JP2020140130A - 遮光板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の遮光性能を発揮することができ、薄型化を可能とする遮光板及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１面及び当該第１面に対向する第２面を有し、金属材料で構成されてなる金属薄板と、第１面側からの平面視における金属薄板の略中央に形成されてなる貫通孔部とを備え、第１面と第２面とは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、金属薄板の厚みが略均一であり、貫通孔部は、第１面側に位置する第１開口部と第２面側に位置する第２開口部とを含み、第１開口部の幾何学的中心と第２開口部の幾何学的中心とのそれぞれは、第１面側からの平面視における金属薄板の幾何学的中心と略一致する遮光板が提供される。【選択図】 図２

Description

本開示は、遮光板及びその製造方法に関する。

携帯電話、スマートフォン等の情報通信端末やデジタルカメラ等の電子機器の多くは、被写体を撮影して画像信号に変換するためのカメラモジュールを内蔵する。このカメラモジュールは、被写体を撮像する撮像素子、及びこの撮像素子上に被写体の画像を結像するためのレンズユニットを備える。レンズユニットは、通常、複数のレンズを組み合わせて構成されており、隣接するレンズ間には、貫通孔が略中央に形成されてなる環状の遮光部材が設けられている。この遮光部材は、レンズユニット内への入射光の入射範囲を制限する機能、ハレーション、レンズフレア、ゴースト等の発生を防止するために不要な入射光や反射光を除去する機能等を有する。

上記の遮光部材としては、従来、例えばカーボンブラック、滑剤、微粒子及びバインダー樹脂を含有する遮光層が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂材料からなる基材フィルムの両面に積層されてなる遮光フィルムや、カーボンブラックなどを練り込んで遮光性を付与したプラスチック製の遮光シート等が使用されている。

特開２０１８−１９７８４６号公報

近年、スマートフォンや携帯電話等の情報通信端末の小型化や薄型化の要請がより一層高まってきている。それに伴い、上記レンズユニットの小型化や薄型化がより一層要請されることから、上記遮光部材の厚みを極限まで薄くすることが求められる。

しかしながら、樹脂材料で構成される遮光部材を薄くし過ぎると、光を透過しやすくなってしまい、所望の遮光性能が発揮され難くなったり、強度・剛性不足により変形が生じ易くなったりするという問題がある。また、樹脂材料で構成される遮光部材は、カメラモジュールの高画素化に伴う処理時の発熱や、カメラモジュールを基板にリフローはんだ付けにより取り付ける際の加熱等によって、変形したり劣化したりするという問題もある。さらには、樹脂材料で構成される遮光部材の貫通孔は、通常、打ち抜き加工によって形成されるが、その際に、貫通孔を構成する一方の開口部の縁部に滑らかなＲ形状のダレや、他方の開口部の縁部にかえり（バリ）が発生し易くなる。樹脂材料で構成される遮光部材の両面において上記のような変形等が発生してしまうと、不要な入射光や反射光の回り込みによりレンズフレアやゴースト等が発生し易くなるという問題がある。

上記課題に鑑みて、本開示は、所望の遮光性能を発揮することができ、薄型化を可能とする遮光板及びその製造方法を提供することを一目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有し、金属材料で構成されてなる金属薄板と、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の略中央に形成されてなる貫通孔部とを備え、前記第１面と前記第２面とは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、前記金属薄板の厚みが略均一であり、前記貫通孔部は、前記第１面側に位置する第１開口部と前記第２面側に位置する第２開口部とを含み、前記第１開口部の幾何学的中心と前記第２開口部の幾何学的中心とのそれぞれは、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の幾何学的中心と略一致している遮光板が提供される。

前記金属薄板の前記厚みは１０μｍ〜３５μｍであり、前記金属薄板の厚み分布が、３０％以下であるのが好ましく、前記第１開口部及び前記第２開口部のそれぞれの前記幾何学的中心は、前記金属薄板の幾何学的中心を中心とする直径２０μｍの仮想円内に位置するのが好ましい。

前記金属材料のヤング率が１００ＧＰａ以上であるのが好ましく、前記金属材料の常温〜３５０℃の温度範囲における熱膨張係数が９×１０^-6／Ｋ〜１９×１０^-6／Ｋであるのが好ましい。また、前記金属薄板は、非磁性の前記金属材料で構成されているのが好ましく、前記金属材料は、オーステナイト系ステンレス鋼、銅又は銅合金であるのが好ましい。さらに、前記第１面及び前記第２面の表面粗さＲａが０．４μｍ以下であるのが好ましく、前記金属薄板は、前記金属材料のテンションアニール処理材により構成されていてもよい。さらに、前記遮光板は、光学機器用遮光板であるのが好ましい。

また、本開示の一実施形態として、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有し、金属材料で構成されてなる金属薄板と、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の略中央に形成されてなる貫通孔部とを備え、前記第１面と前記第２面とは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、前記金属薄板の厚みが略均一であり、前記貫通孔部は、前記第１面側に位置する第１開口部と前記第２面側に位置する第２開口部とを含み、前記第１開口部の幾何学的中心と前記第２開口部の幾何学的中心とのそれぞれは、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の幾何学的中心と略一致している遮光板の製造方法であって、一方の面及び当該一方の面に対向する他方の面を有し、所望の金属材料により構成される金属基材の前記一方の面及び／又は前記他方の面に、前記貫通孔部の孔径に対応する大きさの開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記金属基材をエッチングして、前記貫通孔部を形成する工程とを備える遮光板の製造方法が提供される。

