KR101374755B1

KR101374755B1 - 적외선 차단 필터

Info

Publication number: KR101374755B1
Application number: KR1020127028129A
Authority: KR
Inventors: 히데시 사이토; 마나부 오니시
Original assignee: 가부시키가이샤 다이신쿠
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2014-03-17
Anticipated expiration: 2031-05-27
Also published as: JP5013022B2; CN102985856B; US8693089B2; TWI537616B; TW201224533A; KR20130018803A; WO2011158635A1; EP2584385A1; EP2584385A4; JPWO2011158635A1; CN102985856A; US20130094075A1

Abstract

파장이 600㎚∼700㎚의 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 파장이 700㎚를 넘는 광선을 차단할 수 있고, 또한 고스트의 발생을 억제할 수 있는 적외선 차단 필터를 제공하기 위해, 적외선 차단 필터(1)를 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)로 구성한다. 여기서, 적외선 흡수체(2)는 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 나타내고, 적외선 반사체(3)는 670㎚∼690㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 나타내며, 적외선 반사체(3)가 50%의 투과율을 나타내는 파장은 적외선 흡수체(2)가 50%의 투과율을 나타내는 파장보다 길고, 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)의 조합에 의해, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 5% 미만으로 되는 광투과 특성을 나타낸다.

Description

적외선 차단 필터{INFRARED BLOCKING FILTER}

본 발명은 가시역의 광선을 투과하고, 또한 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터 및 이를 포함하는 촬상 장치에 관한 것이다.

일반적인 비디오카메라나 디지털 스틸 카메라 등으로 대표되는 전자 카메라의 광학계에서는 광축을 따라 피사체측으로부터, 결상 광학계, 적외선 차단 필터, 광학 로우 패스 필터, CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 디바이스가 차례로 배치되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

여기서 말하는 촬상 디바이스는 사람의 눈이 육안관찰 가능한 파장대역(가시역)의 광선보다도 넓은 파장 대역의 광선에 응답하는 감도 특성을 갖고 있으며, 가시역에 부가해서, 적외역의 광선에도 응답한다.

구체적으로는 사람의 눈은 어두운 곳에 있어서 400㎚∼620㎚ 정도의 범위의 파장의 광선에 응답하고, 밝은 곳에 있어서 420㎚∼700㎚ 정도의 범위의 파장의 광선에 응답한다. 이에 대해, 예를 들면 CCD는 400㎚∼700㎚의 범위의 파장의 광선에 부가해서, 또한 700㎚를 넘는 파장의 광선에도 응답한다.

이 때문에, 하기의 특허문헌 1에 기재된 촬상 디바이스에서는 촬상 디바이스인 CCD 외에 적외선 차단 필터를 설치하여, 촬상 디바이스에 적외역의 광선을 도달시키지 않도록 하고, 사람의 눈에 가까운 촬상 화상이 얻어지도록 하고 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개공보 제2000-209510호

그런데, 여기서 말하는 적외선 차단 필터로서는 지금까지, 가시역의 광선(가시광선)을 투과하고 또한 적외역의 광선(적외선)을 흡수하는 적외선 흡수 유리나, 가시광선을 투과하고 또한 적외선을 반사하는 적외선 차단 코트 등이 있다.

적외선 흡수 유리로서는 예를 들면, 동(銅) 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리를 들 수 있다.

적외선 차단 코트로서는 예를 들면, TiO₂, Zr0₂, Ta₂0₅. Nb₂O₅ 등의 고굴절률 물질과, SiO₂, MgF₂ 등의 저굴절률 물질을 투명 기판상에 교대로 적층해서 수 십층으로 한 유전체 다층막을 들 수 있다.

이들 적외선 흡수 유리와 적외선 차단 코트를 도 7 및 도 8을 이용해서 이하에 설명한다.

도 7은 두께가 다른 2개의 적외선 흡수 유리의 광투과 특성 L11, L12를 나타내고 있다. 구체적으로는 L11의 광투과 특성을 나타내는 적외선 흡수 유리의 두께는 L12의 광투과 특성을 나타내는 적외선 흡수 유리의 두께의 절반 이하로 되어 있다.

적외선 차단 필터로서, 적외선 흡수 유리를 이용한 경우, 도 7의 L11 및 L12에 나타내는 바와 같이, 가시역에서 적외역에 걸쳐, 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 「완만하게 투과율이 감소하는 특성」을 얻을 수 있다. 또, L11과 L12의 비교로부터 보이는 바와 같이, 적외선 흡수 유리의 가시역에서의 투과율, 특히 600㎚∼700㎚의 파장 대역에 있어서의 투과율은 두께가 얇을수록 높다.

예를 들면, 도 7의 L11에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리는 700㎚의 파장의 광선에 대해 약 10%의 투과율을 갖고 있고, 750㎚ 정도의 파장의 광선을 투과한다. 이 때문에, 적외역의 광선을 충분히 차단할 수 없고, 촬상 디바이스에, 사람의 눈을 감지할 수 없는 적외역의 화상을 촬상시켜 버린다 .

이에 대해, L11로 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리의 2배 이상의 두께를 갖는 적외선 흡수 유리에서는 L12의 광투과 특성에 나타나는 바와 같이, 700㎚의 파장의 광선에 대한 투과율이 약 0%이고, 700㎚를 넘는 파장의 광선을 충분히 차단하는 것이 가능하다.

따라서, 종래의 적외선 차단 필터에는 L12에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리가 이용되고 있었다.

그러나, 적외선 차단 필터로서, L12에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리를 이용한 경우에는 600㎚의 파장에서 투과율이 약 50%로 되는 광투과 특성을 나타내기 때문에, 640㎚의 파장에서 투과율이 약 50%로 되는 L11에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리를 이용한 경우에 비해, 파장이 600㎚∼700㎚의 적색의 가시광선에 대한 투과율이 낮고, 적색의 가시광선을 충분히 투과시킬 수 없다고 하는 문제를 발생시킨다. CCD 또는 CMOS 등의 촬상 디바이스의 촬상 소자는 청색이나 녹색에 비해, 적색의 감도가 낮다. 이 때문에, 적색의 가시광선의 투과가 불충분하면, 촬상 소자에서 적색을 충분히 감지할 수 없어, 촬상 디바이스에서 촬상한 화상은 붉은 기운이 약한 어두운 화상으로 된다.

이와 같이, 적외선 차단 필터로서 적외선 흡수 유리를 이용한 경우에는 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 투과율이 약 0%로 되는 포인트를 700㎚에 맞출 수 없었다.

