JP2007187992A - Optical filter and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical filter provided with substantially uniform transmission characteristics with respect to wavelength, and to provide a manufacturing method of the optical filter. <P>SOLUTION: An optical filter member 10 which attenuates light of a visual light region is provided with: a flat plate 11 which has a flat-plate-shape and a feather-shape and has a predetermined hardness; and an optical filter 11a disposed so as to be shown with alternate long and short dash line on a part of the flat plate 11. At least the optical filter 11a on the flat plate 11 is provided with: a transparent substrate 31; a nickel layer 32 formed on the transparent substrate 31; and a CNT layer 33 formed on the nickel layer 32. The nickel layer 32 has such a characteristic that the transmittance of light decreases as the wavelength gets longer, and the CNT layer 33, as against the nickel layer 32, has such a characteristic that the transmittance of light increases as the wavelength gets longer. Since the optical filter 11a has two layers of such nickel layer 32 and CNT layer 33, the optical filter 11a has substantially uniform transmittance with respect to wavelength. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カーボンナノチューブを利用した光学フィルタとその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical filter using carbon nanotubes and a method for manufacturing the same.

従来、カメラ、ビデオカメラ等の撮像装置で光の強い場所で撮影する場合や、写真や映像の風合いを変化させる場合に撮像装置に入る光の強度だけを特定の比率で減らす光学フィルタ（ＮＤフィルタ；Neutral Density filter）が用いられている。この光学フィルタとして、樹脂材料に吸収剤を分散させたフィルタ、表面に無機膜を蒸着させたフィルタ、カーボンナノチューブを分散させたインクをフィルム等の透明基材に塗布したフィルタ（特許文献１）が用いられている。
特開２００４−１４５０５４号公報 Conventionally, an optical filter (ND filter) that reduces only the intensity of light entering an imaging device at a specific ratio when shooting in a place with strong light by an imaging device such as a camera or a video camera, or when changing the texture of a photograph or video ; Neutral Density filter) is used. Examples of the optical filter include a filter in which an absorbent is dispersed in a resin material, a filter in which an inorganic film is deposited on the surface, and a filter in which an ink in which carbon nanotubes are dispersed is applied to a transparent substrate such as a film (Patent Document 1) It is used.
JP 2004-145054 A

ところで、特許文献１に開示されたフィルタは、カーボンナノチューブを分散させたインクを塗布することによって形成される。カーボンナノチューブは、電気伝導性があるため摺動動作を行う光学フィルタに用いると静電気の影響を抑えることができ好ましい。しかし、カーボンナノチューブは、波長が長くなるにつれ光透過率が上昇する傾向を示す。従って、波長によらずほぼ均一な透過特性が求められるＮＤフィルタとして用いるのが難しいという問題がある。   By the way, the filter disclosed in Patent Document 1 is formed by applying an ink in which carbon nanotubes are dispersed. Since carbon nanotubes have electrical conductivity, it is preferable to use them for optical filters that perform a sliding operation because the influence of static electricity can be suppressed. However, carbon nanotubes tend to increase in light transmittance as the wavelength becomes longer. Therefore, there is a problem that it is difficult to use as an ND filter that requires substantially uniform transmission characteristics regardless of the wavelength.

そこで、カーボンナノチューブを用い、波長に対してほぼ同じ透過特性を備えるＮＤフィルタが求められている。   Therefore, there is a need for an ND filter that uses carbon nanotubes and has substantially the same transmission characteristics with respect to wavelength.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、良好な光学特性を備える光学フィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the optical filter provided with a favorable optical characteristic, and its manufacturing method.

本発明の第１の観点にかかる光学フィルタは、
可視光域の光を減衰する光学フィルタであって、
透光性を備える樹脂と、炭素系材料と、ニッケル系材料とから構成されることを特徴とする。 The optical filter according to the first aspect of the present invention is:
An optical filter that attenuates light in the visible light range,
It is composed of a resin having translucency, a carbon-based material, and a nickel-based material.

前記透光性を備える樹脂からなる透明基板と、前記ニッケル系材料からなり前記透明基板上に形成されたニッケル層と、前記炭素系材料からなり前記ニッケル層上に形成された炭素層と、を備えてもよい。   A transparent substrate made of a resin having translucency, a nickel layer made of the nickel-based material and formed on the transparent substrate, and a carbon layer made of the carbon-based material and formed on the nickel layer. You may prepare.

前記透光性を備える樹脂からなる透明基板と、前記ニッケル系材料と前記炭素系材料とが分散され前記透明基板上に形成された減光層と、を備えてもよい。   You may provide the transparent substrate which consists of resin with the said translucency, and the light attenuation layer in which the said nickel-type material and the said carbon-type material were disperse | distributed and formed on the said transparent substrate.

前記透光性を備える樹脂に、前記炭素系材料と、前記ニッケル系材料とを混合し形成されてもよい。   The carbon-based material and the nickel-based material may be mixed with the light-transmitting resin.

前記炭素系材料は、カーボンナノチューブであってもよい。   The carbon-based material may be a carbon nanotube.

前記カーボンナノチューブは、径が３００ｎｍ以下であってもよい。   The carbon nanotube may have a diameter of 300 nm or less.

前記カーボンナノチューブは、０．０１〜２０重量％の割合で混合されてもよい。   The carbon nanotubes may be mixed at a ratio of 0.01 to 20% by weight.

前記ニッケル系材料は、ニッケル粉であってもよい。   The nickel-based material may be nickel powder.

前記ニッケル粉の粒径は３００ｎｍ以下であってもよい。   The particle size of the nickel powder may be 300 nm or less.

前記ニッケル粉は、０．０１〜２０重量％の割合で混合されてもよい。   The nickel powder may be mixed at a ratio of 0.01 to 20% by weight.

前記ニッケル系材料はニッケルの金属錯体であってもよい。   The nickel-based material may be a nickel metal complex.

前記炭素系材料はカーボンナノチューブであり、前記ニッケル系材料は、ニッケル粒子であり、前記ニッケル粒子は前記カーボンナノチューブに担持されてもよい。   The carbon-based material may be carbon nanotubes, the nickel-based material may be nickel particles, and the nickel particles may be supported on the carbon nanotubes.

本発明の第２の観点にかかる光学フィルタの製造方法は、
透光性を備える樹脂からなる透明基板上に、ニッケル系材料からなるニッケル層を形成するニッケル層形成工程と、
前記ニッケル層の上に、炭素系材料からなる炭素層を形成する炭素層形成工程とを備えてもよい。 The method for producing an optical filter according to the second aspect of the present invention includes:
A nickel layer forming step of forming a nickel layer made of a nickel-based material on a transparent substrate made of a resin having translucency;
A carbon layer forming step of forming a carbon layer made of a carbon-based material on the nickel layer may be provided.

光学フィルタを製造する方法は、
炭素系材料とニッケル系材料と、を樹脂に混入させる混合工程と、
透光性を備える樹脂からなる透明基板上に、前記炭素系材料と前記ニッケル系材料とを混入した前記樹脂を印刷又は塗布することによって減光層を形成する減光層形成工程と、を備えてもよい。 The method of manufacturing the optical filter is as follows:
A mixing step of mixing a carbon-based material and a nickel-based material into the resin;
A light-reducing layer forming step of forming a light-reducing layer by printing or applying the resin mixed with the carbon-based material and the nickel-based material on a transparent substrate made of a resin having translucency. May be.

光学フィルタを製造する方法は、
溶融させた透光性を備える樹脂に、炭素系材料と、ニッケル系材料とを分散させフィルタ材を形成するフィルタ材形成工程と、
光学フィルタの形状に対応したキャビティを有する金型に、前記フィルタ材を注入し、前記キャビティ内に前記フィルタ材を充填させる充填工程と、
前記キャビティ内に充填された前記フィルタ材を硬化させる硬化工程と、
前記金型から光学フィルタを取り出す取出工程と、
から構成されてもよい。 The method of manufacturing the optical filter is as follows:
A filter material forming step of forming a filter material by dispersing a carbon-based material and a nickel-based material in a molten resin having translucency;
Filling the filter material into a mold having a cavity corresponding to the shape of the optical filter, and filling the filter material into the cavity; and
A curing step of curing the filter material filled in the cavity;
Taking out the optical filter from the mold, and
May be configured.

