば、第１フィルタとして、上記の特性を有する赤外線吸収体を用いることによって、可視光領域における入射角依存性を低減することができるとともに、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストやフレアが発生することも抑制できる。【００１１】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第２フィルタの透過率が５０％となる波長が、前記第１フィルタの可視光領域で透過率が５０％となる波長よりも、長波長側にあってもよい。【００１２】
上記構成によれば、第２フィルタの半値波長（透過率が５０％となる波長）が、第１フィルタの可視光領域での半値波長よりも長波長側にあるので、第１フィルタによる光の吸収により、第２フィルタによって反射される光の量が抑制される。これにより、第２フィルタによる光の反射に起因するゴーストの発生を抑制することができる。【００１３】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第１帯域が、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、前記第３帯域が、前記第３フィルタによって形成されていてもよい。あるいは、前記第１帯域の短波長側の遮断特性が、前記第１フィルタによって形成され、前記第２帯域の短波長側の透過特性が、前記第２フィルタによって形成され、前記第２帯域の長波長側の透過特性が、前記第３フィルタによって形成されていてもよい。【００１４】
上記構成によれば、第２帯域において、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅を容易に変更することができ、光学フィルタの近赤外光領域のフィルタ特性に対するさまざまな要求に柔軟に対応することができる。なお、第２帯域の透過率が５０％となる透過帯域の帯域幅を、３５ｎｍ〜２００ｎｍに設定することが可能である。また、第２帯域の透過率が５０％となる透過帯域を、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に設定することが可能である。【００１５】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第１フィルタは、透明基板に赤外線吸収色素が塗布された構成になっており、前記第３フィルタは、反射防止膜によって構成されていてもよい。この構成によれば、赤外線吸収色素の種類や濃度、厚み等を調整することによって、赤外線吸収樹脂基板を用いた場合に比べて、所望の赤外吸収特性を容易に得ることができる。【００１６】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第１帯域が、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、前記第３帯域が、前記第２フィルタによって形成されていてもよい。あるいは、前記第１帯域の短波長側の遮断特性が、前記第１フィルタのみによって、または、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって形成され、前記第２帯域の短波長側の透過特性、及び前記第２帯域の長波長側の透過特性が、前記第２フィルタによって形成されていてもよい。これらの構成によれば、第２帯域の透過特性を単独のフィルタで形成可能な第２フィルタを、赤外線吸収色素が形成された面とは反対側の面に成膜できるので、成膜時の赤外線吸収色素へのダメージ（特に、熱によるダメージ）を抑制することができる。【００１７】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第１帯域の透過率が５０％となる波長の帯域幅が、前記第１フィルタの透過率が５０％となる波長の帯域幅及び前記第２フィルタの透過率が５０％となる波長の帯域幅よりも大きくてもよい。【００１８】
上記構成によれば、第１、第２フィルタによって、近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域）を設定することができるとともに、可視光領域における入射角依存性を低減することができ、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストやフレアが発生することを抑制できる。【００１９】
上記構成の光学フィルタにおいて、前記第２フィルタは、複数の高屈折率膜と、前記高屈折率膜よりも小さい屈折率を有する複数の低屈折率膜とが、交互に積層された構成になっており、前記第２フィルタにおいて、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値が、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値よりも小さく、前記低屈折率膜の光学膜厚の平均値と、前記高屈折率膜の光学膜厚の平均値との膜厚比が、０．５０〜０．８５になっていてもよい。【００２０】
上記構成によれば、第２フィルタの遮断特性を有する遮断帯域の帯域幅を狭くすることができ、可視光領域とは離間した近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域）を設定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光学フィルタによれば、第１帯域では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されているので、従来に比べて遮断帯域の帯域幅を広く確保することができ、第１帯域の遮断特性を十分に確保することができる。これにより、赤色成分の透過を十分に抑制することができ、赤色成分の透過に起因する混色の発生を抑制することができる。その結果、撮像デバイスで撮像される画像の色再現性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る光学フィルタを用いた撮像デバイスの概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る光学フィルタの概略構成を模式的に示す図である。
【図３】図２の光学フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図４】図２の光学フィルタの第１フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図５】図２の光学フィルタの第２フィルタの各層の構成の一例を示す表である。
【図６】図５の第２フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図７】図２の光学フィルタの第３フィルタの各層の構成の一例を示す表である。
【図８】図７の第３フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図９】図２の光学フィルタにおいて、光の入射角が、０°、１０°、２０°、及び３０°のときのそれぞれのフィルタ特性の一部を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る光学フィルタの概略構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１０の光学フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図１２】図１０の光学フィルタの第１フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図１３】図１０の光学フィルタの第２フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【図１４】図１０の光学フィルタの第３フィルタの各層の構成の一例を示す表である。
【図１５】図１４の第３フィルタのフィルタ特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る光学フィルタの実施形態（第１実施形態）について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る光学フィルタは、撮像デバイスに設けられる光学フィルタであって、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する。可視光領域の透過特性を有する波長帯域と、近赤外光領域の透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられる。なお、本実施形態において、可視光領域とは、光の波長が約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域を言い、近赤外光領域とは、光の波長が約７００ｎｍ〜約１１００ｎｍまでの領域を言う。
【００２４】
図１は、光学フィルタ１０を用いた撮像デバイスの概略構成を示す図である。図２は、光学フィルタ１０の概略構成を模式的に示す図である。図３は、光学フィルタ１０のフィルタ特性の一例を示す図である。
【００２５】
図１に示すように、撮像デバイスにおいて、光学フィルタ１０は、レンズ８０によって集光された光について、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域の波長の光を透過させ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子９０に光を入射させる光学フィルタである。図１では、光がレンズ８０に対して垂直方向から入射した場合と、光がレンズ８０に対して入射角αの斜め方向から入射した場合とを図示している。
【００２６】
光学フィルタ１０は、図２に示すように、赤外線吸収体からなる第１フィルタ２０と、第１フィルタ２０の一方の面にコーティングされた誘電体多層膜からなる第２フィルタ３０と、第１フィルタ２０の他方の面にコーティングされた誘電体多層膜からなる第３フィルタ４０とを備えている。光学フィルタ１０は、図３に示すようなフィルタ特性（透過率波形）を示す。以下、光学フィルタ１０の各構成について説明する。
【００２７】
−第１フィルタ−
第１フィルタ２０は、近赤外光領域の光を吸収する特性を有する赤外線吸収基板（赤外線吸収体）によって構成されている。本実施形態では、第１フィルタ２０を構成する赤外線吸収体として、透明樹脂に赤外線を吸収する化合物（色素）を含有させた赤外線吸収樹脂が用いられている。透明樹脂及び色素としては、例えば特許第５８８４９５３号公報に示されるような公知の物質を用いることが可能である。
【００２８】
第１フィルタ２０は、図４に示すように、可視光領域と近赤外光領域の境界付近で吸収極大を有しており、第１フィルタ２０の透過率が最小になっている。図４は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第１フィルタ２０のフィルタ特性を示している。
【００２９】
