特許 7326738 近赤外線カットフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】近赤外線カットフィルタ

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/28 20060101AFI20230808BHJP

   G02B 5/26 20060101ALI20230808BHJP

   G02B 5/22 20060101ALI20230808BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

G02B5/28

G02B5/26

G02B5/22

B32B7/023

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018239886

(22)【出願日】2018-12-21

(65)【公開番号】P2019120942

(43)【公開日】2019-07-22

【審査請求日】2021-08-10

(31)【優先権主張番号】P 2017253468

(32)【優先日】2017-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】舘村 満幸

【審査官】横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０６７１０６３３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１４／１０４３７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９３２８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－２１９６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４８７１０４７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／２２－５／２８

Ｂ３２Ｂ ７／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明基板と、前記透明基板の少なくとも一方の主面上に設けられた第１の光学多層膜とを備える近赤外線カットフィルタであって、
前記第１の光学多層膜は、
波長５００ｎｍにおける屈折率が１．８以上２．２１以下の中屈折率膜と、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．４５以上１．４９以下の低屈折率膜とが交互に積層されてなり、
前記中屈折率膜と前記低屈折率膜の組み合わせ単位を５以上３５以下の数で有し、
前記第１の光学多層膜は、０°で入射した光の透過が制限される波長範囲の中心波長が８９０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であり、その波長範囲の幅が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、
前記近赤外線カットフィルタは、前記透明基板の少なくとも一方の主面上に第２の光学多層膜を備え、
前記第２の光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．２１を超え２．８以下の高屈折率膜と、前記低屈折率膜とが互いに交互に積層されてなり、
前記高屈折率膜と前記低屈折率膜の組み合わせ単位を３以上３０以下の数で有し、
前記第２の光学多層膜は、０°で入射した光の透過が制限される波長範囲の中心波長が７００ｎｍ以上８９０ｎｍ未満であり、その波長範囲の幅が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、
前記近赤外線カットフィルタは、０°で入射した光に対して、波長４３０ｎｍ～６００ｎｍの範囲に光を透過する透過帯を有し、波長７５０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲に光の透過を制限する阻止帯を有し、
前記波長４３０ｎｍ～６００ｎｍの範囲に光を透過する透過帯における０°で入射した光の平均透過率と４０°で入射した光の平均透過率との差（０°で入射した光の平均透過率－４０°で入射した光の平均透過率）が３％以下である、
ことを特徴とする近赤外線カットフィルタ。

【請求項2】

前記波長４３０ｎｍ～６００ｎｍの範囲に光を透過する透過帯は、０°で入射した光の平均透過率が８５％以上である請求項１に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項3】

前記低屈折率膜は、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム及びフッ化イットリウムから選ばれる１種以上の化合物、又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなり、前記中屈折率膜は、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、ランタンチタン酸塩、硫化亜鉛、酸化チタン及び酸化アルミニウムから選ばれる１種以上の化合物、又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなる請求項１または請求項２に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項4】

前記高屈折率膜は酸化タンタル、酸化チタン及び酸化ニオブから選ばれる１種以上の化合物、又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなる請求項１または請求項２に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項5】

前記第１の光学多層膜及び第２の光学多層膜の少なくとも１種を、複数有する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項6】

前記透明基板は、ガラス、ガラスセラミックス、水晶、樹脂及びサファイアから選ばれる１つ以上の材料からなる請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項7】

前記透明基板は、近赤外領域の波長の光を吸収する性質を有する請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。

【請求項8】

前記第１の光学多層膜と第２の光学多層膜の合計層数は９０層以下である請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近赤外線カットフィルタに関し、特に、透明基板上に光学多層膜を有する近赤外線カットフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラやデジタルビデオ等には、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）イメージセンサやＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）イメージセンサ等（以下、固体撮像素子と称する。）が使用される。しかしながら、これら固体撮像素子の分光特性は、人間の視感度特性に比べて赤外光に強い感度を有する。そこで、デジタルカメラやデジタルビデオ等では、近赤外線カットフィルタによる分光補正を行っている。

【0003】

近年、デジタルカメラやデジタルビデオの代替としてスマートフォンが使用されるようになっており、固体撮像素子が搭載される機器筐体の厚さが薄くなっている。さらに、スマートフォンの薄型化や小型化に伴って、機器筐体の厚さはさらに薄くなる傾向である。そのため、筐体内に設けられた固体撮像素子に対して、より広角度（高入射角）から光が入射されるようになった。

【0004】

前述の光学多層膜は、光の入射角度が大きくなる（光学多層膜の法線方向に対する、入射する光の角度が大きくなる）と、光の透過特性が短波長側にシフトすることが知られている。また、光学多層膜を透過した光では、高入射角の光の可視光領域の透過率が部分的に下がるという現象（以下、本明細書においては「斜入射リップル」という）も観測されていた。通常の固体撮像装置では、光の入射角度は０°から３５°程度までを配慮すればよい。しかしながら、上記したような筐体の薄型化によって光の入射角度はより大きくなってきており、このような高入射角の光に対しても所望の光学特性を備えることが求められてきている。そのため、高入射角において、所望の光学特性が得られる光学フィルタが求められている。

【0005】

ここで、上記した斜入射リップルにおいては、光の入射角度が大きくなるに従い、透過率の落ち込み量も大きくなるという問題があった。このような問題に対して、例えば、光の入射角度が大きい場合にも、光学多層膜による斜入射リップルを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】日本国特許第６１１９７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、高入射角度の光による斜入射リップルの抑制を達成する構成では、高精度で斜入射リップルを抑制するほど、光学多層膜の膜総数が多くなる傾向があり、生産性を損ない易いという課題があった。

