JP6206410B2

JP6206410B2 - 近赤外線カットフィルタ

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Publication number: JP6206410B2
Application number: JP2014532902A
Authority: JP
Inventors: 満幸舘村
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2017-10-04
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Description

本発明は、近赤外線カットフィルタに関し、特に、透明基板上に形成された光学多層膜を有する近赤外線カットフィルタに関する。

デジタルカメラやデジタルビデオ等には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等（以下、固体撮像素子と称する）が使用される。しかしながら、これら固体撮像素子の分光特性は、人間の視感度特性に比べて赤外光に強い感度を有する。そこで、デジタルカメラやデジタルビデオ等では、近赤外線カットフィルタによる分光補正を行っている。

近赤外線カットフィルタとしては、例えば、Ｃｕ^２＋イオンを着色成分として含有するフツリン酸系ガラス等の近赤外線吸収タイプの色ガラスフィルタが使用されてきた。しかしながら、色ガラスフィルタ単体では、近赤外域及び紫外域の光を十分にカットすることができないことから、現在では、近赤外線をカットできる特性を有する光学多層膜が併用されている。

光学多層膜を併用する場合、光学多層膜の特性により可視光を透過させる透過帯の紫外側の半値波長が決定され、色ガラスフィルタの特性により透過帯の赤外側の半値波長が決定される。これは、光学多層膜では、光の入射角度の増加に伴い、光学多層膜の分光波形が紫外域側にシフトする傾向があるのに対して、色ガラスフィルタでは、光の入射角度の増加に対して、分光波形が紫外域側にシフトしにくい傾向があり、色ガラスフィルタの分光波形をできるかぎり利用しながら、色ガラスフィルタでカットできない波長域の光を光学多層膜でカットすることが合理的であるためである。

ところで、近年では、デジタルカメラやデジタルビデオ等が小型化、薄型化している。このためデジタルカメラやデジタルビデオ等のレンズの広角化が進んでいる。これに伴い、光学多層膜がカットする波長域の入射角度依存性が問題となっている。具体的には、固体撮像素子が必要とする４００〜７００ｎｍにおける透過帯のうち光学多層膜によって形成される紫外側の阻止帯から透過帯への透過率の立ち上がり位置や近赤外側の阻止帯から透過帯への透過率の立ち上がり位置が光の入射角度によってずれることによって画質に影響する帯域（透過帯）の光量が変化する。

上記のように、光学多層膜は、光の入射角度が大きくなると分光波形が紫外側に移動（シフト）する入射角度依存性を有することが従来から知られている。入射角度依存性は、プリズム等に利用されるダイクロミックミラー等の分野では以前から大きな問題となっているため、光学多層膜の入射角度依存性を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開平７−０２７９０７号公報特開平１１−２０２１２７号公報特開２００８−０２０５６３号公報

特許文献１〜３では、屈折率が高い方の膜が分光の入射角度依存性が小さくなることを利用することが提案されている。具体的には、特許文献１では、屈折率の低さから入射角度依存性を増大させるＳｉＯ_２膜をなくし、高屈折率膜同士の小さな屈折率差によって光学多層膜を形成し、入射角度依存性を抑制することが提案されている。

また、特許文献２では、低屈折率膜として、ＳｉＯ_２膜よりやや屈折率の高いＡｌ_２Ｏ_３膜等を利用して透過帯から近赤外側の阻止帯にかけてのカット波長における入射角度依存性を抑制するほか、屈折率差が小さくなったことに伴う阻止帯の減少を、カット波長がより長波側にある通常構成の光学多層膜によって補完することが提案されている。

特許文献３では、低屈折率膜をＳｉＯ_２膜より大きな屈折率を有するＡｌ_２Ｏ_３膜等に置き換え、さらに光学膜厚比におけるＴｉＯ_２膜等の高屈折率膜の割合を大きくすることで入射角度依存性を抑制することが提案されている。

以上のように、これら特許文献１〜３の提案では、高屈折率膜、低屈折率膜の交互多層膜において、高屈折率膜の比率を増やすか、低屈折率膜の屈折率を大きくするかによって、低屈折率膜による入射角度依存性を抑制することが基本となっている。

ところで、近赤外線カットフィルタにおいては、例えば、近赤外線吸収タイプの色ガラスフィルタとの併用のために、可視域において非常に広い透過帯と、この透過帯の紫外側および近赤外側に広い阻止帯を有することが必須であり、紫外側の透過率の立ち上がり、および近赤外側の透過率の立ち下がりにおける２つのカット波長のいずれの入射角度依存性も小さいことが必要である。

しかしながら、低屈折率膜の屈折率を大きくする場合、屈折率を極端に大きくしないと入射角度依存性の抑制が十分とはならない。また、低屈折率膜の屈折率を過度に大きくすると高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差が小さくなりすぎる。この結果、透過帯が広くなりすぎる一方、阻止帯の透過率が十分に低くならず、かつ非常に狭くなり、特に紫外域側の阻止帯が十分に形成されない。また、低屈折率膜の屈折率を大きくせずに高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比における高屈折率膜の比率を過大にした場合は、阻止帯を十分に拡張できるが、透過帯が狭くなる。

以上のように、特許文献１〜３に開示される提案では、入射角度依存性の抑制が十分ではないのが現状である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、入射角度依存性が抑制される近赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。

本発明に係る近赤外線カットフィルタは、透明基板と、透明基板の少なくとも一方の主面に設けられた光学多層膜とを備えた近赤外線カットフィルタであって、光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．０以上の高屈折率膜と、１．６以下の低屈折率膜とから構成され、光学多層膜は、高屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｈ、低屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｌとしたときに、（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）＾ｎの基本単位がｎ個積層された繰り返し構造（ここで、ａ _ｎ、ｂ _ｎ、ｃ _ｎ、ｄ _ｎは、各基本単位における膜の物理膜厚がＱＷＯＴの何倍であるかを示す係数であり、またｎは１以上の自然数を表す。）を有し、ａ_ｎの平均値は、１．５以上２．５以下であり、ｂ_ｎ，ｃ_ｎ，ｄ_ｎのそれぞれの平均値を平均した値は、１．０以下であることを特徴とする。

本発明によれば、光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．０以上の高屈折率膜と、１．６以下の低屈折率膜とから構成され、光学多層膜は、高屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｈ、低屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｌとしたときに、（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）＾ｎの繰り返し構造を有し、ａ_ｎの平均値は、１．５以上２．５以下であり、ｂ_ｎ，ｃ_ｎ，ｄ_ｎのそれぞれの平均値を平均した値は、１．０以下である。このため、入射角度依存性が抑制された近赤外線カットフィルタを提供することができる。

