JP6156468B2 - 光吸収体及びこれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Description
ここで、消衰係数とは、光がある物質に入射したとき、その物質がどれくらいの光を吸収するのかを示す定数をいい、ベールの法則によれば、物質をある距離通過したときの光の強度Iと入射した光の強度I0と消衰係数kとの間には次式の関係がある。
I=I0e−αZ
α=4πk/λ
(z:光の進入の深さ、α:吸収係数、λ:波長)
上記の式から明らかなように、消衰係数は波長依存性があり、本明細書においては、特に断らない限り、波長550nmにおける消衰係数をいう。
なお、屈折率も、本明細書においては、特に断らない限り、波長550nmの光に対する屈折率をいう。
図1は、本発明の第1の実施形態による光吸収体の全体構成を概略的に示す断面図であり、図2は、その要部を拡大して示す断面図である。
まず、フィルタ10の紫外・赤外光反射膜の表面全体に、フォトレジスト31を塗布する(図3(a))。フォトレジストは、フォトレジストの塗布方法としては、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、キャスト法、スプレーコート法、ビードコート法、ワイヤーバーコート法、ブレードコート法、ローラーコート法、カーテンコート法、スリットダイコート法、グラビアコート法、スリットリバースコート法、マイクログラビア法、コンマコート法等を使用できる。塗布は、複数回に分けて実施してもよい。また、塗布に先立って、紫外・赤外光反射膜に対する密着性を高めるために、紫外・赤外光反射膜の表面にヘキサメチルジシラザン(HMDS)等による処理を行ってもよい。
図9は、本発明の第2の実施形態による光吸収体の要部の構成を概略的に示す断面図である。なお、本実施形態以降、重複する説明を避けるため、第1の実施の形態と共通する点については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
図10は、本発明の第3の実施形態による光吸収体150を概略的に示す断面図である。
本実施形態の光吸収体150は、図10に示すように、フィルタ10の透明基材11と反射防止膜13との間に、赤外光吸収膜15が設けられている。赤外光吸収膜15は、透明基材11と紫外・赤外光反射膜12の間に設けられていてもよい。
A1/nCuPO4 …(1)
(式中、Aは、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)及びNH4からなる群より選ばれる1種以上であり、添字のnは、Aがアルカリ金属またはNH4の場合は1であり、Aがアルカリ土類金属の場合は2である。)
図16は、第4の実施形態による撮像装置200を概略的に示す断面図である。
40mm×40mm×0.3mmの角板状の白板ガラスB270(Schott社製 商品名)を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、クロム(Cr;消衰係数3.33)膜、酸化銅(CuO;屈折率2.58、消衰係数0.59)膜、及び酸化ケイ素(SiO2;屈折率1.47)膜を順に積層して、表1に示すような構成からなる遮光膜(3層)を形成し、光吸収体を作製した。
40mm×40mm×0.3mmの角板状の白板ガラスB270を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、酸化タンタル(Ta2O5;屈折率2.23)膜、酸化銅(CuO;屈折率2.58、消衰係数0.59)膜、クロム(Cr;消衰係数3.33)膜、酸化銅(CuO;屈折率2.58、消衰係数0.59)膜、及び酸化ケイ素(SiO2;屈折率1.47)膜を順に積層して、表2に示すような構成からなる遮光膜(5層)を形成し、光吸収体を作製した。
40mm×40mm×0.3mmの角板状の白板ガラスB270を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、クロム(Cr)膜、酸化クロム(CrOx;2.11、消衰係数0.12)膜、クロム(Cr)膜、酸化クロム(CrOx;屈折率2.11、消衰係数0.12)膜、及び酸化ケイ素(SiO2)膜を順に積層して、表4に示すような構成からなる遮光膜(5層)を形成し、光吸収体を作製した。
得られた光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線を図21に示す。なお、これらの分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、最上層の酸化ケイ素膜の上方から、この酸化ケイ素膜に向けて入射角度0°で入射させた光について測定したものである。