具体的には、第１フィルタ２０は、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）でなだらかに透過率が減少する透過特性を有している。可視光領域においては、第１フィルタ２０の透過率が５０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６５０ｎｍまでの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が８０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６１５ｎｍまでの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が９０％以上となる範囲が、略４４０ｎｍ〜略５９０ｎｍの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が９５％以上となる範囲が、略４５８ｎｍ〜略５７０ｎｍの波長帯域となっている。
【００３０】
また、第１フィルタ２０は、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、近赤外光領域の短波長側（７５０ｎｍよりも短波長側）で透過率が増加する透過特性を有している。近赤外光領域においては、第１フィルタ２０の透過率が５０％以上となる範囲が、略７５０ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が８０％以上となる範囲が、略７６０ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が９０％以上となる範囲が、略７７０ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が９５％以上となる範囲が、略７７６ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。近赤外光領域の短波長側では、第１フィルタ２０の透過率の変化率（増加率）が、可視光領域の長波長側の変化率（減少率）よりも大きくなっている。
【００３１】
一方、可視光領域と近赤外光領域の境界付近における第１フィルタ２０の吸収特性は、次のようになっている。第１フィルタ２０の透過率が２０％以下となる範囲が、略６８０ｎｍ〜略７４０ｎｍの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が１０％以下となる範囲が、略６８６ｎｍ〜略７２８ｎｍの波長帯域となっている。第１フィルタ２０の透過率が５％以下となる範囲が、略６９０ｎｍ〜略７１６ｎｍの波長帯域となっている。そして、略７０４ｎｍの波長で、第１フィルタ２０の透過率が最小値（略１．９％）となっている（吸収極大）。なお、本実施形態では、略７０４ｎｍの波長に第１フィルタ２０の吸収極大が存在しているが、第１フィルタ２０の吸収極大は、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に存在しているものであればよく、例えば、第１フィルタ２０の他の例として、図４において破線で示すように、略７６０ｎｍの波長に吸収極大を有するものであってもよい。 
【００３２】
−第２フィルタ−
第２フィルタ３０は、図２に示すように、第１フィルタ２０の一方の表面２０Ａ上に形成された誘電体多層膜によって構成されている。具体的には、図５に示すように、第２フィルタ３０は、高屈折率膜３０ＨであるＴｉＯ２と、低屈折率膜３０ＬであるＳｉＯ２とが交互に積層された構成になっている。高屈折率膜３０Ｈ及び低屈折率膜３０Ｌは、それぞれ１５層ずつ形成されており、合計で３０層形成されている。第１フィルタ２０側から数えて奇数番目の層が高屈折率膜３０Ｈであり、偶数番目の層が低屈折率膜３０Ｌになっている。最も第１フィルタ２０側の１層目（最下層）が高屈折率膜３０Ｈであり、最も大気側の３０層目（最上層）が低屈折率膜３０Ｌになっている。なお、高屈折率膜３０Ｈ及び低屈折率膜３０Ｌの積層順はこの例に限らず、第１フィルタ２０側から数えて奇数番目の層が低屈折率膜３０Ｌであり、偶数番目の層が高屈折率膜３０Ｈであってもよい。また、高屈折率膜３０Ｈ及び低屈折率膜３０Ｌの層数が１つだけ異なっていてもよく、例えば、後述する第３フィルタ４０と同様に、低屈折率膜３０Ｌの層数を高屈折率膜３０Ｈの層数よりも１つだけ多くすることも可能である。
【００３３】
本実施形態では高屈折率膜３０Ｈは、ＴｉＯ２としたがこれに限られず、例えば、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５といった材料でもよい。つまり、高屈折率膜３０Ｈの材料としては、屈折率が２．０より大きいものが好ましい。また、低屈折率膜３０ＬについてもＳｉＯ２に限られず、例えばＭｇＦ２といった材料でもよい。つまり、低屈折率膜３０Ｌの材料としては、高屈折率膜３０Ｈよりも屈折率が小さいものが好ましく、さらに好ましくは屈折率が１．５より小さいものがよい。
【００３４】
第２フィルタ３０の各層（低屈折率膜３０Ｌ及び高屈折率膜３０Ｈ）は、周知の真空蒸着装置によって交互に真空蒸着される。蒸着膜厚は、屈折率Ｎと物理膜厚ｄとの積である光学膜厚Ｎｄに基づいて設計されており、第２フィルタ３０の光学膜厚は、例えば、図５に示すように設計されている。なお、光学膜厚Ｎｄと中心波長λとの間には、［Ｎｄ＝λ／４］という関係がある。図５中の中心波長（７２０ｎｍ）は膜厚設計の際の中心波長である。
【００３５】
図５に示すように、第２フィルタ３０は、高屈折率膜３０Ｈと低屈折率膜３０Ｌとが合計で３０層積層され、そのときの総膜厚（物理膜厚）は約３．１μｍになっている。第２フィルタ３０の層数は、好ましくは、２０層〜６０層とされ、そのときの総膜厚は、好ましくは、２．０μｍ〜６．０μｍとされる。
【００３６】
第２フィルタ３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚は、０．１０〜２．５８になっており、光学膜厚の平均値が０．９３になっている。第２フィルタ３０の高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚は、０．１８〜１．７８になっており、光学膜厚の平均値が１．２１になっている。このように、第２フィルタ３０では、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも小さくなっており、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、０．７７になっている。なお、低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比は、０．５０〜０．８５であることが好ましい。
【００３７】
第２フィルタ３０は、図６に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有するとともに、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の一部において透過特性を有する。図６は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第２フィルタ３０のフィルタ特性を実線で示している。なお、図６の破線（細線）は、上述した第１フィルタ２０のフィルタ特性（図４参照）と、第２フィルタ３０のフィルタ特性とを組み合わせたフィルタ特性を示している。
【００３８】
具体的には、第２フィルタ３０は、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６８０ｎｍよりも長波長側）で急激に透過率が減少する透過特性を有している。可視光領域においては、第２フィルタ３０の透過率が５０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６９４ｎｍまでの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が８０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６９０ｎｍまでの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が９０％以上となる範囲が、略４０８ｎｍ〜略６８８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が９５％以上となる範囲が、略４１０ｎｍ〜略６８６ｎｍの波長帯域となっている。
【００３９】
また、第２フィルタ３０は、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の一部において透過特性を有している。第２フィルタ３０の近赤外光領域における透過特性を有する波長帯域は、可視光領域における透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられている。詳細には、第２フィルタ３０は、８００ｎｍ〜９５０ｎｍの波長帯域の一部において透過特性を有しており、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加するとともに、９５０ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する透過特性を有している。そして、近赤外光領域においては第２フィルタ３０の透過率が５０％以上となる範囲が、略８３０ｎｍ〜略９１６ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が８０％以上となる範囲が、略８３６ｎｍ〜略９０８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が９０％以上となる範囲が、略８３８ｎｍ〜略９０４ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が９５％以上となる範囲が、略８４０ｎｍ〜略９０２ｎｍの波長帯域となっている。
【００４０】
一方、可視光領域と近赤外光領域の境界付近における第２フィルタ３０の遮断特性は、次のようになっている。第２フィルタ３０の透過率が２０％以下となる範囲が、略７００ｎｍ〜略８２４ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が１０％以下となる範囲が、略７０６ｎｍ〜略８１８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ３０の透過率が５％以下となる範囲が、略７１２ｎｍ〜略８１２ｎｍの波長帯域となっている。
【００４１】
−第３フィルタ−
第３フィルタ４０は、図２に示すように、第１フィルタ２０の他方の表面２０Ｂ上に形成された誘電体多層膜によって構成されている。具体的には、図７に示すように、第３フィルタ４０は、高屈折率膜４０ＨであるＴｉＯ２と、低屈折率膜４０ＬであるＳｉＯ２とが交互に積層された構成になっている。高屈折率膜４０Ｈは１２層形成され、低屈折率膜４０Ｌは１３層形成されており、合計で２５層形成されている。第１フィルタ２０側から数えて奇数番目の層が低屈折率膜４０Ｌであり、偶数番目の層が高屈折率膜４０Ｈになっている。最も第１フィルタ２０側の１層目（最下層）が低屈折率膜４０Ｌであり、最も大気側の２５層目（最上層）も低屈折率膜４０Ｌになっている。なお、高屈折率膜４０Ｈ及び低屈折率膜４０Ｌの積層順はこの例に限らず、第１フィルタ２０側から数えて奇数番目の層が高屈折率膜４０Ｈであり、偶数番目の層が低屈折率膜４０Ｌであってもよい。また、例えば、上述した第２フィルタ３０と同様に、高屈折率膜４０Ｈ及び低屈折率膜４０Ｌの層数が同じであってもよい。
【００４２】
