JP2021140177A - 光学フィルタおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分光透過率の入射角依存性を抑制するとともに、可視域の光吸収が少なく高透過率を示す光学フィルタ、及び該光学フィルタを備え、色再現性に優れた撮像装置。【解決手段】特定構造のスクアリリウム系化合物を含む近赤外吸収剤を含み、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長を有し、透過率が吸収極大波長で１０〜４０％、波長６００ｎｍで８０％以上、波長６５０ｎｍで５５％以上であり、透過率が５０％となる、波長６５０ｎｍ〜吸収極大波長における波長と吸収極大波長〜１１５０ｎｍにおける波長との差が５０ｎｍ以内である吸収層と、波長７２０〜１１５０ｎｍにおける透過率が５％以下であり、波長６８０〜７５０ｎｍにおける透過率が５０％となる波長が吸収層の特定波長と所定の関係を有し、波長６８０〜７５０ｎｍにおいて入射角３０°と０°の透過率５０％の波長差が２５ｎｍ以下である誘電体多層膜からなる反射層とを有する光学フィルタ。【選択図】図５Ａ

Description

可視光を透過し、近赤外光を遮断する光学フィルタ、および該光学フィルタを備えた撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラ等に搭載されるＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置では、色調を良好に再現し、かつ鮮明な画像を得るために、可視光を透過し、紫外光および近赤外光を遮蔽する光学フィルタが用いられている。

従来、光学フィルタとして、近赤外吸収剤を含有する吸収層と、紫外光および近赤外光を反射する誘電体多層膜からなる反射層とを備えた構成が知られている。これは、誘電体多層膜が有する入射光の角度によって分光透過率曲線を変化（シフト）させる性質、すなわち入射角依存性を、吸収層との併用により抑制する構成である。特に、固体撮像素子の感度および視感度の高い可視域透過帯から近赤外域反射帯に至る波長６６０〜７５０ｎｍ内である遷移波長域における分光透過率曲線の変化を抑制する効果を奏する。このような光学フィルタとしては、透過率の入射角依存性が極めて小さい吸収層の吸収波長領域を、反射層の近赤外反射波長領域に重ね、光の入射角依存性を抑制したものが開示されている（特許文献１）。

光学フィルタにおけるこの入射角依存性を抑制するため、上記遷移波長域における光吸収効果が得られるよう、近赤外吸収剤の種類および濃度と、誘電体多層膜からなる反射層を設計する。しかし、遷移波長域に吸収極大を有する近赤外吸収剤を含有する吸収層中の吸収剤濃度を調整し、吸収極大波長における透過率を１０％以下にした場合、該吸収極大波長周辺でも光吸収を有するため、可視域の長波長帯の光の透過率低下をもたらす。また、近赤外吸収剤の多くは可視域の短波長帯の光に対して弱い光吸収を示すため、吸収層中の吸収剤濃度の増加に伴い可視域の短波長帯の光に対する透過率低下をもたらす。

このため、従来の光学フィルタは、入射角依存性を抑制しようとするほど、可視域の透過率が低下するという問題があった。具体的には、波長６００〜７００ｎｍの透過率低下、あるいは、波長４２０〜４６０ｎｍの透過率低下をもたらし、撮像装置における感度低下を引き起こすおそれがあった。

特開２０１４−５２４８２号公報

したがって、本発明は、分光透過率の入射角依存性を抑制するとともに、可視光の光吸収が少なく高透過率を示す光学フィルタの提供を目的とする。特に、可視域と近赤外域の境界の７００ｎｍ付近で透過から遮断に遷移する領域の光の入射角依存性が抑制され、６００〜６８０ｎｍの可視域中の長波長帯の光の透過率低下が抑制された光学フィルタ、および該光学フィルタを備え、撮像画像の色再現性に優れた撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る光学フィルタは、近赤外吸収剤を含み下記（ｉ−１）〜（ｉ−４）の要件を満たす吸収層と、下記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす誘電体多層膜からなる反射層と、を有し、前記近赤外吸収剤が下記式（Ａ１）で示されるスクアリリウム系化合物を含むことを特徴とする。
（ｉ−１）波長４２０〜１１５０ｎｍの分光透過率曲線において、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）を有する。
（ｉ−２）前記波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０〜４０％の範囲内である。
（ｉ−３）波長６００ｎｍの光の透過率が８０％以上であり、波長６５０ｎｍの光の透過率が５５％以上である。
（ｉｉ−１）波長７２０〜１１５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５％以下となる反射帯を有する。
（ｉｉ−２）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とすると、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）である。（ただし、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長６５０ｎｍ〜λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）において吸収層の透過率が５０％となる波長であり、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）〜１１５０ｎｍにおいて吸収層の透過率が５０％となる波長である。）
（ｉｉ−３）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）とすると、前記λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）との差δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）は、０ｎｍ＜δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）≦２５ｎｍである。
（ｉ−４）吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０％のときの分光透過率曲線において、
λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）−λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）≦５０ｎｍである。

〔式（Ａ１）中の記号は以下のとおりである。
Ｘは、独立して１つ以上の水素原子が炭素数１〜１２のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていてもよい下記式（１）または式（２）で示される２価の有機基である。
−（ＣＨ_２）_ｎ１− …（１）
式（１）中ｎ１は、２または３である。
−（ＣＨ_２）_ｎ２−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ３− …（２）
式（２）中、ｎ２とｎ３はそれぞれ独立して０〜２の整数であり、ｎ２＋ｎ３は１または２である。
Ｒ^１は、独立して飽和環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１〜１２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、炭素数３〜１２の飽和環状炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基または炭素数７〜１３のアルアリール基を示す。
Ｒ^２およびＲ^３は、独立して水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
Ｒ^４は、独立して１つ以上の水素原子がハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい、少なくとも１以上の分岐を有する炭素数５〜２５の炭化水素基である。〕

本発明のさらに他の態様に係る撮像装置は、上記の光学フィルタを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、分光透過率の入射角依存性を抑制するとともに、可視光の光吸収が少なく高透過率を示す光学フィルタが得られる。特に、可視域と近赤外域の境界の７００ｎｍ付近で透過から遮断に遷移する領域の光の入射角依存性が抑制され、６００〜６８０ｎｍの可視光の透過率低下が抑制された光学フィルタが得られる。また、そのような光学フィルタを用いることで、色再現性に優れた撮像装置が得られる。

本発明の光学フィルタの一例を示す断面図である。 本発明の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 本発明の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 本発明の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 本発明の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 近赤外吸収剤の一例を含む吸収層においてＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算例を示す図である。 別の近赤外吸収剤を含む吸収層においてＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算例を示す図である。 さらに別の近赤外吸収剤を含む吸収層においてＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算例を示す図である。 実施形態の光学フィルタの第１の反射層の分光透過率の計算結果を示すグラフである。 実施形態の光学フィルタの第２の反射層の分光透過率の計算結果を示すグラフである。 実施例１の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 実施例２の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 実施例３の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 比較例１の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 比較例２の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 比較例３の光学フィルタの分光透過率の計算結果を示すグラフである。 本発明の撮像装置の一例を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の光学フィルタ（以下、「本フィルタ」ともいう）は、近赤外吸収剤を含み上記（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たす吸収層および反射層を有し、該反射層は上記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす誘電体多層膜からなる。

吸収層は、本フィルタの中に１層有してもよく、２層以上有してもよい。２層以上有する場合、各層は同じ構成であっても異なってもよい。例として、一方の層を、後述する近赤外吸収剤と透明樹脂を含む近赤外吸収層とし、もう一方の層を、後述する近紫外吸収剤と透明樹脂を含む近紫外吸収層としてもよい。また、吸収層は、それ自体が基板（樹脂基板）として機能するものでもよい。本明細書において、近赤外吸収剤を「ＮＩＲ吸収剤」、近紫外吸収剤を「ＵＶ吸収剤」、とそれぞれ略記することもある。

反射層は、吸収層と同様、１層有してもよく、２層以上有してもよい。２層以上有する場合、各反射層は同じ構成であっても異なってもよいが、通常、反射帯域の異なる複数の反射層で構成される。これら各反射層を構成する各誘電体多層膜中の各膜の光学膜厚の平均値は、反射帯域に応じて異なる。例として、一方を、波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外域のうち短波長帯の光を遮蔽する近赤外反射層とし、もう一方を、該近赤外域の長波長帯および近紫外域の両領域の光を遮蔽する近赤外・近紫外反射層としてもよい。