【0008】

本発明は上記した課題を解決するためになされたもので、比較的少ない層数の光学多層膜を用い、高入射角の光による斜入射リップルを抑制することができる近赤外線カット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】

【0009】

本発明の近赤外線カットフィルタは、透明基板と、前記透明基板の少なくとも一方の主面上に設けられた第１の光学多層膜とを備える近赤外線カットフィルタであって、前記第１の光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．８以上２．２１以下の中屈折率膜と、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．４５以上１．４９以下の低屈折率膜とが交互に積層されてなり、前記中屈折率膜と前記低屈折率膜の組み合わせ単位を５以上３５以下の数で有し、前記第１の光学多層膜は、０°で入射した光の透過が制限される波長範囲の中心波長が８９０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であり、その波長範囲の幅が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする。

【0010】

本発明の近赤外線カットフィルタにおいて、前記低屈折率膜は、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム及びフッ化イットリウムから選ばれる１種以上の化合物、又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなることが好ましく、前記中屈折率膜は、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、ランタンチタン酸塩、硫化亜鉛、酸化チタン、及び酸化アルミニウムから選ばれる１種以上の化合物、又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなることが好ましい。

【0011】

本発明の近赤外線カットフィルタは、前記透明基板の少なくとも一方の主面上に第２の光学多層膜を備え、前記第２の光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．２１を超え２．８以下の高屈折率膜と、前記低屈折率膜とが互いに交互に積層されてなり、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜の組み合わせ単位を３以上３０以下の数で有し、前記第２の光学多層膜は０°で入射した光の透過が制限される波長範囲の中心波長が７００ｎｍ以上８９０ｎｍ未満であり、その波長範囲の幅が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。

【0012】

本発明の近赤外線カットフィルタにおいて、前記高屈折率膜は酸化タンタル、酸化チタン及び酸化ニオブから選ばれる１種以上の化合物又はこれらの化合物の１種以上を含む混合物からなることが好ましい。

【0013】

本発明の近赤外線カットフィルタは、前記第１の光学多層膜及び第２の光学多層膜の少なくとも１種を、複数有することが好ましい。

【0014】

本発明の近赤外線カットフィルタにおいて、前記透明基板は、ガラス、ガラスセラミックス、水晶、樹脂及びサファイアから選ばれる１つ以上の材料からなることが好ましい。

【0015】

本発明の近赤外線カットフィルタにおいて、前記透明基板は、近赤外領域の波長の光を吸収する性質を有することが好ましい。

【0016】

本発明の近赤外線カットフィルタは、０°で入射した光に対して、波長４３０ｎｍ～６００ｎｍの範囲に光を透過する透過帯を有し、波長７５０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲に光の透過を制限する阻止帯を有し、前記透過帯における０°で入射した光の平均透過率と４０°で入射した光の平均透過率との差（０°で入射した光の平均透過率－４０°で入射した光の平均透過率）が３％以下であることが好ましい。

【0017】

本発明の近赤外線カットフィルタにおいて、前記第１の光学多層膜と第２の光学多層膜の合計層数は９０層以下であることが好ましい。

【0018】

本明細書において、「ないし」の用語及び「～」の符号は、その左側の数値以上右側の数値以下の範囲を表す。また、近赤外線とは、例えば波長７５０ｎｍ～１３００ｎｍの範囲の光を表す。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、比較的少ない層数の光学多層膜を用い、高入射角の光による斜入射リップルを抑制することができる近赤外線カットフィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施形態に係る近赤外線カットフィルタを表す断面図である。

【図2】図２は、近赤外線カットフィルタが備える光学多層膜の断面図である。

【図3】図３は、実施例１の近赤外線カットフィルタの０°入射光及び４０°入射光に対する光学特性を表すグラフである。

【図4】図４は、実施例２の近赤外線カットフィルタの０°入射光及び４０°入射光に対する光学特性を表すグラフである。

【図5】図５は、実施例３の近赤外線カットフィルタの０°入射光及び４０°入射光に対する光学特性を表すグラフである。

【図6】図６は、比較例の近赤外線カットフィルタの０°入射光及び４０°入射光に対する光学特性を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１０の断面図である。図２は、近赤外線カットフィルタ１０が備える第１の光学多層膜１２の断面図である。近赤外線カットフィルタ１０は、近赤外線の透過を制限する。そのため近赤外線カットフィルタ１０では、近赤外線の波長範囲において０°で入射した光の平均透過率が５％以下であることが好ましい。以下、図１及び図２を参照して近赤外線カットフィルタ１０の構成について説明する。

【0022】

図１に示すように、近赤外線カットフィルタ１０は、透明基板１１と、第１の光学多層膜１２と、第２の光学多層膜１３を備える。近赤外線カットフィルタ１０は、透明基板１１の一方の主面に第１の光学多層膜１２を備え、第１の光学多層膜１２上に第２の光学多層膜１３を備えている。近赤外線カットフィルタの構成は、これに限定されず、透明基板１１の一方の主面に第１の光学多層膜１２を備え、他方の主面に第２の光学多層膜１３を備えていてもよい。また、第１の光学多層膜１２と、第２の光学多層膜１３の順序についても限定されず、図１に示す近赤外線カットフィルタ１０のように第１の光学多層膜１２が透明基板１１側に配置されてもよく、図示しないが第２の光学多層膜１３が透明基板１１側に配置されてもよい。