40mm×40mm×0.3mmの角板状の白板ガラスB270を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、酸化ケイ素(SiO2;屈折率1.47)膜、酸化クロム(CrOx;2.11、消衰係数0.12)膜、クロム(Cr)膜、酸化クロム(CrOx;屈折率2.11、消衰係数0.12)膜、クロム(Cr)膜、クロム(Cr)膜、酸化クロム(CrOx;屈折率2.11、消衰係数0.12)膜、クロム(Cr)膜、酸化クロム(CrOx;屈折率2.11、消衰係数0.12)膜、及び酸化ケイ素(SiO2;屈折率1.47)膜を順に積層して、表5に示すような構成からなる遮光膜(9層)を形成し、光吸収体を作製した。
Claims (20)
- 基体と、
前記基体に入射する光を遮断する遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、第1の光吸収層と、第2の光吸収層と、低屈折率層と、をこの順に備える3層構造からなり、
前記第1の光吸収層は、透過率が5%以下であり、
前記第2の光吸収層は、酸化銅、並びに、ケイ素、チタン、及びクロムの低級酸化物から選ばれる1種以上を含み、
前記低屈折率層は、第2の光吸収層よりも屈折率が低い
ことを特徴とする光吸収体。 - 前記第1の光吸収層は、前記第2の光吸収層よりも消衰係数が大きい請求項1に記載の光吸収体。
- 前記第1の光吸収層は、消衰係数が2.5以上である請求項1または2に記載の光吸収体。
- 前記第2の光吸収層は、屈折率が1.4〜3.0である請求項1〜3いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記遮光膜の前記低屈折率層側から入射した光の、可視波長領域における反射率が1.5%以下である請求項1〜4いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記第1の光吸収層は、クロム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル、チタン、及び低級酸化クロムから選ばれる1種以上を含む請求項1〜5いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記第1の光吸収層の厚さは、40nm〜200nmである請求項1〜6いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記第2の光吸収層の厚さは、20nm〜140nmである請求項1〜7いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記低屈折率層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化ランタン、及び六フッ化アルミニウムナトリウムから選ばれる1種以上を含む請求項1〜8いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記低屈折率層の厚さは、25nm〜80nmである請求項1〜9いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記基体は、近赤外線カット機能を有する光学フィルタの少なくとも一部を構成している請求項1〜10いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記基体は、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収ガラスを備える請求項1〜11いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記基体は、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収剤を含む赤外光吸収膜を備える請
求項1〜12いずれか1項に記載の光吸収体。 - 前記遮光膜は、前記基体の表面に備わる請求項1〜13いずれか1項に記載の光吸収体。
- 前記基体は、透明基材と、誘電体多層膜からなる紫外・赤外光反射膜と、を有し、
前記遮光膜は、前記透明基材と前記紫外・赤外光反射膜と、の界面に備わる請求項1〜13いずれか1項に記載の光吸収体。 - 前記基体は、透明基材と反射防止膜と、を有し、
前記遮光膜は、前記透明基材と前記反射防止膜と、の界面に備わる請求項1〜13いずれか1項に記載の光吸収体。 - 前記基体は、透明基材を有し、
前記遮光膜は、前記透明基材と前記赤外光吸収膜と、の界面に備わる請求項13に記載の光吸収体。 - 前記基体は、反射防止膜を有し、
前記遮光膜は、前記反射防止膜と前記赤外光吸収膜と、の界面に備わる請求項13に記載の光吸収体。 - 前記基体は、さらに誘電体多層膜からなる紫外・赤外光反射膜を有する請求項14、16〜18いずれか1項に記載の光吸収体。
- 被写体または光源からの光が入射する撮像素子と、
前記被写体または光源と前記撮像素子との間に配置された請求項1〜19いずれか1項に記載の光吸収体と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
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