本実施形態では高屈折率膜４０Ｈは、ＴｉＯ２としたがこれに限られず、例えば、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５といった材料でもよい。つまり、高屈折率膜４０Ｈの材料としては、屈折率が２．０より大きいものが好ましい。また、低屈折率膜４０ＬについてもＳｉＯ２に限られず、例えばＭｇＦ２といった材料でもよい。つまり、低屈折率膜４０Ｌの材料としては、高屈折率膜４０Ｈよりも屈折率が小さいものが好ましく、さらに好ましくは屈折率が１．５より小さいものがよい。
【００４３】
第３フィルタ４０の各層（低屈折率膜４０Ｌ及び高屈折率膜４０Ｈ）は、周知の真空蒸着装置によって交互に真空蒸着される。蒸着膜厚は、屈折率と物理膜厚との積である光学膜厚に基づいて設計されており、第３フィルタ４０の光学膜厚は、例えば、図７に示すように設計されている。図７中の中心波長（７２０ｎｍ）は膜厚設計の際の中心波長である。
【００４４】
図７に示すように、第３フィルタ４０は、高屈折率膜４０Ｈと低屈折率膜４０Ｌとが合計で２５層積層され、そのときの総膜厚（物理膜厚）は約３．０μｍになっている。第２フィルタ３０の層数は、好ましくは、２０層〜６０層とされ、そのときの総膜厚は、好ましくは、２．４μｍ〜７．２μｍとされる。
【００４５】
第３フィルタ４０は、図８に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域、及び、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の短波長側の領域において透過特性を有する。図８は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第３フィルタ４０のフィルタ特性を示している。
【００４６】
具体的には、第３フィルタ４０は、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から近赤外光領域にわたって透過特性を有しており、近赤外光領域において（９００ｎｍよりも短波長側）で急激に透過率が減少する透過特性を有している。可視光領域の略全域において、第３フィルタ４０の透過率は、９５％以上となっている。また、近赤外光領域において、第３フィルタ４０は、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、９００ｎｍよりも短波長側まで透過率が９５％以上となっている。この場合、略８６２ｎｍの波長で、第３フィルタ４０の透過率が９５％となっている。また、略８６６ｎｍの波長で、第３フィルタ４０の透過率が９０％となり、略８７０ｎｍの波長で、第３フィルタ４０の透過率が８０％となり、略８７６ｎｍの波長で、第３フィルタ４０の透過率が５０％となっている。
【００４７】
一方、近赤外光領域における第３フィルタ４０の遮断特性は、次のようになっている。第３フィルタ４０の透過率が２０％以下となる範囲が、略８８６ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第３フィルタ４０の透過率が１０％以下となる範囲が、略８９２ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第３フィルタ４０の透過率が５％以下となる範囲が、略９００ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。
【００４８】
−光学フィルタの特性−
本実施形態の第１〜第３フィルタ２０，３０，４０のフィルタ特性は、それぞれ図４、図６、図８に示すようになっている。そして、光学フィルタ１０全体のフィルタ特性は、第１フィルタ２０のフィルタ特性と、第２フィルタ３０のフィルタ特性と、第３フィルタ４０のフィルタ特性とを積算したものとなる（図３参照）。つまり、第１フィルタ２０の透過率波形（図４参照）と、第２フィルタ３０の透過率波形（図６参照）と、第３フィルタ４０の透過率波形（図８参照）とが重なり合うことによって、図３に示す光学フィルタ１０の透過率波形が得られるようになっている。すなわち、本実施形態の光学フィルタ１０によれば、図３に示すように、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有するフィルタ特性が得られる。光学フィルタ１０の近赤外光領域における透過特性を有する波長帯域は、可視光領域における透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられている。
【００４９】
具体的には、光学フィルタ１０は、図３に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）でなだらかに透過率が減少する透過特性を有している。このような光学フィルタ１０の可視光領域の特性は、主に第１フィルタ２０によって得られる。可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）における光学フィルタ１０の透過率が減少する波形は、第１フィルタ２０の透過率が減少する波形に略倣ったものとなっている。つまり、可視光領域の長波長側の領域では、第２フィルタ３０及び第３フィルタ４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第１フィルタ２０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。
【００５０】
より詳細には、可視光領域において、光学フィルタ１０の透過率が５０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６４６ｎｍまでの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が８０％以上となる範囲が、略４２０ｎｍ〜略６１０ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が９０％以上となる範囲が、略４５０ｎｍ〜略５８０ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が９５％以上となる範囲が、略４７０ｎｍ〜略５４０ｎｍの波長帯域となっている。
【００５１】
また、光学フィルタ１０は、図３に示すように、近赤外光領域の一部において透過特性を有している。すなわち、光学フィルタ１０は、可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて設けられた第１帯域Ａ１、及び当該第１帯域Ａ１よりも長波長側に設けられた第３帯域Ａ３において遮断特性を有するとともに、第１帯域Ａ１及び第３帯域Ａ３の間に設けられた第２帯域Ａ２において透過特性を有している。
【００５２】
第１帯域Ａ１は、６４０ｎｍよりも長波長側から、８００ｎｍよりも長波長側まで設けられており、この第１帯域Ａ１に透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。また、第３帯域Ａ３は、９００ｎｍよりも短波長側から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）まで設けられており、この第３帯域Ａ３に透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。そして、第１帯域Ａ１の遮断帯域、及び第３帯域Ａ３の遮断帯域によって、第２帯域Ａ２の透過帯域が形成されるようになっている。第２帯域Ａ２では、８００ｎｍよりも長波長側の波長（略８３０ｎｍ）、及び、９００ｎｍよりも短波長側の波長（略８７６ｎｍ）で光学フィルタ１０の透過率が５０％となっている。
【００５３】
具体的には、図３に示すように、第１帯域Ａ１の透過率が５０％となる波長帯域は、略６４６ｎｍ〜略８３０ｎｍの波長帯域となっている。第２帯域Ａ２の透過率が５０％となる波長帯域は、略８３０ｎｍ〜略８７６ｎｍの波長帯域となっている。第３帯域Ａ３の透過率が５０％となる波長帯域は、略８７６ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。
【００５４】
光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１における遮断特性は、次のようになっている。光学フィルタ１０の透過率が２０％以下となる範囲が、略６８０ｎｍ〜略８２４ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が１０％以下となる範囲が、略６８６ｎｍ〜略８１８ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が５％以下となる範囲が、略６９０ｎｍ〜略８１２ｎｍの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１０は、第１帯域Ａ１において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加する特性を有している。
【００５５】
また、光学フィルタ１０の第３帯域Ａ３における遮断特性は、次のようになっている。光学フィルタ１０の透過率が２０％以下となる範囲が、略８８４ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が１０％以下となる範囲が、略８９２ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が５％以下となる範囲が、略９００ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１０は、第３帯域Ａ３において、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する特性を有している。
【００５６】
一方、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２における透過特性は、次のようになっている。光学フィルタ１０の透過率が５０％以上となる範囲が、略８３０ｎｍ〜略８７６ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が８０％以上となる範囲が、略８３６ｎｍ〜略８７０ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が９０％以上となる範囲が、略８４０ｎｍ〜略８６６ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１０の透過率が９５％以上となる範囲が、略８４２ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１０は、第２帯域Ａ２において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加する特性を有し、また、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する特性を有している。
【００５７】
本実施形態では、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の短波長側の遮断特性が、第１フィルタ２０によって形成されている。また、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ２の短波長側の透過特性が、第２フィルタ３０によって形成されている。また、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ３の短波長側の遮断特性が、第３フィルタ４０によって形成されている。そして、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍとなっている。この点について、以下説明する。