【0023】

ここで、一般的に、厚さ（物理膜厚）ｄを有する膜の光学膜厚は、ｎｄ×cosθ（θは垂直入射を０°とした光の入射角度、ｎは膜の屈折率である。）で表される。上記式によれば、光学膜厚は膜への光の入射角度θに依存し、θが大きくなるほど小さくなる。ここで、光学多層膜による可視光領域の局所的な透過率減少（いわゆる斜入射リップル）の発生は、入射角が大きくなることによる光学膜厚の減少の度合いが、屈折率の異なる膜の間で相違することに起因すると考えられる。

【0024】

例えば高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとで考えると、上記したとおり、入射角度θの増大に伴って、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌにおける光学膜厚がそれぞれcosθに比例して減少する。このとき、入射角度θの増大に伴う光学膜厚減少の影響は屈折率ｎが小さいほど大きいために、入射角度θが増大すると、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌの光学膜厚の比率がθ＝０°で設計した物理膜厚の比率よりも大きくずれてしまう。その結果として高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌの光学膜厚の比率ずれによる斜入射リップルが発生すると考えられる。また、斜入射リップルは、例えば入射角度０°において光学多層膜が光の透過を制限する波長範囲の中心波長の１／２の波長付近に発生することも分かった。

【0025】

さらに、入射角度θの増大による光学多層膜の光の透過特性の短波長側へのシフトと同程度で、斜入射リップルの発生領域も入射角度θの増大によって、入射角度０°（垂直入射）における斜入射リップル発生領域から、短波長側にシフトすることが分かった。このような知見に基づいて、実施形態の近赤外線カットフィルタは、第１の光学多層膜１２と第２の光学多層膜１３について以下に説明する構成を採用した。

【0026】

第１の光学多層膜１２は、可視光領域の概ね波長４４０ｎｍ～６５０ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ～５６０ｎｍ（Ｇ領域）における斜入射リップルの透過率の落ち込み量を低減する構成である。そのため、０°で入射した光が透過を制限される波長範囲（以下、「阻止帯」と表す。）の中心波長は、第１の光学多層膜１２においては８９０ｎｍ～１２００ｎｍである。

【0027】

第１の光学多層膜１２で構成される阻止帯は、幅が１００ｎｍ～３００ｎｍである。阻止帯の幅は、１００ｎｍ未満であると、近赤外線カットフィルタの阻止帯を構成するための別の光学多層膜を多数設ける必要が生じ、近赤外線カットフィルタを製作する際のコストが高くなるおそれがある。阻止帯の幅が３００ｎｍ超であると、光学多層膜の設計的には有利となる。しかしながら、第１の光学多層膜１２の中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌとが交互に積層された構成は、２種の膜の屈折率差が小さいことから本質的に阻止帯は大きくなりにくい。そのため、単一の第１の光学多層膜１２で３００ｎｍを超える阻止帯を構成すべく設計すると、所望の屈折率の中屈折率膜Ｍ、低屈折率膜Ｌでは設計的に困難である。

【0028】

なお、近赤外線カットフィルタが複数の第１の光学多層膜１２を有する場合、それら複数の第１の光学多層膜１２の各々が形成する阻止帯の幅及び中心波長が全て前述の範囲である。すなわち、赤外領域に３００ｎｍを超える阻止帯をもつ近赤外線カットフィルタとする場合、各々阻止帯の幅が１００ｎｍ～３００ｎｍであり、中心波長が相違する複数の第１の光学多層膜１２により近赤外線カットフィルタ１０の阻止帯を構成することが好ましい。

【0029】

ここで、阻止帯は、上記したように０°で入射した光の平均透過率が５％以下となる波長領域であることが好ましい。阻止帯における平均透過率が５％以下であることで、本実施形態の近赤外線カットフィルタを固体撮像素子に用いた場合に自然な色調の撮像画像を得易い。なお、近赤外線カットフィルタ１０において、第１の光学多層膜１２の阻止帯の中心波長及び阻止帯の幅は以下のように測定することができる。後述する第２の光学多層膜１３においても同様である。

【0030】

阻止帯の中心波長は、阻止帯を構成する光学多層膜の各層の光学的膜厚の中心波長の平均値として算出されるものをいう。中心波長λの阻止帯を持つ光学多層膜（異なる屈折率の光学膜の繰り返し構成）は、ｄ＝λ／（４×ｎ）ｃｏｓθの数式で表される。ここで、ｄは物理膜厚、ｎは膜の屈折率、θは光の入射角度をいう。前述のとおり、斜入射リップルは、入射角度０°において光学多層膜が光の透過を制限する波長範囲の中心波長の１／２の波長付近に発生するが、これは膜の屈折率が一定であることを前提としている。しかしながら、実際は膜の屈折率は波長により変化する（波長依存性がある）。具体的には、膜の屈折率は、光の波長が短い場合の方が、高い場合と比べて大きい。そのため、斜入射リップルは、入射角度０°において光学多層膜が光の透過を制限する波長範囲の中心波長の１／２の波長よりもやや長波長側に発生する。

【0031】

このような技術的な背景があるため、光学多層膜の阻止帯の中心波長は光の光学特性からのみ算出するのではなく、上記数式を用い、膜の物理膜厚と屈折率により算出する。また、阻止帯の幅は、第１の光学多層膜１２もしくは第２の光学多層膜１３のそれぞれの光学特性において、０°で入射した光の透過率が３０％となる最大波長と最短波長との差をいうものである。