前記炭素系材料はカーボンナノチューブであってもよい。   The carbon-based material may be a carbon nanotube.

前記ニッケル系材料は、ニッケル粉、金属錯体のいずれかであってもよい。   The nickel-based material may be either nickel powder or a metal complex.

本発明によれば、カーボンナノチューブとニッケルとを用いることによって良好な光学特性を備える光学フィルタ及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an optical filter provided with a favorable optical characteristic by using a carbon nanotube and nickel and its manufacturing method can be provided.

本発明の実施の形態に係る光学フィルタ及びその製造方法について図を用いて説明する。   An optical filter and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光学フィルタ１１ａを備えた光学フィルタ部材１０を図１に示す。図１（ａ）は、光学フィルタ部材１０の構成例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。また、図２は光学フィルタ部材１０を用いた撮像装置２０を模式的に示した図である。 (First embodiment)
An optical filter member 10 including an optical filter 11a according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 1A is a plan view illustrating a configuration example of the optical filter member 10, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a line II in FIG. 1A. FIG. 2 is a diagram schematically showing the imaging device 20 using the optical filter member 10.

光学フィルタ部材１０は、図１（ａ）に示すように、平板状且つ羽根状で所定の硬度を備える平板１１と、平板１１の一部に一点破線で示すように設けられた光学フィルタ１１ａと、平板１１の一端部に形成された回動ピン１２と、平板１１の一端部に形成され、且つ回動ピン１２と反対の面に突き出して形成された作動ピン１３と、を備える。光学フィルタ部材１０は、図２に示す撮像装置２０内に設置される。回動ピン１２は、図２に示すようにフィルタ支持基板２３上の穴に嵌合されており、光学フィルタ部材１０の回転中心として機能する。作動ピン１３は、回動ピン１２とは反対の面に突き出て形成されており図示しないアクチュエータによって作動させられ、回動ピン１２を中心として光学フィルタ部材１０が回動する。なお、回動ピン１２と作動ピン１３とは、平板１１と一体的に成形されるか、平板１１に接着剤等で貼り付けられている。   As shown in FIG. 1A, the optical filter member 10 includes a flat plate 11 and a blade-like flat plate 11 having a predetermined hardness, and an optical filter 11a provided on a part of the flat plate 11 as indicated by a dashed line. , A rotation pin 12 formed at one end of the flat plate 11, and an operation pin 13 formed at one end of the flat plate 11 and protruding from the surface opposite to the rotation pin 12. The optical filter member 10 is installed in the imaging device 20 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the rotation pin 12 is fitted in a hole on the filter support substrate 23 and functions as the rotation center of the optical filter member 10. The actuating pin 13 protrudes from the surface opposite to the pivot pin 12 and is actuated by an actuator (not shown) so that the optical filter member 10 pivots around the pivot pin 12. The rotation pin 12 and the operation pin 13 are formed integrally with the flat plate 11 or are attached to the flat plate 11 with an adhesive or the like.

撮像装置２０は、図２に示すようにレンズ２１ａ〜２１ｃと、絞り２２と、光学フィルタ部材１０と、フィルタ支持基板２３と、撮像素子２４と、基板２５とを備える。光学フィルタ部材１０は、この撮像装置２０内でフィルタ支持基板２３上に設置される。光学フィルタ部材１０の回動ピン１２は、フィルタ支持基板２３に設けられた穴に嵌合される。また、作動ピン１３は図示しないアクチュエータに係合される。アクチュエータによって作動ピン１３が駆動することで回動ピン１２を中心として光学フィルタ部材１０は回動し、光学フィルタ１１ａがフィルタ支持基板２３の開口部２３ａを遮る、又は開放する。このようにして、光学フィルタ１１ａはレンズ２１ａと絞り２２から入る光を減衰させる。光が減衰される割合は可視光域でほぼ一定であるため、基板２５上に設置されたＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子２４に届く光の色そのものは影響を受けない。   As illustrated in FIG. 2, the imaging device 20 includes lenses 21 a to 21 c, a diaphragm 22, an optical filter member 10, a filter support substrate 23, an imaging element 24, and a substrate 25. The optical filter member 10 is installed on the filter support substrate 23 in the imaging device 20. The rotation pin 12 of the optical filter member 10 is fitted into a hole provided in the filter support substrate 23. Further, the operating pin 13 is engaged with an actuator (not shown). When the operation pin 13 is driven by the actuator, the optical filter member 10 is rotated around the rotation pin 12, and the optical filter 11 a blocks or opens the opening 23 a of the filter support substrate 23. In this way, the optical filter 11a attenuates the light entering from the lens 21a and the diaphragm 22. Since the rate at which light is attenuated is substantially constant in the visible light region, the color of the light itself reaching the image sensor 24 such as a CCD (Charge Coupled Devices) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) installed on the substrate 25 is Not affected.

光学フィルタ１１ａは、図１（ｂ）に示すように、平板１１を構成する透明基板３１と、ニッケル層３２と、ＣＮＴ層３３と、から構成される。光学フィルタ１１ａは、光学フィルタ部材１０が図２に示すようにフィルタ支持基板２３の開口部２３ａを遮るように配置された際、開口部２３ａを覆い、絞り２２の開口部２２ａから入る光を減衰させる。従って光学フィルタ１１ａはフィルタ支持基板２３の開口部２３ａ及び絞り２２の開口部２２ａと同じか、これらより大きい面積を備える。また、撮像装置２０に入る光は光学フィルタ１１ａのみを通過するため、少なくとも光学フィルタ１１ａにおいて光を減衰する割合が波長に対しほぼ一定となっていればよい。本実施の形態では、主にニッケル層３２とＣＮＴ層３３とによって光は減衰されるため、ニッケル層３２内に分布するニッケル及びＣＮＴ層３３内に分布するＣＮＴは、少なくとも光学フィルタ１１ａでほぼ一定に分布されていればよい。また、平板１１の上面は、ＣＮＴ層３３が形成されるため、ＣＮＴ層３３に分散されたカーボンナノチューブによって凹凸状に形成される。従って、平板１１の上面で生ずる反射が良好に抑制される。   As shown in FIG. 1B, the optical filter 11 a includes a transparent substrate 31 that forms the flat plate 11, a nickel layer 32, and a CNT layer 33. The optical filter 11a covers the opening 23a and attenuates light entering from the opening 22a of the diaphragm 22 when the optical filter member 10 is disposed so as to block the opening 23a of the filter support substrate 23 as shown in FIG. Let Therefore, the optical filter 11a has the same area as or larger than the opening 23a of the filter support substrate 23 and the opening 22a of the diaphragm 22. In addition, since the light entering the imaging device 20 passes only through the optical filter 11a, it is sufficient that at least the rate of attenuation of light in the optical filter 11a is substantially constant with respect to the wavelength. In the present embodiment, light is attenuated mainly by the nickel layer 32 and the CNT layer 33, so that the nickel distributed in the nickel layer 32 and the CNT distributed in the CNT layer 33 are substantially constant at least by the optical filter 11a. As long as it is distributed. In addition, since the CNT layer 33 is formed on the upper surface of the flat plate 11, the flat plate 11 is formed in an uneven shape by the carbon nanotubes dispersed in the CNT layer 33. Therefore, the reflection that occurs on the upper surface of the flat plate 11 is satisfactorily suppressed.

平板１１を構成する透明基板３１は、光学的に透明であれば良く、例えばＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）から構成される。透明基板３１は、例えば、１００μｍ程度の厚みを備える。   The transparent substrate 31 constituting the flat plate 11 may be optically transparent, and is made of, for example, PET (PolyEthylene Terephthalate). The transparent substrate 31 has a thickness of about 100 μm, for example.