다음에, 적외선 차단 필터로서 적외선 차단 코트를 이용한 경우, 도 8의 L13에 나타내는 바와 같이, 가시역에서 적외역에 걸쳐 「투과율이 급준하게 감소하는 특성」을 얻을 수 있다. 이 때문에, 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 투과율이 약 0%로 되는 포인트를 700㎚에 맞추는 넣는 것이 용이하다.

그러나, 적외선 차단 코트는 적외선을 흡수하여 차단하는 것이 아니라, 적외선을 반사해서 차단하는 것이다. 이 때문에, 적외선 차단 코트는 해당 적외선 차단 코트와 결상 광학계의 사이에서 광의 반사가 반복되는 것에 기인하는 고스트(ghost)의 발생을 재촉하고 있었다.

본 발명은 이러한 상황을 감안해서 이루어진 것으로서, 파장이 600㎚∼700㎚의 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 파장이 700㎚를 넘는 광선을 차단할 수 있고, 또한 고스트의 발생을 억제할 수 있는 적외선 차단 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 적외선 차단 필터는 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터로서, 적외선을 흡수하는 적외선 흡수체와, 적외선을 반사하는 적외선 반사체를 구비하고, 상기 적외선 흡수체는 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 갖고, 상기 적외선 반사체는 670㎚∼690㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 갖고, 상기 적외선 반사체가 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 적외선 흡수체가 50%의 투과율을 나타내는 파장보다 길고, 상기 적외선 흡수체와 상기 적외선 반사체의 조합에 의해, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 5% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 적외선 차단 필터에 의하면, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 나타내는 적외선 흡수체와, 670㎚∼690㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 나타내는 적외선 반사체의 조합에 의해, 가시역에서 적외역에 걸쳐, 완만하게 투과율이 감소하고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 적외선 차단 필터에 있어서, 적외선 흡수체에는 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 나타내는 적외선 흡수체, 예를 들면 도 7 의 L11에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리가 이용되고 있고, 투과율이 약 0%(5% 미만)로 되는 포인트는 적외선 흡수체에서의 적외선 흡수 작용에 적외선 반사체에서의 적외선 반사 작용을 조합하는 것에 의해, 700㎚에 맞춰지고 있다. 이 때문에, 본 발명의 적외선 차단 필터는 도 7의 L12에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리로 이루어지는 종래의 적외선 차단 필터에 비해 가시역, 특히 600㎚∼700㎚의 파장 대역에서 높은 투과율을 유지할 수 있다. 즉, 파장이 700㎚를 넘는 적외선을 차단하면서, 촬상 디바이스의 촬상 소자에서 감지할 수 있는 충분한 양의 적색의 광선(파장이 600㎚∼700㎚의 광선)을 투과시킬 수 있다. 따라서, 촬상 장치의 적외선 차단 필터에, 본 발명의 적외선 차단 필터를 적용함으로써, 촬상 소자의 적색의 감도가 약하고, 촬상 디바이스에서 촬상한 화상이 어두운 화상으로 되기 쉽다고 하는 결점을 해소하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명의 적외선 차단 필터에서는 적외선 반사체에 적외선 흡수체를 조합함으로써, 적외선 반사체에 의해서 반사되는 광의 양이 억제되고 있다. 구체적으로는 적외선 반사체(3)의 반값 파장(투과율이 50%로 되는 파장)이 적외선 흡수체(2)의 반값 파장보다 길고, 적외선 흡수체(2)에서의 적외선의 흡수에 의해, 적외선 반사체(3)에 의해서 반사되는 광(적외광)의 양이 억제된다. 이 때문에, 적외선 반사체에서의 광의 반사에 의한 고스트의 발생을 억제할 수 있다.

또, 640㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되는 도 7의 L11에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리의 두께가, 종래의 적외선 차단 필터로서 이용되는 도 7의 L12에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수 유리의 두께의 절반 이하인 것에 교시되는 바와 같이, 본 발명의 적외선 차단 필터를 구성하는 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수체에는 도 7의 L12에 나타내는 광투과 특성을 갖는 종래의 적외선 흡수 유리로 이루어지는 적외선 차단 필터보다 두께가 얇은 것을 사용할 수 있다. 이 때문에, 적외선 흡수체만으로 구성된 종래의 적외선 차단 필터와 동일한 두께 또는 얇은 두께로 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 적외선을 차단하고, 또한 가시역에 있어서, 사람의 눈에 가까운 광투과 특성을 갖는 적외선 차단 필터를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 적외선 차단 필터에 있어서, 적외선 흡수체는 700㎚의 파장에서 투과율이 10%∼40%로 되는 광투과 특성을 갖고, 상기 적외선 반사체는 700㎚의 파장에서 투과율이 15% 미만으로 되는 광투과 특성을 가져도 좋다.

이 적외선 차단 필터에서는 700㎚의 파장에서 투과율이 10%∼40%로 되는 광투과 특성을 나타내는 적외선 흡수체와, 700㎚의 파장에서 투과율이 15% 미만으로 되는 광투과 특성을 나타내는 적외선 반사체의 조합에 의해, 적색의 가시광선의 파장 대역(600㎚∼700㎚)에서 높은 투과율을 확실하게 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 관한 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 적외선 반사체는 450㎚∼650㎚의 파장 대역내의 각 파장에서 80% 이상의 투과율을 나타내고, 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서의 투과율의 평균이 90% 이상인 광투과 특성을 가져도 좋다.

이 적외선 차단 필터에서는 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서 적외선 흡수체의 광투과 특성에 의존한 광투과 특성이 얻어지기 때문에, 가시역에서 적외역에 걸쳐, 완만하게 투과율이 감소하고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 가시역, 특히 적색의 가시광선의 파장 대역(600㎚∼700㎚)에서 높은 투과율을 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 관한 적외선 차단 필터에 있어서, 1개의 상기 적외선 흡수체의 1주면에, 1개의 상기 적외선 반사체가 설치되어 있어도 좋다.

이 적외선 차단 필터에서는 1개의 적외선 흡수체의 1주면에 1개의 적외선 반사체가 설치되어 있기 때문에, 적외선 흡수체와 적외선 반사체가 개별적으로 설치되어 이루어지는 적외선 차단 필터에 비해, 박형화가 가능하고, 해당 적외선 차단 필터가 내장되는 촬상 장치를 박형화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 파장이 600㎚∼700㎚의 적색의 가시광선을 충분히 투과하면서, 파장이 700㎚를 넘는 광선을 차단할 수 있고, 또한 고스트의 발생을 억제할 수 있는 적외선 차단 필터를 제공할 수 있다.

본 발명은 가시역의 광선을 투과하고 또한 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터에 적용하는 것이 가능하다.

