JP2012137651A

JP2012137651A - Optical filter

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Publication number: JP2012137651A
Application number: JP2010290432A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sato; 安紘佐藤; Shinji Uchiyama; 真志内山; Michio Yanagi; 道男柳
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance adhesion of a light absorbing structure with respect to a transparent substrate and a near infrared light reflecting structure, and further to obtain an optical filter having excellent environmental stability.SOLUTION: A light absorbing structure 3 and a near infrared light reflecting structure 4a comprising an inorganic thin film are laminated on a transparent substrate 2 made of synthetic resin, and a near infrared light reflecting structure 4b is disposed on an opposite surface thereof. The light absorbing structure 3 is deposited by mixing a dye having absorption in a near infrared wavelength region and an organic-inorganic hybrid binder. The light absorbing structure 3 has both properties of organic matter and inorganic matter, and can enhance adhesion of both the transparent substrate 2 of an organic material and the near infrared light reflecting structure 4a of an inorganic material. In addition to the above, spectral characteristics stable for a long time period can be maintained by setting water vapor transmission of the light absorbing structure 3 to 3 g/mday.

Description

本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に搭載する光学フィルタに関するものである。 The present invention relates to an optical filter mounted on an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera.

ビデオカメラ或いはデジタルスチルカメラ等の撮像系には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等から成る撮像素子が搭載されている。これらの撮像素子は、広い波長領域において感度を有しており、可視波長領域の光のみならず、人眼では見ることのできない赤外波長領域の光にも感度を有している。通常のカメラの用途においては、赤外波長領域の光は不要である。撮像素子の入射光側に赤外波長領域の光を遮蔽する赤外線カットフィルタ等を配置し、撮像素子に赤外光が入射することを防止している。 An imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor is mounted on an imaging system such as a video camera or a digital still camera. These image sensors have sensitivity in a wide wavelength region, and have sensitivity not only in light in the visible wavelength region but also in light in the infrared wavelength region that cannot be seen by the human eye. In ordinary camera applications, light in the infrared wavelength region is unnecessary. An infrared cut filter or the like that shields light in the infrared wavelength region is disposed on the incident light side of the image sensor to prevent infrared light from entering the image sensor.

赤外線カットフィルタには、屈折率が異なる薄膜を複数積層することにより、薄膜の干渉を利用した反射タイプのものと、赤外線を吸収する金属イオンや色素等により不要な赤外光を吸収する吸収タイプのものとがある。 The infrared cut filter has a reflection type that uses interference of the thin film by laminating multiple thin films with different refractive indexes, and an absorption type that absorbs unnecessary infrared light by metal ions and pigments that absorb infrared rays. There are things.

一般に、反射タイプの赤外線カットフィルタは、透明基板上に真空蒸着法、ＩＡＤ法、イオンプレーティング法、スパッタ法等により多層膜を成膜することで作製されている。一方、吸収タイプの赤外線カットフィルタは、金属イオンや色素等をガラスや樹脂に練り込んだり、透明基板上に塗布したりすることにより製作されている。 In general, a reflection type infrared cut filter is produced by forming a multilayer film on a transparent substrate by vacuum deposition, IAD, ion plating, sputtering, or the like. On the other hand, absorption-type infrared cut filters are manufactured by kneading metal ions, pigments, or the like into glass or resin, or applying them onto a transparent substrate.

特開２００３−１６１８３１号公報JP 2003-161831 A 特開２０００−７８７０号公報JP 2000-7870 A 特開２００２−３０３７２０号公報JP 2002-303720 A 特開２００６−３０１４８９号公報JP 2006-301894A 特開２００８−５１９８５号公報JP 2008-51985 A 特開２００１−１３３６２４号公報JP 2001-133624 A 特開２００９−１４４０５３号公報JP 2009-144053 A

特許文献１には、屈折率が異なる２種類以上の複数の薄膜を積層させることにより、近赤外光反射構造体を形成し、所望の分光特性を得る反射タイプの赤外線カットフィルタが開示されている。反射タイプの赤外線カットフィルタは、後述する吸収タイプと比較すると薄く作製することができる。また、反射タイプの赤外線カットフィルタは透過波長領域における透過率が高く、色再現性が良いという利点を有している。 Patent Document 1 discloses a reflection-type infrared cut filter that forms a near-infrared light reflecting structure by laminating two or more types of thin films having different refractive indexes to obtain desired spectral characteristics. Yes. A reflection type infrared cut filter can be made thinner than an absorption type described later. Further, the reflection type infrared cut filter has an advantage of high transmittance in the transmission wavelength region and good color reproducibility.

しかし、反射タイプの赤外線カットフィルタは、赤外光半値波長（透過率が略５０％となる赤外光波長）における反射率が略５０％と高く、この赤外光半値波長近辺の波長に起因したゴースト光が問題となることがある。 However, the reflection type infrared cut filter has a high reflectivity of about 50% at the half-wavelength of infrared light (infrared light wavelength at which the transmittance is about 50%), which is caused by the wavelength around this half-wavelength of infrared light. Ghosted light can be a problem.

特許文献２には樹脂中に銅イオン等を含有させることにより、赤外線を吸収する吸収タイプの赤外線カットフィルタが開示されている。銅イオンの赤外光吸収作用を利用することにより、赤外光半値波長における反射率は小さく、ゴースト光が問題となることは殆どない赤外線カットフィルタを作製することができる。しかし、近赤外波長領域の光を十分に吸収させるためには、少なくとも０．３５ｍｍ以上の厚さが必要となり、近年、特に求められている光学系の小型化に相反してしまう。 Patent Document 2 discloses an absorption-type infrared cut filter that absorbs infrared rays by containing copper ions or the like in a resin. By utilizing the infrared light absorption action of copper ions, an infrared cut filter having a low reflectance at a half-wavelength of infrared light and almost no problem with ghost light can be produced. However, in order to sufficiently absorb light in the near-infrared wavelength region, a thickness of at least 0.35 mm or more is necessary, which is contrary to the downsizing of an optical system that has been particularly demanded in recent years.

また、吸収タイプの赤外線カットフィルタとしては、特許文献３に示すように、赤外線吸収作用を有する色素を用いたものも開示されている。これは樹脂や有機溶媒に近赤外波長領域の光を吸収する色素を分散させた塗布液を作製し、その塗布液を基板上に塗布することにより作製される。 Moreover, as an absorption type infrared cut filter, as shown in Patent Document 3, a filter using a dye having an infrared absorption function is also disclosed. This is prepared by preparing a coating liquid in which a dye that absorbs light in the near-infrared wavelength region is dispersed in a resin or an organic solvent, and coating the coating liquid on a substrate.

