JP7577755B2 - 光学フィルタ、光学装置、及び光吸収性組成物 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルタ、光学装置、及び光吸収性組成物に関する。

CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を用いた撮像装置において、良好な色再現性を有する画像を得るために様々な光学フィルタが固体撮像素子の前面に配置されている。一般的に、固体撮像素子は紫外線領域から赤外線領域に至る広い波長範囲で分光感度を有する。一方、人間の視感度は可視光の領域にのみに存在する。このため、撮像装置における固体撮像素子の分光感度を人間の視感度に近づけるために、固体撮像素子の前面に赤外線又は紫外線の一部の光を遮蔽する光学フィルタを配置する技術が知られている。

従来、そのような光学フィルタとしては、誘電体多層膜による光反射を利用して赤外線又は紫外線を遮蔽するものが一般的であった。一方、近年、光吸収剤を含有する膜を備えた光学フィルタが注目されている。光吸収剤を含有する膜を備えた光学フィルタの透過率特性は入射角の影響を受けにくいので、撮像装置において光学フィルタに斜めに光が入射する場合でも色味の変化が少ない良好な画像を得ることができる。また、光反射膜を用いない光吸収型の光学フィルタは、光反射膜による多重反射を原因とするゴーストやフレアの発生を抑制することができるので、逆光状態や夜景の撮影において良好な画像を得るのに有利である。加えて、光吸収剤を含有する膜を備えた光学フィルタは、撮像装置の小型化及び薄型化の点でも有利である。そのような光吸収剤として、例えば、ホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤が知られている。

例えば、特許文献１には、フェニル基又はハロゲン化フェニル基を有するホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含有している光学フィルタが記載されている。

特許文献２には、赤外線及び紫外線を吸収可能なＵＶ‐ＩＲ吸収層を備えた光学フィルタが記載されている。ＵＶ‐ＩＲ吸収層は、ホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含んでいる。

特許文献３には、有機色素含有層と、ホスホン酸銅含有層とを備えた赤外線カットフィルタが記載されている。

特許文献４には、光吸収膜を備えた光学フィルタが記載されている。光吸収膜は、アリール基を有するホスホン酸と銅イオンとによって形成された光吸収剤を含有している液状組成物の硬化物によって形成されている。特許文献４には、波長３００ｎｍ～２２００ｎｍにおける光学フィルタの透過スペクトルが記載されている。

特許第６３３９７５５号公報 特許第６２３２１６１号公報 特許第６２８１０２３号公報 特許第６６３９７６４号公報

特許文献１～４に記載の技術によれば、紫外線の一部の光及び波長７００～１０００ｎｍの範囲の赤外線に属する光を吸収できる。一方、特許文献１～４に記載の技術は、より長い波長を有する特定の波長範囲において光学フィルタの透過率を高める観点から再検討の余地を有する。そこで、本発明は、紫外線の一部の光及び波長７００～１０００ｎｍの範囲の赤外線に属する光を遮蔽するとともに、可視光域及びより長い波長を有する特定の波長範囲において高い透過率を有する光学フィルタを提供する。また、このような光学フィルタを作製するのに有利な光吸収性組成物を提供する。

本発明は、
２５℃において下記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす第一透過スペクトルを有する、光学フィルタを提供する。
（ｉ）波長４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が７０％以上である。
（ii）波長３００ｎｍ～３７０ｎｍの範囲内における透過率の最大値が５％以下である。
（iii）波長８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内における透過率の最大値が５％以下である。
（iv）波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が６０％以上である。

また、本発明は、
対象物の可視光によって認識される画像情報を取得するカメラモジュールと、
対象物との測距情報を取得するＴＯＦセンサと、
前記カメラモジュール及び前記ＴＯＦセンサの前面に配置された上記の光学フィルタと、を備えた、
光学装置を提供する。

また、本発明は、
銅錯体と、
分子内に２個のアルコキシ基を有する第一アルコキシ基含有化合物及び前記第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つと、
分子内に３個又は４個のアルコキシ基を有する第二アルコキシ基含有化合物及び前記第二アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つと、を含有している、
光吸収性組成物を提供する。

上記の光学フィルタは、紫外線の一部の光及び波長７００～１０００ｎｍの範囲の光を遮蔽するとともに、可視光域及びより長い波長を有する特定の波長範囲において高い透過率を有する。また、上記の光吸収性組成物によれば、このような光学フィルタを作製できる。

図１は、本発明に係る光学フィルタの一例を示す断面図である。 図２は、本発明に係る光学フィルタの別の一例を示す断面図である。 図３は、本発明に係る光学フィルタを備えた機器の一例を示すブロック図である。 図４は、実施例１に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図５は、実施例２に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図６は、実施例６に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図７は、実施例７に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図８は、透明ガラス基板の透過スペクトルである。 図９は、実施例８に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図１０は、実施例１１に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図１１は、実施例１６に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図１２は、実施例１９に係る光学フィルタの透過スペクトルである。 図１３は、実施例２０に係る光学フィルタの透過スペクトルである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

図１に示す光学フィルタ１ａは、２５℃において第一透過スペクトルを有する。第一透過スペクトルは、下記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす。
（ｉ）波長４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内における透過率の最小値Ｔ^min _450-600が７０％以上である。
（ii）波長３００ｎｍ～３７０ｎｍの範囲内における透過率の最大値Ｔ^max _300-370が５％以下である。
（iii）波長８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内における透過率の最大値Ｔ^max _800-1000が５％以下である。
（iv）波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲内における透過率の最小値Ｔ^min _1500-1700が６０％以上である。

ここで、波長Ｘｎｍ～Ｙｎｍの範囲内における透過率の最小値Ｔ^min _X-YがＡ％以上であるということは、波長Ｘｎｍ～Ｙｎｍの範囲の全域において透過率がＡ％以上であることと同義である。加えて、波長Ｘ’ｎｍ～Ｙ’ｎｍの範囲内における透過率の最大値Ｔ^max _X’-Y’がＢ％以下であるということは、波長Ｘ’ｎｍ～Ｙ’ｎｍの範囲の全域において透過率がＢ％以下であることと同義である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが（ｉ）の条件を満たすことにより、光学フィルタ１ａが可視光域において高い透過率を有する。最小値Ｔ^min _450-600は、望ましくは７５％以上であり、より望ましくは８０％以上である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが（ii）の条件を満たすことにより、紫外線の一部の光を遮蔽できる。最大値Ｔ^max _300-370は、望ましくは３％以下であり、より望ましくは１％以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが（iii）の条件を満たすことにより、波長８００～１０００ｎｍの範囲の光を遮蔽できる。最大値Ｔ^max _800-1000は、望ましくは３％以下であり、より望ましくは１％以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが（iv）の条件を満たすことにより、光学フィルタ１ａは、より長い波長を有する特定の波長範囲、例えば、１５００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲において高い透過率を有する。

光学フィルタ１ａは、可視光域及び１５００ｎｍ以上の所定の赤外線域において高い透過率を有する。このため、例えば、デジタルカメラ又はスマートフォン等の携帯型端末に搭載されるカメラモジュールにおいて、ヒトの視感度曲線の有効範囲以外の波長である、赤外線の一部の波長の光を遮蔽するための近赤外線カットフィルタとして使用できる。加えて、光学フィルタ１ａは、Light detection and ranging(LiDAR)等の測距装置をはじめ、Time Of Flight（TOF）方式の測距装置又はその周辺機器に適用されてもよい。LiDAR等においてTOF方式のセンサを用いる場合、これまでは９００ｎｍ前後の近赤外線域に属する波長を有するレーザー等の光を用いることがあった。しかし、９００ｎｍ前後の波長の光を用いる場合、センサなどの受光器が太陽光などの影響を受ける可能性がある。太陽光には波長９００ｎｍの光も多く含まれており、バックグランドノイズの影響により、測距精度等が悪化する可能性がある。