本フィルタは、透明基板をさらに有してもよい。この場合、本フィルタは、上記吸収層と上記反射層を、透明基板の同一主面上に有してもよく、異なる主面上に有してもよい。吸収層と反射層を同一主面上に有する場合、これらの積層順は特に限定されない。

本フィルタは、また他の機能層を有してもよい。他の機能層としては、例えば可視光の透過率損失を抑制する反射防止層が挙げられる。特に、吸収層が最表面の構成をとる場合には、吸収層と空気との界面で反射による可視光透過率損失が発生するため、吸収層上に反射防止層を設けるとよい。

次に、図面を用いて本フィルタの構成例について説明する。図１Ａは、吸収層１１の両主面上にそれぞれ第１の反射層１２ａおよび第２の反射層１２ｂを備えた光学フィルタ１０の構成例である。図１Ｂは、吸収層１１の一方の主面上に第１の反射層１２ａおよび第２の反射層１２ｂを備えた光学フィルタ２０の構成例である。

なお、「吸収層１１の一方の主面上に、第１の反射層１２ａ等の他の層を備える」とは、吸収層１１に接触して他の層が備わる場合に限らず、吸収層１１と他の層との間に、別の機能層が備わっている場合も含むものとする。以下の構成も同様である。ここで、光学フィルタ１０、光学フィルタ２０における吸収層１１は、この場合、後述するような透明基板としての機能を併せ持ってもよい。

図１Ｃは、透明基板１３の一方の主面上に第１の反射層１２ａを備え、透明基板１３の他方の主面上に吸収層１１および第２の反射層１２ｂを備えた光学フィルタ３０の構成例である。図１Ｄは、透明基板１３の一方の主面上に第１の反射層１２ａおよび第２の反射層１２ｂを備え、透明基板１３の他方の主面上に吸収層１１および反射防止層１４を備えた光学フィルタ４０の構成例である。図１Ｅは、透明基板１３の両主面上にそれぞれ第１の反射層１２ａおよび第２の反射層１２ｂを備え、第２の反射層１２ｂ上に吸収層１１および反射防止層１４を順に備えた光学フィルタ５０の構成例である。

図１Ａ〜図１Ｅは、いずれも２種類の異なる反射層が設けられている例である。前述のように、第１の反射層１２ａが上述した近赤外域の長波長帯および近紫外域の光を遮蔽する近赤外・近紫外反射層で、第２の反射層１２ｂが上述した近赤外域の短波長帯の光を遮蔽する近赤外反射層でもよい。第１の反射層１２ａと第２の反射層１２ｂの位置は特に限定されない。

本フィルタは、下記（１）〜（３）の要件の少なくとも１つを満たすとよく、少なくとも２つを満たすと好ましい。下記（１）〜（３）の要件すべてを満たすとより好ましい。

（１）波長４２０〜６００ｎｍにおける入射角０°の光および入射角３０°の光の平均透過率が９０％以上である。該平均透過率は９２％以上がより好ましく、９５％以上が特に好ましい。また、波長４２０〜６００ｎｍにおける入射角０°の光および入射角３０°の光の透過率は、６０％以上であればよく、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。

（２）波長６００ｎｍにおける、入射角０°の光の透過率および入射角３０°の光の透過率がいずれも８０％以上である。該透過率は８５％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。
（３）波長６００ｎｍ以上において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、５ｎｍ以下である。該波長差の絶対値は４ｎｍ以下がより好ましく、２ｎｍ以下が特に好ましい

本フィルタは、好ましくは、（４）波長６５０〜７２０ｎｍの光における１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率の差の絶対値の平均値△Ｔが１０％以下である。
波長λで入射角θの光に対する光学フィルタの透過率をＴ（λ、θ）と記すと、波長λで入射角０°と３０°の透過率差の絶対値△ｔ（λ）は｜Ｔ（λ、０°）−Ｔ（λ、３０°）｜で示される。すなわち、△Ｔは以下の計算式で示される。
△Ｔ＝｛△ｔ（６５０）＋△ｔ（６６０）＋△ｔ（６７０）＋△ｔ（６８０）＋△ｔ（６９０）＋△ｔ（７００）＋△ｔ（７１０）＋△ｔ（７２０）｝／８

△Ｔは、波長６５０〜７２０ｎｍの光において入射角０°の分光透過率曲線と入射角３０°の分光透過率曲線で囲まれた領域の面積に比例する。△Ｔが１１％以下であると可視域から近赤外域に遷移する遷移波長領域の光に対する入射角０°と入射角３０°の波長シフト量が少ないと言える。△Ｔはより好ましくは９％以下である。

本フィルタは、さらに、下記要件（５）および（６）の少なくとも１つを満たすとよく、２つを満たすとより好ましい。

（５）入射角０°の分光透過率曲線において、波長３５０〜３９０ｎｍの光の平均透過率が５％以下である。該平均透過率は、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。
（６）入射角０°〜３０°の分光透過率曲線において、波長７２０〜１１５０ｎｍの光の平均透過率が５％以下である。該平均透過率は、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。

また、入射角０°の分光透過率曲線における、波長３５０〜３９０ｎｍの光の透過率は、１５％以下であればよく、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。さらに、入射角０°〜３０°の分光透過率曲線における、波長７２０〜１１５０ｎｍの光の透過率は、１５％以下であればよく、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。

次に、吸収層、反射層、透明基板および反射防止層について説明する。

＜吸収層＞
吸収層は、ＮＩＲ吸収剤を含み、（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たす。
（ｉ−１）波長４２０〜１１５０ｎｍの分光透過率曲線において、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）を有する。
（ｉ−２）前記波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０〜４０％の範囲内である。
（ｉ−３）波長６００ｎｍの光の透過率が８０％以上であり、波長６５０ｎｍの光の透過率が５５％以上である。

吸収層は、ＮＩＲ吸収剤と、透明樹脂とを含み、典型的には、透明樹脂中にＮＩＲ吸収剤が均一に溶解または分散した層である。なお、吸収層は、ＮＩＲ吸収剤以外の吸収剤、例えば、ＵＶ吸収剤を含有してもよい。

ＮＩＲ吸収剤を含む吸収層の光学的性質は、屈折率ｎと消衰係数κを用いた複素屈折率ｎ−ｉκ（ただし、ｉは虚数単位である。）で表され、該ＮＩＲ吸収剤の消衰係数κの波長（λ）依存性に応じた光吸収にともない分光透過率が変化する。なお、本明細書における屈折率とは、波長５８９ｎｍの光に対する屈折率を意味する。ＮＩＲ吸収剤が透明樹脂中の厚さ方向に吸収剤濃度Ｃで均一に分散された吸収層の厚さをＬとすると、吸収層の分光透過率Ｔ（λ）は、Ｔ（λ）＝ｅｘｐ（−４πκＬ／λ）で示される。

ここで、α＝４πκ／λは吸収係数であり、常用対数を用いて表記する場合はＴ（λ）＝１０^−βＬとなり、吸収係数βはαにｌｏｇ_１０（ｅ）＝０．４３４を乗じた値に相当する。また、吸光度Ａは−ｌｏｇ_１０｛Ｔ（λ）｝＝βＬで示される。吸収係数αおよびβは、吸収層中の吸収剤濃度Ｃにより変化する。すなわち、吸収層の分光透過率は、吸収層中の吸収剤濃度Ｃおよび吸収層の厚さＬにより調整でき、複数のＮＩＲ吸収剤を含む場合も同様である。

本実施形態においては、７２０〜１１５０ｎｍの近赤外光を遮断し、４４０〜６４０ｎｍの可視光が高透過率となるように、吸収層を設計することが望まれる。しかし、ＮＩＲ吸収剤の消衰係数κは固有の波長依存性を示し、可視光に対して高透過率を維持するとともに、吸収によって広域の近赤外光を十分に遮断できない。

そこで、本発明においては、吸収層を、上記（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たように設計する。
（ｉ−１）は、吸収層における吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の規定であり、これは、吸収層に含まれるＮＩＲ吸収剤の吸収極大波長による。

すなわち、吸収層の設計においては、波長４２０〜１１５０ｎｍの分光透過率曲線において、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長を有するＮＩＲ吸収剤を用い、可視光の高透過率化を優先する。この場合、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０〜４０％の範囲内であり、波長６００ｎｍの光の透過率が８０％以上、波長６５０ｎｍの光の透過率が５５％以上となるよう、吸収層中のＮＩＲ吸収剤濃度Ｃと吸収層の厚さＬを調整する。