도 1은 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터를 이용해서 이루어지는 촬상 장치의 개략 구성을 나타내는 개략 모식도이다.
도 2는 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터의 적외선 반사체의 개략 구성을 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 실시형태 1의 실시예 1에 관한 적외선 차단 필터의 광투과 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시형태 1의 실시예 2에 관한 적외선 차단 필터의 광투과 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시형태 1의 실시예 3에 관한 적외선 차단 필터의 광투과 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태 2에 관한 적외선 차단 필터를 이용해서 이루어지는 촬상 장치의 개략 구성을 나타내는 개략 모식도이다.
도 7은 적외선 흡수 유리의 광투과 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 적외선 차단 코트의 광투과 특성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다.

<실시형태 1>

본 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)는 도 1 에 나타내는 바와 같이, 촬상 장치에 있어서, 촬상 광로의 광축을 따라 배열된 결상 광학계(4)와 촬상 디바이스(5)의 사이에 배치된다.

이 적외선 차단 필터(1)는 가시광선을 투과하고 또한 적외선을 흡수하는 적외선 흡수체(2)와, 가시광선을 투과하고 또한 적외선을 반사하는 적외선 반사체(3)가 접착되어 이루어진다. 즉, 적외선 차단 필터(1)는 1개의 적외선 흡수체(2)의 1주면(후술하는 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212))에, 1개의 적외선 반사체(3)가 설치된 구성으로 되어 있다.

적외선 흡수체(2)는 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211)에 반사 방지막(22)(AR 코트)이 형성되어 이루어진다.

적외선 흡수 유리(21)로서는 동 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리로서, 예를 들면, 두께가 0.2㎜∼1.2㎜의 방형 박판형상의 유리가 사용된다.

또, 반사 방지막(22)은 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211)에 대해, MgF₂로 이루어지는 단층, Al₂O₂와 ZrO₂와 MgF₂로 이루어지는 다층막, TiO₂와 SiO₂로 이루어지는 다층막의 어느 하나의 막을 주지의 진공 증착 장치(도시 생략)에 의해서 진공 증착하는 것에 의해 형성된다. 또한, 반사 방지막(22)은 막두께를 모니터하면서 증착 동작을 실행하고, 소정의 막두께에 도달한 곳에서 증착원(도시 생략) 근방에 설치된 셔터(도시 생략)를 닫는 등 해서 증착 물질의 증착을 정지시키는 것에 의해 실행된다. 이러한 반사 방지막(22)은 대기 중에 있어서, 대기의 굴절률(약 1.0)보다 크고 또한 적외선 흡수 유리(21)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖도록 형성되어 있다.

이러한 적외선 흡수체(2)는 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 10%∼40%로 되는 광투과 특성을 갖는다. 또한, 이러한 적외선 흡수체(2)의 광투과 특성에 있어서, 투과율은 400㎚∼ 550㎚의 파장 대역내의 파장에서 90% 이상의 최대값으로 된다.

적외선 반사체(3)는 투명 기판(31)의 1주면(311)에 적외선 반사막(32)이 형성되어 이루어진다.

투명 기판(31)으로서는 가시광선 및 적외선을 투과하는 무색 투명 유리이고, 예를 들면 두께가 0.2㎜∼1.0㎜의 방형 박판형상의 유리를 사용하고 있다.

적외선 반사막(32)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 고굴절률 재료로 이루어지는 제 1 박막(321)과, 저굴절률 재료로 이루어지는 제2 박막(322)이 교대로 복수 적층된 다층막이다. 또한, 이 실시형태 1에서는 제 1 박막(321)에 TiO₂를 이용하고, 제 2 박막(322)에 SiO₂를 이용하고 있으며, 홀수층이 TiO₂이고, 짝수층이 SiO₂이며, 최종층이 SiO₂로 되어 있지만, 막 설계상, 최종층이 SiO₂이면, 홀수층이 SiO₂이고, 짝수층이 TiO₂로 되어 있어도 좋다.

이 적외선 반사막(32)의 제조 방법으로서는 투명 기판(31)의 1주면(311)에 대해, 주지의 진공 증착 장치(도시 생략)에 의해서 TiO₂와 SiO₂를 교대로 진공 증착하고, 도 2에 나타내는 바와 같은 적외선 반사막(32)을 형성하는 방법이 이용된다. 또한, 각 박막(321, 322)의 막두께 조정은 막두께를 모니터하면서 증착 동작을 실행하고, 소정의 막두께에 도달한 곳에서 증착원(도시 생략) 근방에 설치된 셔터(도시 생략)를 닫는 등 해서 증착 물질(TiO₂, SiO₂)의 증착을 정지시키는 것에 의해 실행된다.

또, 적외선 반사막(32)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(31)의 1주면(311)측부터 차례로 서수사로 정의되는 복수층, 본 실시형태 1에서는 1층, 2층, 3층…으로 구성되어 있다. 이들 1층, 2층, 3층… 각각의 층은 제 1 박막(321)과 제 2 박막(322)이 적층되어 구성되어 있다. 이들 적층되는 제 1 박막(321)과 제 2 박막(322)의 광학 막두께가 다른 것에 의해 1층, 2층, 3층… 각각의 두께가 다르다. 또한, 여기서 말하는 광학 막두께는 하기의 수식 1에 의해 구해진다.

[수식 1]

Nd=d×N×4/λ(Nd: 광학 막두께, d: 물리 막두께, N: 굴절률, λ: 중심 파장)

본 실시형태에 있어서, 적외선 반사체(3)는 450㎚∼650㎚의 파장 대역내의 각 파장에서 80% 이상의 투과율을 나타내고, 이 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서 평균 90% 이상의 투과율을 나타내며, 670㎚∼690㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 15% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는다. 또, 이 적외선 반사체(3)가 50%의 투과율을 나타내는 파장은 적외선 흡수체(2)가 50%의 투과율을 나타내는 파장보다 길다.

이러한 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)로 이루어지는 적외선 차단 필터(1)는 예를 들면 0.4㎜∼1.6㎜의 두께를 갖는다. 즉, 적외선 흡수체(2)를 구성하는 적외선 흡수체 유리(21)의 두께, 및 적외선 반사체(3)를 구성하는 투명 기판(31)의 두께는 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)의 두께의 합계가 예를 들면, 0.4㎜∼1.6㎜로 된다.

그리고, 적외선 차단 필터(1)는 상기한 적외선 흡수체(2) 및 적외선 반사체(3)의 광투과 특성의 조합에 의해, 450㎚∼550㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 90% 이상으로 되고, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 5% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는다.