そこで、波長１５５０ｎｍ前後のレーザー等の光を用いるTOF方式やそれを用いたLiDARが検討されている。太陽光のスペクトルにおいて、波長１５５０ｎｍにおける光強度及び光量は、波長９００ｎｍにおける光強度及び光量より小さい。このため、１５５０ｎｍ前後の波長の光を用いるために、その波長域に対応するように受光器又はその周辺の素子等を設計できれば、昼間でもLiDARの測定結果において太陽光によるノイズが軽減され、さらに測定におけるＳ／Ｎが向上することが期待される。

ヒトが認識しうる可視光域の光によって形成される画像の撮影用のカメラモジュールと、LiDARをはじめとしたTOF方式の測距装置を搭載した機器、又は、上述のカメラモジュールにTOF方式の測距機能の一部を組み込んだ機器が登場することが想定される。例えば、上述したカメラモジュール等で撮影した動画又は静止画等の画像を取得する一方で、LiDAR等のTOF方式の測距装置等による高精度の距離情報を含む画像も取得しうる機能を備えた機器が想定される。また、詳細な距離情報を含む動画又は静止画等の画像を取得する機能を備えた機器が想定される。このような機器において、光学フィルタ１ａを適用すると、画像形成に必要なヒトの視感度の範囲に対応した波長の光を透過させ、かつ、測距装置に用いられる波長１５５０ｎｍ前後の光又はより長い波長を有する波長２０００ｎｍまでの光を透過させることができる。加えて、紫外線に属する光と、波長７００ｎｍ～１０００ｎｍ又は波長７００ｎｍ～１１００ｎｍに係る光を遮蔽でき、光学フィルタ１ａは、利便性、簡易性、及び光学特性に優れる。

光学フィルタ１ａは、例えば、吸収により一部の光を遮蔽する。このため、光学フィルタ１ａは、カメラモジュール又は測距装置の内部で問題となるフレア及びゴーストの発生を抑制する観点から有利である。

波長１５５０ｎｍにおけるレーザー及びＬＥＤ等の強い光のヒトの眼に対する影響は、波長９００ｎｍにおける場合よりも小さい。例えば、国際電気標準会議が策定した規格IEC60825に示されたレーザー製品の安全基準によれば、MPE（The maximum permissible exposure）は、１マイクロ秒（μｓ）のパルス幅において、波長９００ｎｍの場合は１×１０^-6Ｊ／ｃｍ²であるのに対し、波長１５５０ｎｍの場合１Ｊ／ｃｍ²である。レーザー光に対するヒトの安全は絶対に確保されなければならない事項であり、１５５０ｎｍ前後の波長の光を用いることにより安全性を確保するためのハードルが下がることは、測定対象を広げる観点から有利である。LiDARをはじめTOF方式の測距装置では、光を照射して測定対象物等によって反射した光の飛行時間に基づいて距離の計測を行う。TOF方式の測距装置をヒトが保持する場合、対象測定物等からの反射光が、そのヒトに戻ってくる。そのような場合、TOF方式の測距装置が、波長１５５０ｎｍ前後の波長の光を出射する発光器等を含む場合、TOF方式の測距装置等をヒトの眼、顔面、若しくは上半身に近い場所、又は、それらの高さ付近に配置する場合には、これらの安全性に関する事情が光学フィルタ１ａの採用に有利に働くと考えられる。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、最小値Ｔ^min _1500-1700は、望ましくは７０％以上であり、より望ましくは７５％以上である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長１５５０ｎｍにおける透過率は、例えば７０％以上であり、望ましくは８０％以上であり、より望ましくは８５％以上である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（ｖ）の条件をさらに満たす。これにより、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において第一スペクトルがヒトの視感度と整合しやすい。
（ｖ）波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第一カットオフ波長λ_C1が６００ｎｍ～７００ｎｍの範囲内に存在する。

第一カットオフ波長λ_C1は、望ましくは６２０ｎｍ～６８０ｎｍの範囲内に存在する。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（vi）の条件をさらに満たす。これにより、光学フィルタ１ａは、１５００ｎｍ以上の所定の赤外線域において高い透過率を有しやすい。
（vi）波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第二カットオフ波長λ_C2が１１５０ｎｍ～１５００ｎｍの範囲内に存在する。

第二カットオフ波長λ_C2は、望ましくは１２００ｎｍ～１４３０ｎｍの範囲内に存在する。

さらに、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、第二カットオフ波長λ_C2と第一カットオフ波長λ_C1との差の絶対値｜λ_C2－λ_C1｜の値は、例えば６００ｎｍ以上であり、望ましくは６５０ｎｍ以上であってもよく、より望ましくは７００ｎｍ以上であってもよい。さらに、｜λ_C2－λ_C1｜の値は、例えば８００ｎｍ以下であり、望ましくは７８０ｎｍ以下であってもよく、より望ましくは７６０ｎｍ以下であってもよい。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（vii）の条件をさらに満たす。これにより、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において第一スペクトルがヒトの視感度と整合しやすい。
（vii）波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第三カットオフ波長λ_C3が３６０ｎｍ～４３０ｎｍの範囲内に存在する。

また、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、第一カットオフ波長λ_C1と第三カットオフ波長λ_C3との差の絶対値｜λ_C1－λ_C3｜の値は、例えば２００ｎｍ以上であり、望ましくは２１０ｎｍ以上であってもよく、より望ましくは２２０ｎｍ以上であってもよい。さらに、｜λ_C1－λ_C3｜の値は、例えば２７０ｎｍ以下であり、望ましくは２６０ｎｍ以下であってもよく、より望ましくは２５０ｎｍ以下であってもよい。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（viii）の条件をさらに満たす。これにより、光学フィルタ１ａは、波長１０００ｎｍ～１１００ｎｍを有する赤外線の一部を遮蔽できる。
（viii）波長１０００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲内における透過率の最大値Ｔ^max _1000-1100が１０％以下である。

最大値Ｔ^max _1000-1100は、望ましくは５％以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（ix）の条件をさらに満たす。これにより、例えば、波長１７００ｎｍ～１９００ｎｍの範囲内における光を用いて測距を行う機器に光学フィルタ１ａを利用できる。
（ix）波長１７００ｎｍ～１９００ｎｍの範囲内における透過率の最小値Ｔ^min _1700-1900が６０％以上である。

最小値Ｔ^min _1700-1900は、望ましくは６５％以上であり、より望ましくは７０％以上である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、下記（ｘ）の条件をさらに満たす。これにより、例えば、波長１９００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲内における光を用いて測距を行う機器に光学フィルタ１ａを利用できる。
（ｘ）波長１９００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲内における透過率の最小値Ｔ^min _1900-2200が６０％以上である。

最小値Ｔ^min _1900-2200は、望ましくは６５％以上であり、より望ましくは７０％以上である。

図１に示す通り、光学フィルタ１ａは、例えば、光吸収層１０を備えている。光吸収層１０は、光吸収剤を含有している。光吸収層１０の厚みは特定の値に限定されない。光吸収層１０は、例えば、１００μｍ～４００μｍの厚みを有する。これにより、光学フィルタ１ａを備えた機器を低背位化しやすい。光吸収層１０の厚みは、望ましくは１２０μｍ～３５０μｍであり、より望ましくは１４０μｍ～３００μｍである。

光学フィルタ１ａは、例えば、７０℃において、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第四カットオフ波長λ_C4を有する第二透過スペクトルを有する。第四カットオフ波長λ_C4と第一カットオフ波長λ_C1との差の絶対値｜λ_C4－λ_C1｜は、特定の値に限定されず、例えば１５ｎｍ以下である。この場合、光学フィルタ１ａにおいて、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲で透過帯域と遮蔽帯域との境界であるカットオフ波長は、光学フィルタ１ａの環境の温度が変動しても変わりにくい。