なお、ＮＩＲ吸収剤の分光透過率曲線は、例えば、ＮＩＲ吸収剤をジクロロメタンに溶解した溶液を用いて測定できる。以下、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長を有するＮＩＲ吸収剤をＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）という。吸収層は、少なくとも１種のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）を含有する。吸収層は２種類以上のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）を含有してもよく、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）以外の吸収剤を含有してもよい。

以下、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）における吸収層の透過率をＴ_ｍｉｎと示す。また、波長Ｘｎｍにおける透過率をＴ_Ｘと示す。例えば、波長６００ｎｍの透過率をＴ_６００と示す。Ｔ_ｍｉｎが１０〜４０％の範囲内であれば、近赤外域と可視域の境界付近の近赤外光を所期のレベルに遮蔽しながら、可視域全体、例えば４４０〜６４０ｎｍの波長領域全体に亘る透過率を高く維持でき、（ｉ−３）の要件を達成しやすい。Ｔ_ｍｉｎは２０〜３０％がより好ましい。

また、吸収層が（ｉ−３）の要件を満たすことで、ともに用いる反射層の入射角依存性を抑制しやすくなる。上記吸収層の設計において、吸収層のＴ_６００は、好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。また、吸収層のＴ_６５０は、好ましくは６０％以上である。

ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）を用いて、上記（ｉ−２）および（ｉ−３）の要件を満たす吸収層、すなわち、Ｔ_ｍｉｎが１０〜４０％の範囲であり、Ｔ_６００が８０％以上、かつＴ_６５０が５５％以上の吸収層を設計するには、吸収層中のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）濃度Ｃと吸収層の厚さＬを調整する。具体的には、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）濃度Ｃと吸収層の厚さＬの積Ｃ×Ｌ（以下、「ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬ」とも記す。）を指標として設計する。

波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長を有するＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）は、通常、上記吸収極大波長の前後の特定の波長域に高い吸収を有し、可視域で吸収が小さく、さらに吸収極大波長より長波長側の領域で吸収が低下する。このような吸光特性のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）を含む吸収層は、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを増やすと吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が低下するとともに吸収波長帯域が拡大し、吸収極大波長近傍の遮光性が向上する。一方、４４０〜６４０ｎｍの可視光の透過率の低下を招き、特に、視感度が比較的高い５８０〜６６０ｎｍ波長光の透過率の低下が顕著になりやすい。したがって、本フィルタの吸収層では、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを減少させて、Ｔ_ｍｉｎを１０〜４０％の範囲にすることで、Ｔ_６００が８０％以上、かつＴ_６５０が５５％以上の吸収特性を達成している。

そして、本フィルタでは、吸収層において、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）の吸収特性が可視光の透過率低下を抑えるようにＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整するため、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）近傍の吸収波長帯の透過光が発生しやすい。しかし、近赤外域の遮光性が不十分となる部分を、反射層の反射特性で補っている。すなわち、本フィルタは、（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす反射層、とくに、後述の第１の反射層と第２の反射層のような複数の反射層を備えることで、広い波長領域の入射光を遮断できる。

なお、吸収層は、吸収極大波長が異なる複数の吸収剤を用いて吸収波長領域を拡大する構成でもよい。ただし、吸収層が、複数のＮＩＲ吸収剤を含有し、可視域におけるＮＩＲ吸収剤固有の残留吸収を有すると、可視光の透過率を低下させる場合があるため、これらを考慮してＮＩＲ吸収剤を選択し、吸収層中の濃度および吸収層の厚さも考慮する。

ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）としては、これを含有する吸収層が上記（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たす限り、特に制限されない。ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）としては、シアニン系化合物、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、ジイモニウム系化合物、ポリメチン系化合物、フタリド化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、インドフェノール系化合物、スクアリリウム系化合物等が挙げられる。

本フィルタに好適なＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）の具体例としては、ＫＯＤＡＫ社のＩＲＤシリーズの０５、２２等、Ｅｐｏｌｉｎ社のＥｐｏｌｉｇｈｔ^ＴＭシリーズの６０８４、４０３７、ＱＣＲ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社のＮＩＲシリーズのＮＩＲ７２８Ａ、ＮＩＲ７２０Ｂ（以上、商品名）等が挙げられる。

また、下記一般式（Ａ１）で示されるスクアリリウム系化合物（以下、「スクアリリウム系化合物（Ａ１）」ともいう。）も、本実施形態のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）として好適である。

式（Ａ１）中の記号は以下のとおりである。
Ｘは、独立して１つ以上の水素原子が炭素数１〜１２のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていてもよい下記式（１）または式（２）で示される２価の有機基である。
−（ＣＨ_２）_ｎ１− …（１）
式（１）中ｎ１は、２または３である。
−（ＣＨ_２）_ｎ２−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ３− …（２）
式（２）中、ｎ２とｎ３はそれぞれ独立して０〜２の整数であり、ｎ２＋ｎ３は１または２である。
Ｒ^１は、独立して飽和環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１〜１２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、炭素数３〜１２の飽和環状炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基または炭素数７〜１３のアルアリール基を示す。
Ｒ^２およびＲ^３は、独立して水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
Ｒ^４は、独立して１つ以上の水素原子がハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい、少なくとも１以上の分岐を有する炭素数５〜２５の炭化水素基である。

スクアリリウム系化合物（Ａ１）は、可視域と近赤外域との境界付近における傾斜が急峻であり、かつ近赤外光に対する遮蔽能も高い。そのため、吸収層は、該化合物を少量添加しても優れた吸収特性を有し、光学フィルタの薄型化および小型化が図れる。さらに、スクアリリウム系化合物（Ａ１）は、耐熱性に優れるため、熱プロセス中の分光透過率の変化も抑制できる。

吸収層は、少なくともＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）と透明樹脂を含有する。透明樹脂としては、種々の樹脂材料を使用できる。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、およびポリエステル樹脂等が挙げられる。透明樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。

吸収層を設計する際には、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）の吸収特性に応じて、（ｉ−２）および（ｉ−３）の要件を満たすように、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）と透明樹脂を含有する吸収層のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整する。

ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬによるが、透明樹脂１００質量部に対する、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）の含有量は、０．０１〜２０質量部が好ましく、０．０５〜１５質量部がより好ましく、１〜１０質量部がより一層好ましい。

吸収層の膜厚は、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬにより、使用する装置内の配置スペースや要求される吸収特性等に応じて適宜定められる。吸収層の膜厚は、０．１〜１００μｍが好ましい。

吸収層は、例えば、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）および透明樹脂または透明樹脂の原料成分を溶媒に分散し、溶解させて調製した塗工液を、基材上に塗工し、乾燥させたりして製造できる。基材は、透明基板でもよく、吸収層作製時のみに使用される剥離性の支持基材でもよい。なお、吸収層が任意成分を含む場合、塗工液が該任意成分を含有する。

ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）と透明樹脂を用いて、吸収層のＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを（ｉ−２）および（ｉ−３）の要件を満たすように調整する具体例を、上に例示したＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）を用いて説明する。

図２Ａは、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）として吸収極大波長が７００ｎｍのスクアリリウム系化合物（Ａ１）を含む吸収層について、吸収極大波長での透過率が４０％、１０％、１％、０．１％となるようにＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算結果である。

図２Ａは、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の透過率が０．１％以上となるＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬであれば、Ｔ_６００≧８０％かつＴ_６５０≧５５％を満たすことを示す。しかし、４８０ｎｍ以下の可視域に残留する吸収の影響で該波長の光の透過率が低下する。すなわち、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０％以上４０％以下となるＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整することにより、近赤外域と可視域の境界付近の近赤外光を所期のレベルに遮蔽しつつ、可視域全体、例えば４４０〜６４０ｎｍの波長域全体に亘る光の透過率を高く維持できる。具体的には、吸収層のＴ_６００、Ｔ_６５０および４２０〜４８０ｎｍの可視短波長域の光の透過率が所期のレベルに担保される。

図２Ｂは、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）として吸収極大波長が６９５ｎｍのＥｐｏｌｉｎ社のフタロシアニン色素Ｅｐｏｌｉｇｈｔ６０８４を含む吸収層について、吸収極大波長での透過率が４０％、１０％、１％となるようにＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算結果である。