ニッケル層３２は、ニッケルから構成され、透明基板３１とＣＮＴ層３３との間に形成される。後述するようにニッケル層３２は、スパッタ、蒸着等によって透明基板３１上に形成される。ニッケル層３２を厚く形成すれば、光学フィルタ１０の光の透過率は低下し、薄く形成すれば透過率は上昇する。従って、光学フィルタ１０に求められる透過率に応じて適宜ニッケル層３２の厚みを調節する。本実施の形態では、ニッケル層３２は、例えば１５ｎｍ程度の厚みに形成される。   The nickel layer 32 is made of nickel and is formed between the transparent substrate 31 and the CNT layer 33. As will be described later, the nickel layer 32 is formed on the transparent substrate 31 by sputtering, vapor deposition, or the like. If the nickel layer 32 is formed thick, the light transmittance of the optical filter 10 decreases, and if it is formed thin, the transmittance increases. Accordingly, the thickness of the nickel layer 32 is appropriately adjusted according to the transmittance required for the optical filter 10. In the present embodiment, the nickel layer 32 is formed to a thickness of about 15 nm, for example.

ＣＮＴ層３３は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を分散させた樹脂から構成され、ニッケル層３２の上面に例えば０．１〜１００μｍ程度の厚みに形成される。ＣＮＴ層３３中に分散されたカーボンナノチューブは炭素から構成され、それぞれ中空の円筒形状である。ＣＮＴの径が太すぎると可視光に対して散乱が生じ曇りとなるため、例えば径が１０〜３００ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍのカーボンナノチューブを用いるのがよい。また、光学フィルタ１０は、可視光域で光を減衰する割合が一定であることが必要とされる。光学フィルタ１０が光を減衰する割合はカーボンナノチューブの添加量が多いほど低く、少ないほど高い。これを利用し、光学フィルタ１０に要求される減衰の割合に応じてカーボンナノチューブの添加率を変化させる。また、樹脂に対するカーボンナノチューブの添加率が増加するとフィルタ材の粘度が上昇し成形が困難となる。一方多量に混合すると、粘度上昇が起こり、印刷、成形に問題がある。このため、０．０１〜２０重量％程度で混入する。また、ＣＮＴ層３３は、本実施の形態では、ニッケル層３２上に印刷法、塗布法等によって形成される。   The CNT layer 33 is made of a resin in which carbon nanotubes (CNT) are dispersed, and is formed on the upper surface of the nickel layer 32 to a thickness of, for example, about 0.1 to 100 μm. The carbon nanotubes dispersed in the CNT layer 33 are made of carbon and each has a hollow cylindrical shape. If the diameter of the CNT is too large, the visible light is scattered and becomes cloudy. For example, carbon nanotubes having a diameter of 10 to 300 nm and a length of 0.1 to 30 μm are preferably used. Further, the optical filter 10 is required to have a constant rate of attenuation of light in the visible light range. The rate at which the optical filter 10 attenuates light is lower as the amount of carbon nanotubes added is higher and higher as it is lower. Using this, the addition rate of the carbon nanotubes is changed according to the attenuation ratio required for the optical filter 10. Moreover, when the addition rate of the carbon nanotube with respect to resin increases, the viscosity of a filter material will rise and shaping | molding will become difficult. On the other hand, when mixed in a large amount, the viscosity increases, which causes problems in printing and molding. For this reason, it mixes at about 0.01-20 weight%. In the present embodiment, the CNT layer 33 is formed on the nickel layer 32 by a printing method, a coating method, or the like.

ＣＮＴ層３３を構成するカーボンナノチューブは、図３に示すような光学特性を備える。図３は、透明樹脂に混入させたＣＮＴ層を表面に形成した透明フィルム（ＰＥＴフィルム）の光の透過率を示すものである。透明フィルム（厚さ７５μｍ）上に、ＣＮＴの添加率０重量％の透明樹脂を１０μｍ、ＣＮＴ添加率０．３３重量％で厚み１０μｍ、ＣＮＴ添加率０．６６重量％で厚み２０μｍと変化させ、波長を連続的に変化させながら照射して透過率を測定した。図３から明らかなように、ＣＮＴを添加しない、つまり透明樹脂のみが形成された透明フィルムは、波長に対してほぼ一定の透過率を示す。しかし、ＣＮＴを０．３３重量％添加した場合と、ＣＮＴを０．６６重量％添加した場合とは、いずれも波長が長くなるにつれ、透過率が高くなる傾向を示す。上述したようにＣＮＴ混入０％の場合、波長による透過率の変化がみられないため、波長による透過率の変化はＣＮＴに由来するといえる。   The carbon nanotubes constituting the CNT layer 33 have optical characteristics as shown in FIG. FIG. 3 shows the light transmittance of a transparent film (PET film) having a CNT layer mixed with a transparent resin formed on the surface thereof. On a transparent film (thickness: 75 μm), a transparent resin having a CNT addition rate of 0% by weight was changed to 10 μm, a CNT addition rate of 0.33% by weight was 10 μm, a CNT addition rate of 0.66% by weight was changed to 20 μm, The transmittance was measured by irradiating while changing the wavelength continuously. As is clear from FIG. 3, the transparent film in which CNT is not added, that is, only the transparent resin is formed, shows a substantially constant transmittance with respect to the wavelength. However, the case where 0.33% by weight of CNT is added and the case where 0.66% by weight of CNT are added both show a tendency that the transmittance increases as the wavelength increases. As described above, in the case of 0% CNT contamination, the change in transmittance due to the wavelength is not observed, so it can be said that the change in transmittance due to the wavelength originates from CNT.

一方、ニッケル層３２は、図４に示すような光学特性を備える。図４は、透明フィルム（ＰＥＴフィルム）上にスパッタにより厚みを１５ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍに変化させてニッケル層を形成し、波長を連続的に変化させながら照射して透過率を測定した。なお、透明フィルムの厚みは１００μｍである。図４から明らかなように、１００ｎｍの厚みを備えるニッケル層は、いずれの波長の光もほとんど透過しない。５０ｎｍの厚みでも、２％前後の光のみ透過し、波長に対して透過率は大きく変化しない。一方、ニッケル層を１５ｎｍの厚みに形成すると、２０〜３０％の光を透過するものの、波長が長くなるにつれ顕著に透過率が低下する。このように、２％より大きい透過率を備えるようニッケル層を形成した場合、ニッケル層は波長が長くなるにつれ透過率が低下する特性を示すといえる。   On the other hand, the nickel layer 32 has optical characteristics as shown in FIG. In FIG. 4, the thickness was changed to 15 nm, 50 nm, and 100 nm by sputtering on a transparent film (PET film) to form a nickel layer, and the transmittance was measured by irradiation while changing the wavelength continuously. The transparent film has a thickness of 100 μm. As is apparent from FIG. 4, the nickel layer having a thickness of 100 nm hardly transmits light of any wavelength. Even at a thickness of 50 nm, only about 2% of light is transmitted, and the transmittance does not change greatly with respect to the wavelength. On the other hand, when the nickel layer is formed with a thickness of 15 nm, although 20 to 30% of light is transmitted, the transmittance is remarkably lowered as the wavelength becomes longer. Thus, when a nickel layer is formed so as to have a transmittance greater than 2%, it can be said that the nickel layer exhibits a characteristic that the transmittance decreases as the wavelength increases.

次に、透明フィルム上にニッケル層及びＣＮＴ層を形成した透明フィルムの、光の透過率特性を図５に示す。１００μｍの厚みの透明フィルム（ＰＥＴフィルム）上にニッケル層を１５ｎｍの厚みに形成し、ニッケル層の厚みは変えずＣＮＴ層の厚みとＣＮＴの添加率とを変化させ測定を行った。具体的にはＣＮＴ添加率０．３３％で１１μｍの厚みのＣＮＴ層と、ＣＮＴ添加率０．６６重量％で２２μｍの厚みのＣＮＴ層とで透過率を測定した。図３及び図４と、図５とを比較して明らかなように、ニッケル層とＣＮＴ層とを重ねて形成することにより、それぞれの波長に対する傾斜した透過率特性が、補われ、波長に対してほぼ均一な透過率特性を示すことが分かる。   Next, the light transmittance characteristics of the transparent film in which the nickel layer and the CNT layer are formed on the transparent film are shown in FIG. A nickel layer was formed to a thickness of 15 nm on a transparent film (PET film) having a thickness of 100 μm, and the thickness of the CNT layer and the addition rate of CNT were changed without changing the thickness of the nickel layer. Specifically, the transmittance was measured with a CNT layer having a CNT addition rate of 0.33% and a thickness of 11 μm, and a CNT layer having a CNT addition rate of 0.66% by weight and a thickness of 22 μm. As apparent from comparison between FIGS. 3 and 4 and FIG. 5, by forming the nickel layer and the CNT layer in an overlapping manner, the inclined transmittance characteristics for each wavelength are compensated, and It can be seen that almost uniform transmittance characteristics are exhibited.