このように作製された赤外線カットフィルタは特許文献２のフィルタと同様に、ゴースト光による画質劣化を引き起こすことは殆どない。しかし、色素は少なからず可視波長領域の光も吸収しまうため、近赤外波長領域の光を十分に吸収させると、可視波長領域の透過率が低下し、デジタルカメラ等の光学系に利用可能な赤外線カットフィルタを作製することは困難である。 The infrared cut filter produced in this way hardly causes image quality degradation due to ghost light, like the filter of Patent Document 2. However, the dye absorbs not only a small amount of light in the visible wavelength region, but if the light in the near infrared wavelength region is sufficiently absorbed, the transmittance in the visible wavelength region is lowered and can be used for an optical system such as a digital camera. It is difficult to produce an infrared cut filter.

そこで、これら反射タイプと吸収タイプのそれぞれの長所を活かしたハイブリッドタイプの赤外線カットフィルタも提案されている。例えば、特許文献４、５には、樹脂バインダに赤外光吸収作用を有する色素を分散させることによる光吸収構造体と、屈折率が異なる薄膜の積層体による近赤外光反射構造体を組み合わせた赤外線カットフィルタが開示されている。 Therefore, a hybrid type infrared cut filter utilizing the advantages of each of the reflection type and absorption type has been proposed. For example, Patent Documents 4 and 5 combine a light-absorbing structure obtained by dispersing a dye having an infrared light-absorbing action in a resin binder and a near-infrared light-reflecting structure formed by a laminate of thin films having different refractive indexes. An infrared cut filter is disclosed.

しかし特許文献４、５には、光吸収構造体が表層となるような構成においては環境安定性が著しく悪化することになるが、光吸収構造体の配置位置については記載がない。 However, Patent Documents 4 and 5 do not describe the arrangement position of the light absorption structure although the environmental stability is remarkably deteriorated in the configuration in which the light absorption structure is a surface layer.

また、一般的に光吸収構造体はスピンコート法等のウェット方式の成膜法により成膜され、近赤外光反射構造体は真空蒸着法等のドライ方式の成膜法により成膜される。ウェット方式の成膜法はドライ方式の成膜法と比較すると、膜厚の誤差が大きく、光吸収構造体を設ける位置によっては設計値の分光に対する誤差も大きくなってしまう。この対策としては、基板と接するように光吸収構造体を設けることが考えられる。 In general, the light absorption structure is formed by a wet film formation method such as spin coating, and the near-infrared light reflection structure is formed by a dry film formation method such as vacuum deposition. . The wet film forming method has a larger film thickness error than the dry film forming method, and the error of the design value with respect to the spectrum is increased depending on the position where the light absorption structure is provided. As a countermeasure, it is conceivable to provide a light absorption structure so as to be in contact with the substrate.

一般的に使用される基板とバインダの屈折率は比較的近く、膜設計をする際には、基板と光吸収構造体をほぼ一体とみなして設計することができる。 The refractive index of a generally used substrate and binder is relatively close, and when designing a film, the substrate and the light absorbing structure can be regarded as almost integrated.

このような構成、つまり光吸収構造体が基板と近赤外光反射構造体との何れにも界面を有する構成とした場合には、光吸収構造体は基板と近赤外光反射構造体の双方との密着性が必要となる。しかし検討の結果、この密着性を満たすような樹脂バインダは極めて限られていることが判明した。 In such a configuration, that is, when the light absorption structure has a configuration in which both the substrate and the near-infrared light reflection structure have an interface, the light absorption structure is composed of the substrate and the near-infrared light reflection structure. Adhesion with both sides is required. However, as a result of investigation, it has been found that there are very few resin binders that satisfy this adhesion.

また、環境による色素の特性変化を低減する手段として、特許文献６〜７においては耐久性を改善させた色素が開示されている。しかし、これらの色素は分光特性を制限したり、バインダに色素を分散させて用いる場合は、色素の耐久性を向上させてもバインダの耐久性が不十分であると、十分な耐久性を得られないという問題がある。 Further, as means for reducing changes in the characteristics of the dye due to the environment, Patent Documents 6 to 7 disclose dyes with improved durability. However, when these dyes limit the spectral characteristics or are used by dispersing the dye in a binder, sufficient durability can be obtained if the durability of the dye is improved but the binder is not durable enough. There is a problem that can not be.

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、光吸収構造体の透明基板、近赤外光反射構造体に対する密着性が良好で、環境安定性が優れた光学フィルタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical filter that solves the above-mentioned problems, has good adhesion to a transparent substrate and a near-infrared light reflecting structure of a light absorbing structure, and has excellent environmental stability. .

上記目的を達成するための本発明に係る光学フィルタは、合成樹脂から成る透明基板と、光吸収色素をバインダ中に混合した光吸収構造体と、少なくとも１つの近赤外光反射構造体とを有する光学フィルタにおいて、前記バインダは有機モノマと無機成分を含むモノマとから成る共重合ポリマ又はブロック共重合ポリマであり、前記近赤外光反射構造体は屈折率が異なる２種類以上の無機薄膜を積層し、前記光吸収構造体は前記透明基板と前記近赤外光反射構造体の何れとも接着界面を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical filter according to the present invention comprises a transparent substrate made of a synthetic resin, a light absorbing structure in which a light absorbing dye is mixed in a binder, and at least one near infrared light reflecting structure. In the optical filter, the binder is a copolymer or block copolymer composed of an organic monomer and a monomer containing an inorganic component, and the near-infrared light reflecting structure includes two or more kinds of inorganic thin films having different refractive indexes. The light absorption structure is laminated, and both the transparent substrate and the near infrared light reflection structure have an adhesive interface.

本発明に係る光学フィルタは、光吸収構造体は有機と無機の双方の性質を有し、有機材料から成る透明基板、無機薄膜から成る近赤外光反射構造体の双方に対して密着性を向上させることができる。 In the optical filter according to the present invention, the light absorption structure has both organic and inorganic properties, and has an adhesive property to both the transparent substrate made of an organic material and the near infrared light reflection structure made of an inorganic thin film. Can be improved.

実施例１の赤外線カットフィルタの構成図である。1 is a configuration diagram of an infrared cut filter of Example 1. FIG. 色素の分光特性のグラフ図である。It is a graph of the spectral characteristics of a pigment | dye. 赤外線カットフィルタの構成図である。It is a block diagram of an infrared cut filter. 赤外線カットフィルタの構成図である。It is a block diagram of an infrared cut filter. 撮像光学系の構成図である。It is a block diagram of an imaging optical system.

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.

図１は実施例１の光学フィルタとしての赤外線カットフィルタ１の構成図を示し、透明基板２上に光吸収構造体３、近赤外光反射構造体４ａが積層され、透明基板２の反対の面には近赤外光反射構造体４ｂが成膜されている。 FIG. 1 is a configuration diagram of an infrared cut filter 1 as an optical filter of Example 1, in which a light absorption structure 3 and a near infrared light reflection structure 4a are laminated on a transparent substrate 2, and are opposite to the transparent substrate 2. A near-infrared light reflecting structure 4b is formed on the surface.