【0032】

上記阻止帯を実現するために、第１の光学多層膜１２は、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．８～２．２１の中屈折率膜Ｍと、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．４５～１．４９の低屈折率膜Ｌとが交互に積層された構造である。そして、第１の光学多層膜１２は、中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌの組み合わせ単位を１又は複数有する。このような構成の光学多層膜を、中屈折率膜をＭ、低屈折率膜をＬ、これらの組み合わせ単位をＭＬ、組み合わせ単位の繰り返し数をｋとして、［ＭＬ］＾^ｋで表す。繰り返し数ｋは、５～３５が好ましい。中屈折率膜Ｍと低屈折率膜Ｌの組み合わせ単位（ＭＬ）の繰り返し数ｋが３５より多いと、所定の波長範囲における透過率を低くすることができるが、多すぎると生産性を損なうことがある。また、繰り返し数ｋが５未満であると、十分に透過率が低い阻止帯を形成することが難しい。また、そのためｋは５～３４であることが好ましく、５～３３であることがより好ましい。

【0033】

ここで、第１の光学多層膜１２を構成する中屈折率膜Ｍの波長５００ｎｍにおける屈折率を１．８～２．２１とした理由について説明する。０°で入射した光の阻止帯の中心波長が９４０ｎｍである、（ＭＬ）＾^ｋの構造の光学多層膜の光学特性をシミュレーションソフト（ＴＦ－Ｃａｌｃ）にて検証した。ここで、中屈折率膜Ｍは波長５００ｎｍにおける屈折率が１．８、２．０、２．２１、２．３、２．５の５種類について、低屈折率膜Ｌは波長５００ｎｍにおける屈折率を１．４８とし、ｋは１５として検証した。つまり、上記検証によって、中屈折率膜Ｍの屈折率を相違させた場合の光学特性の変化（特に斜入射リップル発生）を確認した。その結果、上記光学多層膜に５０°で入射した光の、波長４００～４５０ｎｍにおける最小透過率は、中屈折率膜Ｍの屈折率１．８では８７．５％、屈折率２．０では７１．９％、２．２１では５２．１％、屈折率２．３では４１．６％、屈折率２．５では２８．３％であった。これらより、中屈折率膜の屈折率と波長４００～４５０ｎｍにおける最小透過率とは相関があり、この最小透過率が屈折率２．５（高屈折率膜に相当）の場合と比較し、光量減少率（１００－最小透過率）が６７％以下になる屈折率２．２１を第１の光学多層膜１２の中屈折率膜Ｍの屈折率の上限とした。また、屈折率が１．８の場合は、最小透過率が高いものの、屈折率が１．８未満となると阻止帯の幅が狭くなることから、屈折率１．８を第１の光学多層膜１２の中屈折率膜Ｍの屈折率の下限とした。

【0034】

第１の光学多層膜１２は、低屈折率膜Ｌと中屈折率膜Ｍの屈折率が上記した範囲であることで、Ｇ領域における斜入射リップルを抑制することができる。斜入射リップルを抑制する点で、第１の光学多層膜１２を構成する中屈折率膜Ｍの屈折率は１．９～２．１が好ましく、２．０程度がもっとも好ましい。

【0035】

低屈折率膜Ｌは、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．４５～１．４９となる材料からなるものであれば特に限定されない。このような低屈折率膜Ｌの材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２等）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２等）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２等）、フッ化イットリウム（ＹＦ_３等）等を使用することができる。これらの化合物は１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、低屈折率膜Ｌの材料として、これらの化合物の１種以上を含む混合物を使用してもよい。このような混合物としては、上記化合物とその他の金属酸化物の混合物、例えば、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合物などである。この場合の混合物は、２種以上の金属酸化物の混合物であってもよく、２種以上の金属の複合酸化物であってもよい。例えば、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合物は、ＳｉとＡｌの任意の比率の混合酸化物であってもよく、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの任意の比率の混合物であってもよい。また、低屈折率膜Ｌは、屈折率が１．４５～１．４９であれば、添加物を含有していても構わない。

【0036】

中屈折率膜Ｍは、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．８～２．２１となる材料からなるものであれば特に限定されない。このような中屈折率の材料としては、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２等）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５等）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３等）、ランタンチタン酸塩（Ｌａ_２Ｔｉ_２Ｏ_７等）、硫化亜鉛（ＺｎＳ等）、酸化チタン（Ｔｉ_４Ｏ_７、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２等）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３等）等を使用することができる。これらの化合物は１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、中屈折率膜Ｍの材料として、これらの化合物の１種以上を含む混合物を使用してもよい。このような混合物としては、上記化合物とその他の金属酸化物の混合物、例えば、酸化ジルコニウムと酸化タンタルの混合物、酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合物等である。この場合の混合物は、２種以上の金属酸化物の混合物であってもよく、２種以上の金属の複合酸化物であってもよい。例えば、酸化ジルコニウムと酸化タンタルの混合物は、ＺｒとＴａの任意の比率の混合酸化物であってもよく、酸化ジルコニウムと酸化タンタルの任意の比率の混合物であってもよい。また、酸化ジルコニウムと酸化チタンの混合物も同様に、ＺｒとＴｉの任意の比率の混合酸化物であってもよく、酸化ジルコニウムと酸化チタンの任意の比率の混合物であってもよい。中屈折率膜Ｍは、屈折率が１．８～２．２１であれば、添加物を含有していても構わない。