実施形態に係る近赤外線カットフィルタの断面構成図である。実施形態に係る光学多層膜の分光特性図である。実施形態に係る光学多層膜の拡大断面図である。実施形態の変形例に係る近赤外線カットフィルタの断面構成図である。実施形態に係る近赤外線カットフィルタを用いた撮像装置の一部構成図である。実施例１に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例２に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例３に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例４に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例５に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例６に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例７に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例８に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例９に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。比較例１に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例１０に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例１０に係る透明基板のシミュレーション結果である。比較例２に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例１１に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。実施例１１に係る透明基板のシミュレーション結果である。比較例３に係る近赤外線カットフィルタのシミュレーション結果である。

（実施形態）
以下、本発明の近赤外線カットフィルタについて図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１０（以下、ＩＲＣＦ１０）の断面構成図である。図１に示すようにＩＲＣＦ１０は、透明基板１１と、透明基板１１の少なくとも一方の主面に設けられた光学多層膜１２とを備える。なお、光学多層膜１２は、透明基板１１の一方の主面に設けるようにしてもよいし、透明基板１１のそれぞれの主面に分割して設けるようにしてもよい。

（透明基板１１）
透明基板１１の材料は、少なくとも可視波長域の光を透過できるものであれば特に限定されない。透明基板１１の材料として、例えば、ガラス、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイヤ等の結晶、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）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等が挙げられる。

透明基板１１としては、特に、近赤外波長域の光を吸収するものが好ましい。近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１を用いることで、人間の視感度特性に近い画質を得ることができるためである。また、光学多層膜１２は、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視波長域の透過帯が広いため、この透過帯によって近赤外波長域に吸収を有する透明基板１１の特性を有効に発揮させることができる。

すなわち、光学多層膜１２によれば、入射角度依存性を抑制しつつ可視波長域における透過帯を広く確保出来るとともに、適正な阻止帯を透過帯の両側に作成することが出来る。従来の高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した光学多層膜で波長シフト抑制を試みた場合には、必ずしも透過帯の幅が十分でない。また、公知例に示した各種手法などでも透過帯は適正な範囲での調整が難しいなどの問題が生じている。そのため、透明基板１１上に従来の光学多層膜を形成して得られるフィルタは、可視波長域の紫外側もしくは赤外側の分光特性が透明基板１１の分光特性とは異なるものとなり、固体撮像素子に求められる分光特性が得られない可能性がある。

なお、近赤外波長域の光を吸収する透明基板１１としては、例えば、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにＣｕ^２＋イオンが含有された吸収型ガラスが挙げられる。また、樹脂材料中に近赤外線を吸収する吸収剤を添加したものを使用してもよい。吸収剤としては、例えば、染料、顔料、金属錯体系化合物が挙げられ、具体的には、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が挙げられる。

（光学多層膜１２）
図２は、光学多層膜１２の分光特性図である。図３は、光学多層膜１２の拡大断面図である。以下、光学多層膜１２について、図２，図３を参照して説明する。なお、図２を参照して光学多層膜１２の分光特性について説明した後、図３を参照して光学多層膜１２の構造について説明する。

（光学多層膜１２の分光特性）
図２に示すように、０°入射条件（光学多層膜１２の主面に対して光が垂直に入射する条件）と３０°入射条件（光学多層膜１２の主面に対して光が垂直から３０°傾いた状態で入射する条件）とにおける光学多層膜１２の透過帯の半値波長のシフト量は、近赤外（ＩＲ）側で２５ｎｍ以下であることが好ましく、２３ｎｍ以下であることがより好ましい。また、０°入射条件と３０°入射条件とにおける光学多層膜１２の透過帯の半値波長のシフト量は、紫外（ＵＶ）側で１３ｎｍ以下であることが好ましく、１２ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。なお、本実施形態における半値波長とは、光学多層膜１２の透過率が５０％の波長のことをいう。

また、光学多層膜１２は、０°入射条件において、４００〜７００ｎｍの波長範囲に平均透過率が８５％以上となる透過帯と、該透過帯の紫外側および近赤外側のそれぞれに平均透過率が５％以下となる阻止帯とを有する。また、光学多層膜１２の透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以上であることがより好ましく。２７０ｎｍ以上であることが更に好ましい。

なお、光学多層膜１２は、０°入射条件での分光特性において、さらに以下の要件を満たすことが好ましい。具体的には、光学多層膜１２の透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は３００ｎｍ以下が好ましい。また、紫外側の半値波長は３９０〜４３０ｎｍの範囲にあることが好ましく、近赤外側の半値波長は６４０〜７２０ｎｍの範囲にあることが好ましい。さらに、紫外側の阻止帯の幅は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましい。また、赤外側の阻止帯の幅は、９０ｎｍ以上であることが好ましく、１１０ｎｍ以上であることがより好ましく、１２０ｎｍ以上であることが更に好ましい。

ここで、光学多層膜１２の透過帯の範囲（平均透過率を求めるための範囲）は、透過帯から紫外側の阻止帯に向かって透過率の低下が開始するときの波長（紫外側の基点）から、透過帯から近赤外側の阻止帯に向かって透過率の低下が開始するときの波長（近赤外側の基点）までとする。また、光学多層膜１２の阻止帯の範囲（平均透過率や幅を求めるための範囲）は、紫外側・赤外側共に透過率が５％以下となる範囲をいう。

（光学多層膜１２の構造）
上述した分光特性を満たすために、本発明の光学多層膜１２は、図３に示すように、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．０以上の高屈折率膜と、波長５００ｎｍにおける屈折率が１．６以下の低屈折率膜とが積層された構造を有する。具体的には、高屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴ（Quarter-wave Optical Thickness）をＱ_Ｈ、低屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｌとしたときに、以下の式で表される。
（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）＾ｎ（ｎ：１以上の自然数）

つまり、本発明の光学多層膜１２は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）がｎ個積層された構造を有する。

ここで、ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎは、各基本単位における係数であり、各基本単位における膜の物理膜厚がＱＷＯＴの何倍であるかを表している。そのため、ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌは、各膜の光学的膜厚を示す。ここで、上述した分光特性を満たすために、以下の（１）式で表される係数ａ_ｎの平均値Ａが、１．５以上２．５以下であることが好ましい。
Ａ＝（ａ_１＋ａ_２＋・・・＋ａ_ｎ）／ｎ（ｎ：１以上の自然数）・・・（１）

また、以下の（２）式〜（４）式で表される係数ｂ_ｎの平均値Ｂ、係数ｃ_ｎの平均値Ｃ及び係数ｄ_ｎの平均値Ｄを平均した値が１．０以下であることが好ましい。
Ｂ＝（ｂ_１＋ｂ_２＋・・・＋ｂ_ｎ）／ｎ（ｎ：１以上の自然数）・・・（２）
Ｃ＝（ｃ_１＋ｃ_２＋・・・＋ｃ_ｎ）／ｎ（ｎ：１以上の自然数）・・・（３）
Ｄ＝（ｄ_１＋ｄ_２＋・・・＋ｄ_ｎ）／ｎ（ｎ：１以上の自然数）・・・（４）