図２Ｂは、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が略１５％以上４０％以下となるＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬであれば、近赤外域と可視域の境界付近の近赤外光を所期のレベルに遮蔽しつつ、Ｔ_６００≧８０％かつＴ_６５０≧５５％を満たすことを示す。また、４１０〜４８０ｎｍの可視域の短波長帯の光でも８０％以上の透過率を維持する。

図２Ｃは、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）として吸収極大波長が７２８ｎｍのＱＣＲ ｓｏｌｕｔｉｏｎ社のＮＩＲ７２８Ａを含む吸収層について、吸収極大波長での透過率が４０％、１０％、１％となるようにＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬを調整したときの分光透過率の計算結果である。

図２Ｃは、吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の透過率が略１５％以上４０％以下となるＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）実効厚ＣＬであれば、近赤外域と可視域の境界付近の近赤外光を所期のレベルに遮蔽しつつ、Ｔ_６００≧８０％かつＴ_６５０≧５５％を満たすことを示す。また、波長４００〜６００ｎｍの可視光でも８５％以上の透過率を維持する。

ここで、本フィルタが固体撮像素子とともに用いられる場合、固体撮像素子は、人間の眼に感度がない波長３５０〜３９０ｎｍの近紫外光にも感度を有するため、本フィルタを透過した近紫外光は固体撮像素子で検知され、高精度な色再現性の妨げになる場合がある。したがって、本フィルタの吸収層は、波長３５０〜３９０ｎｍの近紫外光を遮断し、波長４２０ｎｍ以上の可視光に対して高透過率となるように、波長３５０〜６００ｎｍの分光透過率曲線において、波長３７０〜４０５ｎｍに吸収極大波長を有するＵＶ吸収剤（以下、ＵＶ吸収剤（ＤＵ）ともいう。）を含むことが好ましい。なお、ＵＶ吸収剤の分光透過率曲線は、例えば、ＵＶ吸収剤をジクロロメタンに溶解した溶液を用いて測定できる。

本フィルタに好適なＵＶ吸収剤（ＤＵ）の具体例としては、Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ社のＳＤＡ３３８２およびＭＳＡ３１４４、ＱＣＲ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社のＵＶ３８６ＡおよびＵＶ３８６ＢやＵＶ３８６Ａ、Ｃｈｉｂａ社のＴＩＮＵＶＩＮ４７９（以上、商品名）、メロシアニン系色素、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、オキザニリド系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、無機系紫外線吸収剤等が挙げられる。

これらはいずれも、前述した分光透過率曲線において、波長３７０〜４０５ｎｍに吸収極大波長を有するとともに、４４０〜６４０ｎｍの可視域の光吸収がほとんどなく、かつ３９０〜４２０ｎｍの波長領域で比較的急峻な透過率変化が得られることから、ＵＶ吸収剤（ＤＵ）として好適である。

また、本フィルタは、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）の吸収極大波長より長波長側で、例えば、波長７５０ｎｍ超１０００ｎｍ以下に吸収極大波長を有し、可視光の吸収が少ないＮＩＲ吸収剤（以下、ＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）ともいう。）を併せて用いてもよい。なお、ＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）は、吸収層に含有させたときに可視光に吸収が残留する場合、少なくとも波長４５０〜５５０ｎｍの光の透過率が９０％以上となるようにＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）の実効厚比ＣＬを調整できることが前提となる。

例えば、ＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）としては、ＫＯＤＡＫ社のＩＲＤシリーズの０４、７９等、Ｅｐｏｌｉｎ社のＥｐｏｌｉｇｈｔ^ＴＭシリーズの５５４７、５５８８等、ＱＣＲ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社のＮＩＲシリーズの９０７Ｂ、９１０Ｃ等、Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ社のＳＤＡ８６３０等、Ｅｘｃｉｔｏｎ社のＮＰ８００、ＩＲＡ８６８（以上、商品名）等が挙げられる。

吸収層中の吸収剤の全量に対するＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）およびＵＶ吸収剤（ＤＵ）の割合は、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）との合計で３〜１００質量％が好ましい。また、透明樹脂１００質量部に対し、ＮＩＲ吸収剤（ＤＢ）およびＵＶ吸収剤（ＤＵ）は、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）との合計で０．０１〜２０質量部が好ましく、０．０５〜１５質量部がより好ましく、１〜１０質量部がより一層好ましい。

なお、本フィルタが備える吸収層は、（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たすように設計されるが、上記吸収層のみでは、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）を含む近赤外域の遮光性が不十分となる。さらに、上記吸収層のみでは、固体撮像素子が感度を有する波長３５０〜１１５０ｎｍの光のうち、波長３５０〜３９０ｎｍの近紫外光、および波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）より長波長側の近赤外光の遮光が不十分である。

＜反射層＞
上記のように、吸収層のみで不十分な遮光性を改善するため、本フィルタは、以下の（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす反射層を併用する。反射層は、可視光を透過し、近紫外光および近赤外光の遮光性を向上させる機能を備えるので、本フィルタを備えた撮像装置では、固体撮像素子が可視光のみ有効に検知できる。

（ｉｉ−１）波長７２０〜１１５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５％以下となる反射帯を有する。
（ｉｉ−２）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とすると、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）である。（ただし、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長６５０ｎｍ〜λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光において吸収層の透過率が５０％となる波長であり、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）〜１１５０ｎｍにおいて吸収層の透過率が５０％となる波長である。）
（ｉｉ−３）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角３０°の光に対する透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）とすると、前記λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）との差δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）は、０ｎｍ＜δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）≦２５ｎｍである。

本フィルタは、吸収層と併用して用いる反射層が（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の条件を満たすことにより、入射角０°〜３０°における、波長６８０〜７５０ｎｍの光に対する透過率変化は僅かで、波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外光に対して安定した遮光性が得られる。以下、「反射層」は「誘電体多層膜からなる反射層」を意味する。

反射層は（ｉｉ−１）の要件を満たすことで、吸収層のみでは十分に遮断できない近赤外光の遮光性を改善する。反射層において、波長７２０〜１１５０ｎｍで入射角０°の光に対する透過率が１５％以下となる反射帯の幅は、３００ｎｍ以上が好ましく、３５０ｎｍ以上がより好ましい。反射層は、波長７００〜１１５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する平均透過率が、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。

反射層は（ｉｉ−２）の要件を満たすことで、吸収層の吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）付近で生じる光漏れの遮光性が改善する。（ｉｉ−２）の要件は、吸収層の吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）を含む透過率５０％以下の波長域λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）〜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）の波長幅が２０ｎｍより広くなるように実効厚ＣＬが調整されたＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）に対し、反射層の入射角０°の光に対する透過率が５０％となる透過可視波長帯から反射近赤外波長帯の遷移領域の波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）を規定する。その結果、入射角が例えば３０°まで増加して反射層の波長λ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）が波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）より短波長側にシフトしても、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）付近の遮光性が維持できる。

（ｉｉ−２）では、反射層の透過率が５０％となる波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）を用いたが、高い遮光性を得るためには透過率が２０％となる波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）を用いるのがより好ましく、１０％となる波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ１０％）がさらに好ましい。すなわち、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）がより好ましく、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ１０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）がさらに好ましい。

反射層が（ｉｉ−３）の要件を満たすことで、反射層において入射角の増加にともない分光透過率曲線の反射帯が短波長側にシフトする入射角依存性が小さくなる。δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）は、２５ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１５ｎｍ以下がさらに好ましい。

本フィルタにおける反射層は、（ｉｉ−３）の要件を満たすことで、入射角依存性や偏光依存性が十分に小さく、（ｉｉ−１）、（ｉｉ−２）の要件と合せることで、可視光の分光透過率曲線を維持し、不要な近紫外光および近赤外光の高い遮光性を示す。

反射層の入射角依存性に関し、以下の（ｉｉ−４）を満たすことが好ましい。
（ｉｉ−４）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光の透過率が２０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）とし、入射角３０°の光の透過率が２０％となる波長をλ_Ｒ（３０°＿Ｔ２０％）とすると、λ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）とλ_Ｒ（３０°＿Ｔ２０％）との差δλ_ＲＳｈ（Ｔ２０％）は、０ｎｍ＜δλ_ＲＳｈ（Ｔ２０％）≦２２ｎｍである。
δλ_ＲＳｈ（Ｔ２０％）は、２０ｎｍ以下が好ましく、１５ｎｍ以下がより好ましい。