このように本実施の形態に係る光学フィルタ１１ａは、透明基板３１上にニッケル層３２を形成した上で、ＣＮＴ層３３を形成する。このようにＣＮＴ層３３とニッケル層３２とを重ねて形成することにより、ＣＮＴ層３３、ニッケル層３２の透過率特性が補われ、光学フィルタ１１ａは波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える。このように光学フィルタ１１ａは良好な光学特性を備える。   As described above, the optical filter 11 a according to the present embodiment forms the CNT layer 33 after forming the nickel layer 32 on the transparent substrate 31. Thus, by forming the CNT layer 33 and the nickel layer 32 so as to overlap, the transmittance characteristics of the CNT layer 33 and the nickel layer 32 are supplemented, and the optical filter 11a has a substantially uniform transmittance characteristic with respect to the wavelength. . Thus, the optical filter 11a has good optical characteristics.

また、本実施の形態の光学フィルタ１１ａの上面はカーボンナノチューブを分散させたＣＮＴ層３３が光学フィルタ１１ａの表面に形成されており、ＣＮＴ層３３は凹凸な面に形成されることから、光学フィルタ１０の表面で起きる反射を良好に抑えることができる。更にカーボンナノチューブは導電性を備えるため、図２に示す撮像装置２０内で回動した場合であっても、良好に静電気の発生を抑制することができる。   Further, since the CNT layer 33 in which carbon nanotubes are dispersed is formed on the surface of the optical filter 11a on the upper surface of the optical filter 11a of the present embodiment, and the CNT layer 33 is formed on an uneven surface, the optical filter The reflection occurring on the surface of 10 can be satisfactorily suppressed. Furthermore, since the carbon nanotube has electrical conductivity, it is possible to satisfactorily suppress the generation of static electricity even when it is rotated in the imaging device 20 shown in FIG.

次に、本実施の形態に係る光学フィルタ１１ａの製造方法を用いて説明する。   Next, description will be given using the method for manufacturing the optical filter 11a according to the present embodiment.

まず、透明基板上にスパッタ、蒸着等によってニッケル層を形成する。透明基板は、光学的に透明であればいずれを用いても良く、例えばＰＥＴを用いる。透明基板は、例えば１００μｍの厚みを備える。ニッケル層の厚みは、光学フィルタ１１ａに要求される透過率、またニッケル層上に形成されるＣＮＴ層の透過率特性等から決定され、例えば１５ｎｍ程度に形成される。また、透明基板は、複数枚の光学フィルタ１１ａを形成可能な面積を備える。   First, a nickel layer is formed on a transparent substrate by sputtering, vapor deposition, or the like. Any transparent substrate may be used as long as it is optically transparent. For example, PET is used. The transparent substrate has a thickness of 100 μm, for example. The thickness of the nickel layer is determined from the transmittance required for the optical filter 11a, the transmittance characteristics of the CNT layer formed on the nickel layer, and the like, and is formed to about 15 nm, for example. The transparent substrate has an area where a plurality of optical filters 11a can be formed.

続いて、予め所定の合成方法で形成したＣＮＴを、バインダ中に混合、攪拌することによって均一に分散させる。バインダは、フッ素樹脂としてフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を、溶剤としてのメチルエチルケトンに混合させたものを用いる。なお、フッ素樹脂に限らず、光学的に透明であれば例えばポリエステル、塩化ビニル、シリコーン等を用いることができる。ＣＮＴは、バインダ中に容易に分散させることができるよう、予めイオン交換水に分散させておく。また、ＣＮＴは、径が太すぎると可視光に対して散乱が生じ曇りとなるため、例えば径が１０〜３００ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍのものを用いる。また、ＣＮＴは０．０１重量％〜２０重量％程度分散させる。   Subsequently, CNTs formed in advance by a predetermined synthesis method are uniformly dispersed by mixing and stirring in the binder. As the binder, a material obtained by mixing a copolymer of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride as a fluororesin with methyl ethyl ketone as a solvent is used. For example, polyester, vinyl chloride, silicone or the like can be used as long as it is optically transparent, not limited to fluororesin. CNTs are previously dispersed in ion-exchanged water so that they can be easily dispersed in the binder. Moreover, since CNT will be scattered and clouded with respect to visible light when the diameter is too thick, for example, CNT having a diameter of 10 to 300 nm and a length of 0.1 to 30 μm is used. Further, CNT is dispersed by about 0.01% by weight to 20% by weight.

続いて、ニッケル層の上面に光学フィルタの形状に対応する開口部を備えるメタルマスクを形成し、バインダに分散させたＣＮＴを印刷法、塗布法等を用いて塗布する。続いて、例えば１００℃程度で約１時間焼成することにより、ＣＮＴ層を形成する。ＣＮＴ層は０．１〜１００μｍ程度に形成される。   Subsequently, a metal mask having an opening corresponding to the shape of the optical filter is formed on the upper surface of the nickel layer, and the CNT dispersed in the binder is applied using a printing method, a coating method, or the like. Subsequently, the CNT layer is formed, for example, by baking at about 100 ° C. for about 1 hour. The CNT layer is formed to have a thickness of about 0.1 to 100 μm.

続いて、メタルマスクを取り外すと、光学フィルタ１１ａが完成する。更に、光学フィルタ部材１０の形に切り取り、回動ピン１２、作動ピン１３を接着剤等によって光学フィルタ部材１０に貼り付ける。これによって、光学フィルタ部１０が完成する。   Subsequently, when the metal mask is removed, the optical filter 11a is completed. Furthermore, it cuts out in the shape of the optical filter member 10, and the rotation pin 12 and the action | operation pin 13 are affixed on the optical filter member 10 with an adhesive agent etc. Thereby, the optical filter unit 10 is completed.

このように本実施の形態の製造方法では、透明基板上にニッケル層を形成し、その上にＣＮＴ層を形成するため、波長が長くなるにつれ透過率が低下するニッケル層の特性と、波長が長くなるにつれ透過率が上昇するＣＮＴ層の特性とが補われ、波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える光学フィルタ１０を製造することができる。   Thus, in the manufacturing method of the present embodiment, a nickel layer is formed on a transparent substrate, and a CNT layer is formed thereon. Therefore, the characteristics of the nickel layer whose transmittance decreases as the wavelength increases, and the wavelength The optical filter 10 having a substantially uniform transmittance characteristic with respect to the wavelength can be manufactured by compensating for the characteristics of the CNT layer whose transmittance increases as the length increases.

特に本実施の形態の製造方法では、ＣＮＴ層をスクリーン印刷法等、安価な方法を使って形成することができるため、光学フィルタ１０の製造コストを削減することが可能である。   In particular, in the manufacturing method of the present embodiment, the CNT layer can be formed by using an inexpensive method such as a screen printing method, so that the manufacturing cost of the optical filter 10 can be reduced.

また、上述したように光学フィルタ１１ａの表面にＣＮＴ層３３が形成されるため、光学フィルタ１１ａの表面が凹凸状に形成され、フィルタ表面での反射を防ぐため従来必要であった粗面処理の工程を省略することができる。   In addition, since the CNT layer 33 is formed on the surface of the optical filter 11a as described above, the surface of the optical filter 11a is formed in an uneven shape, and rough surface treatment that has been conventionally required to prevent reflection on the filter surface is performed. The process can be omitted.