【0037】

第１の光学多層膜１２において、もっとも透明基板１１側に配置される膜は、中屈折率膜Ｍ又は低屈折率膜Ｌのいずれであってもよい。

【0038】

第１の光学多層膜１２を構成する中屈折率膜Ｍ及び低屈折率膜Ｌの一層あたりの物理膜厚は、基本的にはそれぞれの膜の屈折率と第１の光学多層膜１２の中心波長により決定され、さらに波形調整などの目的で適宜調整されるものであり、中屈折率膜Ｍ及び低屈折率膜Ｌの全合計物理膜厚（第１の光学多層膜１２の物理膜厚）は、例えば、１μｍ～２０μｍである。第１の光学多層膜１２を構成する中屈折率膜Ｍ及び低屈折率膜Ｌの合計層数は、近赤外線カットフィルタの生産性を高くする観点から、７０層以下が好ましく、より好ましくは５０層以下であり、特に好ましくは１０～４５層である。なお、第１の光学多層膜１２を構成する複数の中屈折率膜Ｍ及び低屈折率膜Ｌは、物理膜厚及び屈折率がいずれも互いに異なっていてもよく同一であってもよい。また、中屈折率膜Ｍは、等価膜にて構成してもよい。等価膜は、具体的には、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとを交互に積層して、中屈折率膜Ｍの屈折率の範囲に構成された膜である。例えば、１つの中屈折率膜Ｍを高屈折率膜Ｈ／低屈折率膜Ｌ／高屈折率膜Ｈの３層構成に置き換えることができる。

【0039】

第２の光学多層膜１３は、可視光領域の概ね波長４００ｎｍ～５００ｎｍ、好ましくは４４０ｎｍ～４８０ｎｍ（Ｂ領域）における斜入射リップルの発生を抑制する構成である。そのため、第２の光学多層膜１３の阻止帯の中心波長は７００ｎｍ以上８９０ｎｍ未満である。

【0040】

また、第２の光学多層膜１３は、阻止帯の幅が１００ｎｍ～３００ｎｍである。阻止帯の幅は、小さすぎると、近赤外線カットフィルタの阻止帯を構成するための別の光学多層膜を設ける必要が生じ、近赤外線カットフィルタを製作する際のコストが高くなるおそれがある。また、阻止帯の幅は、大きすぎると、製造上使用できる高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの選択肢がほぼないおそれがある。

【0041】

上記阻止帯を実現するために、第２の光学多層膜１３は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．２１を超え２．８以下の高屈折率膜Ｈと、低屈折率膜Ｌとが交互に積層された構造である。そして、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌの組み合わせ単位（ＨＬ）を１又は複数有する。このような構成の光学多層膜を、高屈折率膜をＨ、低屈折率膜をＬ、これらの組み合わせ単位をＨＬ、組み合わせ単位の繰り返し数をｍとして、［ＨＬ］＾^ｍで表す。繰り返し数ｍは、３～３０が好ましい。高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌの組み合わせ単位（ＨＬ）の繰り返し数ｍが３０より多いと、所定の波長範囲における透過率を低くすることができるが、生産性を損なうことがある。また、繰り返し数ｍが３未満であると、十分に透過率が低い阻止帯を形成することが難しい。そのため、ｍは、３～２９であることが好ましく、３～２８であることがより好ましい。

【0042】

屈折率の差が比較的大きい高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌの組み合わせでは、斜入射リップル値が大きくなり易い傾向である。そこで、第２の光学多層膜１３の阻止帯の中心波長及び幅を上記した範囲にすることで、第２の光学多層膜１３に起因する斜入射リップルを可視光領域の短波長側（例えば、波長４００ｎｍ以上４４０ｎｍ未満の範囲）、あるいは可視光領域よりも短波長側（例えば、波長４００ｎｍ未満の範囲）にシフトさせる。そのために、可視光領域内での斜入射リップルを抑制することができる。なお、近赤外線カットフィルタが複数の第２の光学多層膜１３を有する場合、それら複数の第２の光学多層膜１３の各々が形成する阻止帯の幅及び中心波長が全て前述の範囲である。

【0043】

高屈折率膜Ｈは、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．２１を超え２．８以下となる材料からなるものであれば特に限定されない。このような高屈折率膜Ｈの材料としては、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５等）、酸化チタン（Ｔｉ_４Ｏ_７、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２等）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５等）などを使用することができる。高屈折率膜Ｈの材料として、これらの化合物の１種以上を含む混合物を使用してもよい。また、高屈折率膜Ｈは、上記した１種の材料のみからなってもよく、２種以上の材料で構成されてもよい。また、屈折率が２．２１を超え２．８以下であれば、添加物を含有していても構わない。

【0044】

ここで、酸化タンタルや酸化チタンは、成膜条件や成膜方法などを適宜調整することにより、得られた膜の波長５００ｎｍにおける屈折率を１．８～２．２１とすることも、２．２１を超え２．８以下とすることもできる

【0045】

第２の光学多層膜１３において、もっとも透明基板１１側に配置される膜は、高屈折率膜Ｈ又は低屈折率膜Ｌのいずれであってもよい。

【0046】

第２の光学多層膜１３を構成する高屈折率膜Ｈ及び低屈折率膜Ｌの一層あたりの物理膜厚は、基本的にはそれぞれの膜の屈折率と第２の光学多層膜１３の中心波長にてより決定され、さらに波形調整などの目的で適宜調整されるものであり、高屈折率膜Ｈ及び低屈折率膜Ｌの全合計物理膜厚（第２の光学多層膜１３の物理膜厚）は、例えば、２μｍ～１０μｍである。第２の光学多層膜１３の物理膜厚は近赤外線カットフィルタの薄型化の観点から薄い方が好ましい。第２の光学多層膜１３を構成する高屈折率膜Ｈ及び低屈折率膜Ｌの合計層数は、近赤外線カットフィルタの生産性を高くする観点から、６０層以下が好ましく、より好ましくは５０層以下であり、特に好ましくは６～４５層である。なお、第２の光学多層膜１３を構成する複数の高屈折率膜Ｈ及び低屈折率膜Ｌは物理膜厚及び屈折率がいずれも互いに異なっていてもよく同一であってもよい。