이 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)의 구체예를, 실시예 1 ∼3으로서 이하에 나타내고, 실시예 1∼3에 관한 각 적외선 차단 필터(1)의 파장 특성 및 구성을, 도 3∼도 5 및 이하의 표 1∼3에 나타낸다.

(실시예 1)

본 실시예 1에서는 적외선 흡수 유리(21)로서, 동 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리로서, 두께가 0.8㎜이고, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 약 1.5인 유리판을 이용하였다. 그리고, 이 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211)에, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.6인 Al₂O₃막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.0인 ZrO₂ 막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.4인 MgF₂막의 순으로, 반사 방지막(22)을 구성하는 각 막을 진공 증착에 의해 형성하여 적외선 흡수체(2)를 얻었다.

이 적외선 흡수체(2)는 도 3의 L1에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 또한, 이 실시예 1에서는 광선의 입사각을 0도, 즉 광선을 수직 입사시키고 있다.

즉, 적외선 흡수 유리(21)는 400㎚∼550㎚의 파장 대역에서의 투과율이 90%이상이고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하고, 약 640㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 17%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

적외선 반사체(3)의 투명 기판(31)으로서는 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.5이고, 두께가 0.3㎜인 유리판을 이용하였다. 또, 적외선 반사막(32)을 구성하는 제 1 박막(321)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.30인 TiO₂를 이용하고, 제 2 박막(322)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.46인 SiO₂를 이용하고, 이들 중심 파장을 688㎚로 하였다.

이들 각 박막(321, 322) 각각의 광학 막두께가, 표 1에 나타내는 바와 같은 값이 되도록 한 상기한 40층으로 이루어지는 적외선 반사막(32)의 제조 방법에 의해, 투명 기판(31)의 1주면(311)에 대해 각 박막(321, 322)을 형성하고, 적외선 반사체(3)를 얻었다.

[표 1]

표 1은 적외선 차단 필터(1)의 적외선 반사막(32)의 조성 및 각 박막(제 1 박막(321), 제 2 박막(322))의 광학 막두께를 나타내고 있다.

이 적외선 반사체(3)는 도 3의 L2에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 즉, 적외 반사체(3)(적외선 반사막(32))의 광투과 특성은 395㎚∼670㎚의 파장 대역(450㎚∼650㎚의 파장 대역을 포함하는 파장 대역)에서, 약 100%의 투과율을 나타내고, 파장이 약 670㎚를 넘으면 급준하게 투과율이 감소하여 약 680㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 4%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에, 투명 기판(31)의 타주면(312)을 접착하는 것에 의해, 두께가 1.1㎜인 실시예 1에 관한 적외선 차단 필터(1)를 얻었다.

이 실시예 1에 관한 적외선 차단 필터(1)는 적외선 흡수체(2) 및 적외선 반사체(3)의 광투과 특성이 조합된 도 3의 L3에 나타내는 광투과 특성을 갖는다. 즉, 실시예 1의 적외선 차단 필터(1)는 400㎚∼550㎚의 파장 대역에서의 투과율이 90% 이상이고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하며, 약 640㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

(실시예 2)

본 실시예 2에서는 적외선 흡수 유리(21)로서, 동 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리로서, 두께가 0.55㎜이고, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 약 1.5인 유리판을 이용하였다. 그리고, 이 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211)에, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.6인 Al₂O₃막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.0인 ZrO₂막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.4인 MgF₂막의 순으로, 반사 방지막(22)을 구성하는 각 막을 진공 증착에 의해 형성하여 적외선 흡수체(2)를 얻었다.

이 적외선 흡수체(2)는 도 4의 L5에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 또한, 이 실시예 2에서는 광선의 입사각을 0도, 즉 광선을 수직 입사시키고 있다.

즉, 적외선 흡수 유리(21)는 400㎚∼550㎚의 파장 대역에서의 투과율이 90% 이상이고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하며, 약 650㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 25%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

적외선 반사체(3)의 투명 기판(31)으로서는 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.5이고, 두께가 0.3㎜인 유리판을 이용하였다. 또, 적외선 반사막(32)을 구성하는 제 1 박막(321)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.30인 TiO₂를 이용하고, 제 2 박막(322)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.46인 SiO₂를 이용하며, 이들 중심 파장을 748㎚로 하였다.

이들 각 박막(321, 322) 각각의 광학 막두께가, 표 2에 나타내는 바와 같은 값이 되도록 한 상기한 40층으로 이루어지는 적외선 반사막(32)의 제조 방법에 의해, 투명 기판(31)의 1주면(311)에 대해, 각 박막(321, 322)을 형성하고, 적외선 반사체(3)를 얻었다.

[표 2]

표 2 는 적외선 차단 필터(1)의 적외선 반사막(32)의 조성 및 각 박막(제 1 박막(321), 제 2 박막(322))의 광학 막두께를 나타내고 있다.

이 적외선 반사체(3)는 도 4의 L6에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 즉, 적외선 반사체(3)(적외선 반사막(32))의 광투과 특성은 380㎚∼420㎚의 파장 대역에서의 투과율이 평균 10% 이하이고, 파장이 430㎚를 넘으면 급준하게 투과율이 상승하여, 450㎚∼670㎚의 파장 대역(450㎚∼650㎚의 파장 대역을 포함하는 파장 대역)에서, 약 100%(평균 90% 이상)의 투과율을 나타내고, 파장이 약 670㎚를 넘으면 급준하게 투과율이 감소하여 약 680㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 3%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에, 투명 기판(31)의 타주면(312)을 접착하는 것에 의해, 두께가 0.85㎜인 실시예 2에 관한 적외선 차단 필터(1)를 얻었다.

이 실시예 2에 관한 적외선 차단 필터(1)는 적외선 흡수체(2) 및 적외선 반사체(3)의 광투과 특성이 조합된 도 4의 L7에 나타내는 광투과 특성을 갖는다. 즉, 실시예 2의 적외선 차단 필터(1)는 700㎚를 넘는 파장의 광에 부가해서, 380㎚∼420㎚의 파장 대역의 광을 차단하는 구성으로 되어 있고, 380㎚∼420㎚의 파장 대역에서의 투과율이 평균 10% 이하이고, 파장이 430㎚를 넘으면 급준하게 투과율이 상승하여, 450㎚∼550㎚의 파장 대역에서 투과율이 90% 이상으로 되고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하며, 약 650㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

(실시예 3)

본 실시예 3에서는 적외선 흡수 유리(21)로서, 동 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리로서, 두께가 0.45㎜이고, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 약 1.5인 유리판을 이용하였다. 그리고, 이 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211)에, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.6인 Al₂O₃막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.0인 ZrO₂막, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.4인 MgF₂막의 순으로, 반사 방지막(22)을 구성하는 각 막을 진공 증착에 의해 형성하여 적외선 흡수체(2)를 얻었다.