反射層は、近赤外域の特定の波長λ_０の光に対し光学膜厚がλ_０／４となるような誘電体多層膜の構成にすると、λ_０近傍だけでなくλ_０／３近傍にも反射帯が生成される。この反射層の特性により、一群の誘電体多層膜は、波長３９０ｎｍ以下の近紫外光および波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外光に対して安定した遮光性が得られる。

誘電体多層膜の材料は、可視光透過率が高く、高屈折率の誘電体膜の屈折率と低屈折率の誘電体膜の屈折率を各々、ｎ_Ｈ、ｎ_Ｌとしたとき（ｎ_Ｈ−ｎ_Ｌ）／（ｎ_Ｈ＋ｎ_Ｌ）が大きいと、後述する所定の近赤外反射帯幅Δλ_ＮＩＲの確保や高い反射率が得られやすい。

以下、高屈折率の誘電体膜は「高屈折率層」、低屈折率の誘電体膜は「低屈折率層」ともいう。各層の屈折率は、例えば、ｎ_Ｈを２以上とし、ｎ_Ｌを１．６以下とする。ｎ_Ｈ≧２．１５の高屈折率層は、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ等により構成できる。低屈折率層は、ｎ_Ｌ＝１．４６のＳｉＯ_２以外にｎ_Ｌ≦１．３８のＮａ_５Ａｌ_３Ｆ_１４、Ｎａ_３ＡｌＦ_６、ＭｇＦ_２等により構成できる。また、誘電体多層膜中には、分光透過率曲線の調整、膜応力低減、密着性向上等の目的で、高屈折率層、低屈折率層以外に、中間屈折率を示す誘電体膜を含んでもよい。

誘電体多層膜は、高屈折率層と低屈折率層とからなる単位屈折率層が複数積層され、単位屈折率層の全層数が１５以上とする。さらに、単位屈折率層における高屈折率層の光学膜厚をｎ_Ｈｄ_Ｈ、低屈折率層の光学膜厚をｎ_Ｌｄ_Ｌとしたとき、誘電体多層膜におけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位屈折率層の層数が１０以上である構成が好ましい。以下該構成の誘電体多層膜を「誘電体多層膜Ａ」という。

誘電体多層膜Ａによれば、上記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件、さらには（ｉｉ−４）の要件を容易に満たす。なお、誘電体多層膜Ａにおいて、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧５を満足する単位屈折率層の層数が１５以上の構成がより好ましい。

誘電体多層膜Ａにおける単位屈折率層の層数は８０以下が好ましく、５０以下がより好ましい。また、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位屈折率層の層数は６０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。さらに、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧５を満足する単位屈折率層の層数は５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。

誘電体多層膜Ａにおけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位屈折率層全体におけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値は４〜１２が好ましく、６〜１０がより好ましい。誘電体多層膜Ａにおける個々の単位屈折率層のｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌは、０．１〜２０が好ましく、０．１〜１３が好ましい。

誘電体多層膜Ａにおける高屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈの平均値は、１０〜５００ｎｍが好ましく、１０〜４００ｎｍがより好ましい。誘電体多層膜Ａにおける低屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値、１００〜５００ｎｍが好ましく、２００〜３５０ｎｍがより好ましい。誘電体多層膜Ａにおける個々の高屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈは、１０〜４００ｎｍが好ましく、個々の低屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌは２０〜２００ｎｍが好ましい。

また、反射層は、波長７２０〜１１５０ｎｍの光に対して、高反射性を示す４００ｎｍ程度の反射帯幅Δλ_ＮＩＲを確保するため、最大反射波長λ_０が異なる２種の誘電体多層膜を含む構成でもよい。具体的に、該構成の反射層は、近赤外域のうち、短波長側の反射帯用の第１の反射層と、長波長側の反射帯用の第２の反射層の２種（群）の誘電体多層膜を含む。本フィルタにおいて、反射層における（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−４）の要件は、第１の反射層のみで満たす。ただし、本フィルタの反射層は、第１の反射層と第２の反射層を組み合わせて（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−４）の要件を満たす構成でもよい。

図１Ａ〜１Ｅに構成例を示す本フィルタは、いずれも第１の反射層１２ａと第２の反射層１２ｂを有する。例えば、第１の反射層１２ａを、波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外域の短波長側の光の反射帯用の反射層として、上記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−４）の要件を満たす誘電体多層膜Ａで構成できる。第２の反射層１２ｂは、波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外域の長波長側の光および近紫外光の反射帯用の反射層として設計できる。

第２の反射層１２ｂとしては、例えば、屈折率が２以上の高屈折率層と屈折率が１．６以下の低屈折率層とからなる単位屈折率層を複数積層した以下の誘電体多層膜（以下、「誘電体多層膜Ｂ」ともいう）が挙げられる。誘電体多層膜Ｂにおける単位屈折率層の全層数は、紫外線光および近赤外光を効果的に遮蔽する観点から、３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、誘電体多層膜Ｂにおける単位屈折率層の全層数は、生産性等との観点から、５５以下が好ましく、５０以下がより好ましい。

誘電体多層膜Ｂにおける単位屈折率層の全体のｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値は、０．７〜１．３が好ましく、０．８〜１．２がより好ましい。また、誘電体多層膜Ｂにおける個々の単位屈折率層のｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ値は、０．１〜５が好ましく、０．１〜３が好ましい。

誘電体多層膜Ｂにおける高屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈの平均値は、１００〜３００ｎｍが好ましく、１６０〜２６０ｎｍがより好ましい。また、誘電体多層膜Ｂにおける低屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値は、１００〜３００ｎｍが好ましく、１８０〜２８０ｎｍがより好ましい。

誘電体多層膜Ｂにおける個々の高屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈは、１０〜３５０ｎｍが好ましく、２０〜３００ｎｍがより好ましい。誘電体多層膜Ｂにおける個々の低屈折率層の光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌについては、２０〜４００ｎｍが好ましく、３０〜３５０ｎｍがより好ましい。

＜透明基板＞
本フィルタに透明基板を用いる場合、透明基板は、略４００〜７００ｎｍの可視光を透過すれば、構成する材料は特に制限されず、近赤外光や近紫外光を吸収する材料でもよい。例えば、ガラスや結晶等の無機材料や、透明樹脂等の有機材料が挙げられる。また、透明基板の形状も特に限定されず、ブロック状、板状、フィルム状でもよく、それの厚さは、例えば、０．０３〜５ｍｍが好ましく、薄型化の観点からは、０．０３〜０．５ｍｍがより好ましい。また、透明基板は、光学フィルタとしての光学特性、機械特性等の長期にわたる信頼性に係る形状安定性の観点、フィルタ製造時のハンドリング性等から無機材料が好ましい。加工性の観点から、板厚０．０５〜０．５ｍｍのガラスが好ましい。

また、ガラスとしては、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換により、ガラス板主面に存在するイオン半径が小さいアルカリ金属イオン（例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン）を、イオン半径のより大きいアルカリイオン（例えば、Ｌｉイオンに対してはＮａイオンまたはＫイオンであり、Ｎａイオンに対してはＫイオンである。）に交換して得られる化学強化ガラスを使用してもよい。

透明基板として使用できる透明樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート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、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

透明基板に使用できるガラスとしては、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラス等にＣｕＯ等を添加した吸収型のガラス（近赤外線吸収ガラス）、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。なお、「リン酸塩系ガラス」は、ガラスの骨格の一部がＳｉＯ_２で構成されるケイリン酸塩ガラスも含む。本フィルタは、透明基板が近赤外線吸収ガラスの場合、透明基板を吸収層としてもよい。

また、透明基板に使用できる結晶材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイア等の複屈折性結晶が挙げられる。透明基板の光学特性は、上記吸収層、反射層等と積層して得られる光学フィルタとして、前述した光学特性を有するとよい。

＜反射防止層＞
反射防止層は、吸収層の表面に形成される場合、空気と、吸収層との界面で屈折率差に応じて生じる４％程度のフレネル反射損失を、略４００〜７００ｎｍ可視域全域における入射角０°〜３０°の入射光に対し、略１．５％以下の反射率に低減する機能が得られる構成が好ましい。