絶対値｜λ_C4－λ_C1｜は、望ましくは１０ｎｍ以下であり、より望ましくは８ｎｍ以下であり、さらに望ましくは５ｎｍ以下である。

光学フィルタ１ａは、例えば、７０℃において、波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第五カットオフ波長λ_C5を有する第二透過スペクトルを有する。第五カットオフ波長λ_C5と第二カットオフ波長λ_C2との差の絶対値｜λ_C5－λ_C2｜は、特定の値に限定されないが、例えば３０ｎｍ以下である。この場合、光学フィルタ１ａにおいて、波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲で透過帯域と遮蔽帯域との境界であるカットオフ波長は、光学フィルタ１ａの環境の温度が変動しても変わりにくい。

絶対値｜λ_C5－λ_C2｜は、望ましくは２０ｎｍ以下である。

光学フィルタ１ａは、例えば、７０℃において、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第六カットオフ波長λ_C6を有する第二透過スペクトルを有する。第六カットオフ波長λ_C6と第三カットオフ波長λ_C3との差の絶対値｜λ_C6－λ_C3｜は、特定の値に限定されないが、例えば１５ｎｍ以下である。この場合、光学フィルタ１ａにおいて、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲で透過帯域と遮蔽帯域との境界であるカットオフ波長は、光学フィルタ１ａの環境の温度が変動しても変わりにくい。

絶対値｜λ_C6－λ_C3｜は、望ましくは１０ｎｍ以下であり、より望ましくは８ｎｍ以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍの範囲における透過率の平均値は、例えば７０％以上であり、望ましくは７５％以上であり、より望ましくは８０％以上である。光学フィルタにおいて、可視光域の光に対する透過率が高く、かつ、波長１５５０ｎｍ前後の光に対する透過率が高いことは、TOF方式による測距機能により得られた距離情報を含む画像の取得に有利である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲における透過率の平均値に対する波長１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍの範囲における透過率の平均値の比Ｔｒ（１）は、例えば０．８以上であり、望ましくは０．８５以上である。比Ｔｒ（１）は、例えば１．２以下であり、望ましくは１．１以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長１８００ｎｍ～２１００ｎｍにおける透過率の平均値は、例えば８０％以上であり、望ましくは８２％以上であり、より望ましくは８５％以上である。この波長範囲における光学フィルタ１ａの透過率が高くなることは、波長１８００ｎｍ～２１００ｎｍの範囲の光を吸収する官能基又はそのような官能基を有する化合物の含有量が光吸収層１０において少ないことに由来すると考えられる。

光学フィルタ１ａは、例えば、特許文献４に記載の光学フィルタと比べて、特定の波長範囲における吸収が少なく、その波長範囲における透過率が高いという特徴を有する。光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルは、例えば、波長１６００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲及び波長２１００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に極小値（吸収ピーク）を有していてもよい。この場合、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルの波長１６００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲における透過率の極小値は、例えば７０％以上であり、望ましくは７５％以上である。光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルの波長２１００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲における透過率の最小値は、例えば７０％以上であり、望ましくは７５％以上である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長１８００ｎｍ～２１００ｎｍの範囲における透過率の平均値に対する波長１６００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲における透過率の最小値の比Ｔｒ（２）は、例えば０．８以上であり、望ましくは０．８５以上である。また、比Ｔｒ（２）は、例えば１．１以下であり、望ましくは１．０以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルにおいて、波長１８００ｎｍ～２１００ｎｍの範囲における透過率の平均値に対する波長２１００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲における透過率の最小値の比Ｔｒ（３）は、例えば０．８以上であり、望ましくは０．８５以上である。また、Ｔｒ（３）は、例えば１．１以下であり、望ましくは１．０以下である。

光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす限り、光学フィルタ１ａにおける光吸収層１０をなす材料は、特定の材料に限定されない。光吸収層１０は、例えば、所定の光吸収性組成物を硬化させることによって形成されてもよい。この場合、光吸収性組成物は、例えば、銅錯体と、第一アルコキシ基含有化合物及び第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つと、第二アルコキシ基含有化合物及び第二アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つとを含有している。第一アルコキシ基含有化合物は、分子内に２個のアルコキシ基を有する化合物である。第一アルコキシ基含有化合物は、例えば、加水分解縮合可能な化合物である。第二アルコキシ基含有化合物は、分子内に３個又は４個のアルコキシ基を有する化合物である。第二アルコキシ基含有化合物は、例えば、加水分解縮合可能な化合物である。このような光吸収性組成物を硬化させることにより、上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす光学フィルタを作製できる。このような光吸収性組成物の使用により、上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす光学フィルタを作製できる理由は定かではない。第一アルコキシ基含有化合物の添加及びその添加量の調整により、周囲と三次元的に結合する官能基又は官能基群が減少し、硬化の過程及び硬化後において層の中の重合物の構成が比較的疎になると考えられる。このため、赤外線領域に吸収を有する可能性がある官能基を有する一部の分子の量が蒸発又は昇華により層の中から減少すると考えられる。それらの分子又は一部の官能基が波長１５００ｎｍ～２０００ｎｍの光を吸収するので、結果的に当該波長範囲において光学フィルタの透過率が高いものと考えられる。

光吸収性組成物の硬化物の透過スペクトルは、例えば、上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす。光吸収性組成物の硬化物の透過スペクトルは、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが満たす上記の他の条件の少なくとも１つをさらに満たしていてもよい。この場合、光吸収性組成物の硬化物の厚みは、例えば、１００μｍ～４００μｍである。

銅錯体は、例えば、ホスホン酸と銅成分とを含有している。銅錯体は、例えば、アリール基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物及びアルキル基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物からなる群から選択される少なくとも１つであってもよい。銅錯体は、それら両方の化合物を含んでいてもよい。銅錯体がホスホン酸と銅成分とを含有していることにより、光学フィルタによって、波長４５０ｎｍ～６５０ｎｍを含む可視光域における透過率を高めつつ、可視光域より短い波長の紫外線の一部を含む光と、７００ｎｍを超える波長の光を吸収できる。このため、光学フィルタ１ａの透過スペクトルがヒトの視感度に整合しやすい。銅錯体は、例えば、光吸収層１０において樹脂等の透明な物質に内包されている。

銅錯体がアリール基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物である場合、銅錯体は主に波長３００ｎｍ～４００ｎｍの範囲の光と、波長８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の光を吸収する作用を発揮しやすい。一方、銅錯体がアルキル基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物である場合、銅錯体は主に波長３００ｎｍ～３６０ｎｍの範囲の光と、波長８００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲の光を吸収する作用を発揮しやすい。

光吸収性組成物において、アリール基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物の含有量と、アルキル基を有するホスホン酸と銅成分とを含む化合物の含有量との比を所定の範囲に調節することにより、光学フィルタ１ａにおいて、波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲における光の透過率を高くしやすい。また、光吸収性組成物におけるアリール基を有するホスホン酸の添加量とアルキル基を有するホスホン酸の添加量との比を所定の範囲に調節することにより、光学フィルタ１ａにおいて、波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲における光の透過率を高くしやすい。

アリール基を有するホスホン酸は、特定のホスホン酸に限定されず、例えば、フェニルホスホン酸、ニトロフェニルホスホン酸、ヒドロキシフェニルホスホン酸、ブロモフェニルホスホン酸、ジブロモフェニルホスホン酸、フルオロフェニルホスホン酸、ジフルオロフェニルホスホン酸、クロロフェニルホスホン酸、ジクロロフェニルホスホン酸、ヨードフェニルホスホン酸、ジヨードフェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、ブロモベンジルホスホン酸、ジブロモベンジルホスホン酸、フルオロベンジルホスホン酸、ジフルオロベンジルホスホン酸、クロロベンジルホスホン酸、ジクロロベンジルホスホン酸、ヨードベンジルホスホン酸、又はジヨードベンジルホスホン酸である。