【００５８】
図３に示すように、第１帯域Ａ１では、近赤外光領域において、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側までの波長帯域で、光学フィルタ１０の透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。より詳細には、第１帯域Ａ１の遮断帯域は、近赤外光領域だけでなく、可視光領域の長波長側にも連続して設けられており、具体的には、略６９０ｎｍ〜略８１２ｎｍの範囲に設けられている。
【００５９】
このような光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の遮断帯域は、第１フィルタ２０及び第２フィルタ３０によって形成されるようになっている。具体的に、可視光領域においては、可視光領域の長波長側（略６９０ｎｍ）から、可視光領域の長波長端（７００ｎｍ）までの波長帯域では、第１帯域Ａ１の遮断帯域は、第１フィルタ２０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、可視光領域の長波長側（略６９０ｎｍ）から、可視光領域の長波長端（７００ｎｍ）までの波長帯域では、第１フィルタ２０の透過率が略０％（５％以下）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第１フィルタ２０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。
【００６０】
近赤外光領域においては、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）までの波長帯域では、第１帯域Ａ１の遮断帯域は、第１フィルタ２０のフィルタ特性及び第２フィルタ３０のフィルタ特性を組み合わせたものとなっている。一方、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側（略８１２ｎｍ）までの波長帯域では、第１帯域Ａ１の遮断帯域は、第２フィルタ３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側（略８１２ｎｍ）までの波長帯域では、第２フィルタ３０の透過率が略０％（５％以下）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第２フィルタ３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。
【００６１】
このように、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の遮断帯域が、第１フィルタ２０及び第２フィルタ３０によって形成されている。光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１では、近赤外光領域において、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されており、この例では、略１１２ｎｍとなっている。また、近赤外光領域だけでなく、可視光領域の長波長側も考慮すると、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて、略１２２ｎｍとなっている。
【００６２】
次に、光学フィルタ１０は、第１帯域Ａ１と第２帯域Ａ２の境界付近において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加するフィルタ特性を有している。略８１２ｎｍ〜略８４２ｎｍの範囲で、光学フィルタ１０の透過率が、５％から９５％まで増加している。このような光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ２の短波長側の透過特性は、第２フィルタ３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側（略８１２ｎｍ〜略８４２ｎｍ）では、第１フィルタ２０及び第３フィルタ４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第２フィルタ３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ２の短波長側の透過特性が、第２フィルタ３０によって形成されている。
【００６３】
次に、第２帯域Ａ２では、８００ｎｍよりも長波長側から、９００ｎｍよりも短波長側までの波長帯域、具体的には、略８４２ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域において、光学フィルタ１０の透過率が９５％以上となる透過帯域が設けられている。このような光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の透過帯域は、第２フィルタ３０と第３フィルタ４０とのフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、略８４２ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域では、第１フィルタ２０及び第３フィルタ４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第２フィルタ３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の透過帯域が、第２フィルタ３０によって形成されている。光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２では、透過率が９５％以上となる透過帯域の帯域幅が、この例では、略２２ｎｍとなっている。また、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２では、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅が、この例では、略４６ｎｍとなっている。
【００６４】
次に、光学フィルタ１０は、第２帯域Ａ２と第３帯域Ａ３の境界付近において、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少するフィルタ特性を有している。略８６４ｎｍ〜略９００ｎｍの範囲で、光学フィルタ１０の透過率が、９５％から５％まで減少している。このような光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ３の短波長側の遮断特性が、第３フィルタ４０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、９００ｎｍよりも短波長側（略８６４ｎｍ〜略９００ｎｍ）では、第１フィルタ２０及び第２フィルタ３０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第３フィルタ４０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ３の短波長側の遮断特性が、第３フィルタ４０によって形成されている。
【００６５】
さらに、第３帯域Ａ３では、９００ｎｍよりも短波長側から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域において、光学フィルタ１０の透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。このような光学フィルタ１０の第３帯域Ａ３の遮断帯域は、第３フィルタ４０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、９００ｎｍよりも短波長側（略９００ｎｍ）から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域では、第３フィルタ４０の透過率が略０％（５％以下）になっているため、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、第３フィルタ４０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１０の第３帯域Ａ３の遮断帯域が、第３フィルタ４０によって形成されている。光学フィルタ１０の第３帯域Ａ３では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、この例では、略２００ｎｍとなっている。
【００６６】
本実施形態によれば、光学フィルタ１０の第１帯域Ａ１では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されているので、従来に比べて遮断帯域の帯域幅を広く確保することができ、第１帯域Ａ１の遮断特性を十分に確保することができる。これにより、赤色成分の透過を十分に抑制することができ、赤色成分の透過に起因する混色の発生を抑制することができる。その結果、撮像デバイスで撮像される画像の色再現性の低下を抑制することができる。なお、上記第１帯域Ａ１の遮断帯域の帯域幅の上限値は特に限定されず、例えば、１５０ｎｍであってもよく、あるいは、２５０ｎｍであってもよい。
【００６７】
ここで、第２フィルタ３０の半値波長（透過率が５０％となる波長）が、第１フィルタ２０の半値波長よりも長波長側にあるので、第１フィルタ２０による光の吸収により、第２フィルタ３０によって反射される光の量が抑制される。これにより、第２フィルタ３０による光の反射に起因するゴーストの発生を抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、第１フィルタ２０が赤外線吸収体（赤外線吸収樹脂）によって形成されているので、第１フィルタ２０が誘電体多層膜によって形成される場合に比べて、光学フィルタ１０の可視光領域における入射角依存性を低減することができるとともに、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストやフレアが発生することも抑制できる。この点について、図９を参照して説明する。図９は、光学フィルタ１０において、光の入射角α（図１参照）が、０°、１０°、２０°、及び３０°のときのそれぞれのフィルタ特性の一部を示す図である。光の入射角αが０°のときのフィルタ特性をＬ１で示し、光の入射角αが１０°のときのフィルタ特性をＬ２で示し、光の入射角αが２０°のときのフィルタ特性をＬ３で示し、光の入射角αが３０°のときのフィルタ特性をＬ４で示している。
【００６９】
図９に示すように、近赤外光領域では、光の入射角αが大きくなるほど、光学フィルタ１０の波形が短波長側にシフトしている。この理由は、近赤外光領域では、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、誘電体多層膜からなる第２、第３フィルタ３０，４０によって形成されるためであり、近赤外光領域では、光学フィルタ１０の入射角依存性が大きくなっている。したがって、近赤外光領域では、撮像素子によって特定の波長の光のみを検出したい場合には、検出効率が悪化する可能性がある。
【００７０】