이 적외선 흡수체(2)는 도 5의 L8에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 또한, 이 실시예 2에서는 광선의 입사각을 0도, 즉 광선을 수직 입사시키고 있다.

즉, 적외선 흡수 유리(21)는 400㎚∼550㎚의 파장 대역에서의 투과율이 90% 이상이고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하며, 약 670㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 34%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

적외선 반사체(3)의 투명 기판(31)으로서는 실시예 1과 마찬가지로, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.5이고, 두께가 0.3㎜인 유리판을 이용하였다. 또, 실시예 1과 마찬가지로, 적외선 반사막(32)을 구성하는 제 1 박막(321)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 2.30인 TiO₂를 이용하고, 제 2 박막(322)으로서, 대기 중에 있어서의 굴절률N이 1.46인 SiO₂를 이용하며, 이들 중심 파장을 688㎚로 하였다.

이들 각 박막(321, 322) 각각의 광학 막두께가, 실시예 1과 마찬가지로, 상기 표 1에 나타내는 바와 같은 값이 되도록 한 상기한 40층으로 이루어지는 적외선 반사막(32)의 제조 방법에 의해, 투명 기판(31)의 1주면(311)에 대해, 각 박막(321, 322)을 형성하고, 적외선 반사체(3)를 얻었다.

이 적외선 반사체(3)는 도 5의 L9에 나타내는 바와 같은 광투과 특성을 갖는다. 상기한 바와 같이, 본 실시예 3에서는 실시예 1과 마찬가지로 해서 적외선 반사체(3)를 얻었지만, 제조 오차에 의해, 본 실시예 3의 적외선 반사체(3)(적외선 반사막(32)는 실시예 1의 적외선 반사체(3)(적외선 반사막(32))의 광투과 특성 L2(도 3 참조)와 약간 다른 광투과 특성 L9를 갖는다. 구체적으로는 본 실시예 3의 적외선 반사체(3)(적외선 반사막(32))의 광투과 특성 L9는 400㎚∼440㎚의 파장 대역에 있어서 90% 이상의 투과율을 나타내고, 450㎚∼650㎚의 파장 대역내(구체적으로는 490㎚∼540㎚의 파장 대역)에 있어서 리플의 발생을 나타내지만, 이러한 리플이 발생하는 파장 대역에 있어서도, 80% 이상의 투과율을 나타내고, 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서 평균 90% 이상의 투과율을 나타낸다. 또, 적외선 반사체(3)(적외선 반사막(32))의 광투과 특성은 파장이 약 670㎚를 넘으면 급준하게 투과율이 감소하여, 약 680㎚의 파장에서 50%의 투과율을 나타내며, 700㎚의 파장에서 약 5%의 투과율을 나타낸다.

그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에, 투명 기판(31) 타주면(312)을 접착하는 것에 의해, 두께가 0.75㎜인 실시예 3에 관한 적외선 차단 필터(1)를 얻었다.

이 실시예 3에 관한 적외선 차단 필터(1)는 적외선 흡수체(2) 및 적외선 반사체(3)의 광투과 특성이 조합된 도 5의 L10에 나타내는 광투과 특성을 갖는다. 즉, 실시예 3의 적외선 차단 필터(1)는 400㎚∼550㎚의 파장 대역에서의 투과율의 평균이 90% 이상이고, 550㎚∼700㎚의 파장 대역에서 투과율이 감소하며, 약 670㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 광투과 특성을 갖는다.

상기한 실시예 1∼3의 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3, L7, L10(도 3∼5 참조)에 나타나는 바와 같이, 본 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)에서는 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)의 조합에 의해, 450㎚∼550㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 90% 이상으로 되고, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%(5% 미만)로 되는 광투과 특성을 얻을 수 있다. 즉, 가시역에서 적외역에 걸쳐 완만하게 투과율이 감소하고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성을 얻을 수 있다. 특히, 실시예 2에 관한 적외선 차단 필터(1)에서는 상기와 같이, 380㎚∼420㎚의 파장 대역의 투과율, 구체적으로는 인간의 눈에는 보이지 않는 자외선이 영향을 미치는 파장 대역의 투과율이 평균 10% 이하로 억제되어 있기 때문에, 실시예 1 및 3에 관한 적외선 차단 필터에 비해, 더욱 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성을 얻을 수 있다.

도 3∼5에 나타내는 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3, L7, L10을, 종래의 적외선 차단 필터의 광투과 특성 L4와의 비교에 의해, 더욱 구체적으로 설명한다.

도 3∼5의 L4에 나타내는 광투과 특성을 갖는 종래의 적외선 차단 필터는 적외선 흡수 유리의 양면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 적외선 흡수체로 구성된 것이다. 이 종래의 적외선 차단 필터에서는 적외선 흡수체인 적외선 흡수 유리의 두께를 1.6㎜로 함으로써, 투과율이 약 0%로 되는 포인트가 700㎚에 맞춰지고 있다.

이에 반해, 실시예 1∼3의 적외선 차단 필터(1)에서는 L4의 광투과 특성을 갖는 종래의 적외선 차단 필터(적외선 흡수체)의 절반 이하의 두께이고, 또한 가시역 특히 600㎚∼700㎚의 파장 대역에 있어서, 종래의 적외선 차단 필터보다 높은 투과율을 나타내는 적외선 흡수체(2), 즉, L1, L5, 또는 L8에 나타내는 광투과 특성을 갖는 적외선 흡수체(2)에 적외선 반사체(3)를 조합함으로, 투과율이 약 0%로 되는 포인트가 700㎚에 맞춰지고 있다.

이 때문에, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3, L7, L10은 가시광역, 특히 600㎚∼700㎚의 파장 대역에서, 종래의 적외선 차단 필터의 광투과 특성 L4에 비해 높은 투과율을 나타낸다. 또, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3, L7, L10에 있어서, 700㎚의 파장의 광선에 대한 투과율은 종래의 적외선 차단 필터의 광투과 특성 L4에 비해, 더욱 0%에 가까운 것으로 되어 있다.

구체적으로는 종래의 적외선 차단 필터의 광투과 특성 L4에서는 600㎚의 파장에서의 투과율이 약 55%이고, 약 605㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 675㎚의 파장에서 투과율이 약 7.5%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 3%로 된다.