本実施例における透明基板２としては、板厚０．１ｍｍのノルボルネン系の合成樹脂であるＡｒｔｏｎ（ＪＳＲ社製、商品名）を用いている。しかし、同じノルボルネン系のＺｅｏｎｅｘ、Ｚｅｏｎｏｒ（日本ゼオン社製、商品名）、Ｆ１フィルム（グンゼ社製、商品名）を用いてもよい。また、ノルボルネン系以外にも、可視波長領域において透明なものであればよく、例えばポリエステル系、アクリル系、ポリイミド系、アラミド系、ＰＣ（ポリカーボネート）、アセテート、ポリ塩化ビニル、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の樹脂を用いることもできるが、これらに限定されるものではない。 As the transparent substrate 2 in the present embodiment, Arton (trade name) manufactured by JSR, which is a norbornene-based synthetic resin having a thickness of 0.1 mm, is used. However, the same norbornene-based Zeonex, Zeoror (manufactured by Zeon Corporation, trade name) and F1 film (manufactured by Gunze Corporation, trade name) may be used. In addition to the norbornene type, any material that is transparent in the visible wavelength region may be used. For example, polyester type, acrylic type, polyimide type, aramid type, PC (polycarbonate), acetate, polyvinyl chloride, PVA (polyvinyl alcohol), etc. However, it is not limited to these.

光吸収構造体３、近赤外光反射構造体４ａ、４ｂの硬化や成膜時に発生する熱や、膜応力・熱応力、水分による分光の変化等を考慮すると、透明基板２は耐熱温度つまりガラス転移点Ｔｇが高く、曲げ弾性率が大きく、吸水率が小さいものが好ましい。これらの条件を満たすものとして、ポリイミド系やノルボルネン系の樹脂が好適な樹脂として挙げられる。 Considering heat generated during the light absorption structure 3 and near-infrared light reflection structures 4a and 4b, film formation, film stress / thermal stress, changes in spectrum due to moisture, etc., the transparent substrate 2 has a heat resistant temperature, Those having a high glass transition point Tg, a high flexural modulus and a low water absorption are preferred. As a resin that satisfies these conditions, a polyimide resin or a norbornene resin is preferably used.

本実施例においては、板厚０．１ｍｍの透明基板２を用いたが、これに限定されるものではなく、剛性を保持できる範囲で可能な限り薄い方が好ましく、特に０．２〜０．０２５ｍｍ程度の厚さが最適である。 In the present embodiment, the transparent substrate 2 having a plate thickness of 0.1 mm is used. However, the transparent substrate 2 is not limited to this, and is preferably as thin as possible within a range in which rigidity can be maintained. A thickness of about 025 mm is optimal.

光吸収構造体３の作製に際しては、近赤外波長領域に吸収機能を有する光吸収色素と、有機／無機ハイブリッドバインダとＭＥＫ（メチルエチルケトン）から成る有機溶媒とを混合し、６０℃で加熱して塗布液を用いる。この塗布液を透明基板２上にスピンコート法を用いて塗布した後に、乾燥炉で乾燥・硬化させることにより光吸収構造体３が得られる。 In the production of the light absorbing structure 3, a light absorbing dye having an absorbing function in the near infrared wavelength region, an organic / inorganic hybrid binder, and an organic solvent composed of MEK (methyl ethyl ketone) are mixed and heated at 60 ° C. Use a coating solution. After this coating solution is applied on the transparent substrate 2 by using a spin coating method, the light absorbing structure 3 is obtained by drying and curing in a drying furnace.

本実施例においては、光吸収構造体３の色素として１．０％ｗｔのシアニン系の色素を用い、有機／無機ハイブリッドバインダとして、エステルモノマである有機モノマと、シロキサン結合を有する無機成分を含むモノマとを用いている。 In this example, 1.0% wt cyanine-based dye is used as the light-absorbing structure 3 dye, and the organic / inorganic hybrid binder includes an organic monomer that is an ester monomer and an inorganic component having a siloxane bond. Using a monomer.

なお光吸収構造体３には、シアニン系の色素に限らず、アゾ系やフタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ジイモニウム系、ポリメチン系、アンスラキノン系、ナフトキノン系、トリフェニルメタン系、アミニウム系、ピリリウム系、スクワリリウム系等の光吸収色素を用いてもよく、またこれらを２種類以上を混合して用いてもよい。赤外線カットフィルタ１の色再現性を考慮すると、透過波長領域における吸収が小さく、かつ透過率が平坦又は連続的に変化するものが好ましい。 The light-absorbing structure 3 is not limited to cyanine dyes, but azo, phthalocyanine, naphthalocyanine, diimonium, polymethine, anthraquinone, naphthoquinone, triphenylmethane, aminium, and pyrylium. In addition, a light-absorbing dye such as squarylium may be used, or a mixture of two or more of these may be used. Considering the color reproducibility of the infrared cut filter 1, it is preferable that the absorption in the transmission wavelength region is small and the transmittance is flat or continuously changed.

有機／無機ハイブリッドバインダとして、エステルモノマとシロキサン結合を有するモノマとの共重合ポリマを用いたが、これに限定されるものではない。バインダは透明基板２や近赤外光反射構造体４ａ、４ｂと相性の良い有機成分・無機成分を選択すればよい。 As the organic / inorganic hybrid binder, a copolymer polymer of an ester monomer and a monomer having a siloxane bond is used, but is not limited thereto. The binder may be selected from organic and inorganic components that are compatible with the transparent substrate 2 and the near-infrared light reflecting structures 4a and 4b.

またバインダのガラス転移点Ｔｇは、赤外線カットフィルタ１が実際に使用される温度よりも高いことが好ましい。これはガラス転移点Ｔｇ以上の温度がかかると、光吸収構造体３を構成する分子内構成要素、特に鎖状の高分子構成要素のミクロブラウン運動により孔が発生し、水蒸気透過率が増大し、色素の分光変化に影響を与えるためである。 The glass transition point Tg of the binder is preferably higher than the temperature at which the infrared cut filter 1 is actually used. When a temperature higher than the glass transition point Tg is applied, pores are generated due to the micro-Brownian motion of the intramolecular constituent elements constituting the light absorbing structure 3, particularly the chain polymer constituent elements, and the water vapor transmission rate increases. This is because it affects the spectral change of the dye.