反射防止層は、透明基板の一方の面が空気と接する光学フィルタの構成でも、透明基板と空気との間に備えられるとよく、誘電体材料を用い、薄膜の光干渉を利用できる。特に、略４００〜７００ｎｍの可視域全域で有効な反射防止効果を得るためには、例えば、屈折率の異なる誘電体膜を３〜９層で総膜厚が２００〜４００ｎｍ程度となるように積層すればよい。誘電体多層膜からなる反射防止層を吸収層の表面に直接形成する場合、吸収層の透明樹脂の劣化を抑制するため、低膜応力となる成膜条件および総膜厚を薄くする設計が好ましい。なお、反射防止層は、誘電体多層膜からなる構成に限らず、モスアイ構造と呼ばれる反射防止構造でもよい。さらに、ＳｉＯ_２やＭｇＦ_２を、ナノサイズの微細粒子で粗な構造を形成可能なゾル−ゲル法等の成膜法によりさらに屈折率を低下させ、屈折率ｎが１．２〜１．３の誘電体膜としてもよい。

本フィルタは、好ましくは、上記（１）〜（３）の特性を有し、さらに上記（４）〜（６）の特性を有する。その結果、本フィルタは、分光透過率の入射角依存性を低減し、紫外光および近赤外波長光を遮断するとともに可視光の透過率を向上できる。

本フィルタは、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に使用できる。また、本フィルタは、例えば、撮像レンズと固体撮像素子との間に配置されたり、撮像装置の固体撮像素子、撮像レンズ等に粘着剤層を介して直接貼着されたりして使用できる。

以下に図７を参照しながら、本フィルタを撮像レンズと固体撮像素子との間に配置して用いた本発明の撮像装置の一例を説明する。

図７は、上記光学フィルタ３０を用いた撮像装置を例示する断面図である。この撮像装置１００は、固体撮像素子２１と、その前面に以下の順に、光学フィルタ３０と、撮像レンズ２３を有し、さらにこれらを固定する筐体２４とを有する。固体撮像素子２１は図示されないが光入射側の画素毎にＲＧＢカラーフィルタを備える。

撮像レンズ２３は、筐体２４の内側にさらに設けられたレンズユニット２２により固定されている。光学フィルタ３０は固体撮像素子２１側に第２の反射層１２ｂが、撮像レンズ２３側に第１の反射層１２ａが位置するように配置されている。固体撮像素子２１と、撮像レンズ２３とは、光軸Ｘに沿って配置されている。このようにＮＩＲフィルタを装置に設置する際の方向については、設計に応じて適宜選択される。

［実施例１］
図１Ｃに示す光学フィルタ３０を製造する。
屈折率１．５２で厚さ２００μｍのホウケイ酸ガラスＤ２６３Ｔｅｃｏ（ショット社）からなる透明基板１３の片面に、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）としてスクアリリウム系化合物（Ａ１）と、ＵＶ吸収剤（ＤＵ）としてＳＤＡ３３８２とを含む吸収層１１を形成する。なお、本例で用いたスクアリリウム系化合物（Ａ１）は、図２Ａの特性を示すスクアリリウム系化合物（Ａ１）を用いる。

まず、スクアリリウム系化合物（Ａ１）およびＳＤＡ３３８２と、屈折率１．４９のアクリル樹脂の１５質量％シク口ヘキサノン溶液とを、スクアリリウム系化合物（Ａ１）およびＳＤＡ３３８２がアクリル樹脂１００質量部に対して合計で０．０１〜２０質量部となる範囲で調整して混合した後、室温にて撹拌・溶解することで塗工液を得る。得られた塗工液を、透明基板１３の表面にダイコート法により塗布し、１５０℃で３０分間加熱乾燥させ膜厚１０μｍの吸収層１１を形成する。

ここで、吸収層１１の波長λ（ＤＵ＿Ｔ_ｍｉｎ）≒３８５ｎｍの光における透過率は略１４％、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）≒７００ｎｍの光における透過率は略３１％で、波長域４１０〜６５０ｎｍの光の透過率（空気界面の反射をゼロと仮定）が９０％以上である。すなわち、吸収層１１は、（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たしている。

次に、表１に示した第１の反射層１２ａと、表２に示した第２の反射層１２ｂを、透明基板１３および吸収層１１の表面に形成する。なお、表１、表２において、光学膜厚（λ_０）は、ｎ_Ｈｄ_Ｈまたはｎ_Ｌｄ_Ｌを示し、λ_０を単位とし、表１ではλ_０＝７００ｎｍ、表２ではλ_０＝９５０ｎｍである。これにより、吸収層１１が十分に遮断できない波長７２０〜１１５０ｎｍの近赤外光を、第１の反射層１２ａと第２の反射層１２ｂの反射帯により遮光する。なお、第１の反射層１２ａの反射帯を、（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす反射層とする。

本例の第１の反射層１２ａは、（設計Ａ）〜（設計Ｄ）の順に仕様を決定した。
まず、入射角／偏光依存性によるシフト量を低減するため、設計波長λ_０＝７００ｎｍでｎ_Ｈ＝２．３７のＴｉＯ_２とｎ_Ｌ＝１．４６のＳｉＯ_２とが交互に積層された多層膜構成を前提に、隣り合うＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２単位屈折率層の光学膜厚の和（ｎ_Ｈｄ_Ｈ＋ｎ_Ｌｄ_Ｌ）をλ_０／２に、光学膜厚比（ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ）を６．０に設定した（設計Ａ）。

次に、入射角０°時の波長７１０〜８２０ｎｍの光に対し、透過率５０％以下の反射帯が生じるとともに、波長７３０〜８００ｎｍの光において透過率が５％以下となる反射帯、好ましくは、透過率が１％以下となる反射帯幅の確保や遷移波長領域の透過率変化の急峻性を考慮して、３２層構成とした（設計Ｂ）。なお、透明基板１３の屈折率を１．５２、吸収層１１の屈折率を略１．４９とした。

次に、可視光のリップルを低減するため、隣り合う１６対（３２層）のＴｉＯ_２とＳｉＯ_２からなる単位屈折率層の光学膜厚の和（ｎ_Ｈｄ_Ｈ＋ｎ_Ｌｄ_Ｌ）を、λ_０／２から略±１０％程度ずらした構成とした（設計Ｃ）。さらに、空気と該３２層の界面および透明基板との界面に、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２の２層を、該３２層の略中間層部分に交互に８層のＴｉＯ_２とＳｉＯ_２を、それぞれ追加し、合計４４層の構成とし、所期の分光反射率を得るように各層の膜厚を最適化した（設計Ｄ＝表１）。その結果、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌが３以上の隣り合う１６対のｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌが、６．７〜１１．８（平均値＝９．４）で分布した。また、第１の反射層（４４層）の平均屈折率（多層膜全体の光学膜厚／物理膜厚）は２．１５であった。

本例の第２の反射層１２ｂは、（設計Ａ’）〜（設計Ｃ’）の順に仕様を決定した。
まず、波長７５０〜１１５０ｎｍにおいて反射帯が生じるよう、設計波長λ_０＝９５０ｎｍに対し、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２を交互積層し、に光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈおよびｎ_Ｌｄ_Ｌが略λ_０／４となる３４層構成とした（設計Ａ’）。

次に、反射帯の拡張と可視光のリップル低減のため、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２の３４層各層の光学膜厚をλ_０／４からずらした構成とした（設計Ｂ’）。さらに、波長４２０〜７４０ｎｍにおける可視光のリップル低減効果および反射防止効果を得るため、λ_０／４より薄い光学膜厚で、空気と該３４層との界面にＳｉＯ_２を、透明基板と該３４層との界面にＳｉＯ_２とＴｉＯ_２の２層を、該３４層の略中間層部分にＳｉＯ_２を、それぞれ追加し、合計３８層とした（設計Ｃ’＝表２）。

次に、第１の反射層２ａ、第２の反射層２ｂを含む反射層の分光透過率の計算結果を示す。本フィルタの第１、第２の反射層は、本フィルタにおけるそれらの配置による、入射光の可干渉長や膜応力を考慮して仕様を決定する。

図１Ｃの光学フィルタ３０において吸収層１１のない、透明基板１３を挟むように第１の反射層１２ａと第２の反射層１２ｂを配して含む反射層の分光透過率曲線（入射角０°、入射角３０°）の計算結果を図３に示す。