アルキル基を有するホスホン酸は、特定のホスホン酸に限定されず、例えば、１～８個の炭素原子を有するアルキル基を有するホスホン酸である。

光吸収性組成物において、アリール基を有するホスホン酸の含有量Ｃｆ及びアルキル基を有するホスホン酸の含有量Ｃｓは特定の関係に限定されない。光吸収性組成物において、Ｃｆ：Ｃｓは、質量基準で、例えば４０：６０～１００：０であり、望ましくは５０：５０～１００：０である。これにより、光吸収性組成物を用いて作製された光学フィルタが所望の透過特性を有しやすい。

光吸収性組成物において、含有量Ｃｔｃに対する含有量Ｃｆｃの比は、特定の値に限定されない。含有量Ｃｔｃは、アルコキシ基を有する化合物及びその化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量である。含有量Ｃｆｃは、第一アルコキシ基含有化合物及び第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量である。含有量Ｃｔｃに対する含有量Ｃｆｃの比は、質量基準で、例えば０．０１～０．６である。上記の通り、第一アルコキシ基含有化合物により、周囲と三次元的に結合する官能基又は官能基群が減少し、硬化の過程及び硬化後において層の中の重合物の構成が比較的疎になりやすいと考えられる。比較的疎な構造は、溶媒又は副生成物の除去に役立つものと考えられる。一方、含有量Ｃｔｃに対する含有量Ｃｆｃの比が０．６以下であることにより、層の中でネットワークの形成が促されやすい。これにより、タックフリーな光吸収層を形成でき、光吸収性組成物が所望の状態で硬化しやすい。また、光吸収性組成物の硬化物の機械的強度が次工程における物理的処理又は化学的処理に耐えやすい。

含有量Ｃｔｃに対する含有量Ｃｆｃの比は、質量基準で、望ましくは０．０２～０．５であり、より望ましくは０．０３～０．４である。

光吸収性組成物は、硬化性樹脂を含有していてもよいし、硬化性樹脂を含有していなくてもよい。光吸収性組成物において、アルコキシ基を有する化合物及びその化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量Ｃｔｃに対する、硬化性樹脂の固形分量Ｃｒｓの比は、特定の値に限定されない。含有量Ｃｔｃに対する固形分量Ｃｒｓの比は、質量基準で、例えば０～２である。硬化性樹脂は、光吸収層１０の緻密性と機械的強度とを向上させうる。一方、含有量Ｃｔｃに対する固形分量Ｃｒｓの比が２以下であることにより、第一アルコキシ基含有化合物が層の中の重合物の構成を比較的疎にする働きが硬化性樹脂によって阻害されることを抑制できる。

含有量Ｃｔｃに対する固形分量Ｃｒｓの比は、質量基準で、望ましくは０～１．５であり、より望ましくは０～１．３であり、さらに望ましくは０～１．２８である。このように光吸収性組成物における硬化性樹脂の含有量は比較的少なくてもよい。

光吸収性組成物において、和Ｃｔｒに対する含有量Ｃｆｃの比は、特定の値に限定されない。和Ｃｔｒは、アルコキシ基を有する化合物及びその化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量Ｃｔｃと、硬化性樹脂の固形分量Ｃｒｓとの和である。含有量Ｃｆｃは、第一アルコキシ基含有化合物及び第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量である。和Ｃｔｒに対する含有量Ｃｆｃの比は、質量基準で、例えば０．０１～０．４である。これにより、硬化の過程及び硬化後において層の中の重合物の構成が比較的疎になりやすいと考えられる。一方、和Ｃｔｒに対する含有量Ｃｆｃの比が０．４以下であることにより、タックフリーな光吸収層を形成でき、光吸収性組成物が所望の状態で硬化する。光吸収性組成物の硬化物の機械的強度が次工程における物理的処理又は化学的処理に耐えることができる。和Ｃｔｒに対する含有量Ｃｆｃの比は、質量基準で、望ましくは０．０２～０．３５であり、より望ましくは０．０２～０．３であり、さらに望ましくは０．０４～０．２６である。

光吸収性組成物において、第一アルコキシ基含有化合物及び第二アルコキシ基含有化合物のそれぞれは、例えば、シリコンアルコキシド（アルコキシシラン）であってもよく、Ｔｉ及びＡｌ等の金属のアルコキシドであってもよい。分子内に２つのアルコキシ基を有するアルコキシドを２官能アルコキシドといい、分子内に３つのアルコキシ基を有するアルコキシドを３官能アルコキシドといい、分子内に４つのアルコキシ基を有するアルコキシドを４官能アルコキシドという。２～４個のアルコキシ基を有するアルコキシシランをそれぞれ、２～４官能アルコキシシランという。

アルコキシシランは、水及び酸触媒等が存在する条件で加水分解して重合し、ポリマー又は無機的な化合物を形成する。四官能アルコキシシランは加水分解して重合することで、ＳｉＯ₂で表される固形の化合物を形成する。三官能アルコキシシランは加水分解して重合することで、Ｒ－ＳｉＯ_1.5で表される固形の化合物を形成する。なお、本明細書において、「Ｒ－」は、有機成分を意味する。これらの化合物は立体的なネットワークを構成しうる。光吸収組成物は、三官能アルコキシシラン、三官能アルコキシシランの加水分解物、四官能アルコキシシラン、四官能アルコキシシランの加水分解物からなる群より選択される少なくとも１つを含有していてもよい。二官能アルコキシシランは、一分子あたり二個のみの反応性官能基を有する。光吸収性組成物が二官能アルコキシシランを含有する場合、周囲と三次元的に結合する官能基又は官能基群が減少し、硬化の過程および硬化後の層の重合体の構成が比較的疎になりやすいと考えられる。このため、光吸収性組成物の硬化の過程で、溶媒又は反応によって生成される酢酸若しくはアルコールが効率良く外部に排出されやすいと考えられる。その結果、赤外線領域の所定の波長範囲の光を吸収しうる官能基を有する一部の分子が蒸発及び昇華等により層から減少し、当該波長範囲における光の吸収が抑制されうると考えられる。

四官能アルコキシシランは、特定のアルコキシシランに限定されず、例えば、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランである。三官能アルコキシシランは、特定のアルコキシシランに限定されない。三官能アルコキシシランは、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、又は３－イソシアネートプロピルトリメトキシシランである。二官能アルコキシシランは、特定のアルコキシシランに限定されない。二官能アルコキシシランは、例えば、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、又は３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランである。

光吸収性組成物において、硬化性樹脂は、銅錯体を内包していてもよい。硬化性樹脂は、アルコキシ基を有する化合物、その化合物の加水分解物、又はその化合物の重合物を内包していてもよい。光吸収性組成物を硬化させて光学フィルタを作製するとき、硬化性樹脂の存在により光吸収性組成物が硬化して形成された層又はフィルムの緻密性が向上し、層又はフィルムのリジッド性を高めやすいという利点がある。一方、光吸収性組成物における硬化性樹脂の含有量を調整することにより、第一アルコキシ基含有化合物が層の構造を適度に疎にする働きが低下しにくい。

硬化性樹脂は、特定の樹脂に限定されない。硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選択される少なくとも１つである。