一方、可視光領域では、近赤外光領域の場合に比べて、光学フィルタ１０の波形の短波長側へのシフト量が小さくなっている。この理由は、可視光領域では、光学フィルタ１０のフィルタ特性が、赤外線吸収体（赤外線吸収樹脂）からなる第１フィルタ２０によって形成されるためである。このように、本実施形態では、光学フィルタ１０の可視光領域における入射角依存性を低減することができ、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストやフレアが発生することを抑制できる。なお、第１フィルタ２０単体による入射角依存性はほとんどなく、光の入射角αが３０°の場合であっても、短波長側へのシフト量は数ｎｍとなっている。つまり、図９に現れる可視光領域における入射角依存性は、第１フィルタ２０によるものではなく、主として第２フィルタ３０によるものとなっている。
【００７１】
また、本実施形態では、近赤外光領域では、光学フィルタ１０のフィルタ特性が第２、第３フィルタ３０，４０によって形成されている。詳細には、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２の短波長側の透過特性が、第２フィルタ３０によって形成され、第２帯域Ａ２の長波長側の透過特性が、第３フィルタ４０によって形成されている。これにより、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２において、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅を容易に変更することができ、光学フィルタ１０の近赤外光領域のフィルタ特性に対するさまざまな要求に柔軟に対応することができる。なお、光学フィルタ１０の第２帯域Ａ２において、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅は、３５ｎｍ〜２００ｎｍに設定されることが好ましい。この場合、第２帯域Ａ２の透過率が５０％となる波長帯域は、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。例えば、上記第２帯域Ａ２の透過帯域の帯域幅を、２００ｎｍに設定する場合、１０００ｎｍ付近の波長で急激に透過率が減少するようなフィルタ特性を有する第３フィルタ４０を用いればよい。
【００７２】
また、本実施形態では、第２フィルタ３０の低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、０．５０〜０．８５の範囲内の値に設定されている。これにより、第２フィルタ３０の遮断特性を有する遮断帯域の帯域幅を狭くすることができ、可視光領域とは離間した近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域Ａ２）を設定することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、第１帯域Ａ１の透過率が５０％となる波長の帯域幅が、第１フィルタ２０の透過率が５０％となる波長の帯域幅及び第２フィルタ３０の透過率が５０％となる波長の帯域幅よりも大きくなっている。これにより、第１、第２フィルタ２０，３０によって、近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域Ａ２）を設定することができる。
【００７４】
今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７５】
上記実施形態では、光学フィルタ１０が、可視光領域の略全域において透過特性を有していたが、これに限らず、光学フィルタ１０を、可視光領域の一部の領域のみに透過特性を有する構成としてもよい。
【００７６】
上記実施形態の第１フィルタ２０は一例であって、可視光領域で透過率が５０％となる波長が、６４０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に吸収極大を有するものであれば、第１フィルタ２０は上記実施形態以外の構成であってもよい。例えば、上記実施形態では、第１フィルタ２０として、透明樹脂に赤外線を吸収する化合物を含有させた赤外線吸収体を用いたが、これに限らず、第１フィルタ２０として、ガラス等の基材の表面に赤外線を吸収する化合物（赤外線吸収インク）を塗布した構成の赤外線吸収体を用いてもよい。
【００７７】
上記実施形態の第２フィルタ３０は一例であって、透過率が５０％となる波長が、６８５ｎｍ〜７１０ｎｍの範囲内の波長であり、且つ、透過率が５％以下となる遮断帯域が、近赤外光領域において少なくとも１００ｎｍの範囲にわたって設けられているものであれば、第２フィルタ３０は上記実施形態以外の構成であってもよい。例えば、第２フィルタ３０を、複数のフィルタ（誘電体多層膜）を組み合わせた構成としてもよい。同様に、第３フィルタ４０についても、複数のフィルタ（誘電体多層膜）を組み合わせた構成としてもよい。
【００７８】
ここで、本発明の光学フィルタの他の実施形態（第２実施形態）について、図１０〜図１５を参照して説明する。
【００７９】
図１０〜図１５に示す光学フィルタ１００は、撮像デバイスに設けられる光学フィルタであって、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する。可視光領域の透過特性を有する波長帯域と、近赤外光領域の透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられる。具体的に、光学フィルタ１００は、図１０に示すように、赤外線吸収体からなる第１フィルタ１２０と、第１フィルタ１２０の一方の面にコーティングされた誘電体多層膜からなる第２フィルタ１３０と、第１フィルタ１２０の他方の面にコーティングされた誘電体多層膜からなる第３フィルタ１４０とを備えている。光学フィルタ１００は、図１１に示すようなフィルタ特性（透過率波形）を示す。以下、光学フィルタ１００の各構成について説明する。
【００８０】
−第１フィルタ−
本実施形態では、赤外線吸収体である第１フィルタ１２０が、透明基材（透明基板）１２０ａの一方の面に赤外線を吸収する赤外線吸収インク（赤外線吸収色素）１２０ｂが塗布された構成になっている。透明基材１２０ａは、無色透明のガラス基板であり、このようなガラス基板としては、例えば、Ｄ２６３Ｔｅｃｏ（ショット社製）、ＢＫ７等を用いることが可能である。赤外線吸収色素１２０ｂとしては、例えば、スクアリリウム系色素、フタロシアニン系色素、シアニン系色素等を用いることが可能である。このような赤外線吸収色素１２０ｂは、透明樹脂、溶媒等と混合することによって作製された塗工液の状態で、透明基材１２０ａの表面に塗布される。透明基材１２０ａとしてガラス基板を用いることによって、第１フィルタ１２０の剛性を向上させることができ、後述する第２、第３フィルタ１３０，１４０の成膜時の応力に起因する第１フィルタ１２０の歪みを抑制することができる。ただし、透明基材１２０ａは、無色透明の基材であれば、ガラス以外であってもよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等のような透明樹脂であってもよい。
【００８１】
上記構成の第１フィルタ１２０の製造は、例えば次のような手順で行われる。
【００８２】
まず、赤外線吸収色素１２０ｂを、透明樹脂、溶媒等と混合することによって、赤外線吸収色素１２０ｂの塗工液を作製する（塗工液作製工程）。一例を挙げれば、透明樹脂であるメチルエチルケトンに対し、溶媒であるポリメタクリル酸メチルを５〜１５重量％に比率で混合し、ポリメタクリル酸メチルを溶解させた溶液を作製する。この溶液に対し、赤外線吸収色素１２０ｂであるシアニン系赤外吸収色素を０．１〜１．０重量％の比率で添加し、赤外線吸収色素１２０ｂの塗工液を作製する。なお、透明樹脂としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ポリスチレン系、ポリエステル系、環状オレフィン系等の樹脂を用いることが可能である。溶媒としては、例えば、ケトン系（メチルエチルケトン等）、炭化水素系（トルエン等）、エステル系（酢酸メチル等）、エーテル系（テトラヒドロフラン等）、アルコール系（エタノール等）の溶剤を用いることが可能である。また、必要に応じて、光重合開始剤、熱重合開始剤等の重合開始剤を添加してもよい。なお、塗料の状態で市販されている赤外線吸収色素１２０ｂ（例えば、エポキシ樹脂塗料）を購入し、その赤外線吸収色素１２０ｂを透明基材１２０ａに塗布してもよく、この場合、塗工液作製工程を省略することが可能である。
【００８３】
次に、塗工液作製工程で作製された赤外線吸収色素１２０ｂの塗工液を、透明基材１２０ａの表面に所定の厚みで均一に塗布する（塗布工程）。この塗布工程では、例えば、スピンコーター、ダイコーター、バーコーター等を用いて、塗工液の塗布が行われる。
【００８４】
次に、塗布工程で塗工液が塗布された透明基材１２０ａを乾燥して、塗工液に含まれている溶媒を揮発させ、塗工液に含まれている透明樹脂を硬化させる（乾燥工程）。この乾燥工程では、例えば、オーブン、ホットプレート等を用いて、略１００℃で５分間程度、加熱することによって、溶媒の揮発及び透明樹脂の硬化を行う。なお、光重合開始剤が添加されている場合、光重合を利用して透明樹脂を硬化させる。
【００８５】
第１フィルタ１２０は、図１２に示すように、可視光領域と近赤外光領域の境界付近で吸収極大を有しており、第１フィルタ１２０の透過率が最小になっている。図１２は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第１フィルタ１２０のフィルタ特性を示している。
【００８６】
具体的には、第１フィルタ１２０は、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）でなだらかに透過率が減少する透過特性を有している。可視光領域においては、第１フィルタ１２０の透過率が５０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６５４ｎｍまでの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が８０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６０６ｎｍまでの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が９０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略５８４ｎｍの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が９５％以上となる範囲が、略４３４ｎｍ〜略５６４ｎｍの波長帯域となっている。
【００８７】
また、第１フィルタ１２０は、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、近赤外光領域の短波長側（７５０ｎｍよりも短波長側）で透過率が増加する透過特性を有している。近赤外光領域においては、第１フィルタ１２０の透過率が５０％以上となる範囲が、略７９６ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が８０％以上となる範囲が、略８１４ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が９０％以上となる範囲が、略８２６ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が９５％以上となる範囲が、略８３８ｎｍから近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。近赤外光領域の短波長側では、第１フィルタ１２０の透過率の変化率（増加率）が、可視光領域の長波長側の変化率（減少率）よりも大きくなっている。