該設計の反射層は、入射角０°〜３０°における各透過率が、波長３５０〜３９９ｎｍおよび波長７１０〜１２００ｎｍの光で５０％以下、波長３５０〜３９６ｎｍおよび波長７１７〜１１６８ｎｍの光で１５％以下、波長３５０〜３９６ｎｍおよび波長７１９〜１１６４ｎｍの光で１０％以下、波長３５０〜３９５ｎｍおよび波長７２４〜１１５８ｎｍの光で５％以下、波長７４０〜１０４６ｎｍの光で１％以下となる反射帯を有する。さらに、該反射層は、波長４２０〜６７０ｎｍの光に対する平均透過率が９８％以上、波長７２０〜１１５０ｎｍの光に対する平均透過率が０．５％以下を示す。

また、本設計例の反射層では、波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５０％となる波長はλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＝７１０ｎｍとなり、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝６８８ｎｍ、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝７１５ｎｍであるため、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）を満たす。（ただし、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長６５０ｎｍ〜λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）において吸収層の透過率が５０％となる波長であり、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）〜１１５０ｎｍにおいて吸収層の透過率が５０％となる波長である。）

ここで、本設計例の反射層において、近赤外反射帯の短波長側の光で透過率５０％となるλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＝７１０ｎｍとλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）≒６９０ｎｍは第１の反射層の分光透過率により決定される。すなわち、図３に示すように、入射角０°と３０°での透過率５０％のシフト量は略２０ｎｍである。なお、第２の反射層の入射角０°と３０°に対し透過率５０％となるλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）〜λ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）は、第１の反射層の反射帯にあるため、反射層の分光透過率曲線には殆ど影響しない。

このようにして作製された光学フィルタ３０の入射角０°と３０°における分光透過率曲線を図５Ａに示す。実施例１で得られた光学フィルタ３０においては、波長４１０〜６６５ｎｍの光において８０％以上の透過率を示し、透過率が５０％以下の６５０〜７２０ｎｍ波長域で生じる分光透過率の入射角依存性は、最大３０％未満に留まる。

実施例１で得られた光学フィルタ３０においては、波長４２０〜６００ｎｍの光における入射角０°および入射角３０°の平均透過率がいずれも略９７％と９０％以上である。そして、波長６００ｎｍにおける、入射角０°の光の透過率および入射角３０°の光の透過率がいずれも略９８％と８０％以上であり、波長６００ｎｍ以上において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、略３ｎｍと５ｎｍ以下である。また、波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは、略９％である。このように、本例は、上記（１）〜（４）を満たす。

［実施例２］
実施例２は、実施例１において、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）としてＥｐｏｌｉｎ社のＥｐｏｌｉｇｈｔ^ＴＭ６０８４を用い、他の構成は同じとした図１Ｃに示す光学フィルタ３０を製造する。ここで、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）≒６９５ｎｍの光の透過率は略２３％で、波長域４１０〜６１０ｎｍの光の透過率（空気界面の反射をゼロと仮定）が８０％以上、波長域４００〜６７０ｎｍの光の透過率が５０％以上、波長６５０ｎｍの光の透過率は略６４％と５５％以上である。すなわち、吸収層１１は、（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たしている。

次に、表１に示した第１の反射層１２ａと、表２に示した第２の反射層１２ｂを、透明基板１３および吸収層１１の表面に形成する。

なお、本設計例の反射層では、波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とすると、λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）が略１０ｎｍ短波長側にシフトして７００ｎｍとなるように多層膜の膜厚を調整している。具体的には、誘電体多層膜の各層の光学膜厚に０．９８６（＝７００／７１０）を乗じた光学膜厚に調整した。

ここで、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝６７０ｎｍ、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝７１７ｎｍであるため、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）を満たす。

このようにして作製された光学フィルタ３０の入射角０°と３０°における分光透過率曲線を図５Ｂに示す。図５Ｂより、波長４１０〜６１０ｎｍの光で８０％以上、波長域４１０〜６７０ｎｍの光で５０％以上の透過率を示し、透過率が５０％以下の、波長６７０〜７２０ｎｍの光で生じる分光透過率の入射角依存性は、最大２２％未満に留まる。

実施例２で得られた光学フィルタ３０においては、波長４２０〜６００ｎｍの光における入射角０°および入射角３０°の平均透過率がいずれも略９６％と９０％以上である。そして、波長６００ｎｍの光における、入射角０°の光の透過率および入射角３０°の光の透過率がいずれも略８６％と８０％以上であり、波長６００ｎｍ以上の光において、入射角０°の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、略１ｎｍと５ｎｍ以下である。また、波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは、略６％である。このように、本例は、上記（１）〜（４）を満たす。

［実施例３］
実施例３は、実施例１において、ＮＩＲ吸収剤（ＤＡ）としてＱＣＲ社のＮＩＲ７２８Ａを用い、他の構成は同じとした図１Ｃに示す光学フィルタ３０を製造する。ここで、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）≒７３０ｎｍの光の透過率は略２２％で、波長域４１０〜６２０ｎｍの光の透過率（空気界面の反射をゼロと仮定）が８０％以上、波長域４００〜６７０ｎｍの光の透過率が５０％以上、波長６５０ｎｍの光の透過率は略６４％で５５％以上である。すなわち、吸収層１１は、（ｉ−１）〜（ｉ−３）の要件を満たしている。

次に、表１に示した第１の反射層１２ａと、表２に示した第２の反射層１２ｂを、透明基板１３および吸収層１１の表面に形成する。なお、実施例２と同様に、λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）が略１０ｎｍ短波長側にシフトして７００ｎｍとなるように多層膜の膜厚を調整している。

本設計例の反射層は、波長λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＝７００ｎｍとなる。また、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝６７０ｎｍ、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＝７７５ｎｍであるため、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）を満たす。

このようにして作製された光学フィルタ３０の入射角０°と３０°における分光透過率曲線を図５Ｃに示す。図５Ｃより、波長４１０〜６２０ｎｍの光の透過率が８０％以上、波長域４００〜６７０ｎｍの光の透過率が５０％以上を示し、透過率が５０％以下の６５０〜７２０ｎｍの光で生じる分光透過率の入射角依存性は、最大３４％未満に留まる。

実施例３で得られた光学フィルタ３０においては、波長４２０〜６００ｎｍの光における入射角０°および入射角３０°の平均透過率がいずれも略９４％と９０％以上である。そして、波長６００ｎｍの光における、入射角０°の透過率および入射角３０°の透過率がいずれも略８８％と８０％以上である。そして、波長６００ｎｍ以上の光において、入射角０°の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、略１ｎｍと５ｎｍ以下である。また、波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは、略９％である。このように、本例は、上記（１）〜（４）を満たす。

［比較例］
実施例１〜３の第１の反射層１２ａに代えて、入射角０°の波長７１８〜９９６ｎｍの近赤外光に対して透過率５％以下の反射帯を有する（波長８７０ｎｍで平均が１／４光学膜厚相当の誘電体多層膜からなる）第１の反射層１２ｃとする。そして、第２の反射層１２ｂに代えて、入射角０°の波長３５０〜３８８ｎｍの紫外域および波長８６２ｎｍ〜１１５０ｎｍの近赤外域に反射帯を有する（波長１０１４ｎｍで平均が１／４光学膜厚相当の誘電体多層膜からなる）第２の反射層１２ｄとする。

なお、第１の反射層１２ｃおよび第２の反射層１２ｄの設計手順は、従来の反射型フィルタ−の設計である実施例の第２の反射層１２ｂと同様だが、実施例の第１の反射層１２ａとは異なる。図１Ｃの光学フィルタ３０において吸収層１１のない、透明基板１３を挟むように第１の反射層１２ｃと第２の反射層１２ｄを配して含む反射層の分光透過率曲線（入射角０°、入射角３０°）の計算結果を図４に示す。比較例では、実施例に用いた反射層では、可視域から近赤外域に遷移する遷移波長領域で入射角０°と入射角３０°の波長シフト量、すなわち、近赤外反射帯の短波長側で透過率５０％となるλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とλ_Ｒ（３０°＿Ｔｓ５０％））の差は略２０ｎｍだが、比較例に用いる反射層では略２８ｎｍと拡大する。

［比較例１］
反射層を第１の反射層１２ｃおよび第２の反射層１２ｄに変更した以外は実施例１と同じ構成の光学フィルタとする。そして、分光透過率曲線（入射角０°、入射角３０°）の計算結果を図６Ａに示す。波長６５０〜７２０ｎｍの遷移波長領域で入射角０°と３０°の光の透過率変化量（波長と透過率で囲まれた分光透過率曲線相違面積に相当）が拡大し、入射角依存性が劣る。