이에 대해, 실시예 1에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3(도 3 참조)에서는 600㎚의 파장에서의 투과율이 약 75%이고, 약 640㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 675㎚의 파장에서 투과율이 약 20%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 된다. 또, 실시예 2에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L7(도 4 참조)에서는 600㎚의 파장에서의 투과율이 약 80%이고, 약 650㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 675㎚의 파장에서 투과율이 약 30%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 된다. 또한, 실시예 3에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L10(도 5 참조)에서는 600㎚의 파장에서의 투과율이 약 85%이고, 약 670㎚의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 675㎚의 파장에서 투과율이 약 40%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 된다.

이와 같이, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)의 광투과 특성 L3, L7, L10은 종래의 적외선 차단 필터의 광투과 특성 L4에 비해, 600㎚∼700㎚의 파장 대역, 특히 600㎚∼675㎚의 파장 대역에서의 투과율이 높고, 또한 700㎚의 파장에서의 투과율이 0%에 가까운 것으로 되어 있다. 즉, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)는 종래의 적외선 차단 필터에 비해, 700㎚를 넘는 적외선을 충분히 차단하면서, 파장이 600㎚∼700㎚의 적색의 가시광선을 충분히 투과시킬 수 있는 것으로 보인다. 이 때문에, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)가 촬상 장치에 탑재되면, 촬상 디바이스(5)에서, 종래에 비해, 붉은 기운이 강한 색조로 화상을 촬상하는 것이 가능해지고, 어두운 곳의 화상을 밝게 촬상하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)에서는 적외선 반사체(3)에 적외선 흡수체(2)를 조합함으로써, 적외선 반사체(2)에 의해서 반사되는 광의 양이 억제되고 있다. 구체적으로는 실시예 1의 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 반사체(3)의 반값 파장은 도 3에 나타내는 바와 같이 약 680㎚이며, 적외선 흡수체(2)의 반값 파장(약 640㎚)보다 길다. 또, 실시예 2의 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 반사체(3)의 반값 파장은 도 4에 나타내는 바와 같이 약 680㎚이며, 적외선 흡수체(2)의 반값 파장(약 650㎚)보다 길다. 또한, 실시예 3의 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 반사체(3)의 반값 파장은 도 5에 나타내는 바와 같이 약 680㎚이며, 적외선 흡수체(2)의 반값 파장(약 670㎚)보다 길다. 이와 같이, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 반사체(3)의 반값 파장(투과율이 50%로 되는 파장)은 적외선 흡수체(2)의 반값 파장보다 길고, 적외선 흡수체(2)의 광투과 특성 L1, L5, L8을 나타내는 투과율 곡선과, 적외선 반사체(3)의 광투과 특성 L2, L6, L9를 나타내는 투과율 곡선이 교차하는 교차점 P의 파장(적외선 흡수체(2)의 투과율과 적외선 반사체(3)의 투과율이 동일하게 되는 파장)은 적외선 흡수체(2)의 반값 파장보다 길다. 또, 상기 교차점 P의 파장에서의 적외선 흡수체(2) 및 적외선 반사체(3)의 투과율은 50% 이하이다. 이 때문에, 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)에서는 적외선 흡수체(2)에서의 적외선의 흡수에 의해, 적외선 반사체(2)에 의해서 반사되는 광의 양이 억제되고, 적외선 반사체(2)에서의 광의 반사에 의한 플레어 및 고스트의 발생이 억제된다.

또, 본 실시형태 1의 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)에서는 적외선 반사체(3)의 반값 파장이 적외선 흡수체(2)의 반값 파장보다 길고, 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)의 조합에 의한 적외선 차단 필터(1)의 반값 파장이, 적외선 흡수체(2)의 반값 파장에 대략 일치하도록 구성되어 있다. 즉, 적외선 반사체(3)에 비해 설계 오차에 의한 투과율의 편차가 적은 적외선 흡수체(2)에 의해, 적외선 차단 필터(1)의 반값 파장이 설정되는 구성으로 되어 있기 때문에, 해당 적외선 차단 필터(1)의 제조에 있어서, 제조시의 설계 오차에 의한 적외선 차단 필터의 광투과 특성의 편차를 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태 1의 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 반사체(3)는 450㎚∼650㎚의 파장 대역내의 각 파장에서 80% 이상의 투과율을 나타내고, 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서의 투과율의 평균이 90% 이상인 광투과 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 적외선 차단 필터(1)에서는 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서 적외선 흡수체(2)의 광투과 특성에 의존한 광투과 특성이 얻어지기 때문에, 가시역에서 적외역에 걸쳐 완만하게 투과율이 감소하고, 700㎚의 파장에서 투과율이 약 0%로 되는 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 가시역, 특히 적색의 가시광선의 파장 대역(600㎚∼700㎚)에서 높은 투과율을 얻을 수 있다.

또, 적외선 차단 필터(1)의 반값 파장과 적외선 흡수체(2)의 반값 파장이 대략 일치하도록, 적외선 반사체(3)는 적외선 흡수체(2)의 반값 파장의 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 나타내도록 구성되어 있기 때문에, 적외선 흡수체의 550㎚∼700㎚의 파장에서 서서히 투과율이 감소하는 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성이 적외선 차단 필터(1)에 구비되고, 사람의 눈의 감도 특성에 가까운 광투과 특성이 얻어진다.

또한, 실시형태 1의 실시예 1∼3에 관한 적외선 차단 필터(1)에 있어서, 적외선 흡수체(2)는 L4에 나타내는 광투과 특성을 갖는 종래의 적외선 차단 필터보다 얇은 두께로 구성할 수 있다. 이 때문에, 적외선 차단 필터(1)의 두께를, 종래의 적외선 차단 필터와 동일하거나, 이 종래의 적외선 차단 필터보다도 얇게 할 수 있다.

<실시형태 2>

본 실시형태 2에 관한 적외선 차단 필터(1A)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 촬상 장치에 있어서, 촬상 광로의 광축을 따라 배열된 결상 광학계(4)와 촬상 디바이스(5)의 사이에 배치된다.

본 실시형태 2에 관한 적외선 차단 필터(1A)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 적외선을 흡수하는 적외선 흡수체(2A)와, 적외선을 반사하는 적외선 반사체(3A)로 이루어진다.

촬상 장치에 있어서, 적외선 흡수체(2A)와 적외선 반사체(3A)는 촬상 광로의 광축을 따라 배열된 결상 광학계(4)와 촬상 디바이스(5)의 사이에, 이간되어 배치된다. 또한, 적외선 흡수체(2A)는 적외선 반사체(3A)보다 결상 광학계(4)의 측에 배치된다.