【００８８】
一方、可視光領域と近赤外光領域の境界付近における第１フィルタ１２０の吸収特性は、次のようになっている。第１フィルタ１２０の透過率が２０％以下となる範囲が、略７２２ｎｍ〜略７７８ｎｍの波長帯域となっている。第１フィルタ１２０の透過率が１０％以下となる範囲が、略７４２ｎｍ〜略７６２ｎｍの波長帯域となっている。そして、略７５２ｎｍの波長で、第１フィルタ１２０の透過率が最小値（略８．６％）となっている（吸収極大）。なお、本実施形態では、略７５２ｎｍの波長に第１フィルタ１２０の吸収極大が存在しているが、第１フィルタ１２０の吸収極大は、６５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に存在しているものであればよい。
【００８９】
−第２フィルタ−
第２フィルタ１３０は、図１０に示すように、第１フィルタ１２０の一方の表面１２０Ａ上に形成された誘電体多層膜によって構成されている。本実施形態では、第１フィルタ１２０の両表面のうち、上述した赤外線吸収色素１２０ｂが設けられていないほうの表面に、第２フィルタ１３０が形成されている。つまり、第１フィルタ１２０の透明基材１２０ａの表面に第２フィルタ１３０が設けられている。
【００９０】
第２フィルタ１３０は、高屈折率膜１３０ＨであるＴｉＯ２と、低屈折率膜１３０ＬであるＳｉＯ２とが交互に積層された構成になっている。本実施形態では、第２フィルタ１３０は、上述した第１実施形態の光学フィルタ１０の第２フィルタ３０及び第３フィルタ４０が１つのフィルタとして形成された構成になっている。つまり、第２フィルタ１３０は、複数のフィルタを組み合わせた構成になっている。詳細には、第１フィルタ１２０の一方の表面１２０Ａ上に、第１実施形態の光学フィルタ１０の第２フィルタ３０（図５参照）と略同様の構成の誘電体多層膜が形成され、この誘電体多層膜の上にさらに、第１実施形態の光学フィルタ１０の第３フィルタ４０（図７参照）と略同様の構成の誘電体多層膜が形成されている。
【００９１】
第２フィルタ１３０では、高屈折率膜１３０Ｈは２７層形成され、低屈折率膜１３０Ｌは２８層形成されており、合計で５５層形成されている。第１フィルタ１２０側から数えて奇数番目の層が低屈折率膜１３０Ｌであり、偶数番目の層が高屈折率膜１３０Ｈになっている。最も第１フィルタ１２０側の１層目（最下層）が低屈折率膜１３０Ｌであり、最も大気側の５５層目（最上層）も低屈折率膜１３０Ｌになっている。なお、高屈折率膜１３０Ｈ及び低屈折率膜１３０Ｌの積層順はこの例に限らず、第１フィルタ１２０側から数えて奇数番目の層が高屈折率膜１３０Ｈであり、偶数番目の層が低屈折率膜１３０Ｌであってもよい。また、高屈折率膜１３０Ｈ及び低屈折率膜１３０Ｌの層数が同じであってもよい。
【００９２】
本実施形態では高屈折率膜１３０Ｈは、ＴｉＯ２としたがこれに限られず、例えば、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５といった材料でもよい。つまり、高屈折率膜１３０Ｈの材料としては、屈折率が２．０より大きいものが好ましい。また、低屈折率膜１３０ＬについてもＳｉＯ２に限られず、例えばＭｇＦ２といった材料でもよい。つまり、低屈折率膜１３０Ｌの材料としては、高屈折率膜１３０Ｈよりも屈折率が小さいものが好ましく、さらに好ましくは屈折率が１．５より小さいものがよい。
【００９３】
第２フィルタ１３０の各層（低屈折率膜１３０Ｌ及び高屈折率膜１３０Ｈ）は、周知の真空蒸着装置によって、第１フィルタ１２０の両表面のうち、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられていないほうの表面に交互に真空蒸着される。蒸着膜厚は、屈折率と物理膜厚との積である光学膜厚に基づいて設計される。第２フィルタ１３０の各層の構成は、第１実施形態の光学フィルタ１０の第２，第３フィルタ３０，４０の各層の構成（図５、図７参照）と略同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第２フィルタ１３０では、第１実施形態の光学フィルタ１０と同様、低屈折率膜１３０Ｌの光学膜厚の平均値が、高屈折率膜１３０Ｈの光学膜厚の平均値よりも小さくなっており、低屈折率膜１３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜１３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜１３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜１３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、０．５０〜０．８５であることが好ましい。
【００９４】
第２フィルタ１３０は、図１３に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有するとともに、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の一部において透過特性を有する。図１３は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第２フィルタ１３０のフィルタ特性を示している。
【００９５】
具体的には、第２フィルタ１３０は、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６８０ｎｍよりも長波長側）で急激に透過率が減少する透過特性を有している。可視光領域においては、第２フィルタ１３０の透過率が５０％以上となる範囲が、略４０６ｎｍ〜略６９４ｎｍまでの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が８０％以上となる範囲が、略４０８ｎｍ〜略６９０ｎｍまでの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が９０％以上となる範囲が、略４０８ｎｍ〜略６８８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が９５％以上となる範囲が、略４１０ｎｍ〜略６８６ｎｍの波長帯域となっている。
【００９６】
また、第２フィルタ１３０は、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の一部において透過特性を有している。第２フィルタ１３０の近赤外光領域における透過特性を有する波長帯域は、可視光領域における透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられている。詳細には、第２フィルタ１３０は、８００ｎｍ〜９５０ｎｍの波長帯域の一部において透過特性を有しており、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加するとともに、９５０ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する透過特性を有している。そして、近赤外光領域においては第２フィルタ１３０の透過率が５０％以上となる範囲が、略８３０ｎｍ〜略８７６ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が８０％以上となる範囲が、略８３６ｎｍ〜略８６８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が９０％以上となる範囲が、略８３８ｎｍ〜略８６６ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が９５％以上となる範囲が、略８４０ｎｍ〜略８６２ｎｍの波長帯域となっている。
【００９７】
一方、可視光領域と近赤外光領域の境界付近における第２フィルタ１３０の遮断特性は、次のようになっている。第２フィルタ１３０の透過率が２０％以下となる範囲が、略７００ｎｍ〜略８２４ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が１０％以下となる範囲が、略７０６ｎｍ〜略８１８ｎｍの波長帯域となっている。第２フィルタ１３０の透過率が５％以下となる範囲が、略７１２ｎｍ〜略８１２ｎｍの波長帯域となっている。
【００９８】
−第３フィルタ−
第３フィルタ１４０は、図１０に示すように、第１フィルタ１２０の他方の表面１２０Ｂ上に形成された誘電体多層膜によって構成されている。本実施形態では、第１フィルタ１２０の両表面のうち、上述した赤外線吸収色素１２０ｂが設けられているほうの表面に、第３フィルタ１４０が形成されている。つまり、第１フィルタ１２０の赤外線吸収色素１２０ｂの表面に第３フィルタ１４０が設けられている。
【００９９】
本実施形態では、第３フィルタ１４０は、図１５に示すようなフィルタ特性を有する反射防止膜として構成されている。具体的には、図１４に示すように、第３フィルタ１４０は、高屈折率膜１４０ＨであるＴｉＯ２と、低屈折率膜１４０ＬであるＳｉＯ２とが交互に積層された構成になっている。高屈折率膜１４０Ｈは４層形成され、低屈折率膜１４０Ｌは５層形成されており、合計で９層形成されている。第１フィルタ１２０側から数えて奇数番目の層が低屈折率膜１４０Ｌであり、偶数番目の層が高屈折率膜１４０Ｈになっている。最も第１フィルタ１２０側の１層目（最下層）が低屈折率膜１４０Ｌであり、最も大気側の９層目（最上層）も低屈折率膜１４０Ｌになっている。なお、高屈折率膜１４０Ｈ及び低屈折率膜１４０Ｌの積層順はこの例に限らず、第１フィルタ１２０側から数えて奇数番目の層が高屈折率膜１４０Ｈであり、偶数番目の層が低屈折率膜１４０Ｌであってもよい。また、高屈折率膜１４０Ｈ及び低屈折率膜１４０Ｌの層数が同じであってもよい。
【０１００】
本実施形態では高屈折率膜１４０Ｈは、ＴｉＯ２としたがこれに限られず、例えば、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５といった材料でもよい。つまり、高屈折率膜１４０Ｈの材料としては、屈折率が２．０より大きいものが好ましい。また、低屈折率膜１４０ＬについてもＳｉＯ２に限られず、例えばＭｇＦ２といった材料でもよい。つまり、低屈折率膜１４０Ｌの材料としては、高屈折率膜１４０Ｈよりも屈折率が小さいものが好ましく、さらに好ましくは屈折率が１．５より小さいものがよい。
【０１０１】
第３フィルタ１４０の各層（低屈折率膜１４０Ｌ及び高屈折率膜１４０Ｈ）は、周知の真空蒸着装置によって、第１フィルタ１２０の両表面のうち、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられているほうの表面に交互に真空蒸着される。蒸着膜厚は、屈折率と物理膜厚との積である光学膜厚に基づいて設計されており、第３フィルタ１４０の光学膜厚は、例えば、図１４に示すように設計されている。図１４中の中心波長（５１０ｎｍ）は膜厚設計の際の中心波長である。
【０１０２】