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光学フィルタ５１ａを備えた光学フィルタ５０を図を用いて説明する。本実施の形態の光学フィルタ５１ａが、第１の実施の形態の光学フィルタ１１ａと異なるのは、光学フィルタ５１ａが透明基板６１と、減光層６２との２層から構成される点にある。 (Second Embodiment)
An optical filter 50 including an optical filter 51a according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The optical filter 51a of the present embodiment is different from the optical filter 11a of the first embodiment in that the optical filter 51a is composed of two layers of a transparent substrate 61 and a light reducing layer 62.

本実施の形態に係る光学フィルタ５１ａを図６（ａ）及び（ｂ）に示す。図６（ａ）は光学フィルタ部材５０の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のII−II線断面図である。光学フィルタ部材５０は、図６（ａ）に示すように光学フィルタ５１ａを備える平板５１と、回動ピン５２と、作動ピン５３とを備え、第１の実施の形態と同様に撮像装置内に設置される。また、平板５１は、図６（ｂ）に示すように透明基板６１と、減光層６２とを備える。   An optical filter 51a according to the present embodiment is shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). 6A is a plan view of the optical filter member 50, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 6A. As shown in FIG. 6A, the optical filter member 50 includes a flat plate 51 including an optical filter 51a, a rotation pin 52, and an operation pin 53, and is provided in the imaging apparatus as in the first embodiment. Installed. The flat plate 51 includes a transparent substrate 61 and a light reduction layer 62 as shown in FIG.

透明基板６１は、図６（ｂ）に示すように、第１の実施の形態と同様に光学的に透明な基板、例えばＰＥＴ等から形成される。透明基板６１は、例えば１００μｍの厚みを備える。   As shown in FIG. 6B, the transparent substrate 61 is formed of an optically transparent substrate, such as PET, as in the first embodiment. The transparent substrate 61 has a thickness of 100 μm, for example.

減光層６２は、バインダにＣＮＴとニッケル粉とを分散させたものから構成され、透明基板６１上に形成される。減光層６２は例えば０．１〜１００μｍの厚みに形成される。   The light reduction layer 62 is made of a binder in which CNT and nickel powder are dispersed, and is formed on the transparent substrate 61. The light attenuation layer 62 is formed to a thickness of 0.1 to 100 μm, for example.

減光層６２に用いられるバインダは、フッ素樹脂としてフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を、溶剤としてのメチルエチルケトンに混合させたものを用いる。なお、フッ素樹脂に限らず、光学的に透明であれば例えばポリエステル、塩化ビニル、シリコーン等を用いることができる。   The binder used for the light reducing layer 62 is a mixture of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride copolymer as a fluororesin mixed with methyl ethyl ketone as a solvent. For example, polyester, vinyl chloride, silicone or the like can be used as long as it is optically transparent, not limited to fluororesin.

また、ＣＮＴは、径が太すぎると可視光に対して散乱が生じ曇りとなるため、例えば径は３００ｎｍ以下、長さは例えば０．１〜３０μｍのものを用いると良い。また、樹脂に対するカーボンナノチューブの添加率が少なすぎると十分な減光性を得られない、均一に分散させるのが困難であるという問題があり、多すぎると粘度が上昇し印刷等が困難となる。このため、ＣＮＴは、バインダに対して０．０１〜２０重量％程度で混入するのが好ましい。また、減光層６２は、本実施の形態では、透明基板６１上に印刷法、塗布法等によって形成され、膜厚は０．１〜１００μｍ程度に形成される。   In addition, since the CNTs are scattered with respect to visible light and become cloudy if the diameter is too large, for example, a CNT having a diameter of 300 nm or less and a length of, for example, 0.1 to 30 μm may be used. In addition, if the addition ratio of carbon nanotubes to the resin is too small, there is a problem that sufficient light attenuation cannot be obtained and it is difficult to disperse uniformly, and if it is too large, the viscosity increases and printing becomes difficult. . For this reason, it is preferable to mix CNT at about 0.01 to 20% by weight with respect to the binder. In the present embodiment, the dimming layer 62 is formed on the transparent substrate 61 by a printing method, a coating method, or the like, and has a thickness of about 0.1 to 100 μm.

ニッケル粉も、可視光域の波長が散乱しない（透明である）ため可視光域の波長の１０分の１程度以下の粒径であるのが好ましく、具体的にニッケル粉の粒径は３００ｎｍ以下のものを用いるのがよい。また、ニッケル粉は、分散させる量が少ないと十分な減光性を得られず、また均一に分散させることが難しいという問題があり、多すぎると粘度が上昇し印刷等が困難になるという問題がある。そこでニッケル粉は、バインダに対して０．０１重量％〜２０重量％程度混入するのが好ましい。なお、バインダに混合するのはニッケル粉に限らず、ニッケルに配位子が配位された金属錯体でも可能である。また、粉体、金属錯体としてＣＮＴとともにバインダに分散させる方法に限られず、ＣＮＴにニッケル粒子を担持させた上でバインダ中に分散させることも可能である。   The nickel powder also preferably has a particle size of about 1/10 or less of the wavelength in the visible light region because the wavelength in the visible light region is not scattered (transparent). Specifically, the particle size of the nickel powder is 300 nm or less. It is better to use one. In addition, nickel powder has a problem that if the amount to be dispersed is small, sufficient light attenuation cannot be obtained, and there is a problem that it is difficult to disperse uniformly. There is. Therefore, nickel powder is preferably mixed in an amount of about 0.01% to 20% by weight with respect to the binder. In addition, what is mixed with a binder is not limited to nickel powder, and a metal complex in which a ligand is coordinated to nickel is also possible. Moreover, it is not restricted to the method of disperse | distributing to a binder with CNT as a powder and a metal complex, It is also possible to disperse | distribute in a binder, after making CNT carry | support nickel particles.

このように、本実施の形態の光学フィルタ５１ａは、図３及び図４のような透過率特性を備えるニッケルとＣＮＴとをバインダに分散させた減光層６２を備えることにより、ニッケルとＣＮＴとの透過率特性が互いに補われ、波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える。   As described above, the optical filter 51a according to the present embodiment includes the light reducing layer 62 in which nickel and CNT having transmittance characteristics as illustrated in FIGS. The transmittance characteristics of each other are complemented with each other, and the transmittance characteristics are almost uniform with respect to the wavelength.

次に、本実施の形態の光学フィルタ５１ａの製造方法を説明する。
まず、光学フィルタ部材５０を複数枚得ることが可能な面積を備える透明基板を用意する。透明基板は、光学的に透明であればいずれを用いても良く、例えばＰＥＴから構成される。また、透明基板は、例えば１００μｍの厚みを備える。 Next, the manufacturing method of the optical filter 51a of this Embodiment is demonstrated.
First, a transparent substrate having an area capable of obtaining a plurality of optical filter members 50 is prepared. Any transparent substrate may be used as long as it is optically transparent. For example, the transparent substrate is made of PET. The transparent substrate has a thickness of 100 μm, for example.

続いて、減光層を形成するため、バインダにカーボンナノチューブ、ニッケル粉を混入、撹拌し均一に分散させる。バインダは、第１の実施の形態と同様にフッ素樹脂としてフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を、溶剤としてのメチルエチルケトンに混合させたものを用いる。また、カーボンナノチューブは、径は３００ｎｍ以下、長さは例えば０．１〜３０μｍのものを用い、ニッケル粉は３００ｎｍ以下の粒径のものを用いる。なお、ニッケル粉に代えて、ニッケルの金属錯体、ニッケル粒子をＣＮＴに担持させた上でバインダに分散させることも可能である。ＣＮＴと、ニッケル粉とは、それぞれ０．０１重量％〜２０重量％程度分散させると良い。   Subsequently, in order to form a light reducing layer, carbon nanotubes and nickel powder are mixed in the binder and stirred to disperse uniformly. As in the first embodiment, the binder used is a mixture of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride as a fluororesin mixed with methyl ethyl ketone as a solvent. The carbon nanotube has a diameter of 300 nm or less and a length of, for example, 0.1 to 30 μm, and the nickel powder has a particle diameter of 300 nm or less. In place of nickel powder, nickel metal complex and nickel particles may be supported on CNTs and dispersed in a binder. It is preferable to disperse CNT and nickel powder by about 0.01 wt% to 20 wt%, respectively.