また、有機／無機ハイブリッドバインダを熱硬化させる場合には、硬化温度が透明基板２のガラス転移点Ｔｇ以下であることが好ましい。本実施例の有機／無機ハイブリッドバインダは、エステルモノマとシロキサン結合を有するモノマとの共重合ポリマであり、ポリエステルバインダと比較するとガラス転移点Ｔｇは高い。また、硬化温度は１５０℃程度であって、透明基板２として用いたＡｒｔｏｎのガラス転移点Ｔｇは１６４℃であり、耐え得る温度である。 Further, when the organic / inorganic hybrid binder is thermally cured, the curing temperature is preferably equal to or lower than the glass transition point Tg of the transparent substrate 2. The organic / inorganic hybrid binder of this example is a copolymer polymer of an ester monomer and a monomer having a siloxane bond, and has a higher glass transition point Tg as compared with a polyester binder. Further, the curing temperature is about 150 ° C., and the glass transition point Tg of Arton used as the transparent substrate 2 is 164 ° C., which is a tolerable temperature.

シロキサン結合を有するモノマと有機モノマとの共重合ポリマ、又はブロック共重合ポリマは、有機成分のみから成るポリマと比較しても、透明性はほぼ維持される。 A copolymer polymer of a monomer having a siloxane bond and an organic monomer, or a block copolymer polymer is almost transparent even when compared with a polymer composed only of an organic component.

本実施例における有機／無機ハイブリッドバインダの水蒸気透過率は３ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下である。本実施例で用いた有機／無機ハイブリッドバインダは液体樹脂であるため、必ずしも溶媒を必要としない。しかし、粘度を調整する場合においては、ＭＥＫやＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等のケトン系溶媒や、シクロヘキサン、トルエン等の炭化水素系、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系、メタノール、エタノール等のアルコール系、ジメチルホルムアミド等のアミン系の溶媒を色素の溶解性や揮発性を考慮し、単体又は２種類以上の混合物として用いて希釈してもよい。また、有機／無機ハイブリッドバインダとして固形のものを用いる場合には、上述のような溶媒に溶解させることが必要である。 The water vapor transmission rate of the organic / inorganic hybrid binder in this example is 3 g / m ² · day or less. Since the organic / inorganic hybrid binder used in this example is a liquid resin, a solvent is not necessarily required. However, when adjusting the viscosity, ketone solvents such as MEK and MIBK (methyl isobutyl ketone), hydrocarbons such as cyclohexane and toluene, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like In consideration of the solubility and volatility of the dye, an ether solvent, an alcohol solvent such as methanol and ethanol, and an amine solvent such as dimethylformamide may be used alone or as a mixture of two or more. Moreover, when using a solid thing as an organic / inorganic hybrid binder, it is necessary to make it melt | dissolve in the above solvents.

なお、光吸収構造体３の成膜には、スピンコート法を用いたが、ディップコート法、グラビアコート法、スプレ法、キスコート法、ダイコート法、ナイフコート法、ブレードコート法、バーコータ法等によって成膜可能である。つまり、所望の分光を満たす膜厚や、形状、生産性等を考慮し最適な成膜方法を選択すればよい。 In addition, although the spin coat method was used for film formation of the light absorption structure 3, the dip coat method, the gravure coat method, the spray method, the kiss coat method, the die coat method, the knife coat method, the blade coat method, the bar coater method, etc. Film formation is possible. That is, an optimal film formation method may be selected in consideration of a film thickness, shape, productivity, and the like that satisfy a desired spectrum.

また、本実施例において用いた有機／無機ハイブリッドバインダは熱硬化させたが、有機／無機ハイブリッドバインダの種類によっては、他の活性エネルギ線、例えば可視光線、電子線、プラズマ、赤外線、紫外線等により硬化させることができる。活性エネルギ線の照射量は、樹脂組成物の硬化が進行するエネルギ量であればよい。更に、必要に応じて熱重合開始剤、光重合開始剤、電子線硬化開始剤等の重合開始剤を添加してもよい。フェノール系、ビンダードフェノール系、アミン系、ビンダードアミン系、硫黄系、リン酸系、亜リン酸系等の酸化防止剤を添加することにより、色素の劣化を低減できる場合がある。 In addition, the organic / inorganic hybrid binder used in this example was thermally cured, but depending on the type of the organic / inorganic hybrid binder, other active energy rays such as visible light, electron beam, plasma, infrared rays, ultraviolet rays, etc. It can be cured. The irradiation amount of active energy rays should just be the energy amount which hardening of a resin composition advances. Furthermore, you may add polymerization initiators, such as a thermal-polymerization initiator, a photoinitiator, an electron beam hardening initiator, as needed. By adding an antioxidant such as phenol, binderd phenol, amine, binderd amine, sulfur, phosphoric acid or phosphorous acid, deterioration of the dye may be reduced.

近赤外光反射構造体４ａは６００〜７５０ｎｍの波長の間において、透過波長領域から不透過波長領域に遷移する遷移波長領域を有し、この遷移波長領域内に透過率と反射率が共に概ね５０％となる赤外光半値波長を有し、赤外波長領域の一部に遮蔽波長領域を有する。一方、近赤外光反射構造体４ｂは少なくとも近赤外光反射構造体４ａとは別の波長の赤外波長領域の一部に遮蔽波長領域を有する。そして、反射構造体４ａ、４ｂの全体で赤外波長領域の光を遮蔽するように膜設計されている。 The near-infrared light reflecting structure 4a has a transition wavelength region that transitions from a transmission wavelength region to a non-transmission wavelength region in a wavelength range of 600 to 750 nm, and both the transmittance and the reflectance are approximately in the transition wavelength region. It has an infrared light half-value wavelength of 50%, and has a shielding wavelength region in part of the infrared wavelength region. On the other hand, the near-infrared light reflecting structure 4b has a shielding wavelength region at least in a part of an infrared wavelength region having a wavelength different from that of the near-infrared light reflecting structure 4a. And the film | membrane design is carried out so that the light of an infrared wavelength area may be shielded in the reflection structure 4a, 4b whole.

なお、光吸収構造体３は図２で示すように、近赤外光反射構造体４ａ、４ｂの遷移波長領域において吸収波長領域を有しており、これによりゴースト光の発生が抑制される。 As shown in FIG. 2, the light absorption structure 3 has an absorption wavelength region in the transition wavelength region of the near-infrared light reflection structures 4a and 4b, thereby suppressing the generation of ghost light.

本実施例の近赤外光反射構造体４ａ、４ｂは、屈折率が異なるＳｉＯ₂とＴｉＯ₂の無機薄膜を真空蒸着法により複数積層させることにより成膜しており、分光特性はＳｉＯ₂とＴｉＯ₂の光学膜厚ｎ・ｄ（ｎ：屈折率、ｄ：物理膜厚）により決定される。近赤外光反射構造体４ａ、４ｂにはＳｉＯ₂とＴｉＯ₂を使用したが、特にこれらに限定されるものではなく、例えばＭｇＦ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅等を用いてもよく、所望の分光特性や成膜装置に適した材料を選択すればよい。 The near-infrared light reflecting structures 4a and 4b of this example are formed by stacking a plurality of inorganic thin films of SiO ₂ and TiO ₂ having different refractive indexes by vacuum deposition, and the spectral characteristics are SiO ₂ and It is determined by the optical film thickness n · d (n: refractive index, d: physical film thickness) of TiO ₂ . Although SiO ₂ and TiO ₂ are used for the near-infrared light reflecting structures 4a and 4b, the present invention is not particularly limited thereto. For example, MgF ₂ , Al ₂ O ₃ , MgO, ZrO ₂ , Nb ₂ O ₅ Ta ₂ O ₅ or the like may be used, and a material suitable for desired spectral characteristics and a film forming apparatus may be selected.