第３フィルタ１４０は、図１５に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域、及び、近赤外光領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の略全域において透過特性を有する。図１５は、光の入射角α（図１参照）が、０°の場合（垂直入射の場合）の第３フィルタ１４０のフィルタ特性を示している。具体的には、第３フィルタ１４０は、可視光領域の略全域において、第３フィルタ１４０の透過率は、９５％以上となっている。また、近赤外光領域において、第３フィルタ１４０は、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、９００ｎｍよりも短波長側まで透過率が９５％以上となっている。この場合、略１０１２ｎｍの波長で、第３フィルタ１４０の透過率が９５％となっており、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）で、第３フィルタ１４０の透過率が９０．４％となっている。
【０１０３】
−光学フィルタの特性−
本実施形態の第１〜第３フィルタ１２０，１３０，１４０のフィルタ特性は、それぞれ図１２、図１３、図１５に示すようになっている。そして、光学フィルタ１００全体のフィルタ特性は、第１フィルタ１２０のフィルタ特性と、第２フィルタ１３０のフィルタ特性と、第３フィルタ１４０のフィルタ特性とを積算したものとなる（図１１参照）。つまり、第１フィルタ１２０の透過率波形（図１２参照）と、第２フィルタ１３０の透過率波形（図１３参照）と、第３フィルタ１４０の透過率波形（図１５参照）とが重なり合うことによって、図１１に示す光学フィルタ１００の透過率波形が得られるようになっている。すなわち、本実施形態の光学フィルタ１００によれば、図１１に示すように、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有するフィルタ特性が得られる。光学フィルタ１００の近赤外光領域における透過特性を有する波長帯域は、可視光領域における透過特性を有する波長帯域とは離間して設けられている。
【０１０４】
具体的には、光学フィルタ１００は、図１１に示すように、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全域において透過特性を有しており、可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）でなだらかに透過率が減少する透過特性を有している。このような光学フィルタ１００の可視光領域の特性は、主に第１フィルタ１２０によって得られる。可視光領域の長波長側（６００ｎｍよりも長波長側）における光学フィルタ１００の透過率が減少する波形は、第１フィルタ１２０の透過率が減少する波形に略倣ったものとなっている。つまり、可視光領域の長波長側の領域では、第２フィルタ１３０及び第３フィルタ１４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第１フィルタ１２０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。
【０１０５】
より詳細には、可視光領域において、光学フィルタ１００の透過率が５０％以上となる範囲が、可視光領域の短波長端（４００ｎｍ）から略６５０ｎｍまでの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が８０％以上となる範囲が、略４０８ｎｍ〜略６０２ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が９０％以上となる範囲が、略４２４ｎｍ〜略５７６ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が９５％以上となる範囲が、略４５４ｎｍ〜略５４０ｎｍの波長帯域となっている。
【０１０６】
また、光学フィルタ１００は、図１１に示すように、近赤外光領域の一部において透過特性を有している。すなわち、光学フィルタ１００は、可視光領域の長波長側から近赤外光領域にかけて設けられた第１帯域Ａ１１、及び当該第１帯域Ａ１１よりも長波長側に設けられた第３帯域Ａ１３において遮断特性を有するとともに、第１帯域Ａ１１及び第３帯域Ａ１３の間に設けられた第２帯域Ａ１２において透過特性を有している。
【０１０７】
第１帯域Ａ１１は、６４０ｎｍよりも長波長側から、８００ｎｍよりも長波長側まで設けられており、この第１帯域Ａ１１に透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。また、第３帯域Ａ１３は、９００ｎｍよりも短波長側から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）まで設けられており、この第３帯域Ａ１３に透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。そして、第１帯域Ａ１１の遮断帯域、及び第３帯域Ａ１３の遮断帯域によって、第２帯域Ａ１２の透過帯域が形成されるようになっている。第２帯域Ａ１２では、８００ｎｍよりも長波長側の波長（略８３２ｎｍ）、及び、９００ｎｍよりも短波長側の波長（略８７４ｎｍ）で光学フィルタ１００の透過率が５０％となっている。
【０１０８】
具体的には、図１１に示すように、第１帯域Ａ１１の透過率が５０％となる波長帯域は、略６５０ｎｍ〜略８３２ｎｍの波長帯域となっている。第２帯域Ａ１２の透過率が５０％となる波長帯域は、略８３２ｎｍ〜略８７４ｎｍの波長帯域となっている。第３帯域Ａ１３の透過率が５０％となる波長帯域は、略８７４ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。
【０１０９】
光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１における遮断特性は、次のようになっている。光学フィルタ１００の透過率が２０％以下となる範囲が、略６９０ｎｍ〜略８２４ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が１０％以下となる範囲が、略６９６ｎｍ〜略８２０ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が５％以下となる範囲が、略７００ｎｍ〜略８１４ｎｍの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１００は、第１帯域Ａ１１において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加する特性を有している。
【０１１０】
また、光学フィルタ１００の第３帯域Ａ１３における遮断特性は、次のようになっている。光学フィルタ１００の透過率が２０％以下となる範囲が、略８８４ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が１０％以下となる範囲が、略８９０ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が５％以下となる範囲が、略８９８ｎｍから、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１００は、第３帯域Ａ１３において、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する特性を有している。
【０１１１】
一方、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２における透過特性は、次のようになっている。光学フィルタ１００の透過率が５０％以上となる範囲が、略８３２ｎｍ〜略８７４ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が８０％以上となる範囲が、略８３６ｎｍ〜略８６８ｎｍの波長帯域となっている。光学フィルタ１００の透過率が９０％以上となる範囲が、略８４０ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域となっている。このように、光学フィルタ１００は、第２帯域Ａ１２において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加する特性を有し、また、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少する特性を有している。
【０１１２】
本実施形態では、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の短波長側の遮断特性が、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０によって形成されている。また、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ１２の短波長側の透過特性が、第２フィルタ１３０によって形成されている。また、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ１３の短波長側の遮断特性が、第２フィルタ１３０によって形成されている。そして、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍとなっている。この点について、以下説明する。
【０１１３】
図１１に示すように、第１帯域Ａ１１では、近赤外光領域において、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側までの波長帯域で、光学フィルタ１００の透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。第１帯域Ａ１１の遮断帯域は、略７００ｎｍ〜略８１４ｎｍの範囲に設けられている。
【０１１４】
このような光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の遮断帯域は、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０によって形成されるようになっている。つまり、近赤外光領域において、近赤外光領域の短波長端（７００ｎｍ）から、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）までの波長帯域では、第１帯域Ａ１１の遮断帯域は、第１フィルタ１２０のフィルタ特性及び第２フィルタ１３０のフィルタ特性を組み合わせたものとなっている。一方、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側（略８１４ｎｍ）までの波長帯域では、第１帯域Ａ１１の遮断帯域は、第２フィルタ１３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、近赤外光領域の短波長側（略７１２ｎｍ）から、８００ｎｍよりも長波長側（略８１４ｎｍ）までの波長帯域では、第２フィルタ１３０の透過率が略０％（５％以下）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。
【０１１５】
このように、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の遮断帯域が、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０によって形成されている。光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１では、近赤外光領域において、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されており、この例では、略１１２ｎｍとなっている。