上記条件を式で表すと、以下の（５）式、（６）式となる。すなわち、係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎの平均値Ａ〜Ｄは、上述した分光特性を満たすために、下記（５）式及び（６）式を満たすことが好ましい。
１．５≦Ａ≦２．５・・・（５）
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３≦１．０・・・（６）

ここで、上記基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）を積層する数ｎ（ｎ：整数）は、多いほど分光特性が向上する。このため、ｎは９以上であることが好ましい。但し、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、ｎは、２５以下が好ましい。

さらに、透過帯及び赤外（ＩＲ）側の阻止帯の幅を十分に確保するためには、係数ｃ_ｎの平均値Ｃは、０．５以下であることが好ましく、０．４以下であることがより好ましい。但し、係数ｃ_ｎの値を小さくし過ぎると、膜厚が薄くなりすぎ、成膜時における膜厚の制御が難しくなる。このため、係数Ｃの平均値は、０．２以上とすることが好ましい。

すなわち、透過帯及び赤外側の阻止帯の幅を十分に確保するためには、係数ｃ_ｎの平均値Ｃは、以下の（７）式を満たすことが好ましい。
０．２≦Ｃ≦０．５・・・（７）

さらに、紫外（ＵＶ）側の阻止帯についても、阻止帯の幅を十分に確保するため、係数ｂ_ｎ、ｄ_ｎの値は、以下の（８）式を満たすことが好ましい。
１．１≦Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）)≦２．５・・・（８）
但し、ｎは、１以上の自然数である。

（８）式では、繰り返し積層された各基本単位のｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎを算出し、値の大きいほうを平均したものが１．１以上２．５以下であることを表している。

なお、係数ｂ_ｎの値と係数ｄ_ｎの値が近い（すなわち、ｂ_ｎ／ｄ_ｎ又はｄ_ｎ／ｂ_ｎが１に近い）と紫外側の阻止帯の幅が狭くなる傾向にある。逆に言うと、係数ｂ_ｎの値と係数ｄ_ｎの値とをずらす（すなわち、ｂ_ｎ／ｄ_ｎ又はｄ_ｎ／ｂ_ｎが２．５に近い）と紫外側の阻止帯の幅を確保しやすい。また、当該手法により、紫外側の阻止帯の幅を確保する場合は、膜の数を増やすことなくシャープカットの高い紫外側立ち上がり波形を得ることが出来る。

なお、高屈折率膜としては、波長５００ｎｍにおいて、屈折率が２．０以上となる材料からなるものであれば特に限定されない。このような高屈折率の材料としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。また、屈折率が２．０以上であれば、添加物を含有していても構わない。なお、屈折率が高いほうが、斜入射時の波長シフト量抑制、紫外側の阻止帯の拡張等に有利である。このため、上記３物質のうち、屈性率のより高い酸化チタン、酸化ニオブが高屈折率膜としてより好適である。

また、低屈折率膜としては、波長５００ｎｍにおいて、屈折率が１．６以下となる材料からなるものであれば特に限定されない。このような低屈折率の材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）が好適に挙げられる。また、屈折率が１．６以下であれば、添加物を含有していても構わない。

光学多層膜１２を構成する高屈折率膜及び低屈折率膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンアシスト真空蒸着法、ＣＶＤ法により形成することができるが、特に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンアシスト真空蒸着法により形成することが好ましい。透過帯は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子の受光に利用される波長帯域であり、その膜厚精度が重要となる。スパッタリング法、真空蒸着法、イオンアシスト真空蒸着法は、薄膜を形成する際の膜厚制御に優れる。このため、光学多層膜１２を構成する高屈折率膜及び低屈折率膜の膜厚の精度を高めることができ、その結果、波長シフトを抑制することができる。

なお、付着力強化層、最表面層（空気側）での帯電防止層など、光学多層膜１２を構成する以外の膜が、光学多層膜１２に積層されていてもよい。

以上のように、光学多層膜の構成を基本単位：（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層した構造とし、係数ａ_ｎの平均値Ａを１．５以上２．５以下、係数ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎの平均値Ｂ〜Ｄの平均値（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３を１．０以下としている。すなわち、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎの平均値Ａ〜Ｄが、以下の（５）式、（６）式を満たすように構成しているので、光の入射角度が大きくなると分光波形が紫外側に移動（シフト）する入射角度依存性を抑制することができる。
１．５≦Ａ≦２．５・・・（５）
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３≦１．０・・・（６）

また、係数ｃ_ｎの平均値Ｃが、０．２以上０．５以下、好ましくは、０．２以上０．４以下、すなわち、以下の（７）式を満たすようにして構成しているので、透過帯及び赤外（ＩＲ）側の阻止帯の幅を十分に確保することができる。また、膜厚が薄くなりすぎ、成膜時における膜厚の制御が難しくなるのを抑制することができる。
０．２≦Ｃ≦０．５・・・（７）

さらに、紫外（ＵＶ）側の阻止帯についても、阻止帯の幅を十分に確保するため、係数ｂ_ｎ、ｄ_ｎの値が、以下の（８）式を満たすようにしているので、紫外（ＵＶ）側の阻止帯についても、阻止帯の幅を十分に確保することができる。
１．１≦Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）)≦２．５・・・（８）

（実施形態の変形例）
図４は、実施形態の変形例に係る近赤外線カットフィルタ１０Ａ（以下、ＩＲＣＦ１０Ａ）の断面構成図である。図１〜図３を参照して説明した近赤外線カットフィルタ１０の光学多層膜１２は、透過帯やその両側のカットオフ帯を主として形成するものである。このため、要求に応じた十分な幅の阻止帯を形成できない場合がある。そこで、図４に示すようにＩＲＣＦ１０Ａの紫外側および近赤外側の阻止帯を拡張するために、透明基板１１の主面の一方に、紫外側および近赤外側の阻止帯を拡張するための阻止帯拡張用の光学多層膜１３（以下、阻止帯拡張用光学多層膜１３）を形成するようにしてもよい。

以下、図４を参照して、この実施形態の変形例に係るＩＲＣＦ１０Ａの構成について説明するが、図１〜図３を参照して説明したＩＲＣＦ１０と同じ構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図４では、光学多層膜１２が設けられている透明基板１１の主面側とは異なる主面側に阻止帯拡張用光学多層膜１３を設けているが、光学多層膜１２が設けられている透明基板１１の主面側に阻止帯拡張用光学多層膜１３を設けるようにしてもよい。この場合、透明基板１１と光学多層膜１２との間に阻止帯拡張用光学多層膜１３を設けてもよいし、光学多層膜１２上に阻止帯拡張用光学多層膜１３を設けてもよい。