【0047】

また、透明基板１１の両表面に第１の光学多層膜１２と第２の光学多層膜１３がそれぞれ配置される場合、両表面の第１の光学多層膜１２の合計物理膜厚と第２の光学多層膜１３の合計物理膜厚は互いにできるだけ近いほうが好ましい。近赤外線カットフィルタの薄型化のために、透明基板１１が極めて薄くされる場合、透明基板１１の両表面の第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３の物理膜厚が大きく異なると、近赤外線カットフィルタ１０に、物理膜厚の小さい光学多層膜光学多層膜側が凸状となる反りが生じることがあるためである。

【0048】

近赤外線カットフィルタ１０の生産性を高くする観点から、第１の光学多層膜１２と第２の光学多層膜１３の合計層数は９０層以下であることが好ましく、６０層以上８５層以下であることがより好ましい。

【0049】

近赤外線カットフィルタ１０は、第１の光学多層膜１２、第２の光学多層膜１３をそれぞれ複数有していてもよい。特に、第１の光学多層膜１２を２つ以上有することが好ましい。上記したとおり、第１の光学多層膜１２は、阻止帯の幅が比較的狭いが、近赤外線カットフィルタ１０が第１の光学多層膜１２を複数備えることで、より広範な波長範囲の光の透過を制限することができる。

【0050】

さらに、第１の光学多層膜１２、第２の光学多層膜１３をそれぞれ複数有する場合、本発明者が過去に特許出願した日本国特許第５６７０６３号公報に記載したとおり、各々の光学多層膜が相違する中心波長をもつ阻止帯を構成することで、より高い可視波長域の斜入射リップルの抑制効果が得られるため特に好ましい。
なお、近赤外線カットフィルタ１０は、複数の第１の光学多層膜１２を有する場合、これら複数の第１の光学多層膜１２は、それぞれ透明基板１１の同一の主面上にあってもよく、異なる主面上にあってもよい。

【0051】

第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３を構成する高屈折率膜Ｈ、中屈折率膜Ｍ、低屈折率膜Ｌは、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法により形成することができるが、特に、スパッタリング法、真空蒸着法により形成することが好ましい。透過帯は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子の受光に利用される波長帯域であり、その物理膜厚の精度が重要となる。スパッタリング法、真空蒸着法は、薄膜を形成する際の物理膜厚制御に優れる。このため、第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３を構成する高屈折率膜Ｈ、中屈折率膜Ｍ、低屈折率膜Ｌの物理膜厚の精度を高めることができ、その結果、斜入射リップルを抑制することができる。

【0052】

なお、付着力強化層、最表面層（空気側）での帯電防止層など、光学多層膜を構成する層以外の層が、第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３に含まれていてもよい。また、第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３の他に、調整層を備えてもよい。調整層は、第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３と透明基板１１との間、もしくは、第１の光学多層膜１２及び第２の光学多層膜１３よりも空気側、もしくは第１の光学多層膜１２と第２の光学多層膜１３との間に適宜設けられるものである。調整層は、異なる屈折率を積層することにより生じる、光学特性（透過率）の周期的増減（リップルと称する）を抑制するものである。このリップルは、前述の斜入射リップルとは明確に相違し、光の斜入射による角度依存性を持つものではない。調整層を用いることで、斜入射リップルに起因するものを除き、近赤外線カットフィルタにおける光学特性の透過帯をより平坦にすることができる。

【0053】

透明基板１１は、少なくとも可視波長域の光を透過できるものであれば特に限定されない。透明基板１１の材料として、例えば、ガラス、ガラスセラミックス、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイア等の結晶、樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等）等が挙げられる。また、透明基板１１としては上記したうちの２種以上の材料からなる複合体であってもよい。

【0054】

透明基板１１としては、特に、近赤外波長域の光を吸収するものが好ましい。近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１を用いることで、人間の視感度特性に近い画質を得ることができるためである。なお、近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１としては、例えば、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにＣｕ^２＋（イオン）が添加されたＣｕＯ含有フツリン酸塩ガラス又はＣｕＯ含有リン酸塩ガラス（以下、これらをまとめて「ＣｕＯ含有ガラス」ともいう。）が挙げられる。

【0055】

また、近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１としては、透明樹脂を形成する樹脂材料中に近赤外線を吸収する吸収剤を添加したものを使用してもよい。吸収剤としては、例えば、染料、顔料、金属錯体系化合物が挙げられ、具体的には、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジチオール金属錯体系化合物が挙げられる。

【0056】

また、近赤外線カットフィルタ１０の近赤外光の吸収性能を高めるために、透明基板１１の表面に、上記近赤外線吸収基板と同様の材料を用いて、近赤外線吸収色素及び透明樹脂を含む近赤外線吸収層を形成してもよい。この場合、近赤外線吸収層は、透明基板１１と、第１の光学多層膜１２の間、又は透明基板１１と第２の光学多層膜１３の間に形成される。また、近赤外線吸収層は透明基板１１の少なくとも一方の主面に形成されてもよく、両方の主面に形成されてもよい。

【0057】

近赤外線カットフィルタ１０は、波長４３０ｎｍ～６００ｎｍの領域に透過帯を有し、波長７５０ｎｍ～１０００ｎｍの領域に阻止帯を有することが好ましい。さらに、近赤外線カットフィルタ１０の透過帯における光の０°入射した光（０°入射時）の平均透過率と４０°で入射した光（４０°入射時）の平均透過率との差（０°入射光の平均透過率－４０°入射光の平均透過率）が３％以下であることが好ましい。上記平均透過率の差が３％以下であることで、高入射角の光を透過した場合と０°入射の光を透過した場合とでの光学特性の相違を小さくすることができ、例えば、固体撮像素子にて所望の色表現の撮像画像を得ることが可能となる。なお、透過帯とは、０°で入射した光の平均透過率が８５％以上となる波長領域をいう。