また透明基板２として、Ａｒｔｏｎ等の合成樹脂フィルムを用いた場合には、比較的厚い膜厚を必要とする赤外線カットフィルタ１においては、積層した膜の応力によって反りが生じたり、クラックが発生し易くなる。この対策としては、膜応力が釣り合うように透明基板２のそれぞれの面に、実施例１のように近赤外光反射構造体４ａと４ｂを分けて成膜するとよい。 Further, when a synthetic resin film such as Arton is used as the transparent substrate 2, in the infrared cut filter 1 that requires a relatively thick film, warping or cracking occurs due to the stress of the laminated film. It becomes easy. As a countermeasure, the near-infrared light reflecting structures 4a and 4b may be formed separately on each surface of the transparent substrate 2 so as to balance the film stress as in the first embodiment.

近赤外光反射構造体４ａ、４ｂは真空蒸着法により成膜したが、真空蒸着法に限らず、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法、スパッタリング法等の成膜方法においても成膜が可能であり、目的や条件に適した成膜方法を適宜に選択すればよい。 The near-infrared light reflecting structures 4a and 4b are formed by a vacuum deposition method, but the film can be formed not only by the vacuum deposition method but also by a deposition method such as an ion plating method, an ion assist deposition method, or a sputtering method. Therefore, a film formation method suitable for the purpose and conditions may be selected as appropriate.

本実施例の赤外線カットフィルタ１は、特に専用の紫外線遮蔽層を設けていないが、近赤外光反射構造体４ａ、４ｂの内、少なくとも１つが紫外線遮蔽機能を有することにより、紫外赤外線カットフィルタとして機能する。紫外線遮蔽機能を有する反射構造体４ａ、４ｂは、紫外線による光吸収構造体３に含まれる色素の分光変化を考慮すると、赤外線カットフィルタ１を撮像光学系に挿入した場合に、光吸収構造体３よりも入射光側に配置することがより好ましい。 The infrared cut filter 1 of the present embodiment is not particularly provided with a dedicated ultraviolet shielding layer, but at least one of the near-infrared light reflecting structures 4a and 4b has an ultraviolet shielding function. Function as. Reflecting structures 4a and 4b having an ultraviolet shielding function, in consideration of the spectral change of the dye contained in the light absorbing structure 3 due to ultraviolet rays, when the infrared cut filter 1 is inserted in the imaging optical system, the light absorbing structure 3 More preferably, it is arranged on the incident light side.

このように実施例１においては、有機／無機ハイブリッドバインダから成る光吸収構造体３は、有機材料から成る透明基板２、無機材料から成る近赤外光反射構造体４ａに挟まれてそれぞれ接着界面を有する。そして、それぞれの面に対し、後述する比較例１、２で明らかなように良好な密着性を有している。 Thus, in Example 1, the light absorption structure 3 made of an organic / inorganic hybrid binder is sandwiched between the transparent substrate 2 made of an organic material and the near-infrared light reflection structure 4a made of an inorganic material. Have And it has favorable adhesiveness with respect to each surface as evident in the comparative examples 1 and 2 mentioned later.

［比較例１］
表１は光吸収構造体３のバインダに、ポリエステル系バインダ、アクリル系バインダ、有機／無機ハイブリッドバインダのそれぞれを用いた場合において、透明基板２と近赤外光反射構造体４ａに対するそれぞれの密着性の評価結果を示している。 [Comparative Example 1]
Table 1 shows the adhesion between the transparent substrate 2 and the near-infrared light reflecting structure 4a when a polyester binder, an acrylic binder, or an organic / inorganic hybrid binder is used as the binder of the light absorbing structure 3. The evaluation results are shown.

試験に用いた有機／無機ハイブリッドバインダは、実施例１において用いたエステルモノマとシロキサン結合を有するモノマとの共重合ポリマから成る。また、透明基板２は本実施例で使用したＡｒｔｏｎの他に、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて評価している。 The organic / inorganic hybrid binder used in the test consists of a copolymerized polymer of the ester monomer used in Example 1 and a monomer having a siloxane bond. Moreover, the transparent substrate 2 is evaluated using acrylic and PET (polyethylene terephthalate) in addition to Arton used in this embodiment.

表１
ＡｒｔｏｎアクリルＰＥＴ近赤外光反射構造体４ａ
ポリエステル系 ○ ○ ○ ×
アクリル系 × ○ ○ ×
有機／無機ハイブリッド ○ ○ ○ ○
Table 1
Arton Acrylic PET Near Infrared Light Reflecting Structure 4a
Polyester type ○ ○ ○ ×
Acrylic type × ○ ○ ×
Organic / inorganic hybrid ○ ○ ○ ○

透明基板２に対する光吸収構造体３の密着試験は、カッタで格子状に切り込みを入れた。この光吸収構造体３のチップが１００個中、テープ剥離試験によって全く剥離しなかった場合は○、１〜５個剥離した場合は△、６個以上剥離した場合は×として表している。 In the adhesion test of the light absorption structure 3 with respect to the transparent substrate 2, a grid was cut with a cutter. Out of 100 chips of this light absorbing structure 3, it is expressed as “◯” when not peeled at all by a tape peeling test, “Δ” when 1-5 pieces are peeled, and “x” when 6 or more pieces are peeled off.

近赤外光反射構造体４ａに対する光吸収構造体３の密着試験は、光吸収構造体３上に真空成膜法により近赤外光反射構造体４ａを成膜し、カッタで格子状に切り込みを入れた。この近赤外光反射構造体４ａのチップが、テープ剥離試験によって１００個中全く剥離しなかった場合には○、１〜５個剥離した場合は△、６個以上剥離した場合には×としている。 In the adhesion test of the light absorption structure 3 to the near infrared light reflection structure 4a, the near infrared light reflection structure 4a is formed on the light absorption structure 3 by a vacuum film formation method, and is cut into a lattice shape with a cutter. Put. The chip of this near-infrared light reflecting structure 4a was evaluated as ◯ when 100 chips were not peeled at all by the tape peeling test, Δ when 1-5 were peeled, and x when 6 or more were peeled. Yes.