光吸収性組成物は、リン酸エステルをさらに含有していてもよい。光吸収性組成物を用いて形成された光吸収層において、アルコキシ基を有する化合物又はその化合物の加水分解物は、リン酸エステルに比べて光吸収層に対して高い耐湿性を付与しつつ銅錯体を適切に分散させうる。このため、光吸収性組成物がアルコキシ基を有する化合物又はその化合物の加水分解物を含有していることにより、リン酸エステルの使用量を低減できる。光吸収性組成物は、リン酸エステルを含有していなくてもよい。

リン酸エステルは、例えば、ポリオキシアルキル基を有するリン酸エステルである。ポリオキシアルキル基を有するリン酸エステルは、特定のリン酸エステルに限定されない。ポリオキシアルキル基を有するリン酸エステルは、例えば、プライサーフＡ２０８Ｎ：ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ１２、Ｃ１３）エーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２０８Ｆ：ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ８）エーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２０８Ｂ：ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２１９Ｂ：ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡＬ：ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２１２Ｃ：ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル、又はプライサーフＡ２１５Ｃ：ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステルである。これらはいずれも第一工業製薬社製の製品である。また、リン酸エステルは、例えば、ＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ－２：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ－４：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、又はＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ－６：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルであってもよい。これらは、いずれも日光ケミカルズ社製の製品である。

図１に示す通り、光学フィルタ１ａは、透明基板２０をさらに備えている。透明基板２０は、互いに平行な一対の主面を有する。光学フィルタ１ａにおいて、透明基板２０の一方の主面上に光吸収層１０が配置されている。光学フィルタ１ａは、透明基板２０の両方の主面上に光吸収層１０が配置されているように変更されてもよい。光吸収層１０は、例えば、透明基板２０の一方の主面上又は両方の主面上に、上記の光吸収性組成物を塗布して硬化させることによって形成できる。なお、光吸収層１０と透明基板２０の主面とは接触していてもよい。一方、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす限り、光吸収層１０と透明基板２０の主面との間に他の機能層が形成されていてもよい。他の機能層は、特定の層に限定されず、例えば光吸収層１０と透明基板２０との密着性を向上させる層又は上記の光吸収性組成物を硬化させて得られる層以外の層である。透明基板２０が有する透明性は、光学フィルタ１ａの第一透過スペクトルが上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす限り、特定の水準に限定されない。例えば、透明基板２０として、０．２ｍｍの厚みを有する場合に波長４００ｎｍ～７００ｎｍにおいて７５％以上の透過率を示す基板を使用できる。加えて、透明基板２０は、波長１４００ｎｍ～２２００ｎｍにおいて７５％以上の透過率を示す透過スペクトルを有する基板であってもよい。

透明基板２０は、特定の基板に限定されない。透明基板２０は、ガラスを含む透明ガラス基板であってもよいし、樹脂を含む透明樹脂基板であってもよい。透明ガラス基板は、高い透明性を有するとともに著しく平滑な主面を有し、非常に安価である。加えて、透明ガラス基板は、高い硬度及び高いヤング率を有するので、その厚みが小さい場合でも製造工程又は流通に十分に耐えうる。透明樹脂基板は、高い透明性を有し、軽量であり、多様な生産に向いており、透明基板２０が透明樹脂基板である場合、例えば、多様な形状の基板を安価に供給できる。透明樹脂基板の材質は、特定の材質に限定されない。透明樹脂基板の材質は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩ビ樹脂、ポリスチレン樹脂、又はシリコーン樹脂である。

光学フィルタ１ａは、レンズ、回折格子、及び偏光素子等の光学素子の面上に光吸収層を配置した構成を有するように変更されてもよい。例えば、レンズ等の光学素子の面上に、上記の光吸収性組成物を塗布して硬化させて、光学素子と光吸収層とを備えた光学フィルタを提供できる。例えば、カメラモジュールに含まれるレンズ系のうち、少なくとも１つのレンズを含むように光学フィルタが構成されていると、光学フィルタを別途作製して配置することなく、所望の透過スペクトルを有する光を撮像素子に入射させることができる。このように、例えば、機能的な光学素子が有する少なくとも１つの面上に光吸収層１０を形成することにより、光学素子本来の機能と光吸収性の機能とを兼ね備えた光学フィルタを提供できる。光学素子は、上記に挙げた素子に限られない。光学素子に含まれる材質は、特定の材質に限定されず、例えば、透明基板２０の材質の例として挙げた材質を含みうる。

光学フィルタ１ａは、図２に示す光学フィルタ１ｂのように変更されてもよい。光学フィルタ１ｂは、光吸収層１０を備えたフィルム状のフィルタである。光学フィルタ１ｂは、例えば、平滑な主面を有する基板の当該主面の上に、上記の光吸収性組成物を塗布して硬化させて光吸収層１０を形成し、その光吸収層１０を基板から脱離させることによって得られる。基板の平滑な主面は、光学フィルタ１ｂが上記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たすように構成されている。光学フィルタ１ｂの製造のための基板として、上記の透明基板２０を用いてもよいし、金属製基板又はセラミック製基板を用いてもよい。光学フィルタ１ｂは、フィルム状のフィルタであり、基板レスのフィルタとして構成される。このため、光学フィルタ１ｂは薄型化に適しており、光学フィルタ１ｂの製造コストが低くなりやすい。光学フィルタ１ｂは、基板上に光吸収層１０を形成した後に、基板から光吸収層１０を剥がすことによって得られてもよい。光吸収性組成物を基板に塗布する前に、基板の平滑な主面にフッ素樹脂コーティングを施してもよい。これにより、基板から光吸収層１０を容易に剥離できる。

曲面又は格子状の構造若しくは凹凸を有する面を含む基体上に、上記の光吸収性組成物を塗布し硬化させて光吸収層１０を形成し、その光吸収層１０を基体から脱離させることによって光学フィルタを得てもよい。この場合、光吸収層１０は、基体の面に沿って形成されるので、基体の面に対応した形状を有する。このため、基体の面の特性に応じた光学フィルタを作製できる。

光学フィルタ１ａ又は１ｂは、光吸収層１０に加えて、可視光又は波長１５００ｎｍ以上の光の反射率を低下させる反射防止膜又は反射低減膜をさらに備えるように変更されてもよい。これにより、撮像素子に到達する当該波長の光の光量が大きくなりやすい。光学フィルタが反射防止膜又は反射低減膜をさらに備えることにより、例えば、光学フィルタから反射される光の反射率を５％未満にすることができる。

反射防止膜又は反射低減膜は、例えば一種類以上の材料で一層以上の層を有するように光吸収層１０の少なくとも一方の面に形成される。反射防止膜又は反射低減膜を構成する材料は、特定の材料に限定されない。反射防止膜又は反射低減膜は、例えば、ＳｉＯ₂やＳｉＯ_1.5を主成分とするゾルゲル法などによって形成された膜であってもよく、その主成分中に中空微粒子又は低屈折率材料の微粒子が分散している膜であってもよい。反射防止膜又は反射低減膜は、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｎＳ、ＭｇＦ、又はこれらの混合物を含み、蒸着法、スパッタ法、又はイオンプレーティング法等の方法によって形成された膜であってもよい。蒸着法は、イオンビームアシスト蒸着法であってもよい。反射防止膜又は反射低減膜は、上記の材料を含む一層の構成の膜であってもよく、異なる材料の膜が交互に積層された多層膜であってもよい。また、反射防止膜又は反射低減膜は、光吸収層１０に接して形成されていてもよく、光吸収層１０に接して形成された他の機能層に接して形成されていてもよい。