阻止帯拡張用光学多層膜１３は、例えば、０°入射条件における分光特性において、光学多層膜１２の分光特性における透過帯を含む透過帯を有するとともに、光学多層膜１２の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長、および光学多層膜の分光特性における近赤外側の半値波長より７ｎｍ以上大きい近赤外側の半値波長を有する。

このようなものとすることで、入射角度が変化した場合であっても、光学多層膜１２により形成される透過帯を含むような透過帯とすることができ、結果として、入射角度依存性が抑制されるとともに、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯が拡張されたＩＲＣＦ１０Ａとすることができる。

すなわち、入射角度が変化した場合、阻止帯拡張用光学多層膜１３により形成される近赤外側の半値波長は、光学多層膜１２により形成される近赤外側の半値波長に比べて大きくシフトしやすい。０°入射条件における分光特性において、阻止帯拡張用光学多層膜１３により形成される近赤外側の半値波長を、光学多層膜１２により形成される近赤外側の半値波長よりも７ｎｍ以上大きくすることで、入射角度が変化した場合についても、阻止帯拡張用光学多層膜１３により形成される近赤外側の半値波長が光学多層膜１２により形成される近赤外側の半値波長に重ならないようにすることができる。

一方、阻止帯拡張用光学多層膜１３により形成される紫外側の半値波長は、光学多層膜１２により形成される紫外側の半値波長に比べて必ずしも大きく変化しないことから、０°入射条件における分光特性において、これらによって形成される紫外側の半値波長以下であれば、入射角度が変化した場合についても、これらによって形成される紫外側の半値波長に重ならないようにすることができる。

このような阻止帯拡張用光学多層膜１３としては、以下に示すような２つの形態（第１の形態および第２の形態）が挙げられる。なお、以下の説明では、第１の形態による阻止帯拡張用光学多層膜１３を阻止帯拡張用光学多層膜１３Ａと記載し、第２の形態による阻止帯拡張用光学多層膜１３を阻止帯拡張用光学多層膜１３Ｂと記載する。

（阻止帯拡張用光学多層膜１３Ａ）
阻止帯拡張用光学多層膜１３Ａは、屈折率が２．０以上である高屈折率膜と屈折率が１．７以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。また、高屈折率膜の平均光学膜厚をＴ_Ｈ、低屈折率膜の平均光学膜厚をＴ_Ｌとしたとき、Ｔ_Ｈ／Ｔ_Ｌは２未満であることが好ましい。

このような構成とすることで、光学多層膜１２の分光特性における透過帯を含む透過帯を形成できるとともに、光学多層膜１２の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長、および光学多層膜１２の分光特性における近赤外側の半値波長より７ｎｍ以上大きい近赤外側の半値波長を形成できる。すなわち、Ｔ_Ｈ／Ｔ_Ｌが２以上となる場合、入射角度依存性は抑制しやすいが、透過帯が狭くなる。Ｔ_Ｈ／Ｔ_Ｌを２未満とすることで、入射角度依存性は必ずしも抑制できないが、光学多層膜１２の分光特性における透過帯を含むような広い透過帯を形成できる。

なお、阻止帯拡張用光学多層膜１３Ａの層数は、十分な幅の透過帯や阻止帯、および所定の半値波長を得る観点から、２０以上が好ましく、３０以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、１５０以下が好ましく、１００以下がより好ましい。

平均光学膜厚の比Ｔ_Ｈ／Ｔ_Ｌについては特に限定されないが、十分な幅の透過帯や阻止帯、特に広い阻止帯を得ることを考えれば、阻止帯を設計する際の設計上の中心波長に対し、Ｔ_Ｈ／Ｔ_Ｌ比率が１程度の一般的な膜設計手法を用いることがよい。これは、先に述べたように、入射角度依存性の抑制を目的としたＴ_Ｈ／Ｔ_Ｌの増加が、阻止帯の減少を引き起こすことを考えれば明らかである。

高屈折率膜としては、屈折率が２．０以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が２．３以上のものが好ましく、屈折率が２．４以上のものがより好ましい。このようなものとしては、ＴｉＯ_２（屈折率２．４５）からなるものが好適に挙げられる。

低屈折率膜としては、屈折率が１．７以下となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。

（阻止帯拡張用光学多層膜１３Ｂ）
阻止帯拡張用光学多層膜１３Ｂは、紫外側の阻止帯を構成するための紫外側阻止帯構成部と、近赤外側の阻止帯を構成するための近赤外側阻止帯構成部とを有する。紫外側阻止帯構成部は、屈折率が２．０以上である高屈折率膜と屈折率が１．７以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が２．０以上である高屈折率膜、屈折率が２．０以上であって前記高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が１．７以下である低屈折率膜を有し、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数が３０層以上である。

阻止帯拡張用光学多層膜１３Ｂについても、光学多層膜１２の分光特性における透過帯を含む透過帯を形成できるとともに、光学多層膜１２の分光特性における紫外側の半値波長以下の紫外側の半値波長、および光学多層膜１２の分光特性における近赤外側の半値波長より７ｎｍ以上大きい近赤外側の半値波長を形成できる。

一般に、光学多層膜は、近赤外側の阻止帯が広く、入射角が大きくなったときの透過帯におけるリップルの発生が少ないことが好ましい。上記した光学多層膜１２は、いずれも入射角度依存性を抑制する技術を用いているためにリップルの発生をある程度抑制できるが、この技術を入れない阻止帯構成部は依然としてリップルが発生する。阻止帯拡張用光学多層膜１３Ａについては、必ずしもこのようなリップルを十分に抑制できない。阻止帯拡張用光学多層膜１３Ｂによれば、透過帯や阻止帯の幅を十分に拡張しつつ、リップルの発生を抑制できる。

紫外側阻止帯構成部は、上記したように屈折率が２．０以上である高屈折率膜と屈折率が１．７以下である低屈折率膜との繰り返し構造を有する。

紫外側阻止帯構成部の層数は、十分な幅の紫外側の阻止帯を形成する観点から、１５以上が好ましく、２０以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、６０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。

近赤外側阻止帯構成部は、屈折率が２．０以上である高屈折率膜、屈折率が２．０以上であって高屈折率膜の屈折率未満である中屈折率膜、および屈折率が１．７以下である低屈折率膜を有する。これら、高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜の合計した層数は３０層以上である。

近赤外側阻止帯構成部の層数は、３０以上であれば特に制限されないが、より十分な幅を有する近赤外側の阻止帯を形成する観点から、４０以上が好ましく、６０以上がより好ましい。層数の上限値については特に制限されないが、一般に層数が多くなると生産性が低下することから、１５０以下が好ましく、１００以下がより好ましい。