表１から光吸収構造体３は有機／無機ハイブリッドバインダを用いることにより、アクリル、ＰＥＴの透明基板２及び近赤外光反射構造体４ａに対する密着が良好となることが分かる。 It can be seen from Table 1 that the use of the organic / inorganic hybrid binder for the light absorbing structure 3 improves the adhesion of acrylic and PET to the transparent substrate 2 and the near-infrared light reflecting structure 4a.

有機／無機ハイブリッドバインダとＡｒｔｏｎ、アクリル、ＰＥＴの透明基板２との密着性は良好であるが、透明基板２の種類によっては有機成分としてエステルモノマを使用すると、密着が得られないことがある。このような場合には、有機モノマを透明基板２と相性のよいモノマとすることで解決できる。一般的には、透明基板２を形成する有機成分の構成と似た有機モノマを選択すると密着が得易い。 The adhesion between the organic / inorganic hybrid binder and the Arton, acrylic, and PET transparent substrate 2 is good, but depending on the type of the transparent substrate 2, when an ester monomer is used as an organic component, adhesion may not be obtained. In such a case, the organic monomer can be solved by using a monomer that is compatible with the transparent substrate 2. In general, if an organic monomer having a structure similar to that of the organic component forming the transparent substrate 2 is selected, adhesion can be easily obtained.

表２はエステル系、アクリル系、ビニル系、オレフィン系、イミド系、フッ素系から成る透明基板２に、それぞれエステル系、アクリル系、ビニル系、オレフィン系、イミド系、フッ素系から成る樹脂バインダを塗布した場合の密着試験の結果を示している。ここで、オレフィン系とはノルボルネン系樹脂も含んでいる。密着試験は透明基板２上に各バインダ樹脂をスピンコート法で厚さが略２μｍとなるように成膜し、カッタで格子状に切り込みを入れてチップを形成した。これらのバインダのチップが、テープ剥離試験によって１００個中全く剥離しなかった場合には○、１〜５個剥離した場合は△、６個以上剥離した場合には×としている。 Table 2 shows resin binders made of ester, acrylic, vinyl, olefin, imide, and fluorine on transparent substrates 2 made of ester, acrylic, vinyl, olefin, imide, and fluorine, respectively. The result of the adhesion test when applied is shown. Here, the olefin-based includes norbornene-based resins. In the adhesion test, each binder resin was formed on the transparent substrate 2 by a spin coating method so as to have a thickness of about 2 μm, and a chip was formed by cutting in a lattice shape with a cutter. The chip of these binders is marked as ◯ when 100 chips are not peeled at all by the tape peeling test, Δ when 1-5 are peeled, and x when 6 or more are peeled.

この表２から、少なくとも同じ系統の透明基板と樹脂バインダとであれば、良好な密着性が確保できることが分かる。 From Table 2, it can be seen that good adhesion can be secured if at least the same type of transparent substrate and resin binder are used.

表２
透明基板
バインダエステル系アクリル系ビニル系オレフィン系イミド系フッ素系
エステル系 ○ ○ ○ ○ ○ ×
アクリル系 ○ ○ ○ × ○ ×
ビニル系 ○ ○ ○ × ○ ×
オレフィン系 ○ × × ○ × ○
イミド系 ○ ○ × × ○ ×
フッ素系 × × × ○ × ○
Table 2
Transparent substrate binder Ester system Acrylic system Vinyl system Olefin system Imide system Fluorine system ester ○ ○ ○ ○ ○ ×
Acrylic type ○ ○ ○ × ○ ×
Vinyl-based ○ ○ ○ × ○ ×
Olefin ○ × × ○ × ○
Imido ○ ○ × × ○ ×
Fluorine-based × × × ○ × ○

透明基板２としては、前述の通り耐熱性（ガラス転移温度Ｔｇ）が高く、機械特性に優れ、吸水率が低いノルボルネン系樹脂が最も好ましい基材材料の１つである。また、樹脂バインダとしては、透過率などの分光特性やコストを考慮し、アクリル系のバインダが広く使われている。しかし表２の結果から、ノルボルネン系を含むオレフィン系の基板とアクリル樹脂バインダとでは密着が取れないということが判明した。検討の結果、アクリル系モノマとオレフィン系モノマとの共重合樹脂バインダを用いることで、ノルボルネン系基板との密着性を改良することが可能であることが判明した。 As described above, as the transparent substrate 2, a norbornene-based resin having high heat resistance (glass transition temperature Tg), excellent mechanical properties, and low water absorption is one of the most preferable base materials. As the resin binder, an acrylic binder is widely used in consideration of spectral characteristics such as transmittance and cost. However, from the results in Table 2, it was found that the olefinic substrate containing norbornene and the acrylic resin binder cannot be adhered. As a result of the study, it was found that the adhesion to the norbornene-based substrate can be improved by using a copolymer resin binder of an acrylic monomer and an olefin monomer.

表３はアクリル・オレフィン共重合樹脂バインダのアクリル系モノマとオレフィン系モノマの割合の違いによるノルボルネン系基板との密着性を示したものである。ノルボルネン系基板として、分子構造の末端基が異なる３種の基板を用いた。密着試験は透明基板２上に各バインダ樹脂をスピンコート法で厚さが略２μｍとなるように成膜し、カッタで格子状に切り込みを入れた。バインダのチップが、テープ剥離試験によって１００個中全く剥離しなかった場合には○、１〜５個剥離した場合は△、６個以上剥離した場合には×としている。 Table 3 shows the adhesion of the acrylic / olefin copolymer resin binder to the norbornene-based substrate according to the difference in the ratio of the acrylic monomer to the olefin monomer. Three types of substrates having different molecular structure end groups were used as norbornene-based substrates. In the adhesion test, each binder resin was formed on the transparent substrate 2 by a spin coating method so as to have a thickness of about 2 μm, and cut into a lattice shape with a cutter. In the case where 100 of 100 chips of the binder were not peeled at all by the tape peeling test, “◯”, when 1-5 were peeled, “Δ”, when six or more chips were peeled, “x”.

表３から、オレフィン系モノマ基材の末端基によって効果の現われ方は多少異なるが、アクリル系モノマ単独に比べ、オレフィン系モノマと共重合させることで密着性が改良されている。このことから、透明基板２を構成するモノマと同系統のモノマをバインダに含ませることで密着性が改良することが分かる。 From Table 3, the effect manifests somewhat depending on the terminal group of the olefin monomer substrate, but the adhesion is improved by copolymerizing with the olefin monomer compared to the acrylic monomer alone. From this, it can be seen that the adhesion is improved by including in the binder a monomer of the same system as the monomer constituting the transparent substrate 2.

