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公開番号2025094723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210430
出願日2023-12-13
発明の名称光学フィルタ
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G02B 5/22 20060101AFI20250618BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、高入射角においても、可視光および特定の近赤外光の透過性に優れ、それ以外の近赤外光の遮蔽性に優れた光学フィルタの提供を目的とする。
【解決手段】誘電体多層膜1、光吸収層、ガラス基板、および誘電体多層膜2をこの順に有する光学フィルタであって、前記誘電体多層膜1は厚さが1500nm以上であり、前記光吸収層は、ガラス転移温度が200℃以上の樹脂と、近赤外線吸収色素とを含み、前記光学フィルタが、特定の分光特性(i-1)および(i-2)を満たす光学フィルタ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体多層膜１、光吸収層、ガラス基板、および誘電体多層膜２をこの順に有する光学フィルタであって、
前記誘電体多層膜１は厚さが１５００ｎｍ以上であり、
前記光吸収層は、ガラス転移温度が２００℃以上の樹脂と、近赤外線吸収色素とを含み、
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－１）および（ｉ－２）を満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）入射角０度における、波長４５０～７００ｎｍの光の透過率の総和をＳ１
（０）
とし、波長７００～１０００ｎｍの光の透過率の総和をＳ２
（０）
とし、波長１０００～１３００ｎｍの光の透過率の総和をＳ３
（０）
としたとき、
Ｓ１
（０）
／Ｓ２
（０）
≧４０、かつ、Ｓ３
（０）
／Ｓ２
（０）
≧４０
（ｉ－２）入射角３０度における、波長４５０～７００ｎｍの光の透過率の総和をＳ１
（３０）
とし、波長７００～１０００ｎｍの光の透過率の総和をＳ２
（３０）
とし、波長１０００～１３００ｎｍの光の透過率の総和をＳ３
（３０）
としたとき、
Ｓ１
（３０）
／Ｓ２
（３０）
≧４０、かつ、Ｓ３
（３０）
／Ｓ２
（３０）
≧４０
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－３）を満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－３）波長５５０～７５０ｎｍの光の透過率が入射角０度において５０％になる波長と、波長９５０～１１５０ｎｍの光の透過率が入射角０度において５０％になる波長との差の絶対値が３００ｎｍ以上
【請求項３】
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－４）および（ｉ－５）を満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－４）前記Ｓ１
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ１
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が２００以下
（ｉ－５）前記Ｓ３
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ３
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が２００以下
【請求項４】
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－６）～（ｉ－８）をすべて満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－６）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたときに、入射角５度における光の反射率が５０％となる波長ＩＲ
５０Ｓ
が６５０～８３０ｎｍの範囲にある
（ｉ－７）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたときに、入射角５度における光の反射率が５０％となる波長ＩＲ
５０Ｌ
が９５０～１２００ｎｍの範囲にある
（ｉ－８）前記波長ＩＲ
５０Ｓ
と前記波長ＩＲ
５０Ｌ
との差の絶対値が２３０ｎｍ以上
【請求項５】
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－９）～（ｉ－１０）をすべて満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－９）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたとき、入射角５度における波長４５０～６００ｎｍの光の平均反射率が５％以下
（ｉ－１０）前記誘電体多層膜２側を入射方向としたとき、入射角５度における波長４５０～６００ｎｍの光の平均反射率が５％以下
【請求項６】
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－１１）を満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－１１）前記誘電体多層膜１側を入射方向としたときの、入射角５度における波長４５０～６００ｎｍの光の平均反射率と、前記誘電体多層膜２側を入射方向としたときの、入射角５度における波長４５０～６００ｎｍの光の平均反射率との差の絶対値が０．５％以下
【請求項７】
前記光吸収層と前記ガラス基板との間に誘電体多層膜３を備え、
前記分光特性（ｉ－４）において前記Ｓ１
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ１