【０１１６】
次に、光学フィルタ１００は、第１帯域Ａ１１と第２帯域Ａ１２の境界付近において、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側で透過率が急激に増加するフィルタ特性を有している。略８１４ｎｍ〜略８４０ｎｍの範囲で、光学フィルタ１００の透過率が、５％から９０％まで増加している。このような光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ１２の短波長側の透過特性は、第２フィルタ１３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、近赤外光領域の８００ｎｍよりも長波長側（略８１４ｎｍ〜略８４０ｎｍ）では、第１フィルタ１２０及び第３フィルタ１４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１の長波長側の遮断特性、及び第２帯域Ａ１２の短波長側の透過特性が、第２フィルタ１３０によって形成されている。
【０１１７】
次に、第２帯域Ａ１２では、８００ｎｍよりも長波長側から、９００ｎｍよりも短波長側までの波長帯域、具体的には、略８４０ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域において、光学フィルタ１００の透過率が９０％以上となる透過帯域が設けられている。このような光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の透過帯域は、第２フィルタ１３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、略８４０ｎｍ〜略８６４ｎｍの波長帯域では、第１フィルタ１２０及び第３フィルタ１４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の透過帯域が、第２フィルタ１３０によって形成されている。光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２では、透過率が９０％以上となる透過帯域の帯域幅が、この例では、略２４ｎｍとなっている。また、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２では、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅が、この例では、略４２ｎｍとなっている。
【０１１８】
次に、光学フィルタ１００は、第２帯域Ａ１２と第３帯域Ａ１３の境界付近において、近赤外光領域の９００ｎｍよりも短波長側で透過率が急激に減少するフィルタ特性を有している。略８６４ｎｍ〜略８９８ｎｍの範囲で、光学フィルタ１００の透過率が、９０％から５％まで減少している。このような光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ１３の短波長側の遮断特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、９００ｎｍよりも短波長側（略８６４ｎｍ〜略８９８ｎｍ）では、第１フィルタ１２０及び第３フィルタ１４０の透過率が略１００％（９５％以上）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の長波長側の透過特性、及び第３帯域Ａ１３の短波長側の遮断特性が、第２フィルタ１３０によって形成されている。
【０１１９】
さらに、第３帯域Ａ１３では、９００ｎｍよりも短波長側から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域において、光学フィルタ１００の透過率が５％以下となる遮断帯域が設けられている。このような光学フィルタ１００の第３帯域Ａ１３の遮断帯域は、第２フィルタ１３０のフィルタ特性に略倣ったものとなっている。つまり、９００ｎｍよりも短波長側（略８９８ｎｍ）から、近赤外光領域の長波長端（１１００ｎｍ）までの波長帯域では、第２フィルタ１３０の透過率が略０％（５％以下）になっているため、光学フィルタ１００のフィルタ特性が、第２フィルタ１３０のフィルタ特性を略そのまま反映させたものとなっている。このように、光学フィルタ１００の第３帯域Ａ１３の遮断帯域が、第２フィルタ１３０によって形成されている。光学フィルタ１００の第３帯域Ａ１３では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、この例では、略２０２ｎｍとなっている。
【０１２０】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様、光学フィルタ１００の第１帯域Ａ１１では、透過率が５％以下となる遮断帯域の帯域幅が、少なくとも１００ｎｍに設定されているので、従来に比べて遮断帯域の帯域幅を広く確保することができ、第１帯域Ａ１１の遮断特性を十分に確保することができる。これにより、赤色成分の透過を十分に抑制することができ、赤色成分の透過に起因する混色の発生を抑制することができる。その結果、撮像デバイスで撮像される画像の色再現性の低下を抑制することができる。なお、上記第１帯域Ａ１１の遮断帯域の帯域幅の上限値は特に限定されず、例えば、１５０ｎｍであってもよく、あるいは、２５０ｎｍであってもよい。
【０１２１】
ここで、第２フィルタ１３０の半値波長（透過率が５０％となる波長）が、第１フィルタ１２０の半値波長よりも長波長側にあるので、第１フィルタ１２０による光の吸収により、第２フィルタ１３０によって反射される光の量が抑制される。これにより、第２フィルタ１３０による光の反射に起因するゴーストの発生を抑制することができる。
【０１２２】
また、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様、第１フィルタ１２０が赤外線吸収体（透明基材及び赤外線吸収色素）によって形成されているので、第１フィルタ１２０が誘電体多層膜によって形成される場合に比べて、光学フィルタ１００の可視光領域における入射角依存性を低減することができるとともに（図９参照）、撮像デバイスで撮像される画像にゴーストやフレアが発生することも抑制できる。
【０１２３】
これに加え、本実施形態では、近赤外光領域では、光学フィルタ１００のフィルタ特性が第２フィルタ１３０によって形成されている。詳細には、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２の短波長側の透過特性、及び第２帯域Ａ１２の長波長側の透過特性が、第２フィルタ１３０によって形成されている。これにより、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２において、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅を容易に変更することができ、光学フィルタ１００の近赤外光領域のフィルタ特性に対するさまざまな要求に柔軟に対応することができる。なお、光学フィルタ１００の第２帯域Ａ１２において、透過率が５０％以上となる透過帯域の帯域幅は、３５ｎｍ〜２００ｎｍに設定されることが好ましい。この場合、第２帯域Ａ１２の透過率が５０％となる波長帯域は、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。例えば、上記第２帯域Ａ１２の透過帯域の帯域幅を、２００ｎｍに設定する場合、１０００ｎｍ付近の波長で急激に透過率が減少するように、第２フィルタ１３０を構成すればよい。このように、第２帯域Ａ１２の透過特性を単独のフィルタで形成可能な第２フィルタ１３０を、赤外線吸収色素１２０ｂが形成された面とは反対側の面に成膜できるので、成膜時の赤外線吸収色素１２０ｂへのダメージ（特に、熱によるダメージ）を抑制することができる。
【０１２４】
また、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様、第２フィルタ１３０の低屈折率膜１３０Ｌの光学膜厚の平均値と、高屈折率膜１３０Ｈの光学膜厚の平均値との膜厚比［低屈折率膜１３０Ｌの光学膜厚の平均値／高屈折率膜１３０Ｈの光学膜厚の平均値］が、０．５０〜０．８５の範囲内の値に設定されている。これにより、第２フィルタ１３０の遮断特性を有する遮断帯域の帯域幅を狭くすることができ、可視光領域とは離間した近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域Ａ１２）を設定することができる。
【０１２５】
また、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様、第１帯域Ａ１１の透過率が５０％となる波長の帯域幅が、第１フィルタ１２０の透過率が５０％となる波長の帯域幅及び第２フィルタ１３０の透過率が５０％となる波長の帯域幅よりも大きくなっている。これにより、第１、第２フィルタ１２０，１３０によって、近赤外光領域の所望の範囲に透過帯域（第２帯域Ａ１２）を設定することができる。
【０１２６】
また、本実施形態では、第１フィルタ１２０が、透明基板１２０ａに赤外線吸収色素１２０ｂが塗布された構成になっているので、赤外線吸収色素１２０ｂの種類や濃度、厚み等を調整することによって、赤外線吸収樹脂基板を用いた場合に比べて、所望の赤外吸収特性を容易に得ることができる。
【０１２７】
なお、第１帯域Ａ１１の短波長側の遮断特性を、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０によって形成したが、これに限らず、第１帯域Ａ１１の短波長側の遮断特性を、第１フィルタ１２０のみによって形成してもよい。
【０１２８】
また、以上では、第１フィルタ１２０の両表面のうち、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられていないほうの表面に第２フィルタ１３０を形成し、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられているほうの表面に第３フィルタ１４０を形成した。しかし、これに限らず、第１フィルタ１２０の両表面のうち、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられているほうの表面に第２フィルタ１３０を形成し、赤外線吸収色素１２０ｂが設けられていないほうの表面に第３フィルタ１４０を形成してもよい。
【０１２９】
この出願は、２０１６年８月３１日に日本で出願された特願２０１６−１６９７８５号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、撮像デバイスに設けられる光学フィルタであって、可視光領域と近赤外光領域の２つの波長帯域において透過特性を有する光学フィルタに利用可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０，１００    光学フィルタ
２０，１２０    第１フィルタ
３０，１３０    第２フィルタ
４０，１４０    第３フィルタ
Ａ１，Ａ１１    第１帯域
Ａ２，Ａ１２    第２帯域
Ａ３，Ａ１３    第３帯域
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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