比較例１で得られた光学フィルタ３０においては、波長６００ｎｍ以上の光において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、略１３ｎｍである。また、長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは略１７％と実施例に比べ大きな変化量となる。このように、本例は、上記（３）、（４）を満たさない。

［比較例２］
比較例１に用いた第１の反射層１２ｃおよび第２の反射層１２ｄからなる反射層において、λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）が略１０ｎｍ短波長側にシフトして６９６ｎｍとなるように多層膜の膜厚を調整する。具体的には、誘電体多層膜の各層の光学膜厚に０．９８６（＝６９６／７０６）を乗じた光学膜厚に調整した。それ以外は実施例２と同じ構成の光学フィルタとする。そして、分光透過率曲線（入射角０°、入射角３０°）の計算結果を図６Ｂに示す。波長６５０〜７２０ｎｍの遷移波長領域で入射角０°と３０°の光の透過率変化量（上記比較例１に記載の面積に相当）が拡大し、入射角依存性が劣る。

比較例２で得られた光学フィルタ３０においては、波長６００ｎｍ以上の光において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、略１３ｎｍである。また、波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは略１３％となり、実施例に比べ大きな変化量である。このように、本例も、上記（３）、（４）を満たさない。

［比較例３］
比較例２と同じ反射層を用いた以外は実施例３と同じ構成の光学フィルタとする。そして、分光透過率曲線（入射角０°、入射角３０°）の計算結果を図６Ｃに示す。波長６５０〜７２０ｎｍの遷移波長領域で入射角０°と３０°の光の透過率変化量（上記比較例１に記載の面積に相当）が拡大し、入射角依存性が劣る。

比較例３で得られた光学フィルタ３０においては、波長６００ｎｍ以上において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、１４ｎｍである。また、波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ波長毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率差の絶対値の平均値△Ｔは略１６％となり、実施例に比べ大きな変化量である。このように、本例も、上記（３）、（４）を満たさない。

本発明の光学フィルタは、固体撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）を用いたデジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いられる光学フィルタとして有用である。

１０，２０，３０，４０，５０…光学フィルタ、１１…吸収層、１２ａ…第１の反射層、１２ｂ…第２の反射層、１３…透明基板、１４…反射防止層、２１…固体撮像素子、２２…レンズユニット、２３…撮像レンズ、２４…筐体、１００…撮像装置。

Claims (16)

1. 近赤外吸収剤を含み下記（ｉ−１）〜（ｉ−４）の要件を満たす吸収層と、下記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−３）の要件を満たす誘電体多層膜からなる反射層と、を有する光学フィルタであって、
   前記近赤外吸収剤が下記式（Ａ１）で示されるスクアリリウム系化合物を含む、光学フィルタ。
   （ｉ−１）波長４２０〜１１５０ｎｍの分光透過率曲線において、波長６６０〜７５０ｎｍに吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）を有する。
   （ｉ−２）前記波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０〜４０％の範囲内である。
   （ｉ−３）波長６００ｎｍの光の透過率が８０％以上であり、波長６５０ｎｍの光の透過率が５５％以上である。
   （ｉｉ−１）波長７２０〜１１５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５％以下となる反射帯を有する。
   （ｉｉ−２）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光に対する透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とすると、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）＋２０ｎｍ≦λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）＜λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）である。（ただし、λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長６５０ｎｍ〜λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）において吸収層の透過率が５０％となる波長であり、λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）は、波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）〜１１５０ｎｍにおいて吸収層の透過率が５０％となる波長である。）
   （ｉｉ−３）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長をλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）とすると、前記λ_Ｒ（０°＿Ｔ５０％）とλ_Ｒ（３０°＿Ｔ５０％）との差δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）は、０ｎｍ＜δλ_ＲＳｈ（Ｔ５０％）≦２５ｎｍである。
   （ｉ−４）吸収極大波長λ（ＤＡ＿Ｔ_ｍｉｎ）の光の透過率が１０％のときの分光透過率曲線において、
   λＬｏ（ＤＡ＿Ｔ５０％）−λＳｈ（ＤＡ＿Ｔ５０％）≦５０ｎｍである。
   

   

   〔式（Ａ１）中の記号は以下のとおりである。
   Ｘは、独立して１つ以上の水素原子が炭素数１〜１２のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていてもよい下記式（１）または式（２）で示される２価の有機基である。
   −（ＣＨ_２）_ｎ１− …（１）
   式（１）中ｎ１は、２または３である。
   −（ＣＨ_２）_ｎ２−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ３− …（２）
   式（２）中、ｎ２とｎ３はそれぞれ独立して０〜２の整数であり、ｎ２＋ｎ３は１または２である。
   Ｒ^１は、独立して飽和環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１〜１２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、炭素数３〜１２の飽和環状炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基または炭素数７〜１３のアルアリール基を示す。
   Ｒ^２およびＲ^３は、独立して水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
   Ｒ^４は、独立して１つ以上の水素原子がハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい、少なくとも１以上の分岐を有する炭素数５〜２５の炭化水素基である。〕
2. 前記反射層は、下記（ｉｉ−４）の要件を満たす請求項１に記載の光学フィルタ。
   （ｉｉ−４）波長６８０〜７５０ｎｍにおいて、入射角０°の光の透過率が２０％となる波長をλ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）とし、入射角３０°の光の透過率が２０％となる波長をλ_Ｒ（３０°＿Ｔ２０％）とすると、前記λ_Ｒ（０°＿Ｔ２０％）と前記λ_Ｒ（３０°＿Ｔ２０％）との差δλ_ＲＳｈ（Ｔ２０％）は、０ｎｍ＜δλ_ＲＳｈ（Ｔ２０％）≦２２ｎｍである。
3. 波長４２０〜６００ｎｍにおける入射角０°の光および入射角３０°の光の平均透過率が９０％以上である、請求項１または請求項２に記載の光学フィルタ。
4. 波長６００ｎｍにおける、入射角０°の光の透過率および入射角３０°の光の透過率がいずれも８０％以上である、請求項１〜３いずれか１項に記載の光学フィルタ。
5. 波長６００ｎｍ以上において、入射角０°の光の透過率が５０％となる波長と、入射角３０°の光の透過率が５０％となる波長との差の絶対値が、５ｎｍ以下である、請求項１〜４いずれか１項に記載の光学フィルタ。
6. 波長６５０〜７２０ｎｍにおける１０ｎｍ毎の入射角０°の光の透過率と入射角３０°の光の透過率の差の絶対値の平均値ΔＴが１０％以下である、請求項１〜５いずれか１項に記載の光学フィルタ。
7. 波長３５０〜３９０ｎｍにおける、入射角０°の光の平均透過率が５％以下である、請求項１〜６いずれか１項に記載の光学フィルタ。
8. 入射角０°〜３０°の分光透過率曲線において、波長７２０〜１１５０ｎｍの光の平均透過率が５％以下である、請求項１〜７いずれか１項に記載の光学フィルタ。
9. 前記誘電体多層膜は、屈折率が２以上の高屈折率層と屈折率が１．６以下の低屈折率層とからなる単位屈折率層が複数積層された構成であり、前記単位屈折率層の全層数が１５以上、かつ前記単位屈折率層における前記高屈折率層の光学膜厚をｎ_Ｈｄ_Ｈ、前記低屈折率層の光学膜厚をｎ_Ｌｄ_Ｌとしたとき、前記誘電体多層膜におけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位屈折率層の層数が１０以上である請求項１〜８いずれか１項に記載の光学フィルタ。
10. 前記吸収層はさらに、ジクロロメタンに溶解して測定される波長３５０〜６００ｎｍの分光透過率曲線において波長３７０〜４０５ｎｍに吸収極大波長を有する近紫外吸収剤を含有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
11. 前記吸収層は、樹脂基板である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
12. さらに、透明基板を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
13. 前記透明基板は、透明樹脂材料からなる請求項１２に記載の光学フィルタ。
14. 前記透明基板は、ガラス材料からなる請求項１２に記載の光学フィルタ。
15. 前記ガラス材料は、フツリン酸塩系ガラスまたはリン酸塩系ガラスにＣｕＯを添加した吸収型ガラスである請求項１４に記載の光学フィルタ。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の光学フィルタを備えた撮像装置。

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