이 적외선 흡수체(2A)는 적외선 흡수 유리(21)의 양 주면(211, 212)에 반사 방지막(22)이 형성되어 이루어진다.

적외선 흡수 유리(21)로서는 실시형태 1에서 나타낸 적외선 흡수체(2)의 적외선 흡수 유리(21)와 마찬가지로, 동 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리로서, 예를 들면 두께가 0.2㎜∼1.2㎜인 방형 박판형상의 유리를 사용하고 있다.

또, 반사 방지막(22)은 적외선 흡수 유리(21)의 양 주면(211, 212)에 대해, MgF₂로 이루어지는 단층, Al₂O₂와 ZrO₂와 MgF₂로 이루어지는 다층막, TiO₂와 SiO₂로 이루어지는 다층막의 어느 하나의 막을 주지의 진공 증착 장치(도시 생략)에 의해서 진공 증착하는 것에 의해 형성된다. 또한, 반사 방지막(22)은 막 두께를 모니터하면서 증착 동작을 실행하고, 소정의 막 두께에 도달한 곳에서 증착원(도시 생략) 근방에 설치된 셔터(도시 생략)를 닫는 등 해서 증착 물질의 증착을 정지하는 것에 의해 실행된다. 이러한 반사 방지막(22)은 대기 중에 있어서, 대기의 굴절률(약 1.0)보다 크고, 또한 적외선 흡수 유리(21)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖도록 형성되어 있다.

이러한 적외선 흡수체(2A)는 실시형태 1과 마찬가지의 적외선 흡수 유리(21)를 이용해서 이루어지기 때문에, 실시형태 1의 적외선 흡수체(2)와 마찬가지의 광투과 특성을 갖는다. 즉, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 700㎚의 파장에서 투과율이 10%∼40%로 되는 광투과 특성을 갖는다. 또한, 이러한 적외선 흡수체(2A)의 광투과 특성에 있어서, 투과율은 400㎚∼550㎚의 파장 대역내의 파장에서 90% 이상의 최대값으로 된다.

또, 적외선 반사체(3A)는 투명 기판(31)의 1주면(311)에 적외선 반사막(32)이 형성되고, 타주면(312)에 반사 방지막(33)이 형성되어 이루어진다. 이 적외선 반사체(3A)는 촬상 장치에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 적외선 반사막(32)측의 면이 촬상 디바이스(5)와 대향하도록 배치된다.

투명 기판(31)으로서는 실시형태 1에서 나타낸 투명 기판(31)과 마찬가지의 가시광선 및 적외선을 투과하는 무색 투명 유리로서, 예를 들면 두께가 0.2㎜∼1.0㎜인 방형 박판형상의 유리를 사용하고 있다.

적외선 반사막(32)으로서는 실시형태 1에서 나타낸 적외선 반사막(32)과 마찬가지의 고굴절률 재료로 이루어지는 제 1 박막(321)과, 저굴절률 재료로 이루어지는 제 2 박막(322)이 교대로 복수 적층된 다층막이 사용되고 있다.

이러한 적외선 반사체(3A)는 실시형태 1과 마찬가지의 적외선 반사막(32)이 투명 기판(31)에 형성되어 있기 때문에, 실시형태 1의 적외선 반사체(3)와 마찬가지의 광투과 특성을 갖는다. 즉, 적외선 반사체(3A)는 450㎚∼650㎚의 파장 대역내의 각 파장에서 80% 이상의 투과율을 나타내고, 이 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서 평균 90% 이상의 투과율을 나타내며, 670㎚∼690㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 15% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는다. 또, 이 적외선 반사체(3A)가 50%의 투과율을 나타내는 파장은 적외선 흡수체(2)가 50%의 투과율을 나타내는 파장보다 길다.

반사 방지막(33)은 투명 기판(31)의 타주면(312)에 대해, MgF₂로 이루어지는 단층, Al₂O₂와 ZrO₂와 MgF₂로 이루어지는 다층막, TiO₂와 SiO₂로 이루어지는 다층막의 어느 하나의 막을 주지의 진공 증착 장치(도시 생략)에 의해서 진공 증착하는 것에 의해 형성된다. 또한, 반사 방지막(22)은 막두께를 모니터하면서 증착 동작을 실행하고, 소정의 막두께에 도달한 곳에서 증착원(도시 생략) 근방에 설치된 셔터(도시 생략)를 닫는 등 해서 증착 물질의 증착을 정지하는 것에 의해 실행된다. 이러한 반사 방지막(33)은 대기 중에 있어서, 대기의 굴절률(약 1.0)보다 크고 또한 투명 기판(31)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖도록 형성되어 있다.

또, 이러한 적외선 흡수체(2A)의 두께와 적외선 반사체(3A)의 두께의 합계는 예를 들면 0.4∼1.6㎜로 되어 있다. 즉, 적외선 흡수체(2)를 구성하는 적외선 흡수체 유리(21)의 두께, 및 적외선 반사체(3)를 구성하는 투명 기판(31)의 두께는 적외선 흡수체(2)와 적외선 반사체(3)의 두께의 합계가 예를 들면 0.4㎜∼1.6㎜로 되도록, 적절히 조정되어 있다.

그리고, 적외선 차단 필터(1A)에서는 상기 적외선 흡수체(2A) 및 적외선 반사체(3A)의 광투과 특성의 조합에 의해, 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)와 마찬가지의 광투과 특성이 얻어진다. 즉, 450㎚∼550㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 90% 이상으로 되고, 620㎚∼670㎚의 파장 대역내의 파장에서 투과율이 50%로 되며, 700㎚의 파장에서 투과율이 5% 미만으로 되는 광투과 특성이 얻어진다.

이와 같이, 실시형태 2에 관한 적외선 차단 필터(1A)에서는 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)와 마찬가지의 광투과 특성이 얻어지기 때문에, 실시형태 1에 관한 적외선 차단 필터(1)와 마찬가지의 효과를 얻는다.

또한, 상기한 실시형태 1 및 2에서는 투명 기판(31)으로서 유리판을 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 광선이 투과 가능한 기판이면 예를 들면, 수정판이라도 좋다. 또, 투명 기판(31)은 복굴절판이어도 좋고, 복수개로 이루어지는 복굴절판이어도 좋다. 또, 수정판과 유리판을 조합해서 투명 기판(31)을 구성해도 좋다.

또, 실시형태 1 및 2에서는 제 1 박막(321)에 TiO₂를 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제 1 박막(321)이 고굴절 재료로 이루어져 있으면 좋고, 예를 들면, ZrO₂, TaO₂, Nb₂O₂ 등을 이용해도 좋다. 또, 제 2 박막(322)에 SiO₂를 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제 2 박막(322)이 저굴절 재료로 이루어져 있으면 좋고, 예를 들면 MgF₂ 등을 이용해도 좋다.