高屈折率膜、中屈折率膜、および低屈折率膜は、高屈折率膜をＨ、中屈折率膜をＭ、低屈折率膜をＬとしたとき、例えば、以下のような基本単位の繰り返し構造となるように積層される。
基本単位：（ＨＭＬ）
基本単位：（ＬＭＨＭＬ）

上記のような繰り返し構造を用いる場合、平均光学膜厚Ｔ_Ｈ、平均光学膜厚Ｔ_Ｍ、平均光学膜厚Ｔ_Ｌは、十分に広い阻止帯を得る観点から、ＨＭＬを基本単位とする部分は、Ｔ_Ｈ：Ｔ_Ｍ：Ｔ_Ｌ＝１：１：１前後であり、ＬＭＨＭＬを基本単位とする部分はＴ_Ｈ：Ｔ_Ｍ：Ｔ_Ｌ＝１：１：２前後とする一般的な膜設計での比率程度であることがよい。

なお、後者のＴ_Ｌ比率が２となったのは、ＬＭＨＭＬの繰り返しは、ＬＬと重なるために、最終的な膜設計では比率が２となるためであり、基本的な考え方はＴ_Ｈ：Ｔ_Ｍ：Ｔ_Ｌ＝１：１：１と変わらない。詳細については後述する。なお、ここで一般的な比率を採用したのは、Ｔ_Ｈ、Ｔ_Ｍの比率を大きくすると阻止帯が狭くなることから、光学的膜厚比率を大きく変えない考えを基としている。

また、阻止帯構成部は上記繰り返し構造に対し、二つ以上の設計波長を適用して阻止帯の拡張を図る一般的な手法を用いることが良く、好適である。この場合、上記比率は、それぞれ設計上の中心波長ごとに設定されることになる。

近赤外側阻止帯構成部は、広い範囲の近赤外域をカットするが、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ用途のＩＲＣＦ１０としてはより長波長側までカットできることが好ましい。好ましくは９００ｎｍ以上、より好ましくは１１００ｎｍ以上であり、更に好ましくは１１５０ｎｍ以上をカット出来ることが好ましい。上記手法を用いた場合には、より長波側まで阻止域を拡張しながら、入射角度が大きくなった際にリップルの発生を抑えることが可能となる。

なお、近赤外側阻止帯構成部は、必ずしも厳密に上記した基本単位の繰り返し構造となっている必要はない。例えば、低屈折率膜のように屈折率が小さいものの場合、光学膜厚が小さくなると成膜時の膜厚制御が困難となることから、例えば、複数の低屈折率膜の一部を省略し、これにより高屈折率膜と中屈折率膜とが多数連続する部分があっても構わない。

また、基本単位（ＬＭＨＭＬ）の繰り返し構造は、隣り合う基本単位の２つのＬが連続するために（２ＬＭＨＭ）あるいは２つのＬを１つのＬと見なして（ＬＭＨＭ）とも表すことができるが、本発明における平均光学膜厚はあくまでも成膜された最終形態での状態を基準として算出されるものであり、同一物質からなる連続した膜は１つの膜として捉えて物理膜厚や層数を求め、これらを用いて平均光学膜厚を求める。

高屈折率膜、中屈折率膜としては、屈折率が２．０以上となる材料からなるものであれば特に限定されないが、例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、またはこれらの複合酸化物からなるものが好適に挙げられる。高屈折率膜としては、屈折率が２．３以上のものが好ましく、屈折率が２．４以上のものがより好ましい。このようなものとしては、ＴｉＯ_２（屈折率２．４５）からなるものが好適に挙げられる。中屈折率膜としては、高屈折率膜の屈折率未満のものであれば特に限定されないが、屈折率が２．０以上２．３未満のものが好ましく、屈折率が２．２以下のものがより好ましい。このようなものとしては、Ｔａ_２Ｏ_５（屈折率２．１３）からなるものが好適に挙げられる。

近赤外側阻止帯構成部における中屈折率膜は、必ずしも単一の膜からなるものに限られず、例えば、高屈折率膜と同一の屈折率を有する膜と、低屈折率膜と同一の屈折率を有する膜とから構成される等価膜としてもよい。等価膜によれば、例えば、成膜装置における成膜可能な膜種が２種である場合にも、中屈折率膜を成膜できるために好ましい。

（撮像装置１００）
図１〜図３を参照して説明したＩＲＣＦ１０及び図４を参照して説明したＩＲＣＦ１０Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ウェブカメラ等の撮像装置や自動露出計等における視感度補正フィルタとして用いられる。デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ウェブカメラ等の撮像装置においては、例えば、撮像レンズと固体撮像素子との間に配置される。自動露出計においては、例えば受光素子の前面に配置される。

撮像装置では、固体撮像素子の前面から離れた位置にＩＲＣＦ１０，１０Ａを配置してもよいし、固体撮像素子、または固体撮像素子のパッケージに直接貼着してもよいし、固体撮像素子を保護するカバーをＩＲＣＦ１０，１０Ａとしてもよい。また、モアレや偽色を抑制するための水晶やニオブ酸リチウム等の結晶を使用したローパスフィルタに直接貼着してもよい。

次に、具体例を示す。図５は、撮像装置１００の一部構成図である。
撮像装置１００は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ウェブカメラである。撮像装置１００は、固体撮像素子１１０、カバーガラス１２０、レンズ群１３０、絞り１４０、筐体１５０を備える。固体撮像素子１１０、カバーガラス１２０、レンズ群１３０及び絞り１４０は、光軸ｘに沿って配置されている。

固体撮像素子１１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。固体撮像素子１１０は、入力される光を電気信号に変換して、図示しない画像信号処理回路へ出力する。

カバーガラス１２０は、固体撮像素子１１０の撮像面側（レンズ群１３０側）に配置され、外部環境から固体撮像素子１１０を保護する。

レンズ群１３０は、固体撮像素子１１０の撮像面側に配置される。レンズ群１３０は、複数のレンズＬ１〜Ｌ４で構成され、入射する光を固体撮像素子１１０の撮像面へと導光する。

絞り１４０は、レンズ群１３０のレンズＬ３とレンズＬ４との間に配置される。絞り１４０は、通過する光の量を調整可能に構成されている。

筐体１５０は、固体撮像素子１１０、カバーガラス１２０、レンズ群１３０及び絞り１４０を収容する。

撮像装置１００では、被写体側より入射した光は、レンズＬ１、レンズＬ２、第３のレンズＬ３、絞り１４０、レンズＬ４、及びカバーガラス１２０を通って固体撮像素子１１０に入射する。この入射した光が固体撮像素子１１０にて電気信号に変換され、画像信号として出力される。