次に、光学フィルタ５１ａの形状に対応する開口部を備えるメタルマスクを透明基板上に形成する。   Next, a metal mask having an opening corresponding to the shape of the optical filter 51a is formed on the transparent substrate.

続いて、メタルマスク上からＣＮＴ、ニッケル粉が混入されたバインダを印刷法、塗布法等によって塗布し、１００℃で約１時間ほど焼成する。これにより減光層が形成される。   Subsequently, a binder mixed with CNT and nickel powder is applied from a metal mask by a printing method, a coating method, or the like, and baked at 100 ° C. for about 1 hour. Thereby, a light attenuation layer is formed.

次に、メタルマスクを取り外すと、光学フィルタ５１ａが完成する。更に、光学フィルタ部材５０の形状にカットする。続いて、回動ピン５２及び作動ピン５３を接着剤等によって平板５１に貼り付ける。これによって光学フィルタ部材５０が完成する。   Next, when the metal mask is removed, the optical filter 51a is completed. Further, the optical filter member 50 is cut into a shape. Subsequently, the rotation pin 52 and the operation pin 53 are attached to the flat plate 51 with an adhesive or the like. Thereby, the optical filter member 50 is completed.

このように、本実施の形態の製造方法では、バインダにＣＮＴとニッケル粉とを分散させ減光層を形成することにより、波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える光学フィルタを製造することができる。   As described above, in the manufacturing method according to the present embodiment, an optical filter having substantially uniform transmittance characteristics with respect to the wavelength is manufactured by dispersing the CNT and nickel powder in the binder to form the light reducing layer. Can do.

さらに、本実施の形態では、バインダにＣＮＴだけでなくニッケルも混入させることにより、第１の実施の形態と異なり、ニッケル層を形成する工程を省略することができる。また、スパッタ等と比較して安価なスクリーン印刷法を用いることができるため、光学フィルタの製造コストを低くすることができる。   Further, in the present embodiment, by mixing not only CNT but also nickel into the binder, unlike the first embodiment, the step of forming the nickel layer can be omitted. In addition, since an inexpensive screen printing method can be used as compared with sputtering or the like, the manufacturing cost of the optical filter can be reduced.

また、第１の実施の形態と同様に、表面にＣＮＴが分散された減光層が形成されるため、粗面処理工程を省略することができる。   Further, as in the first embodiment, a light reducing layer in which CNTs are dispersed on the surface is formed, so that the rough surface treatment step can be omitted.

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る光学フィルタ７１ａを備えた光学フィルタ部材７０を図を用いて説明する。本実施の形態の光学フィルタ７１ａが、第１の実施の形態の光学フィルタ１１ａと第２の実施の形態の光学フィルタ５１ａと異なるのは、平板が透明樹脂にＣＮＴとニッケルを混入したものから形成され、１層からなる点にある。 (Third embodiment)
An optical filter member 70 including an optical filter 71a according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The optical filter 71a of the present embodiment is different from the optical filter 11a of the first embodiment and the optical filter 51a of the second embodiment because the flat plate is formed by mixing CNT and nickel into transparent resin. It is in a point consisting of one layer.

本実施の形態に係る光学フィルタ７１ａを備えた光学フィルタ部材７０を図７（ａ）及び（ｂ）に示す。図７（ａ）は光学フィルタ部材７０の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のIII−III線断面図である。光学フィルタ部材７０は、図７（ａ）に示すように光学フィルタ７１ａを備える平板７１と、回動ピン７２と、作動ピン７３とを備え、第１の実施の形態と同様に撮像装置内に設置される。また、平板７１は、図７（ｂ）に示すように１層から構成される。   An optical filter member 70 including the optical filter 71a according to the present embodiment is shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). Fig.7 (a) is a top view of the optical filter member 70, FIG.7 (b) is the III-III sectional view taken on the line of Fig.7 (a). As shown in FIG. 7A, the optical filter member 70 includes a flat plate 71 including an optical filter 71a, a rotation pin 72, and an operation pin 73, and is provided in the imaging apparatus as in the first embodiment. Installed. The flat plate 71 is composed of one layer as shown in FIG.

平板７１は、透明樹脂にカーボンナノチューブ、ニッケル粉体を混入したものから形成される。平板７１は、回動動作が可能な程度に軽く形成される必要があり、例えば３０μｍ〜２００μｍの厚みを備える。   The flat plate 71 is formed from a transparent resin mixed with carbon nanotubes and nickel powder. The flat plate 71 needs to be formed so light that it can rotate, and has a thickness of 30 μm to 200 μm, for example.

平板７１を構成する透明樹脂は、光学的に透明であれば良く、例えばＰＣ（Polycarbonate）、ＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）、ＰＳ（Polystyrene）、ＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）、ＰＥＳ（PolyEtherSulfone）、脂環式オレフィン樹脂、脂環式アクリル樹脂、ノルボルネン系耐熱透明樹脂、環状オレフィンコポリマー等を用いることができる。   The transparent resin constituting the flat plate 71 may be optically transparent. For example, PC (Polycarbonate), PMMA (Polymethylmethacrylate), PS (Polystyrene), PET (PolyEthyleneTerephthalate), PES (PolyEtherSulfone), alicyclic olefin resin, An alicyclic acrylic resin, a norbornene heat-resistant transparent resin, a cyclic olefin copolymer, or the like can be used.

また、ＣＮＴは、径が太すぎると可視光に対して散乱が生じ曇りとなるため、例えば径が３００ｎｍ以下が好ましく、長さが０．１〜３０μｍのものを用いるとよい。また、樹脂に対するカーボンナノチューブの添加率が少なすぎると十分な減光性を得られない、均一に分散させるのが困難であるという問題があり、多すぎると粘度が上昇し印刷等が困難となる。このため、ＣＮＴは、透明樹脂に対して０．０１〜２０重量％程度で混入するのが好ましい。   Moreover, since CNT will be scattered with respect to visible light and it will become cloudy when a diameter is too thick, for example, a diameter of 300 nm or less is preferable and it is good to use a thing with a length of 0.1-30 micrometers. In addition, if the addition ratio of the carbon nanotubes to the resin is too small, there is a problem that sufficient light attenuation cannot be obtained and it is difficult to disperse uniformly, and if it is too large, the viscosity increases and printing becomes difficult. . For this reason, it is preferable to mix CNT at about 0.01 to 20 weight% with respect to transparent resin.

ニッケル粉も、可視光域の波長が散乱しない（透明である）ため可視光域の波長の１０分の１程度以下の粒径であるのが好ましく、具体的にニッケル粉の粒径は３００ｎｍ以下であるのが好ましい。また、ニッケル粉は、分散させる量が少ないと十分な減光性を得られず、また均一に分散させることが難しいという問題があり、多すぎると粘度が上昇し印刷等が困難になるという問題がある。そこでニッケル粉は、透明樹脂に対して０．０１重量％〜２０重量％程度混入するのが好ましい。なお、透明樹脂に混合するのはニッケル粉に限らず、透明樹脂に配位子が配位された金属錯体でも可能である。また、粉体、金属錯体としてＣＮＴとともに透明樹脂に分散させる方法に限られず、ＣＮＴにニッケル粒子を担持させた上で透明樹脂中に分散させることも可能である。   The nickel powder also preferably has a particle size of about 1/10 or less of the wavelength in the visible light region because the wavelength in the visible light region is not scattered (transparent). Specifically, the particle size of the nickel powder is 300 nm or less. Is preferred. In addition, nickel powder has a problem that if the amount to be dispersed is small, sufficient light attenuation cannot be obtained, and there is a problem that it is difficult to disperse uniformly. There is. Therefore, nickel powder is preferably mixed in an amount of about 0.01% to 20% by weight with respect to the transparent resin. In addition, what is mixed with a transparent resin is not limited to nickel powder, and a metal complex in which a ligand is coordinated to a transparent resin is also possible. Moreover, it is not restricted to the method of making it disperse | distribute to transparent resin with CNT as a powder and a metal complex, It is also possible to disperse | distribute in transparent resin after carrying | supporting nickel particles in CNT.