또, 실시형태 1 및 2의 적외선 차단 필터(1, 1A)는 촬상 장치에 있어서, 적외선 흡수체(2, 2A)가 적외선 반사체(3, 3A)보다 결상 광학계(4)측에 위치하도록 배치되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 적외선 차단 필터(1, 1A)는 적외선 반사체(3, 3A)가 적외선 흡수체(2, 2A)보다 결상 광학계(4)측에 위치하도록 배치되어도 좋다

예를 들면, 촬상 장치에 있어서, 적외선 차단 필터(1, 1A)를, 결상 광학계(4)측에 적외선 흡수체(2, 2A)가 위치하도록 배치한 경우, 적외선 반사체(3, 3A)에 의해 반사된 광을 적외선 흡수체(2, 2A)에서 흡수할 수 있으므로, 결상 광학계(4)측에 적외선 반사체(3, 3A)가 위치하도록 배치한 경우에 비해 적외선 반사체(3, 3A)에 의해 반사되어 결상 광학계(4)를 산란하는 광의 양을 저감시킬 수 있고, 고스트의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 적외선 차단 필터(1, 1A)를, 결상 광학계(4)측에 적외선 반사체(3, 3A)가 위치하도록 배치한 경우에는 결상 광학계(4) 측에 적외선 흡수체(2, 2A)가 위치하도록 배치한 경우에 비해, 적외선 반사체(3, 3A)와 촬상 디바이스(5)의 거리, 구체적으로는 제조 과정에서 적외선 반사체(3, 3A)내에 발생한 이물과 촬상 디바이스(5)의 거리가 멀어지므로, 이물로 인한 영상의 열화를 억제할 수 있다.

또, 실시형태 1 및 2에서는 적외선 흡수체(2, 2A)로서, 적외선 흡수 유리(21)의 1주면(211) 또는 양 주면(211, 212)에 반사 방지막(22)이 형성된 것이 이용되고 있지만, 본 발명에서 말하는 적외선 흡수체(2, 2A)는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 적외선 흡수 유리(21)의 대기 중에 있어서의 굴절률이, 대기의 굴절률과 대략 동일한 경우에는 반사 방지막(22)은 형성되어 있지 않아도 좋다. 즉, 반사 방지막이 형성되어 있지 않은 적외선 흡수 유리를 적외선 흡수체로서 이용해도 좋다.

또, 실시형태 1에서는 적외선 반사체(3)로서, 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에 접착된 투명 기판(31)의 1주면(311)에 적외선 반사막(32)을 형성한 것이 이용되고, 실시형태 2에서는 적외선 반사체(3A)로서, 투명 기판(31)의 1주면(311)에 적외선 반사막(32)이 형성되며, 타주면(312)에 반사 방지막(33)이 형성된 것이 이용되고 있지만, 본 발명에서 말하는 적외선 반사체(3, 3A)는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 적외선 흡수 유리의 표면에 형성된 적외선 반사막을 적외선 반사체로 해도 좋다.

즉, 실시형태 1에서는 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에 접착된 투명 기판(31)의 1주면(311)에 적외선 반사막(32)을 형성하고 있지만, 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에 직접, 적외선 흡수체로서의 적외선 반사막(32)이 형성되어 있어도 좋다. 구체예로서는 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에, TiO₂와 SiO₂를 교대로 진공 증착하는 것에 의해, 적외선 흡수체로서의 적외선 반사막(32)이 적외선 흡수 유리(21)의 타주면(212)에 형성되어 있어도 좋다. 이와 같이, 적외선 흡수 유리(21)의 외주면(212)에 직접 적외선 반사막(32)을 형성하면, 적외선 차단 필터(1)를 박형화할 수 있다.

또, 실시형태 2에서는 투명 기판(31)의 타주면(312)에 반사 방지막(33)이 형성되어 있지만, 투명 기판(31)의 대기 중에 있어서의 굴절률이 대기의 굴절률과 대략 동일한 경우에는 반사 방지막(33)은 형성되어 있지 않아도 좋다.

또한, 본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 이탈하는 일 없이, 다른 여러가지의 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 상술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서의 본문에는 하등 구속되지 않는다. 또한, 특허청구의 범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위내의 것이다.

또, 이 출원은 2010년 6월 18일에 일본에서 출원된 특원 2010-139686에 의거하는 우선권을 청구한다. 이것에 언급하는 것에 의해, 그 모든 내용은 본 출원에 조합되는 것이다.

1, 1A; 적외선 차단 필터 2, 2A; 적외선 흡수체
21; 적외선 흡수 유리 211, 212; 주면
22; 반사 방지막 3, 3A; 적외선 반사체
31; 투명 기판 311, 312; 주면
32; 적외선 반사막 321; 제 1 박막
322; 제 2 박막 33; 반사 방지막
4; 결상 광학계 5; 촬상 디바이스

Claims

적외선을 차단하는 적외선 차단 필터로서,
적외선을 흡수하는 적외선 흡수체; 및
적외선을 반사하는 적외선 반사체를 구비하고,
상기 적외선 흡수체는 620㎚∼670㎚의 파장 대역의 파장에 대해 투과율 50%의 광투과 특성을 갖고,
상기 적외선 반사체는 670㎚∼690㎚의 파장 대역의 파장에 대해 투과율 50%의 광투과 특성을 갖고,
상기 적외선 반사체가 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 적외선 흡수체가 50%의 투과율을 나타내는 파장보다 길고,
상기 적외선 흡수체와 상기 적외선 반사체의 조합에 의해, 620㎚∼670㎚의 파장 대역 내의 파장에서 투과율이 50%로 되고, 675㎚의 파장에서 투과율이 20~40%로 되고, 700㎚의 파장에서 투과율이 5% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터.
제 1 항에 있어서,
상기 적외선 흡수체는 700㎚의 파장에 대해 투과율이 10%∼40%로 되는 광투과 특성을 갖고,
상기 적외선 반사체는 700㎚의 파장에 대해 투과율이 15% 미만으로 되는 광투과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적외선 반사체는 450㎚∼650㎚의 파장 대역내의 각 파장에서 80% 이상의 투과율을 나타내고, 450㎚∼650㎚의 파장 대역에서의 투과율의 평균이 90% 이상인 광투과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
1개의 상기 적외선 흡수체의 하나의 주표면에 1개의 상기 적외선 반사체가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터.
청구항 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 적외선 차단 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.