ＩＲＣＦ１０，１０Ａは、例えば、カバーガラス１２０、レンズ群１３０、すなわちレンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ３、もしくはレンズＬ４として用いられる。言い換えれば、ＩＲＣＦ１０の光学多層膜１２は、従来の撮像装置のカバーガラスやレンズ群を透明基板１１とし、この透明基板１１の表面に設けられる。

撮像装置１００のカバーガラス１２０やレンズ群１３０にＩＲＣＦ１０，１０Ａを適用することで、入射角度依存性を抑制しつつ、可視域の透過帯ならびに紫外域および近赤外域の阻止帯を拡張でき、その特性を向上することができる。

（その他の実施形態）
以上のように、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。

次に実施例を参照して具体的に説明する。
実施例１〜１１および比較例１〜３に係る近赤外線カットフィルタ（ＩＲＣＦ）は、透明基板（白板ガラス）と、透明基板の一方の面に設けられた光学多層膜とを備える。これらのＩＲＣＦについて、発明者らは、高屈折率膜の材料として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を用い、低屈折率膜の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いた場合について、図２、３を参照して説明した光学多層膜１２の０°入射条件（光学多層膜１２の主面に対して光が垂直に入射する条件）及び３０°入射条件（光学多層膜１２の主面に対して光が垂直から３０°傾いた状態で入射する条件）における分光特性を調べた。なお、すべての実施例及び比較例において、膜条件に記載されている層数１の膜が透明基板側であり、層数の値が大きな膜が空気側となるように透明基板上に積層されている。

なお、分光特性は、光学薄膜シミュレーションソフト（ＴＦＣａｌｃ、ＳｏｆｔｗａｒｅＳｐｅｃｔｒａ社製）を用いて検証した。また、本願では波長５００ｎｍにおける各膜の屈折率を代表値として使用しているが、シミュレーション上は屈折率の波長依存性を考慮してシミュレーションを行った。

屈折率には、分散などと呼ばれる波長依存性がある。例えば、３００〜１３００ｎｍの波長範囲において、本出願が対象とする膜物質などでは、波長が短いほど屈折率が大きく、波長が長くなると屈折率は小さくなる傾向がある。これら波長−屈折率の関係は線形関係ではなく、一般的にはHartmann、Sellmeierなどの近似式を用いて表されることが多い。また、膜物質の屈折率（分散）は、各種成膜条件によって変わる。そのため、蒸着法、イオンアシスト蒸着法、スパッタ法などで実際に成膜を行い、得られた各膜の屈折率の分散データを以下のシミュレーションにて用いた。

（実施例１〜４）
初めに、実施例１〜４について説明する。実施例１〜４では、高屈折率膜の材料として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を使用し、低屈折率膜の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を使用した。なお、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を、２．４７とし、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を１．４８として分光特性をシミュレーションした。以下、実施例１〜４の膜条件を表１〜４に、実施例１〜４のシミュレーション結果を図６〜９に示す。なお、表１〜４中の「膜厚」は、物理膜厚である。また、「係数の値」は、物理膜厚がＱＷＯＴの何倍になるかを示した係数である。

（実施例１）

表１に示すように、実施例１の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５４層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。なお、５３層及び５４層は、リップル調整用の層であるため、５３層及び５４層は、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄの算出から除外した。
Ａ＝１．８７０
Ｂ＝０．４２３
Ｃ＝０．３７３
Ｄ＝０．４９７
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４３１
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．５９１

上記のように、実施例１の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図６は、表１に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図６は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図６には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２０．６ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が９．０ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２７３ｎｍであった。透過帯は、４２３ｎｍ〜６８２ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６９３ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２０ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１２５ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は１５ｎｍであり、阻止帯中の小さなリップルを無視する場合においては２５ｎｍであった。

（実施例１の考察）
以上のように、表１に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例２）

表２に示すように、実施例２の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝１．８３９
Ｂ＝０．３４６
Ｃ＝０．４１５
Ｄ＝０．４８６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４１６
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．４０５

上記のように、実施例２の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図７は、表２に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図７は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図７には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２０．２ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が９．８ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２６１ｎｍであった。透過帯は、４２６ｎｍ〜６７８ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６８５ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２４ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１１４ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、６ｎｍであった。

（実施例２の考察）
以上のように、表２に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例３）

表３に示すように、実施例３の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝２．０００
Ｂ＝０．５２６
Ｃ＝０．２９５
Ｄ＝０．３１６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．３７９
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．６６５

上記のように、実施例３の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図８は、表３に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図８は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図８には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が１９．８ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が８．７ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２６２ｎｍであった。透過帯は、４３４ｎｍ〜６８２ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６８７ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２５ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１３６ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、１３ｎｍであった。

（実施例３の考察）
以上のように、表３に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例４）

表４に示すように、実施例４の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝１．７００
Ｂ＝０．４３６
Ｃ＝０．４９５
Ｄ＝０．４３６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４５６
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．０００

上記のように、実施例４の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（７）式を満たしていることが分かる。

図９は、表４に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図９は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図９には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２０．９ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が１１．６ｎｍであった。なお、紫外（ＵＶ）側は、リップル発生のため、Ｔ４０％（透過率４０％）におけるシフト量を記載している。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２５８ｎｍであった。透過帯は、４３０ｎｍ〜６８０ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６８７ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２９ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、９７ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、２７ｎｍであった。

（実施例４の考察）
以上のように、表４に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例５〜８）
次に、実施例５〜８について説明する。実施例５〜８では、高屈折率膜の材料として、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）を使用し、低屈折率膜の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を使用した、なお、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）の波長５００ｎｍにおける屈折率を、２．３８とし、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を１．４８として分光特性をシミュレーションした。以下、実施例５〜８の膜条件及びシミュレーション結果を、それぞれ以下の表５〜８及び図１０〜１３に示す。なお、表５〜８中の「膜厚」は、物理膜厚である。また、「係数の値」は、物理膜厚がＱＷＯＴの何倍になるかを示した係数である。

（実施例５）

表５に示すように、実施例５の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５４層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。なお、５３層及び５４層は、リップル調整用の層であるため、５３層及び５４層は、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄの算出から除外した。
Ａ＝１．７８０
Ｂ＝０．４５５
Ｃ＝０．４２４
Ｄ＝０．４４６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４４２
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．３６３

上記のように、実施例５の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図１０は、表５に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１０は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１０には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２１．９ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が１１．３ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２７５ｎｍであった。透過帯は、４２３ｎｍ〜６８１ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６９４ｎｍ、紫外側の半値波長は、４１９ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、９８ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、１６ｎｍであった。

（実施例５の考察）
以上のように、表５に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例６）

表６に示すように、実施例６の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝１．８３９
Ｂ＝０．５８６
Ｃ＝０．３４５
Ｄ＝０．３２６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４１９
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．７９７