【0058】

また、近赤外線カットフィルタ１０は、透過帯における光の０°入射時の透過率の最小値と４０°入射時の透過率の最小値との差（０°入射時の最小透過率－４０°入射時の最小透過率）が５％以下であることが好ましい。これにより、高入射角で光が入射した場合の斜入射リップルの発生を著しく抑制することができる。

【0059】

入射角度θで入射した光の平均透過率及び最小透過率は、例えば、近赤外線カットフィルタ１０の分光透過率を、分光光度計を用いて測定して算出することができる。具体的には、平均透過率は、所定の波長範囲での透過率の測定値の相加平均として算出することができる。また、最小透過率は所定の波長範囲の透過率の最小値として測定することができる。

【0060】

以上説明した実施形態の近赤外線カットフィルタによれば、比較的少ない光学多層膜の層数で高入射角の光による斜入射リップルを抑制することができる。

【実施例】

【0061】

次に実施例を参照して具体的に説明する。なお、以下に述べる各物質の屈折率は、波長５００ｎｍにおける屈折率をいうものである。

【0062】

（実施例１）
本実施例に係る近赤外線カットフィルタは、透明基板（近赤外線吸収ガラス、板厚０．３ｍｍ、商品名：ＮＦ－５０、ＡＧＣテクノグラス社製）と、透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜とを備える。この光学多層膜は、上記透明基板表面側から、［ＭＬ］＾^ｋ１の構造の光学多層膜と［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１の構造の光学多層膜を順に積層した構造である。また、透明基板の他方の面に、［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ２からなる光学多層膜（反射防止膜）を備える。なお、上記透明基板表面側から第１層、第２層、第５７層～第６０層は、［ＭＬ］＾^ｋ１の構造の膜と［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１の構造の膜のいずれにも属さない調整層である。
各光学多層膜が形成する阻止帯の中心波長は、各層の阻止帯の中心波長の平均値である。
各光学多層膜が形成する阻止帯の幅は、透過率が３０％となる最大波長と最小波長との差である。

【0063】

［ＭＬ］＾^ｋ１は、中屈折率膜Ｍが酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２、屈折率：２．０５８）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）であり、ｋ１が１８、合計３６層の繰り返し積層構造である。［ＭＬ］＾^ｋ１の阻止帯の中心波長は１０３８．６ｎｍであり、阻止帯の幅は１００ｎｍ～３００ｎｍの範囲内である。

【0064】

［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１は、高屈折率膜Ｈ_１が酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５、屈折率：２．２１１）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）からなる、ｍ１が９、合計１８層の繰り返し積層構造である。［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１の阻止帯の中心波長は８１５．７ｎｍであり、阻止帯の幅は１００ｎｍ～３００ｎｍの範囲内である。

【0065】

他方の面に設けられた光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ２）は、高屈折率膜Ｈ_２が酸化チタン（ＴｉＯ_２、屈折率：２．４６７）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）からなる、ｍ２が３で、合計６層の繰り返し積層構造である。

【0066】

上記の近赤外線カットフィルタの透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜（［ＭＬ］＾^ｋ１と［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１）の構成を表１に示す。また、近赤外線カットフィルタの透明基板の他方の面に設けられた光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ２）の構成を表２に示す。表１および表２において、膜層数は透明基板側からの層の序数であり、膜厚は物理膜厚を示す。また、λ＝４×ｎｄ×ｃｏｓθ（λ：中心波長、ｎ：屈折率、ｄ：物理膜厚、θ：光の入射角度）の式を用いて、各層の中心波長を算出した。
この近赤外線カットフィルタについて、光学多層膜（［ＭＬ］＾^ｋ１と［Ｈ_１Ｌ］＾^ｍ１）側から入射した光の、入射角０°及び４０°における光学特性を、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証した。結果を図３に示す。

【0067】

【表1】

【0068】

【表2】

【0069】

なお、図３より、本実施例の近赤外線カットフィルタは、０°で入射した光に対して、４３０～６００ｎｍの波長範囲に平均透過率が８５％以上となる透過帯と、透過帯の近赤外側に、７５０～１０００ｎｍの波長範囲において平均透過率が５％以下の領域の阻止帯とを有すると算出される。

【0070】

（実施例２）
本実施例に係る近赤外線カットフィルタは、実施例１にて用いたものと同様の透明基板と、透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜とを備える。光学多層膜は、上記透明基板表面側から、［ＭＬ］＾^ｋ２の構造の膜と［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ３の構造の膜を順に積層した構造である。なお、上記透明基板表面側から第１層、第２層、第５７層、第５８層は、［ＭＬ］＾^ｋ２の構造の膜と［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ３の構造の膜のいずれにも属さない調整層である。上記の近赤外線カットフィルタの透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜の構成を表３に示す。また、透明基板の他方の面には実施例１にて用いたものと同様の光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ２からなる反射防止膜）を備える。この近赤外線カットフィルタについて、光学多層膜（［ＭＬ］＾^ｋ２と［［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ３）側から入射した光の、入射角０°、４０°における光学特性を、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証によって測定した。結果をそれぞれ図４に示す。

【0071】

［ＭＬ］＾^ｋ２は、中屈折率膜Ｍが酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２、屈折率：２．０５８）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）であり、ｋ２が１９、合計３８層の繰り返し積層構造である。［ＭＬ］＾^ｋ２の阻止帯の中心波長は１０６４．３ｎｍであり、阻止帯の幅は１００ｎｍ～３００ｎｍの範囲内である。