表３
アクリル系モノマ割合［％ｗｔ］１００８０６０４０２００
オレフィン系モノマ割合［％ｗｔ］０２０４０６０８０１００
ノルボルネン系基板１ × × △ ○ ○ ○
ノルボルネン系基板２ × × △ ○ ○ ○
ノルボルネン系基板３ × × △ △ ○ ○
Table 3
Acrylic monomer ratio [% wt] 100 80 60 40 20 0
Olefin monomer ratio [% wt] 0 20 40 60 80 100
Norbornene substrate 1 × × △ ○ ○ ○
Norbornene substrate 2 × × △ ○ ○ ○
Norbornene substrate 3 × × △ △ ○ ○

［比較例２］
表４はポリエステル系バインダ、アクリル系バインダと、エステルモノマとシロキサン結合を有するモノマの共重合ポリマから成る有機／無機ハイブリッドバインダを用いた赤外線カットフィルタ１の高温高湿試験（６０℃、９０％）の耐久性試験結果を示している。評価は赤外光半値波長のシフト量（ｎｍ）を比較した。 [Comparative Example 2]
Table 4 shows a high-temperature and high-humidity test of an infrared cut filter 1 using an organic / inorganic hybrid binder comprising a polyester-based binder, an acrylic-based binder, and a copolymer polymer of an ester monomer and a monomer having a siloxane bond (60 ° C., 90%). The durability test results are shown. Evaluation was made by comparing the shift amount (nm) of half-wavelength of infrared light.

表４
２５０時間５００時間７５０時間１０００時間
ポリエステル系２．８３．９４．３４．４
アクリル系４．４５．２５．９６．１
有機／無機ハイブリッド１．２１．６２．１１．９
Table 4
250 hours 500 hours 750 hours 1000 hours Polyester 2.8 3.9 4.3 4.4
Acrylic 4.4 5.2 5.9 6.1
Organic / inorganic hybrid 1.2 1.6 2.1 1.9

各バインダはそれぞれ粘度が１０ｍＰａ・ｓとなるようにＭＥＫを添加した。更に、シアニン系色素を１.０ｗｔ％添加し作製した塗布液を、透明基板２であるＡｒｔｏｎ上にスピンコート法で、回転数２０００ｒｐｍ、３０秒で成膜し、その後に乾燥炉において乾燥・硬化させ、それぞれ光吸収構造体３を得た。 MEK was added so that each binder might have a viscosity of 10 mPa · s. Further, a coating solution prepared by adding 1.0 wt% of a cyanine dye was formed on an Arton transparent substrate 2 by spin coating at a rotational speed of 2000 rpm for 30 seconds, and then dried and cured in a drying furnace. Thus, a light absorbing structure 3 was obtained.

なお、ポリエステル系バインダ、アクリル系バインダ、有機／無機ハイブリッドバインダから作製した光吸収構造体３の水蒸気透過率は、それぞれ６．５、４０．０、２．６ｇ／ｍ²・ｄａｙである。 In addition, the water-vapor-permeation rate of the light absorption structure 3 produced from the polyester binder, the acrylic binder, and the organic / inorganic hybrid binder is 6.5, 40.0, 2.6 g / m ² · day, respectively.

この光吸収構造体３上に近赤外光反射構造体４ａを、光吸収構造体３の反対側の透明基板２上に近赤外光反射構造体４ｂをそれぞれ真空蒸着法で成膜した。なお、光吸収構造体３のみの分光変化を比較するため、同様の近赤外光反射構造体４ａ、４ｂを成膜している。 A near-infrared light reflecting structure 4a was formed on the light absorbing structure 3 and a near-infrared light reflecting structure 4b was formed on the transparent substrate 2 on the opposite side of the light absorbing structure 3 by vacuum deposition. In addition, in order to compare the spectral change of only the light absorption structure 3, the similar near-infrared light reflection structures 4a and 4b are formed.

表２において、実施例１で使用した有機／無機ハイブリッドバインダはポリエステル系バインダ、アクリル系バインダと比較すると、高温高湿試験における赤外光半値波長のシフト量（ｎｍ）が著しく小さいことが分かる。これは有機／無機ハイブリッドバインダが、ポリエステル系バインダやアクリル系バインダよりも水蒸気透過率が低く、バインダに分散された色素が水蒸気と触れることが少ないためである。 In Table 2, it can be seen that the organic / inorganic hybrid binder used in Example 1 has a remarkably small shift amount (nm) of the infrared half-value wavelength in the high-temperature and high-humidity test as compared with the polyester binder and the acrylic binder. This is because the organic / inorganic hybrid binder has a lower water vapor transmission rate than a polyester binder or an acrylic binder, and the pigment dispersed in the binder is less likely to come into contact with water vapor.

図３は実施例１の赤外線カットフィルタ１’であり、光吸収構造体３が透明基板２と近赤外光反射構造体４ｂの間に設けられている。 FIG. 3 shows the infrared cut filter 1 ′ according to the first embodiment, in which the light absorption structure 3 is provided between the transparent substrate 2 and the near infrared light reflection structure 4 b.

また、透明基板２として剛性が十分なものを使用した場合には、図４に示す変形例２の赤外線カットフィルタ１”のように、光吸収構造体３上に近赤外光反射構造体４ａ、４ｂの両分光機能を併せた近赤外光反射構造体４ｃを設けてもよい。 When a transparent substrate 2 having sufficient rigidity is used, a near-infrared light reflecting structure 4a is formed on the light-absorbing structure 3 as in the infrared cut filter 1 ″ of Modification 2 shown in FIG. You may provide the near-infrared-light reflection structure 4c which combined both the spectral functions of 4b.

このように作製した赤外線カットフィルタ１、１’、１”を光学系に配置する場合には、光吸収構造体３をゴースト光の主要因となる遷移領域を有する近赤外光反射構造体４ａ、４ｂと撮像素子１６との間に配置することで、よりゴースト光を低減できる。 When the infrared cut filters 1, 1 ′, 1 ″ thus produced are arranged in the optical system, the near-infrared light reflecting structure 4 a having a transition region that is a main cause of ghost light. 4b and the image pickup device 16 can be arranged to further reduce ghost light.

図５はデジタルカメラ等に用いられる光量調整装置を備えた撮像光学系を示し、実施例１で得られた赤外線カットフィルタ１が用いられている。光路上に、レンズ１１、光量絞り装置１２、レンズ１３〜１５、赤外線カットフィルタ１、撮像素子１６が順次に配列されている。 FIG. 5 shows an imaging optical system provided with a light amount adjusting device used for a digital camera or the like, and the infrared cut filter 1 obtained in the first embodiment is used. On the optical path, the lens 11, the light quantity diaphragm 12, the lenses 13 to 15, the infrared cut filter 1, and the image sensor 16 are sequentially arranged.