上記のように、実施例６の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図１１は、表６に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１１は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１１には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２１．７ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が１０．７ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２６６ｎｍであった。透過帯は、４２４ｎｍ〜６８２ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６８７ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２１ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１３０ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、１２ｎｍであった。

（実施例６の考察）
以上のように、表６に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例７）

表７に示すように、実施例７の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝２．０００
Ｂ＝０．５６７
Ｃ＝０．３０５
Ｄ＝０．２２６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．３６９
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝２．５４９

上記のように、実施例７の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（７）式を満たしていることが分かる。

図１２は、表７に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１２は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１２には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２０．６ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が９．６ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２６４ｎｍであった。透過帯は、４３３ｎｍ〜６８３ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６８８ｍ、紫外側の半値波長は、４２５ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１２９ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、２４ｎｍであった。

（実施例７の考察）
以上のように、表７に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例８）

表８に示すように、実施例８の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５６層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。
Ａ＝１．７００
Ｂ＝０．６０６
Ｃ＝０．３８５
Ｄ＝０．４０６
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４６６
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．４９２

上記のように、実施例８の光学多層膜の係数ａ_ｎ〜ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、上述した（５）式〜（８）式を満たしていることが分かる。

図１３は、表８に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１３は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１３には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２２．９ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が１２．４ｎｍであった。なお、紫外（ＵＶ）側は、リップル発生のため、Ｔ４０％におけるシフト量を記載している。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２６４ｎｍであった。透過帯は、４２８ｎｍ〜６８６ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６９１ｎｍ、紫外側の半値波長は、４２６ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、１２６ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、２３ｎｍであった。

（実施例８の考察）
以上のように、表８に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（実施例９）
次に、実施例９について説明する。実施例９では、高屈折率膜の材料として、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を使用し、低屈折率膜の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を使用した、なお、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の波長５００ｎｍにおける屈折率を、２．１９とし、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を１．４８として分光特性をシミュレーションした。以下、実施例９の膜条件及びシミュレーション結果を、それぞれ以下の表９及び図１４に示す。なお、表９中の「膜厚」は、物理膜厚である。また、「係数の値」は、物理膜厚がＱＷＯＴの何倍になるかを示した係数である。

（実施例９）

表９に示すように、実施例９の光学多層膜は、基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５４層である。また、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄは、以下の式を満たしている。なお、５３層及び５４層は、リップル調整用の層であるため、５３層及び５４層は、係数ａ_ｎ、ｂ_ｎ、ｃ_ｎ、ｄ_ｎ及び平均値Ａ〜Ｄの算出から除外した。
Ａ＝２．０２１
Ｂ＝０．４１１
Ｃ＝０．４４０
Ｄ＝０．４３２
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３＝０．４２８
Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）＝１．６６４

図１４は、表９に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１４は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１４には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２４．１ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が１２．４ｎｍであった。

また、０°入射条件における透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２７７ｎｍであった。透過帯は、４２４ｎｍ〜６８１ｎｍであった。さらに、近赤外側の半値波長は、６９５ｎｍ、紫外側の半値波長は、４１８ｎｍであった。近赤外側の阻止帯の幅は、９０ｎｍ、紫外側の阻止帯の幅は、１ｎｍであった。

（実施例９の考察）
以上のように、表９に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていることがわかった。

（比較例１）
次に、比較例１について説明する。比較例１では、高屈折率膜の材料として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を使用し、低屈折率膜の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を使用した、なお、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を、２．４７とし、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）の波長５００ｎｍにおける屈折率を１．４８として分光特性をシミュレーションした。以下、比較例１の膜条件及びシミュレーション結果を、それぞれ以下の表１０及び図１５に示す。なお、表１０中の「膜厚」は、物理膜厚である。また、「係数の値」は、物理膜厚がＱＷＯＴの何倍になるかを示した係数である。

表１０に示すように、実施例の光学多層膜は、基本単位（Ｈ、Ｌ）が繰り返し積層された構造を有する。積層された膜は、５２層である。

図１５は、表１０に示す光学多層膜の分光特性のシミュレーション結果である。図１５は、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図１５には、０°入射条件と３０°入射条件とのシミュレーション結果を示している。シミュレーションの結果、表１に示す膜構成の場合、０°入射条件の場合と、３０°入射条件の場合における半波長位置でのシフト量は、近赤外（ＩＲ）側が２８．５ｎｍ、紫外（ＵＶ）側が７．７ｎｍであった。また、透過帯は、４２４ｎｍ〜６８１ｎｍであった。さらに、近赤外線側の阻止帯は、７１１ｎｍ〜９４３ｎｍであった。

図１５のシミュレーション結果からは、表１０に示す光学多層膜の０°入射条件と３０°入射条件とにおける光学多層膜の透過帯の半値波長位置でのシフト量が、紫外（ＵＶ）側で７．７ｎｍ、近赤外（ＩＲ）側で２８．５ｎｍであることがわかった。また、透過帯の紫外側の半値波長と近赤外側の半値波長との差は、２７８ｎｍであることがわかった。以上のことから、表１０に示す光学多層膜が、図２を参照して説明した分光特性を満たしていないことがわかった。

（実施例１〜９と比較例１との対比）
実施例及び比較例１のシミュレーション結果からは、紫外（ＵＶ）側の半値波長位置でのシフト量だけを見ると、比較例の方がシフト量が小さくなる。しかし、これは斜入射依存によるＰＳ分離と、それによる波形変形及びリップルの発生などにより、透過率の高い部分におけるシフトが抑制されているためである。すなわち、比較例において、入射角度依存性が小さくなったわけでは無い。

例えば、実施例１と比較例１とを比較した場合、Ｔ２０％（透過率２０％）付近では、比較例のほうが、シフト量が非常に大きく、また、紫外（ＵＶ）カット波形は非常に歪んでいる。さらに、比較例では、透過帯域にも斜入射によるリップルが発生するなど、斜入射による影響は、実施例１よりも多くなっている。このことから、実施例１に比べて、比較例のほうが、画質等への悪影響が大きいであろうことは容易に類推することができる。

すなわち、紫外（ＵＶ）側の半値波長位置でのシフト量だけ見た場合、比較例１のほうが実施例１よりも優れているように見えるが、実際には、比較例１は、リップルの発生、特に透過率２０％以下の領域において極端に大きな波長シフトが発生するため、補正フィルタとしての品質は、明らかに劣化する。

なお、上記説明では、実施例１の３９０ｎｍ以下の透過領域は、阻止層や、膜自体の紫外域吸収を用いて阻止されるため無視している。

以上のように、光学多層膜の構成を基本単位（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）が繰り返し積層した構造とし、以下の（５）式、（６）式を満たす構成とすることで、近赤外線カットフィルタ（ＩＲＣＦ）の入射角度依存性（波長シフト）を抑制できることがわかった。
１．５≦Ａ≦２．５・・・（５）
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／３≦１．０・・・（６）