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が１３０以下
前記分光特性（ｉ－５）において前記Ｓ３
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ３
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が１３０以下
を満たす請求項３に記載の光学フィルタ。
【請求項８】
前記ガラス基板が、イッテルビウム含有ガラス基板であり、
前記分光特性（ｉ－４）において前記Ｓ１
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ１
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が１３０以下
前記分光特性（ｉ－５）において前記Ｓ３
（０）
／Ｓ２
（０）
と前記Ｓ３
（３０）
／Ｓ２
（３０）
との差の絶対値が１３０以下
を満たす請求項３に記載の光学フィルタ。
【請求項９】
前記光吸収層における樹脂はポリイミド樹脂を含む、請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項１０】
前記光吸収層における近赤外線吸収色素は、波長７００ｎｍ以上７３０ｎｍ未満に最大吸収波長を有する色素と、波長７３０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満に最大吸収波長を有する色素と、波長７６０ｎｍ以上８００ｎｍ未満に最大吸収波長を有する色素と、を含む、請求項１に記載の光学フィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルタに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を用いた撮像装置は、監視カメラや車載カメラ等、昼夜を問わず撮像する装置にまでその用途を拡げている。このような装置では、可視光に基づく（カラー）画像と赤外光に基づく（白黒）画像をそれぞれ取得する必要がある。
【０００３】
このため、可視光を透過させ、該可視光に基づく画像を忠実に再現するための近赤外線カットフィルタ機能に加え、特定の近赤外光を選択的に透過させる機能を備えた光学フィルタ、いわゆるデュアルバンドパスフィルタの使用が検討されている。
【０００４】
特許文献１には、誘電体多層膜と近赤外線吸収色素を含む樹脂基材とを組み合わせた、可視光と８５０ｎｍ付近の近赤外光を透過し、それ以外の光を遮断する光学フィルタが記載されている。
特許文献２には、誘電体多層膜と近赤外線吸収色素を含む樹脂基材とを組み合わせた、可視光と９４０ｎｍ付近の近赤外光を透過し、それ以外の光を遮断する光学フィルタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１７／０３０１７４号
特開２０１６－２００７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、イメージング分野のセンシング領域の多様化に伴い、上記特許文献１および２とは波長領域が異なる１０００ｎｍ以降の一部の近赤外光領域を含むレーザー光が用いられる。したがってかかるセンシング領域の近赤外光を透過でき、ノイズとなるそれ以外の近赤外光を遮断できる光学フィルタが求められている。
【０００７】
また、誘電体多層膜を有する光学フィルタは、光の入射角度により誘電体多層膜の光学膜厚が変化するために、入射角による分光透過率曲線の変化が問題である。例えば、光の入射角度が大きくなると反射特性が短波長側にシフトする結果、本来遮蔽したい領域において反射特性が低下するおそれがある。かかる現象は入射角度が大きいほど強く発生しやすい。このようなフィルタを使用すると、固体撮像素子の分光感度が入射角の影響を受けるおそれがある。近年のカメラモジュール低背化に伴い高入射角条件での使用が想定されるため、入射角の影響を受けにくい光学フィルタが求められている。
【０００８】
本発明は、高入射角においても、可視光および特定の近赤外光の透過性に優れ、それ以外の近赤外光の遮蔽性に優れた光学フィルタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の構成を有する光学フィルタを提供する。
誘電体多層膜１、光吸収層、ガラス基板、および誘電体多層膜２をこの順に有する光学フィルタであって、
前記誘電体多層膜１は厚さが１５００ｎｍ以上であり、
前記光吸収層は、ガラス転移温度が２００℃以上の樹脂と、近赤外線吸収色素とを含み、
前記光学フィルタが、下記分光特性（ｉ－１）および（ｉ－２）を満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）入射角０度における、波長４５０～７００ｎｍの光の透過率の総和をＳ１
（０）
とし、波長７００～１０００ｎｍの光の透過率の総和をＳ２
（０）
とし、波長１０００～１３００ｎｍの光の透過率の総和をＳ３
（０）
としたとき、
Ｓ１
（０）
／Ｓ２
（０）
≧４０、かつ、Ｓ３
（０）
／Ｓ２
（０）
≧４０
（ｉ－２）入射角３０度における、波長４５０～７００ｎｍの光の透過率の総和をＳ１
（３０）
とし、波長７００～１０００ｎｍの光の透過率の総和をＳ２
（３０）
とし、波長１０００～１３００ｎｍの光の透過率の総和をＳ３
（３０）
としたとき、
Ｓ１
（３０）
／Ｓ２
（３０）
≧４０、かつ、Ｓ３
（３０）
／Ｓ２
（３０）
≧４０
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高入射角においても、可視光および特定の近赤外光の透過性に優れ、それ以外の近赤外光の遮蔽性に優れた光学フィルタが提供できる。本発明の光学フィルタは、特に、高入射角においてもセンシング波長領域を含む１０００～１３００ｎｍの近赤外光領域の透過性に優れ、入射角の影響を受けにくい光学フィルタである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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