本実施の形態では、詳細に後述するように射出成形によって形成されるため、回動ピン７２及び作動ピン７３が平板７１と一体に形成される。このため、回動ピン７２及び作動ピン７３と、平板７１との接合面の強度が増し、回動ピン７２及び作動ピン７３は、光学フィルタ部材７０の回動動作に対して良好な強度を備える。   In the present embodiment, as will be described later in detail, the rotation pin 72 and the operation pin 73 are formed integrally with the flat plate 71 because it is formed by injection molding. For this reason, the strength of the joint surface between the rotation pin 72 and the operation pin 73 and the flat plate 71 is increased, and the rotation pin 72 and the operation pin 73 have good strength with respect to the rotation operation of the optical filter member 70. .

このように、本実施の形態の光学フィルタ７１ａは、図３及び図４のような透過率特性を備えるニッケルとＣＮＴとが分散された平板７１を備えることにより、ニッケルとＣＮＴとの透過率特性が互いに補われ、波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える。   As described above, the optical filter 71a of the present embodiment includes the flat plate 71 in which nickel and CNT having the transmittance characteristics as shown in FIGS. 3 and 4 are dispersed, so that the transmittance characteristics of nickel and CNT are obtained. Are supplemented with each other, and have substantially uniform transmittance characteristics with respect to the wavelength.

本実施の形態に係る光学フィルタ７１ａの製造方法について図を用いて説明する。   A method for manufacturing the optical filter 71a according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

本実施の形態で光学フィルタ７１ａは射出成形によって形成される。この射出成形で用いられる金型を模式的に図８に示す。固定金型９１及び可動金型９２は、図８に示すように光学フィルタ部材７０に対応するキャビティ９３、回動ピン７２に対応するキャビティ７３ａ、作動ピン７３に対応するキャビティ９３ｂ、ゲート９４、ランナー９５を備えるように形成される。固定金型９１には、キャビティ９３ｂが形成されており、可動金型９２には、キャビティ９３ａが形成されている。なお、キャビティ９３は、予めバインダにＣＮＴとニッケル粉が分散されたフィルタ材が硬化した際の収縮を考慮して形成されており、更に同時に複数の光学フィルタ部材７０を形成することができるよう固定金型９１及び可動金型９２とには複数のキャビティが形成されている。   In the present embodiment, the optical filter 71a is formed by injection molding. A mold used in the injection molding is schematically shown in FIG. As shown in FIG. 8, the fixed mold 91 and the movable mold 92 include a cavity 93 corresponding to the optical filter member 70, a cavity 73a corresponding to the rotation pin 72, a cavity 93b corresponding to the operation pin 73, a gate 94, and a runner. 95 is formed. A cavity 93 b is formed in the fixed mold 91, and a cavity 93 a is formed in the movable mold 92. The cavity 93 is formed in consideration of shrinkage when a filter material in which CNT and nickel powder are dispersed in a binder is cured in advance, and is fixed so that a plurality of optical filter members 70 can be formed at the same time. A plurality of cavities are formed in the mold 91 and the movable mold 92.

フィルタ材は、溶融された樹脂にカーボンナノチューブを好ましくは０．０１重量％〜２０重量％程度添加し、ニッケル粉も好ましくは０．０１重量％〜２０重量％程度混入し、撹拌することによって樹脂中にほぼ均一に分散させる。   The filter material is obtained by adding carbon nanotubes to the molten resin, preferably about 0.01 wt% to 20 wt%, and mixing nickel powder, preferably about 0.01 wt% to 20 wt%, and stirring the resin. Disperse almost uniformly inside.

このフィルタ材を図示しない射出用シリンダで、図示しないスプル、ランナー９５及びゲート９４を通じてキャビティ９３内に所定の温度と圧力で注入する。キャビティ９３の面方向に沿ったゲート９４を通じてフィルタ材は注入されることから、フィルタ材中のカーボンナノチューブは光学フィルタ部材７０の面方向に配向しやすくなる。また、同様にキャビティ９３ａ、ｂ内でカーボンナノチューブは、光学フィルタ部材７０の面方向に対し垂直に配向しやすくなる。このようにカーボンナノチューブが特定方向に配向しやすくなることから回動ピン７２、作動ピン７３の強度が増す。 This filter material is injected into the cavity 93 through a sprue, a runner 95 and a gate 94 (not shown) at a predetermined temperature and pressure by an injection cylinder (not shown). Since the filter material is injected through the gate 94 along the surface direction of the cavity 93, the carbon nanotubes in the filter material are easily oriented in the surface direction of the optical filter member 70. Similarly, the carbon nanotubes in the cavities 93 a and b are easily oriented perpendicular to the surface direction of the optical filter member 70. Thus, since the carbon nanotubes are easily oriented in a specific direction, the strength of the rotation pin 72 and the operation pin 73 is increased.

キャビティ９３、キャビティ９３ａ、ｂ内にフィルタ材が充填された後、フィルタ材を硬化させる。   After the filter material is filled in the cavity 93 and the cavities 93a and 93b, the filter material is cured.

フィルタ材が硬化した後、可動金型９２を動かして図示しない突出しピンにより光学フィルタ７０を取り出す。これによって、光学フィルタ部材７０が完成する。   After the filter material is cured, the movable mold 92 is moved and the optical filter 70 is taken out by a protruding pin (not shown). Thereby, the optical filter member 70 is completed.

このように、本実施の形態の製造方法では、バインダにＣＮＴとニッケル粉とを分散させ減光層を形成することにより、波長に対してほぼ均一な透過率特性を備える光学フィルタを製造することができる。   As described above, in the manufacturing method according to the present embodiment, an optical filter having substantially uniform transmittance characteristics with respect to the wavelength is manufactured by dispersing the CNT and nickel powder in the binder to form the light reducing layer. Can do.

更に、本実施の形態の光学フィルタの製造方法では、射出成形によって光学フィルタ７１ａを備えた光学フィルタ７０を形成する。従って、光学フィルタ部材７０を必要な大きさに成形することによって抜き加工等の工程を省略することができ、発生するゴミも削減することができる。また、回動ピン７２及び作動ピン７３を同時に形成することができるため、回動ピン７２等をフィルタに形成する工程も省略することが可能である。   Furthermore, in the optical filter manufacturing method of the present embodiment, the optical filter 70 including the optical filter 71a is formed by injection molding. Therefore, by forming the optical filter member 70 to a required size, a process such as a punching process can be omitted, and generated dust can be reduced. Moreover, since the rotation pin 72 and the operation pin 73 can be formed at the same time, the step of forming the rotation pin 72 and the like on the filter can be omitted.

本発明は上述した各実施の形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、回動ピン１２を回動中心として、作動ピン１３をアクチュエータによって作動させることによって、光学フィルタ１０を回動させる構成を採って説明したが、これに限られない。例えば、作動ピンのみを備え、作動ピンをアクチュエータ等で回転させることで、光学フィルタ１０を回動させる等、光学フィルタ１０を駆動する構成によって適宜変更することが可能である。また、回動ピン１２と作動ピン１３は同一面上にあってもよい。また、光学フィルタ１０は更にガイドを備えることも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible. For example, the description has been given of the configuration in which the optical filter 10 is rotated by operating the operation pin 13 by an actuator with the rotation pin 12 as the rotation center, but the present invention is not limited thereto. For example, the optical filter 10 can be appropriately changed depending on the configuration of driving the optical filter 10, such as rotating the optical filter 10 by providing only the operating pin and rotating the operating pin with an actuator or the like. Further, the rotation pin 12 and the operation pin 13 may be on the same plane. The optical filter 10 can further include a guide.