また、係数ｃ_ｎの平均Ｃ値が、以下の（７）式を満たす構成とすることで、透過帯及び赤外（ＩＲ）側の阻止帯の幅を十分に確保できることがわかった。
０．２≦Ｃ≦０．５・・・（７）

さらに、係数ｂ_ｎ、ｄ_ｎが以下の（８）式を満たす構成することで、紫外（ＵＶ）側の阻止帯についても、阻止帯の幅を十分に確保できることがわかった。
１．１≦Ａｖｅｒａｇｅ（ｍａｘ(ｂ_ｎ／ｄ_ｎ、ｄ_ｎ／ｂ_ｎ）)≦２．５・・・（８）

（実施例１０）
次に、実施例１０について説明する。実施例１０では、透明基板として近赤外線カットフィルタガラス（ＡＧＣテクノグラス社製、ＮＦ−５０シリーズ、板厚０．３ｍｍ）を用い、実施例１と同一の光学多層膜を一方の面に形成し、他方の面に表１１に示す阻止帯拡張用光学多層膜を形成した。以下、実施例１０の分光特性のシミュレーション結果を図１６に示す。また、前記透明基板（ＡＧＣテクノグラス社製、ＮＦ−５０シリーズ、板厚０．３ｍｍ、両面に反射防止膜（ＡＲ膜）有）のみの分光特性を図１７に示す。また、表１１中の「膜厚」は、物理膜厚である。また、「係数の値」は、物理膜厚がＱＷＯＴの何倍になるかを示した係数である。

（比較例２）
次に、比較例２について説明する。比較例２では、実施例１０と同一の透明基板及び阻止帯拡張用光学多層膜を用い、比較例１と同一の光学多層膜を形成した。図１８に、比較例２の分光特性のシミュレーション結果を示す。

（実施例１０と比較例２との対比）
実施例１０の分光特性は、可視波長域の大半が透明基板の分光特性となっている。これは、実施例１０で用いた光学多層膜の可視波長域の透過帯の幅が広いことによるものと考えられる。また、光の入射角度依存性も抑制されており、入射角度が０°と４０°との比較においても、近赤外側の分光特性の変化が少ない。これに対し、比較例２の分光特性は、入射角度が０°と４０°との比較において透過帯の近赤外側の波長シフト量が大きく、一部の可視波長域の透過率変化が大きくなっている。

これは、比較例２で用いた光学多層膜の入射角度依存性が高いことに起因している。なお、比較例２の様な一般的な（ＨＬ）＾ｎ繰り返し構成の設計で高屈折率成分を高くして波長シフトを小さく使用とした場合には透過帯が狭くなり、上述の用途に合わなくなる。

（実施例１１）
次に、実施例１１について説明する。実施例１１では、透明基板として白板ガラスを用い、実施例１と同一の光学多層膜を一方の面に形成し、他方の面に表１１に示す阻止帯拡張用光学多層膜を形成した。以下、実施例１１の分光特性のシミュレーション結果を図１９に示す。また、一方の面に表１１に示す阻止帯拡張用光学多層膜のみを形成した前記透明基板の分光特性を図２０に示す。

（比較例３）
次に、比較例３について説明する。比較例３では、実施例１１と同一の透明基板及び阻止帯拡張用光学多層膜を用い、比較例１と同一の光学多層膜を形成した。図２１に、比較例３の分光特性のシミュレーション結果を示す。

（実施例１１と比較例３との対比）
実施例１１の分光特性は、光の入射角度依存性が抑制されており、入射角度が０°と４０°との比較において、近赤外側の分光特性の変化が少ない。これに対し、比較例３の分光特性は、入射角度が０°と４０°との比較において透過帯の近赤外側の波長シフト量が大きく、一部の可視波長域の透過率変化が大きくなっている。

これは、比較例３で用いた光学多層膜の入射角度依存性が高いことに起因している。なお、比較例３の様な一般的な（ＨＬ）＾ｎ繰り返し構成の設計で高屈折率成分を高くして波長シフトを小さく使用とした場合には透過帯が狭くなり、上述の用途に合わなくなる。

本発明の近赤外線カットフィルタは、入射角度依存性（波長シフト）を抑制することができる。また、透過帯及び赤外（ＩＲ）側の阻止帯の幅を十分に確保することができる。さらに、紫外（ＵＶ）側の阻止帯についても、阻止帯の幅を十分に確保することができる。このため、デジタルカメラやデジタルビデオ等の固体撮像素子（例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等）の分光補正に好適に使用できる。

１０，１０Ａ：近赤外線カットフィルタ、１１：透明基板、１２：光学多層膜、１３，１３Ａ，１３Ｂ：阻止帯拡張用光学多層膜、１００：撮像装置、１１０：固体撮像素子、１２０：カバーガラス、１３０：レンズ群、１５０：筐体、Ｌ１〜Ｌ４：レンズ

Claims

透明基板と、前記透明基板の少なくとも一方の主面に設けられた光学多層膜とを備えた近赤外線カットフィルタであって、
前記光学多層膜は、波長５００ｎｍにおける屈折率が２．０以上の高屈折率膜と、１．６以下の低屈折率膜とから構成され、
前記光学多層膜は、
高屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｈ、低屈折率膜の波長５００ｎｍにおけるＱＷＯＴをＱ_Ｌとしたときに、（ａ_ｎＱ_Ｈ、ｂ_ｎＱ_Ｌ、ｃ_ｎＱ_Ｈ、ｄ_ｎＱ_Ｌ）＾ｎの基本単位がｎ個積層された繰り返し構造（ここで、ａ _ｎ、ｂ _ｎ、ｃ _ｎ、ｄ _ｎは、各基本単位における膜の物理膜厚がＱＷＯＴの何倍であるかを示す係数であり、またｎは１以上の自然数を表す。）を有し、前記ａ_ｎの平均値は、１．５以上２．５以下であり、前記ｂ_ｎ，ｃ_ｎ，ｄ_ｎのそれぞれの平均値を平均した値は、１．０以下であることを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
前記ｃ_ｎの平均値は、０．２以上０．５以下であることを特徴とする請求項１に記載の近赤外線カットフィルタ。
前記繰り返し積層された各基本単位のｂ_ｎ／ｄ_ｎ及びｄ_ｎ／ｂ_ｎを算出し、前記算出したｂ_ｎ／ｄ_ｎ及びｄ_ｎ／ｂ_ｎのうち値の大きいほうを平均した値が１．１以上２．５以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の近赤外線カットフィルタ。
前記ｎは、９以上２５以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。
前記透明基板は、近赤外波長域の光に吸収を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の近赤外線カットフィルタ。