光学フィルタ１ａ又は１ｂは、光吸収層１０に加えて、遮蔽すべき波長範囲の光に対して高い反射率を有する膜、いわゆる光反射膜を備えていてもよい。この場合、光学フィルタは、光吸収層１０と光反射膜との協働により、上記の透過スペクトルに関する条件を満たしていてもよい。光反射膜のスペクトルを効果的に調整することによって、例えば、光吸収層１０の厚みを薄くすることもできる。光反射膜は、例えば一種類以上の材料で一層以上の層を有するように光吸収層１０の少なくとも一方の面に形成できる。光反射膜を構成する材料は、特定の材料に限定されない。光反射膜は、ＳｉＯ₂やＳｉＯ_1.5を主成分とするゾルゲル法などによって形成された膜であってもよく、その主成分中に中空微粒子又は低屈折率材料の微粒子が分散している膜であってもよい。光反射膜は、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｎＳ、ＭｇＦ、又はこれらの混合物を含み、蒸着法、スパッタ法、又はイオンプレーティング法等の方法によって形成された膜であってもよい。蒸着法は、イオンビームアシスト蒸着法であってもよい。光反射膜は、上記の材料を含む一層の構成の膜であってもよく、異なる材料の膜が交互に積層された多層膜であってもよい。光反射膜は、光吸収層１０に接して形成されていてもよく、光吸収層１０に接して形成された他の機能層に接して形成されていてもよく、透明基板２０の少なくとも一方の主面に接して形成されていてもよい。

本発明に係る光学フィルタは、上記の態様に限定されず、光学フィルタに関する上記の各特徴は技術的に矛盾しない限り適宜組み合わせられてもよい。

光学フィルタ１ａを用いて、例えば、図３に示す機器５０を提供できる。機器５０は、光学フィルタ１ａに加えて、TOFセンサ部３０と、カメラモジュール部４０とを備えている。カメラモジュール部４０は、可視光域又は赤外域の光を認識して画像を形成するための要素である。カメラモジュール部４０は、例えば、可視光又は赤外域の光によって認識される画像情報を取得する。なお、図３は、説明に必要な最小限の要素又は機能のみを記載している。機器５０は、他の要素を備えていてもよい。

TOFセンサ部３０は、例えば、対象物との測距情報を取得する。TOFセンサ部３０は、照射器３１と、受光器３３と、制御部３５とを備えている。照射器３１は、波長１５５０ｎｍ前後又は波長１５００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に含まれる波長の光を照明光ＬＩとして出射して測定対象物Ｇに照射する。受光器３３は、測定対象物Ｇからの反射光ＬＲを受光する。反射光ＬＲの波長は波長１５００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に含まれうる。制御部３５は、照射器３１及び受光器３３を制御する。TOFセンサ部３０からの出力画像として測距情報画像Ｉｄが得られる。測距情報画像Ｉｄにおいて、例えば、測定対象物Ｇとの距離の遠近が濃淡又は色の違いによって表されている。

照射器３１は、例えば、発光素子と、光学素子とを含んでいる。発光素子は、上記の範囲に含まれる波長の光を出射するレーザ及びＬＥＤ等の素子である。光学素子は、発光素子からの光を測定対象物Ｇに照射するための素子である。照射器３１に含まれる光学素子は、複数のレンズ、プリズム等の屈折器若しくは偏向器、又は光を拡散するための拡散素子等を含んでいてもよい。図３において、照射器３１における発光素子及び光学素子の図示を省略している。

受光器３３は、例えば、光学素子と、受光素子とを含んでいる。光学素子は、測定対象物Ｇからの反射光ＬＲ等を受光するための素子である。受光器３３に含まれる光学素子は、複数のレンズや、プリズムなどの屈折器若しくは偏向器、又は光を拡散するための拡散素子などを含んでいてもよい。光学素子は、測定対象物Ｇからの反射光ＬＲ等を、受光素子に集光する。受光素子は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ方式のイメージセンサであってもよく、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）であってもよい。図３において、受光器３３における光学素子及び受光素子の図示を省略している。

カメラモジュール部４０は、参照光によって照射された対象物の画像を取得する。参照光は、太陽光であってもよく、カメラモジュールの近傍に配置した照明器により照射された赤外域に属する光であってもよい。カメラモジュール部４０は、例えば、カメラモジュール４３と、カメラモジュール４３を制御するための制御部４５とを備えている。カメラモジュール４３は、例えば、光学素子と、受光素子とを備えている。光学素子は、対象物からの光を受光するための素子である。制御部４５は、例えば、光学素子及び受光素子を制御する。カメラモジュール部４０からの出力画像は、例えば、図３に示す対象物の通常画像Ｉｕである。通常画像Ｉｕは、可視光で認識できる対象物の形及び色等を含む画像でありうる。赤外光に属する光を参照光として用いる場合は、機器５０は、暗視カメラとして機能しうる。一方、この場合、TOFセンサ部３０で使用される光の波長域と、参照光の波長域との重複、又は、その重複によって生じるノイズについて注意が必要となる場合がある。

カメラモジュール４３に含まれる光学素子は、複数のレンズ、又は、プリズム等の屈折器若しくは偏向器等を含んでいてもよい。光学素子は、対象物からの光をカメラモジュール４３に含まれる受光素子に集光する。受光素子は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ方式のイメージセンサであってもよい。図３において、カメラモジュール４３の光学素子及び受光素子の図示を省略している。

図３に示す通り、光学フィルタ１ａは、例えばTOFセンサ部３０の受光器３３及びカメラモジュール４３と、測定対象物Ｇとの間に配置される。光学フィルタ１ａは、TOFセンサ部３０の照射器３１、受光器３３、及びカメラモジュール４３と、測定対象物Ｇとの間に配置されていてもよい。換言すると、光学フィルタ１ａは、TOFセンサ部３０とカメラモジュール４３とを備える機器の前面に配置されてもよい。光学フィルタ１ａは、例えば、可視光域に属する波長の光と、波長１５５０ｎｍ前後又は波長１５００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に属する波長の光とを高い透過率で透過させつつ、紫外線及び波長７００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲内の光を遮蔽することができる。このため、光学フィルタ１ａ単独でTOFセンサ部３０及びカメラモジュール部４０における機能の発揮に必要な波長の光のみを透過させることができる。

TOFセンサ及びカメラモジュールの双方を搭載するこのようなデバイスが増えることが想定される。例えば、TOFセンサ及びカメラモジュールの双方がスマートフォン及びタブレット型情報端末に搭載されることが想定される。このようなデバイスは、小さくかつ薄型であるので、TOFセンサとカメラモジュールとが近接して配置される可能性がある。光学フィルタ１ａの使用により、TOFセンサ及びカメラモジュール周辺をより簡単な構成にすることが可能である。

機器５０は、機器５０の保護のためのカバーガラス（図示省略）をさらに備えていてもよい。このカバーガラスは、光学フィルタ１ａの前面、すなわち、光学フィルタ１ａよりも測定対象物Ｇに近い位置に配置されてもよい。カバーガラスにより、光学フィルタ１ａ、TOFセンサ部３０、及びカメラモジュール部４０を外的な衝撃又は温度変化から保護できる。なお、例えば、リジッドなガラス又はサファイアなどの硬質な透明基板２０に光吸収層１０を形成して光学フィルタ１ａを作製できる。サファイア等は特に硬度が高いので、例えば、透明基板２０の光吸収層１０が形成された主面がカメラモジュールを向くように光学フィルタ１ａを配置することによって、保護的な機能を同時に備える光学フィルタ１ａを提供できる。