また、上述した第３の実施の形態では、固定金型９１及び可動金型９２の横方向からフィルタ材を注入する構成を例に挙げて説明したが、これに限られず、減衰領域７１ａ以外の箇所であれば、垂直な方向からフィルタ材を注入する構成を採ることも可能である。また、固定金型９１に作動ピン７３に対応したキャビティ９３ｂが形成され、可動金型９２に回動ピン７２に対応したキャビティ９３ａが形成される場合を例に挙げて説明したがこれに限られず、固定金型９１に回動ピン７２に対応したキャビティが形成されていても良い。固定金型９１及び可動金型９２は、光学フィルタ部材７０の形状に合わせて適宜変更することが可能である。   Further, in the third embodiment described above, the configuration in which the filter material is injected from the lateral direction of the fixed mold 91 and the movable mold 92 has been described as an example. However, the configuration is not limited to this, and other than the attenuation region 71a. If it is a location, it is possible to adopt a configuration in which the filter material is injected from a vertical direction. Further, the case where the cavity 93b corresponding to the operation pin 73 is formed in the fixed mold 91 and the cavity 93a corresponding to the rotation pin 72 is formed in the movable mold 92 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. A cavity corresponding to the rotation pin 72 may be formed in the fixed mold 91. The fixed mold 91 and the movable mold 92 can be appropriately changed according to the shape of the optical filter member 70.

図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る光学フィルタの構成例を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すI−I線断面図である。FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration example of an optical filter according to the first embodiment of the present invention. FIG.1 (b) is the II sectional view taken on the line shown to Fig.1 (a). 本発明の第１の実施の形態の光学フィルタが搭載された撮像装置を示す図である。It is a figure which shows the imaging device by which the optical filter of the 1st Embodiment of this invention is mounted. 透明フィルム上に形成されたＣＮＴ層の光の透過率を示す図である。It is a figure which shows the light transmittance of the CNT layer formed on the transparent film. 透明フィルム上に形成されたニッケル層の光の透過率を示す図である。It is a figure which shows the light transmittance of the nickel layer formed on the transparent film. 透明フィルム上にニッケル層とＣＮＴ層を形成した場合の、光の透過率を示す図である。It is a figure which shows the light transmittance at the time of forming a nickel layer and a CNT layer on a transparent film. 図６（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る光学フィルタの構成例を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すII−II線断面図である。FIG. 6A is a diagram illustrating a configuration example of an optical filter according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 図７（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る光学フィルタの構成例を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すIII−III線断面図である。FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration example of an optical filter according to the third embodiment of the present invention. FIG.7 (b) is the III-III sectional view taken on the line shown to Fig.7 (a). 本発明の第３の実施の形態に係る光学フィルタの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the optical filter which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０，５０，７０ 光学フィルタ部材
１１，５１，７１ 平板
１１ａ，５１ａ，７１ａ 光学フィルタ
１２，５２，７２ 回動ピン
１３，５３，７３ 作動ピン
２０ 撮像装置
２１ａ〜ｃ レンズ
２２ 絞り
２２ａ 開口部
２３ フィルタ支持基板
２３ａ 開口部
２４ 撮像素子
２５ 基板 10, 50, 70 Optical filter member 11, 51, 71 Flat plate 11a, 51a, 71a Optical filter 12, 52, 72 Rotating pin 13, 53, 73 Actuating pin 20 Imaging device 21a-c Lens 22 Aperture 22a Opening 23 Filter Support substrate 23a Opening 24 Image sensor 25 Substrate

Claims (17)

可視光域の光を減衰する光学フィルタであって、
透光性を備える樹脂と、炭素系材料と、ニッケル系材料とから構成されることを特徴とする光学フィルタ。 An optical filter that attenuates light in the visible light range,
An optical filter comprising a resin having translucency, a carbon-based material, and a nickel-based material. 前記透光性を備える樹脂からなる透明基板と、前記ニッケル系材料からなり前記透明基板上に形成されたニッケル層と、前記炭素系材料からなり前記ニッケル層上に形成された炭素層と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。   A transparent substrate made of a resin having translucency, a nickel layer made of the nickel-based material and formed on the transparent substrate, and a carbon layer made of the carbon-based material and formed on the nickel layer, The optical filter according to claim 1, further comprising: 前記透光性を備える樹脂からなる透明基板と、前記ニッケル系材料と前記炭素系材料とが分散され前記透明基板上に形成された減光層と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。   The transparent substrate made of a resin having the light-transmitting property, and a light reducing layer in which the nickel-based material and the carbon-based material are dispersed and formed on the transparent substrate are provided. The optical filter described. 前記透光性を備える樹脂に、前記炭素系材料と、前記ニッケル系材料とを混合し形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 1, wherein the carbon-based material and the nickel-based material are mixed with the light-transmitting resin. 前記炭素系材料は、カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 1, wherein the carbon-based material is a carbon nanotube. 前記カーボンナノチューブは、径が３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 5, wherein the carbon nanotube has a diameter of 300 nm or less. 前記カーボンナノチューブは、０．０１〜２０重量％の割合で混合されることを特徴とする請求項５又は６に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 5 or 6, wherein the carbon nanotubes are mixed at a ratio of 0.01 to 20% by weight. 前記ニッケル系材料は、ニッケル粉であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 1, wherein the nickel-based material is nickel powder. 前記ニッケル粉の粒径は３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 8, wherein a particle diameter of the nickel powder is 300 nm or less. 前記ニッケル粉は、０．０１〜２０重量％の割合で混合されることを特徴とする請求項８又は９に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 8 or 9, wherein the nickel powder is mixed at a ratio of 0.01 to 20% by weight. 前記ニッケル系材料はニッケルの金属錯体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 1, wherein the nickel-based material is a nickel metal complex. 前記炭素系材料はカーボンナノチューブであり、前記ニッケル系材料は、ニッケル粒子であり、前記ニッケル粒子は前記カーボンナノチューブに担持されることを特徴とする請求項３又は４に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 3 or 4, wherein the carbon-based material is a carbon nanotube, the nickel-based material is nickel particles, and the nickel particles are supported on the carbon nanotubes. 光学フィルタを製造する方法であって、
透光性を備える樹脂からなる透明基板上に、ニッケル系材料からなるニッケル層を形成するニッケル層形成工程と、
前記ニッケル層の上に、炭素系材料からなる炭素層を形成する炭素層形成工程とを備えることを特徴とする光学フィルタの製造方法。 A method of manufacturing an optical filter comprising:
A nickel layer forming step of forming a nickel layer made of a nickel-based material on a transparent substrate made of a resin having translucency;
And a carbon layer forming step of forming a carbon layer made of a carbon-based material on the nickel layer. 光学フィルタを製造する方法であって、炭素系材料とニッケル系材料と、を樹脂に混入させる混合工程と、
透光性を備える樹脂からなる透明基板上に、前記炭素系材料と前記ニッケル系材料とを混入した前記樹脂を印刷又は塗布することによって減光層を形成する減光層形成工程と、を備えることを特徴とする光学フィルタの製造方法。 A method for producing an optical filter, comprising mixing a carbon-based material and a nickel-based material into a resin,
A light-reducing layer forming step of forming a light-reducing layer by printing or applying the resin mixed with the carbon-based material and the nickel-based material on a transparent substrate made of a resin having translucency. An optical filter manufacturing method characterized by the above. 光学フィルタを製造する方法であって、溶融させた透光性を備える樹脂に、炭素系材料と、ニッケル系材料とを分散させフィルタ材を形成するフィルタ材形成工程と、
光学フィルタの形状に対応したキャビティを有する金型に、前記フィルタ材を注入し、前記キャビティ内に前記フィルタ材を充填させる充填工程と、
前記キャビティ内に充填された前記フィルタ材を硬化させる硬化工程と、
前記金型から光学フィルタを取り出す取出工程と、
から構成されることを特徴とする光学フィルタの製造方法。 A method of manufacturing an optical filter, a filter material forming step of forming a filter material by dispersing a carbon-based material and a nickel-based material in a molten resin having translucency,
Filling the filter material into a mold having a cavity corresponding to the shape of the optical filter, and filling the filter material into the cavity; and
A curing step of curing the filter material filled in the cavity;
Taking out the optical filter from the mold, and
An optical filter manufacturing method comprising: 前記炭素系材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の光学フィルタの製造方法。   The method for producing an optical filter according to claim 13, wherein the carbon-based material is a carbon nanotube. 前記ニッケル系材料は、ニッケル粉、金属錯体のいずれかであることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の光学フィルタの製造方法。
The method for manufacturing an optical filter according to any one of claims 13 to 15, wherein the nickel-based material is any one of nickel powder and a metal complex.
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