JP2018159943A - 光学フィルタを使用した撮像装置及びヘッドアップディスプレイ並びに光学フィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透過波面収差を小さくし、像の歪みを抑制した光学フィルタを提供する。
【解決手段】偏光層１２と第２基材１４との積層体を含み、第２基材１４の偏光層１２と積層された面と反対の面に粘着層１６を有し、透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満である光学フィルタ１００を備えた撮像装置又はヘッドアップディスプレイとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルタを使用した撮像装置及びヘッドアップディスプレイ並びに光学フィルタの製造方法に関する。

光電変換素子を用いた撮像装置及び画像形成装置において、光学系へ入射する光の反射を防止するため等に偏光フィルタ等の光学フィルタを用いる技術が知られている。光学フィルタを用いることによって、反射を抑制し、画像を鮮明に撮像することが可能となる。

ところで、光学フィルタを撮像装置や画像形成装置の光の入射側に配置して用いた場合、光学フィルタの透過波面収差（ＰＶ値）が大きいと透過した光の像に歪みが生じ、撮像される画像の歪みも大きくなる問題がある。

そこで、本発明は、透過波面収差が小さく、透過した光の像の歪みを小さくした光学フィルタを使用した撮像装置及びヘッドアップディスプレイ並びに光学フィルタの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の１つの態様は、偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満であることを特徴とする光学フィルタを備えた撮像装置である。

本発明の別の態様は、偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満であることを特徴とする光学フィルタを備えたヘッドアップディスプレイである。

本発明の別の態様は、偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満である光学フィルタの製造方法であって、粘着剤の固形成分に対して５倍以下の溶剤で希釈した粘着剤を塗布した後、乾燥させることによって前記粘着層を形成することを特徴とする光学フィルタの製造方法である。

本発明によれば、光学フィルタの透過波面収差を小さくし、像の歪みを抑制することができる。

本発明の実施の形態における光学フィルタの構成を示す模式断面図である。

本発明の実施の形態における光学フィルタ１００は、第１基材１０、偏光層１２、第２基材１４及び粘着層１６を積層した構成とされる。なお、本実施の形態では光学フィルタ１００として偏光フィルタを例に説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。

第１基材１０は、光学フィルタ１００の保護層となる部材である。第１基材１０は、任意に選択することができるが、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、アクリルフィルム、環状オレフィン系フィルム等を用いることが好適である。一例として、ＴａｃＢｒｉｇｈｔ社製Ｐ９６０ＧＬ等を適用することができる。第１基材１０の厚さは、これに限定されるものではないが、２０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好適である。

偏光層１２は、特定の方向に偏光した光のみを透過する偏光子を含む層である。偏光層１２は、任意に選択することができるが、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムをヨウ素化合物等の二色性材料により染色し、延伸処理を行うことにより形成することができる。ＰＶＡフィルムは、一例として、クラレ製ＶＦ−ＰＳ＃７５００等を適用することができる。ＰＶＡフィルムは、例えば、延伸前において厚さ７５μｍのフィルムを延伸後において３０μｍ程度となるまで延伸する。

第２基材１４は、光学フィルタ１００の保護層となる部材である。第２基材１４は、任意に選択することができるが、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、アクリルフィルム、環状オレフィン系フィルム等を用いることが好適である。一例として、ＴａｃＢｒｉｇｈｔ社製Ｐ９６０ＧＬ等を適用することができる。第２基材１４の厚さは、これに限定されるものではないが、２０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好適である。

第１基材１０及び第２基材１４は、偏光層１２に直接又は接着剤層を介して積層される。接着剤を用いる場合、水系の接着剤、すなわち接着剤成分を水に溶解又は分散させた接着剤を用いることが好適である。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ウレタン樹脂等にイソシアネート系化合物、エポキシ化合物等を配合した接着剤成分を用いることが好適である。

粘着層１６は、光学フィルタ１００を他の光学部品に貼り合わせるための設けられる層である。粘着層１６は、第２基材１４の偏光層１２と積層された表面と反対側の裏面に形成される。粘着層１６は、アクリル系の粘着剤を用いて形成することが好適である。

粘着層１６は、アクリル系又はポリエステル系の粘着剤の固形成分をトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤で希釈した粘着材を第２基材１４の裏面に塗布し、乾燥させることによって形成される。粘着剤は、アクリル系、ポリエステル系であれば特に限定されるものではなく、さらにこれら以外の粘着剤を使用してもよい。粘着層１６の膜厚は、１０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好適である。

ここで、溶剤による固形成分の希釈率は５倍以下とすることが好適である。通常、溶剤による接着剤の固形成分の希釈率は６〜８倍以上であるが、このように高い希釈率の接着材を用いた場合には、光学フィルタ１００の透過波面収差（ＰＶ値）が大きくなり、また透過画像に筋状の濃淡が発生し易くなる。これに対して、溶剤による接着剤の固形成分の希釈率を５倍以下とした場合には、光学フィルタ１００の透過波面収差（ＰＶ値）を小さくでき、また透過画像に生ずる筋状の濃淡を抑制できる。

例えば、アクリル系の粘着剤の固形成分をＭＥＫで５倍に希釈した粘着材を第２基材１４に塗布し、乾燥させたときの膜厚が２３μｍとなるように粘着層１６を形成した光学フィルタ１００では透過波面収差（ＰＶ値）は０．４μｍ未満であった。また、当該光学フィルタ１００をカメラの前に設置する偏光フィルタとして使用したときに画像の歪みが改善された。また、当該光学フィルタ１００を透過した画像に生ずる筋状の濃淡が低減された。

一方、アクリル系の粘着剤の固形成分をＭＥＫで６〜８倍に希釈した粘着材を第２基材１４に塗布し、乾燥させたときの膜厚が２３μｍとなるように粘着層１６を形成した光学フィルタでは透過波面収差（ＰＶ値）は０．８μｍであった。また、当該光学フィルタを偏光フィルタとして使用した場合、本実施の形態における光学フィルタ１００に比べて画像の歪みが大きく、画像に生ずる筋状の濃淡が強く現れた。

以上のように、本実施の形態における光学フィルタ１００によれば、透過波面収差を小さくすることができ、画像の歪みや筋状のノイズを低減することができる。したがって、光学フィルタ１００をセンシングカメラに使用すれば、撮像された画像が鮮明になりセンシング精度を向上させることができる。また、液晶プロジェクタやヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の防塵カバーに使用すれば、表示が鮮明になり、視認性を向上させることができる。

１０ 第１基材、１２ 偏光層、１４ 第２基材、１６ 粘着層、１００ 光学フィルタ。

Claims (3)

1. 偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、
   前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、
   透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満であることを特徴とする光学フィルタを備えた撮像装置。
2. 偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、
   前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、
   透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満であることを特徴とする光学フィルタを備えたヘッドアップディスプレイ。
3. 偏光層と基材との積層体を含む光学フィルタであって、
   前記基材の前記偏光層と積層された面と反対の面に粘着層を有し、
   透過波面収差（ＰＶ値）が０．４μｍ未満である光学フィルタの製造方法であって、
   粘着剤の固形成分に対して５倍以下の溶剤で希釈した粘着剤を塗布した後、乾燥させることによって前記粘着層を形成することを特徴とする光学フィルタの製造方法。

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