実施例により、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。

＜実施例１＞
酢酸銅一水和物４．５００ｇとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２４０ｇとを混合して、３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｎ（第一工業製薬社製）を１．６４６ｇ加えて３０分間撹拌し、Ａ１液を得た。フェニルホスホン酸０．７０６ｇにＴＨＦ４０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｂ１α液を得た。４‐ブロモフェニルホスホン酸４．２３０ｇにＴＨＦ４０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｂ１β液を得た。次に、Ｂ１α液とＢ１β液とを混ぜて１分間撹拌し、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）（信越化学工業社製、製品名：ＫＢＥ－１３）８．６６４ｇと、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）（キシダ化学社製 特級）２．８４０ｇとをこの混合液に加えて、さらに１分間撹拌し、Ｂ１液を得た。Ａ１液を撹拌しながらＡ１液にＢ１液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン１００ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｃ１液を得た。このＣ１液をフラスコに入れてオイルバス（東京理化器械社製、型式：ＯＳＢ－２１００）で加温しながら、ロータリーエバポレータ（東京理化器械社製、型式：Ｎ－１１１０ＳＦ）によって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後のＤ１液を取り出した。このようにしてアリール基を有するホスホン酸と銅成分を含む光吸収性化合物を含有しているＤ１液を得た。

酢酸銅一水和物４．５００ｇと、ＴＨＦ２４０ｇとを混合して３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｎを２．５７３ｇ加えて３０分間撹拌し、Ｅ１液を得た。また、ｎ‐ブチルホスホン酸２．８８５ｇにＴＨＦ４０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｆ１液を得た。Ｅ１液を撹拌しながらＥ１液にＦ１液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエンを１００ｇ加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｇ１液を得た。このＧ１液をフラスコに入れてオイルバスで加温しながら、ロータリーエバポレータによって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後のＨ１液を取り出した。このようにしてアルキル基を有するホスホン酸と銅成分を含む光吸収性化合物を含有するＨ１液を得た。

アリール基を有するホスホン酸の含有量Ｃｆ及びアルキル基を有するホスホン酸の含有量Ｃｓが質量基準でＣｆ：Ｃｓ＝７１：２９となるようにＤ１液及びＨ１液を混合し、さらに、硬化性樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ－３００）と、触媒（信越化学工業社製、製品名：ＣＡＴ－ＡＣ）と、三官能アルコキシシランとしてのメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）（信越化学工業社製、製品名：ＫＢＥ－１３）と、四官能アルコキシシランとしてのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）（キシダ化学社製 特級）と、二官能アルコキシシランとしてのジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＳ）（信越化学工業社製、製品名：ＫＢＥ－２２）とを表１に示す量で混合した。この混合物を３０分間撹拌し、実施例１に係る光吸収性組成物を得た。実施例１に係る光吸収性組成物における各アルコキシシランを完全加水分解縮合物に換算した固形分量及び硬化性樹脂の固形分量を表２に示す。表１において、他の実施例及び比較例においても、主として混合時又は光吸収性組成物の作製時の各原料の混合量（添加量）が示されている。

表面防汚コーティング剤（ダイキン工業社製、製品名：オプツールＤＳＸ、有効成分の濃度：２０質量％）０．１ｇと、ハイドロフルオロエーテル含有液（３Ｍ社製、製品名：ノベック７１００）１９．９ｇを混合し、５分間撹拌して、フッ素処理剤（有効成分の濃度：０．１質量％）を調製した。このフッ素処理剤を、１３０ｍｍ×１００ｍｍ×０．７０ｍｍの寸法を有するホウケイ酸ガラス（ＳＣＨＯＴＴ社製、製品名：Ｄ２６３ Ｔ ｅｃｏ）の一方の主面に塗布した。その後、そのガラス基板を室温で２４時間放置してフッ素処理剤の塗膜を乾燥させ、その後、ノベック７１００を含んだ無塵布で軽くガラス表面を拭きあげて余分なフッ素処理剤を取り除いた。このようにしてフッ素処理基板を作製した。

フッ素処理基板の一方の主面の中心部の８０ｍｍ×８０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例１に係る光吸収性組成物を塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を室温で十分に乾燥させた後、オーブンに入れて室温～４５℃の範囲で６時間かけて温度を上げながら溶媒及び副生成物を除去しつつ、さらに、４５℃から８５℃まで８時間かけて温度を上げながらさらに溶媒及び副生成物の除去を行った。その後、フッ素処理基板から塗膜を引き剥がし、得られた膜を、温度８５℃かつ相対湿度８５％の環境下にさらに２４時間置いてポストキュアを行い、反応を完了させた。膜がある程度乾燥した後で、基板から剥離させ、さらに反応を促進させつつ、膜中に残存する溶媒や副生成物などを除去することができた。実施例１に係る光吸収性組成物は、加水分解性の所定量のアルコキシシランを含んでいた。ポストキュアの条件は、アルコキシシランの加水分解及び重合並びに重合物の結合等を促進させる目的で設定した。このようにして実施例１に係る光学フィルタを得た。

＜実施例２～７＞
各原料の添加量を表１に示す通りに調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例２～７に係る光吸収性組成物を得た。実施例１に係る光吸収性組成物を用いる代わりに、実施例２～７に係る光吸収性組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、実施例２～７に係る光学フィルタを得た。

＜実施例８＞
二官能アルコキシシランとしてジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＳ）（信越化学工業社製、製品名：ＫＢＭ－２２）を用い、各原料の添加量を表１に示す通りに調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例８に係る光吸収性組成物を得た。

１３０ｍｍ×１００ｍｍ×０．７０ｍｍの寸法を有するホウケイ酸ガラス（ＳＣＨＯＴＴ社製、製品名：Ｄ２６３ Ｔ ｅｃｏ）の一方の主面の中心部の８０ｍｍ×８０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例８に係る光吸収性組成物を塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を室温で十分に乾燥させた後、オーブンに入れて室温～４５℃の範囲で６時間かけて温度を上げながら溶媒及び副生成物を除去しつつ、さらに、４５℃から８５℃まで８時間かけて温度を上げながらさらに溶媒及び副生成物の除去を行った。その後、温度８５℃かつ相対湿度８５％の環境下に２４時間置いて塗膜のポストキュアを行い、反応を完了させた。このようにして、透明基板としてガラス基板とともに光吸収層を備える実施例８に係る光学フィルタを得た。

＜実施例９～２１＞
各原料の添加量を表１に示す通りに調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例９～２１に係る光吸収性組成物を得た。実施例１に係る光吸収性組成物を用いる代わりに、実施例９～２１に係る光吸収性組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、実施例９～２１に係る光学フィルタを得た。

＜比較例１＞
各原料の添加量を表１に示す通りに調整した以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る光吸収性組成物を得た。実施例１に係る光吸収性組成物を用いる代わりに、比較例１に係る光吸収性組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る光学フィルタを得た。

＜透過スペクトルの測定＞
日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計Ｖ－７７０を用いて、実施例１～１５に係る光学フィルタ、実施例１７～２１に係る光学フィルタ、及び比較例１に係る光学フィルタの０°の入射角における透過スペクトルを測定した。透過スペクトルの測定は、特段に断りのない限り、光学フィルタの周囲の環境の温度を２５℃にして行った。実施例１、２、６、７、８、１１、１９、及び２０に係る光学フィルタの透過スペクトルの測定結果をそれぞれ図４、５、６、７、９、１０、１２、及び１３に示す。また、各実施例に係る光学フィルタの透過スペクトルの測定結果及び比較例１に係る光学フィルタの透過スペクトルの測定結果に基づいて導かれる波長及び透過率に関するいくつかの特性を表３及び４に示す。なお、実施例８で用いた透明基板としてのホウケイ酸ガラスのガラス基板単体の０°の入射角における透過スペクトルを同様に測定した。その結果を図８に示す。図８に示す通り、ガラス基板は、少なくとも波長３６０ｎｍ～２５００ｎｍの範囲において９０％以上の透過率を有していた。