光量絞り装置１２には、絞り羽根支持板１７に一対の絞り羽根１８ａ、１８ｂが可動に取り付けられて、光を通過させる絞り開口部を形成している。絞り羽根１８ａには、絞り羽根１８ａ、１８ｂにより形成される開口部を通過する光量を減光することを目的としたＮＤ（Neutral Density）フィルタ１９が接着されている。この開口を通過した光は光束としてレンズ１３〜１５を通過し、赤外線カットフィルタ１を通過した後に、撮像素子１６において電気信号に変換される。 In the light quantity diaphragm device 12, a pair of diaphragm blades 18a and 18b are movably attached to the diaphragm blade support plate 17 to form a diaphragm opening through which light passes. An ND (Neutral Density) filter 19 is attached to the diaphragm blade 18a for the purpose of reducing the amount of light passing through the opening formed by the diaphragm blades 18a and 18b. The light that has passed through the opening passes through the lenses 13 to 15 as a light beam, passes through the infrared cut filter 1, and is then converted into an electrical signal by the image sensor 16.

また、赤外線カットフィルタ１は制御手段２０の出力によりフィルタ駆動部２１が動いて光路に対し進退自在とされている。赤外線カットフィルタ１は、本実施例のように可動としてもよいし、撮像素子１の近傍に固定的に配置してもよい。 In addition, the infrared cut filter 1 is configured such that the filter drive unit 21 is moved by the output of the control means 20 so that it can advance and retract with respect to the optical path. The infrared cut filter 1 may be movable as in this embodiment, or may be fixedly disposed in the vicinity of the image sensor 1.

例えば図５のように可動とした場合は、光量絞り装置１２を透過した光は、赤外線カットフィルタ１へと入射するが、被写体が明るいとき、即ち可視光における光量が十分なときは赤外線カットフィルタ１はフィルタ駆動部２１によって撮像光学系の光路上に挿入される。一方、被写体が暗いとき、つまり可視光における光量が不十分のときは赤外線カットフィルタ１を撮像光学系の光路上から退避させる。 For example, when it is movable as shown in FIG. 5, the light transmitted through the light amount diaphragm 12 enters the infrared cut filter 1, but when the subject is bright, that is, when the amount of visible light is sufficient, the infrared cut filter 1 is inserted into the optical path of the imaging optical system by the filter drive unit 21. On the other hand, when the subject is dark, that is, when the amount of visible light is insufficient, the infrared cut filter 1 is retracted from the optical path of the imaging optical system.

赤外線カットフィルタ１は可動、固定の何れにおいても、撮像素子１６の特性に合わせて、赤外線などの光量を制限し、適正な画像を得ることができるようになっている。 Regardless of whether the infrared cut filter 1 is movable or fixed, the amount of infrared rays or the like is limited in accordance with the characteristics of the image sensor 16 so that an appropriate image can be obtained.

１、１’、１” 赤外線カットフィルタ
２透明基板
３光吸収構造体
４ａ〜４ｃ近赤外光反射構造体
１２光量絞り装置
１６撮像素子
１８ａ、１８ｂ絞り羽根
１９ＮＤフィルタ
２１フィルタ駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 ', 1 "Infrared cut filter 2 Transparent substrate 3 Light absorption structure 4a-4c Near-infrared light reflection structure 12 Light quantity aperture device 16 Imaging element 18a, 18b Aperture blade 19 ND filter 21 Filter drive part

Claims

合成樹脂から成る透明基板と、光吸収色素をバインダ中に混合した光吸収構造体と、少なくとも１つの近赤外光反射構造体とを有する光学フィルタにおいて、前記バインダは有機モノマと無機成分を含むモノマとから成る共重合ポリマ又はブロック共重合ポリマであり、前記近赤外光反射構造体は屈折率が異なる２種類以上の無機薄膜を積層し、前記光吸収構造体は前記透明基板と前記近赤外光反射構造体の何れとも接着界面を有することを特徴とする光学フィルタ。 In an optical filter having a transparent substrate made of a synthetic resin, a light absorbing structure in which a light absorbing dye is mixed in a binder, and at least one near infrared light reflecting structure, the binder includes an organic monomer and an inorganic component. A copolymer or block copolymer composed of a monomer, wherein the near-infrared light reflecting structure is formed by laminating two or more kinds of inorganic thin films having different refractive indexes, and the light-absorbing structure is composed of the transparent substrate and the near-polymer film. An optical filter having an adhesive interface with any of the infrared light reflecting structures.

前記無機成分はシロキサン結合を有するモノマであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。 The optical filter according to claim 1, wherein the inorganic component is a monomer having a siloxane bond.

前記有機モノマは少なくとも前記透明基板を構成するモノマと同系統のモノマを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルタ。 The optical filter according to claim 1, wherein the organic monomer includes at least a monomer of the same system as the monomer constituting the transparent substrate.

前記光吸収構造体の水蒸気透過率は３ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光学フィルタ。 4. The optical filter according to claim 1, wherein the light absorption structure has a water vapor transmission rate of 3 g / m ² · day or less.

前記近赤外光反射構造体の少なくとも１つは、６００〜７５０ｎｍの波長の間に透過波長領域から不透過波長領域に遷移する遷移波長領域を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の光学フィルタ。 The at least one of the near-infrared light reflecting structures has a transition wavelength region that transitions from a transmission wavelength region to a non-transmission wavelength region between wavelengths of 600 to 750 nm. The optical filter according to claim 1.

前記光吸収構造体は前記近赤外光反射構造体の少なくとも前記遷移波長領域に吸収波長領域を有することを特徴とする請求項５に記載の光学フィルタ。 The optical filter according to claim 5, wherein the light absorption structure has an absorption wavelength region in at least the transition wavelength region of the near infrared light reflection structure.

前記近赤外光反射構造体は赤外線又は紫外線遮蔽機能を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の光学フィルタ。 The optical filter according to claim 1, wherein the near-infrared light reflecting structure has an infrared ray or ultraviolet ray shielding function.

光を通過させる開口部を形成する絞り羽根と、前記開口部を通過する光束の光量を制限する請求項１〜７の何れか１つの請求項に記載の前記光学フィルタと、前記光学フィルタを通過した光を電気信号に変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像光学系。 A diaphragm blade that forms an opening through which light passes, and the optical filter according to any one of claims 1 to 7 that restricts the amount of light flux that passes through the opening, and passes through the optical filter. An imaging optical system comprising: an imaging element that converts the processed light into an electrical signal.

前記光学フィルタの前記光吸収構造体は、６００〜７５０ｎｍの波長の間に透過波長領域から不透過波長領域に遷移する遷移波長領域を有する近赤外光反射構造体と前記撮像素子との間に配置したことを特徴とする請求項８に記載の撮像光学系。 The light absorption structure of the optical filter has a transition wavelength region that transitions from a transmission wavelength region to a non-transmission wavelength region between wavelengths of 600 to 750 nm and the imaging element. The imaging optical system according to claim 8, wherein the imaging optical system is arranged.