【0072】

［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ３は、高屈折率膜Ｈ_２が酸化チタン（ＴｉＯ_２、屈折率：２．４６７）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）からなる、ｍ３が８、合計１６層の繰り返し積層構造である。［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ３の阻止帯の中心波長は８００．１ｎｍであり、阻止帯の幅は１００ｎｍ～３００ｎｍの範囲内である。

【0073】

【表3】

【0074】

なお、図４より、本実施例の近赤外線カットフィルタは、０°で入射した光に対して、４３０～６００ｎｍの波長範囲に平均透過率が８５％以上となる透過帯と、透過帯の近赤外側に、７５０～１０００ｎｍの波長範囲において平均透過率が５％以下の領域の阻止帯とを有すると算出される。

【0075】

（実施例３）
本実施例に係る近赤外線カットフィルタは、実施例１にて用いたものと同様の透明基板と、透明基板の一方の面に［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４の構造の光学多層膜と、その上に紫外線カットフィルタを備える。なお、上記透明基板の一方の面における基板表面側から第１層～第６層は、［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４の構造の膜に属さない調整層である。また、他方の面に［ＭＬ］＾^ｋ３の構造の光学多層膜を備える。なお、上記透明基板の他方の面における基板表面側から第１層～第６層、第４３層～第４６層は、［ＭＬ］＾^ｋ３の構造の膜に属さない調整層である。上記の近赤外線カットフィルタの透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４）の構成を表４に、他方の面に設けられた光学多層膜（［ＭＬ］＾^ｋ３）の構成を表５に示す。この近赤外線カットフィルタについて、光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４）側から入射した光の、入射角０°、４０°における光学特性を、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証によって測定した。結果をそれぞれ図５に示す。

【0076】

［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４は、高屈折率膜Ｈが酸化チタン（ＴｉＯ_２、屈折率：２．４６７）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）からなる、ｍ４が８、合計１６層の繰り返し積層構造である。［Ｈ_２Ｌ］＾^ｍ４の阻止帯の中心波長は７９５．３ｎｍであり、阻止帯の幅は２５５ｎｍである。なお、紫外線カットフィルタの阻止帯の中心波長は、３３０．６ｎｍである。

【0077】

［ＭＬ］＾^ｋ３は、中屈折率膜Ｍが酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２、屈折率：２．０５８）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）であり、ｋ３が１８、合計３６層の繰り返し積層構造である。［ＭＬ］＾^ｋ３の阻止帯の中心波長は１０３９．７ｎｍであり、阻止帯の幅は１００ｎｍ～３００ｎｍの範囲内である。

【0078】

【表4】

【0079】

【表5】

【0080】

なお、図５より、本実施例の近赤外線カットフィルタは、０°で入射した光に対して、４３０～６００ｎｍの波長範囲に平均透過率が８５％以上となる透過帯と、透過帯の近赤外側に、７５０～１０００ｎｍの波長範囲において平均透過率が５％以下の領域の阻止帯とを有すると算出される。

【0081】

（比較例）
比較例に係る近赤外線カットフィルタは、実施例１にて用いたものと同様の透明基板と、透明基板の一方の面に［Ｈ_２Ｌ］＾^ｘの構造の光学多層膜、他方の面に［Ｈ_２Ｌ］＾^ｚの構造の光学多層膜（反射防止膜）を備える。両面の光学多層膜は、それぞれ、膜を構成する高屈折率膜Ｈ_２と低屈折率膜Ｌの材料が同じで膜総数が異なる。上記の近赤外線カットフィルタの透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜の構成を表６に、他方の面に設けられた光学多層膜の構成を表７に示す。この近赤外線カットフィルタについて、光学多層膜（［Ｈ_２Ｌ］＾^ｘ）側から入射した光の、入射角０°及び４０°における光学特性を、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証によって測定した。結果をそれぞれ図６に示す。

【0082】

［Ｈ_２Ｌ］＾^ｘは、高屈折率膜Ｈ_２が酸化チタン（ＴｉＯ_２、屈折率：２．４６７）、低屈折率膜Ｌが酸化珪素（ＳｉＯ_２、屈折率：１．４８３）からなる、ｘが１９、合計３８層の繰り返し積層構造である。

【0083】

［Ｈ_２Ｌ］＾^ｚは、ｚが３、合計６層の繰り返し積層構造である。

【0084】

【表6】

【0085】

【表7】

【0086】

実施例１～３及び比較例の近赤外線カットフィルタの光学特性を表８に示す。光学特性としては、波長４３０ｎｍ～６００ｎｍにおける光の０°入射時の平均透過率と４０°入射時の平均透過率との差（０°入射時の平均透過率－４０°入射時の平均透過率）、波長４３０ｎｍ～６００ｎｍにおける光の０°入射時の最小透過率と４０°入射時の最小透過率との差（０°入射時の最小透過率－４０°入射時の最小透過率）である。

【0087】

【表8】

【0088】

表８に示されるように、本実施例の近赤外線カットフィルタは、比較例の近赤外線カットフィルタに比べて、可視光透過帯において０°入射光と４０°入射光との平均透過率の差が極めて少なく、比較的少ない層数の光学多層膜を用い、高入射角の光による斜入射リップルを抑制できることがわかる。

【0089】

本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１７年１２月２８日出願の日本特許出願２０１７－２５３４６８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【符号の説明】

【0090】

１０…近赤外線カットフィルタ、１１…透明基板、１２…第１の光学多層膜、１３…第２の光学多層膜、Ｌ…低屈折率膜、Ｍ…中屈折率膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】