OPTQUEST社製の小型恒温槽の内部に実施例１６に係る光学フィルタを設置し、小型恒温槽の内部の温度を２５℃に調節した。この状態で、日立製作所社製の紫外可視分光光度計Ｕ－４１００を用いて、実施例１６に係る光学フィルタの０°の入射角における透過スペクトルを測定した。さらに、小型恒温槽の内部の温度を７０℃に調節した状態で、同様にして、実施例１６に係る光学フィルタの０°の入射角における透過スペクトルを測定した。各温度における実施例１６に係る透過スペクトルを図１１に示す。図１１において、実線のグラフが２５℃における透過スペクトルを示し、破線のグラフが７０℃における透過スペクトルを示す。実施例１６に係る光学フィルタの透過スペクトルの測定結果に基づいて導かれる波長及び透過率に関するいくつかの特性を表３及び４に示す。

＜厚み測定＞
キーエンス社製のレーザー変位計ＬＫ－Ｈ００８を用いて、各実施例及び比較例１に係る光学フィルタの厚みを測定した。結果を表３に示す。なお、実施例８に係る光学フィルタの厚みにはガラス基板の厚みは考慮されていない。

表３に示す通り、各実施例に係る光学フィルタにおいて上記（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、（ｖ）、（vi）、（vii）、（viii）、（ix）、及び（ｘ）の条件が満たされていた。実施例８に係る光学フィルタによれば、光吸収性組成物が硬化性樹脂を含有していなくても所望の光学フィルタが得られることが理解される。一方、比較例１に係る光学フィルタでは、（ii）の条件が満たされていなかった。

実施例２１に係る光学フィルタ及び比較例１に係る光学フィルタでは、波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が、実施例１～２０に係る光学フィルタのその最小値と比べて低かった。このため、光吸収性組成物において、アリール基を有するホスホン酸の含有量Ｃｆ及びアルキル基を有するホスホン酸の含有量Ｃｓが、質量基準で、Ｃｆ：Ｃｓ＝５０：５０～１００：０の関係を満たすことが波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲内における透過率の最小値を高めるうえで有利であることが示唆された。

図１１並びに表３によれば、実施例１６に係る光学フィルタの透過スペクトルの波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内のカットオフ波長、波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内のカットオフ波長、及び波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内のカットオフ波長は、光学フィルタの温度が２５℃から７０℃に変化しても大きくは変動しないことが理解される。

Claims (21)

1. 銅錯体と、分子内に２個のアルコキシ基を有する第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物の重合物と、分子内に３個又は４個のアルコキシ基を有する第二アルコキシ基含有化合物の重合物とを含む光吸収層を備え、
   ２５℃において下記（ｉ）、（ii）、（iii）、及び（iv）の条件を満たす第一透過スペクトルを有する、光学フィルタ。
   （ｉ）波長４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が７０％以上である。
   （ii）波長３００ｎｍ～３７０ｎｍの範囲内における透過率の最大値が５％以下である。（iii）波長８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内における透過率の最大値が５％以下である。
   （iv）波長１５００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が６０％以上である。
2. 前記第一透過スペクトルは、下記（ｖ）の条件をさらに満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
   （ｖ）波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第一カットオフ波長が６００ｎｍ～７００ｎｍの範囲内に存在する。
3. 前記第一透過スペクトルは、下記（vi）の条件をさらに満たす、請求項１又は２に記載の光学フィルタ。
   （vi）波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第二カットオフ波長が１１５０ｎｍ～１５００ｎｍの範囲内に存在する。
4. 前記第一透過スペクトルは、下記（vii）の条件をさらに満たす、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
   （vii）波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第三カットオフ波長が３６０ｎｍ～４３０ｎｍの範囲内に存在する。
5. 前記第一透過スペクトルにおいて、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第一カットオフ波長と、波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第二カットオフ波長との差の絶対値が６００ｎｍ以上、かつ、８００ｎｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
6. 前記第一透過スペクトルにおいて、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第一カットオフ波長と、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第三カットオフ波長との差の絶対値が２００ｎｍ以上、かつ、２７０ｎｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
7. 前記第一透過スペクトルは、下記（viii）の条件をさらに満たす、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
   （viii）波長１０００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲内における透過率の最大値が１０％以下である。
8. 前記第一透過スペクトルは、下記（ix）の条件をさらに満たす、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
   （ix）波長１７００ｎｍ～１９００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が６０％以上である。
9. 前記第一透過スペクトルにおいて、波長１５５０ｎｍにおける透過率が７０％以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
10. 前記第一透過スペクトルは、下記（ｘ）の条件をさらに満たす、請求項１～９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
    （ｘ）波長１９００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲内における透過率の最小値が６０％以上である。
11. 光吸収剤を含有し、１００μｍ～４００μｍの厚みを有する光吸収層を備えた、請求項１～１０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
12. ７０℃において、波長５５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第四カットオフ波長を有する第二透過スペクトルを有し、
    前記第四カットオフ波長と前記第一カットオフ波長との差の絶対値は１５ｎｍ以下である、請求項２に記載の光学フィルタ。
13. ７０℃において、波長１０００ｎｍ～１８００ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第五カットオフ波長を有する第二透過スペクトルを有し、
    前記第五カットオフ波長と前記第二カットオフ波長との差の絶対値は３０ｎｍ以下である、請求項３に記載の光学フィルタ。
14. ７０℃において、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲内において５０％の透過率を示す第六カットオフ波長を有する第二透過スペクトルを有し、
    前記第六カットオフ波長と前記第三カットオフ波長との差の絶対値は１５ｎｍ以下である、請求項４に記載の光学フィルタ。
15. 対象物の可視光によって認識される画像情報を取得するカメラモジュールと、
    対象物との測距情報を取得するＴＯＦセンサと、
    前記カメラモジュール及び前記ＴＯＦセンサの前面に配置された請求項１～１４のいずれか１項に記載の光学フィルタと、を備えた、
    光学装置。
16. 前記ＴＯＦセンサは、波長１５００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に含まれる波長の光を対象物に向けて照射する照射器と、対象物からの波長１５００ｎｍ～２２００ｎｍの範囲に含まれる波長の反射光を受光する受光器と、制御部と、を含む、請求項１５に記載の光学装置。
17. 銅錯体と、
    分子内に２個のアルコキシ基を有する第一アルコキシ基含有化合物及び前記第一アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つと、
    分子内に３個又は４個のアルコキシ基を有する第二アルコキシ基含有化合物及び前記第二アルコキシ基含有化合物の加水分解物の少なくとも１つと、を含有している、
    光吸収性組成物。
18. アルコキシ基を有する化合物及び前記化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量に対する、前記第一アルコキシ基含有化合物及び前記第一アルコキシ基含有化合物の前記加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量の比は、質量基準で、０．０１～０．６である、請求項１７に記載の光吸収性組成物。
19. 硬化性樹脂を含み、
    アルコキシ基を有する化合物及び前記化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量に対する、前記硬化性樹脂の固形分量の比は、質量基準で、０より大きく２以下である、請求項１７又は１８に記載の光吸収性組成物。
20. 硬化性樹脂を含み、
    アルコキシ基を有する化合物及び前記化合物の加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量と、前記硬化性樹脂の固形分量との和に対する、前記第一アルコキシ基含有化合物及び前記第一アルコキシ基含有化合物の前記加水分解物を完全加水分解縮合物に換算した含有量の比は、質量基準で、０．０１～０．４である、請求項１７～１９のいずれか１項に記載の光吸収性組成物。
21. 前記銅錯体は、アリール基を有するホスホン酸を含む第一銅錯体と、アルキル基を有するホスホン酸を含む第二銅錯体と、を含み、
    アリール基を有するホスホン酸の含有量Ｃｆ及びアルキル基を有するホスホン酸の含有量Ｃｓは、質量基準で、Ｃｆ：Ｃｓ＝５０：５０～１００：０の関係を満たす、請求項１７～２０のいずれか１項に記載の光吸収性組成物。

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