本開示によれば、所望の遮光性能を発揮することができ、薄型化を可能とする遮光板及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本開示の一実施形態における遮光板を有するレンズユニットを備えるカメラモジュールの一例を示す概略断面図である。 図２（Ａ）は、本開示の一実施形態における遮光板の概略平面図であり、図２（Ｂ）は、本開示の一実施形態における遮光板の概略断面図である。 図３は、本開示の一実施形態における遮光板の貫通孔部をなす各開口部の幾何学的中心が遮光板の平面視における幾何学的中心を中心とする仮想円内に位置することを説明するための平面図である。 図４は、各種材料により構成される板材とその曲げ剛性との関係を表すグラフである。 図５は、本開示の一実施形態における遮光板の製造方法の各工程を示す工程フロー図である。 図６は、本開示の一実施形態における遮光板の製造方法の、図５に示される各工程に続く各工程を示す工程フロー図である。

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。

本明細書等において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。

［遮光板］
図１は、本実施形態における遮光板を有するレンズユニットを備えるカメラモジュールの一例を示す概略断面図である。図２（Ａ）は、本実施形態における遮光板の概略平面図であり、図２（Ｂ）は、本実施形態における遮光板の概略断面図である。図３は、本実施形態における遮光板の貫通孔部をなす各開口部の幾何学的中心が遮光板の平面視における幾何学的中心を中心とする仮想円内に位置することを説明するための平面図である。

カメラモジュール１は、レンズユニット１０と、撮像素子２０と、撮像素子２０を実装するための基板３０とを備える。レンズユニット１０は、複数（図１において４枚）のレンズ１２からなるレンズ群１２_Gと、各レンズ１２の間に挟まれるように位置する遮光板１１と、レンズ群１２_Gを保持する鏡筒１３とにより構成される（図１参照）。各レンズ１２の大きさ（直径）は、特に限定されるものではないが、携帯電話やスマートフォン等に搭載されるカメラモジュールの場合、例えば２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で適宜設定され得る。

遮光板１１は、レンズユニット１０の光軸方向に隣接するレンズ１２間に設けられている。各遮光板１１は、後述する金属薄板１１_Pの第１面１１_A側からの平面視における幾何学的中心を、各レンズ１２の光軸に実質的に一致させるようにしてレンズ１２間に設けられている。また、遮光板１１は、後述の貫通孔部１１_Hを有する環状に形成されており、貫通孔部１１_Hによって各レンズ１２に入射する光の入射範囲を制限することで、光の量を調節する絞り機能（固定絞りとしての機能）を有する。

本実施形態における遮光板１１の平面視形状としては、図２（Ａ）において略円形状のものが示されているが、特に限定されるものではなく、例えば略矩形状等であってもよい。また、遮光版１１が平面視略円形状である場合、その大きさ（直径）は特に限定されるものではなく、各レンズの大きさ（直径）に応じ、例えば２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で適宜設定され得る。

本実施形態における遮光板１１は、第１面１１_A及び第１面１１_Aに対向する第２面１１_Bを有し、金属材料で構成されてなる金属薄板１１_Pと、第１面１１_A側からの平面視における金属薄板１１_Pの略中央に形成されてなる貫通孔部１１_Hとを備えている。第１面１１_Aと第２面１１_Bとは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、金属薄板１１_Pの厚みｔが略均一である。金属薄板１１_Pの厚みｔは、レンズユニット１０（カメラモジュール１）の大きさや、各レンズ１２の寸法（直径、厚み）等に応じて、１０μｍ〜３５μｍの範囲で設定されることができ、好ましくは１０μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは１０μｍ〜２０μｍである。本実施形態において、金属薄板１１_Pの厚みｔが略均一であるとは、金属薄板１１_Pの厚み分布が３０％以下であればよく、好ましくは２６％以下、より好ましくは２４％以下であればよい。金属薄板１１_Pの厚み分布（％）は、例えば、式：(ｔ_MAX−ｔ_MIN)／ｔ_AVE×１００により算出され得る。なお、式中、ｔ_MAXは金属薄板１１_Pの最大厚みを表し、ｔ_MINは金属薄板１１_Pの最小厚みを表し、ｔ_AVEは金属薄板１１_Pの平均厚みを表す。金属薄板１１_Pの厚みｔ、最大厚みｔ_MAX、最小厚みｔ_MINは、例えば、マイクロメータを用いて計測され得る。例えば金属薄板１１_Pが反っている等、第１面１１_Aと第２面１１_Bとが互いに実質的に平行な略平坦面でない場合には、金属薄板１１_Pの厚みｔが略均一であったとしても、レンズユニット１０におけるレンズ１２間に遮光板１１が配置されたときに、レンズ１２と遮光板１１との間に隙間を生じさせてしまう。その隙間を不要な入射光や反射光が通過して撮像素子２０に届いてしまうことで、ハレーション、レンズフレア、ゴースト等を引き起こしてしまうおそれがある。本実施形態においては、金属薄板１１_Pの厚みｔが略均一であり、かつ第１面１１_Aと第２面１１_Bとが互いに実質的に平行な平坦面であることで、レンズ１２と遮光板１１との間に隙間を生じさせ難くすることができる。これにより、不要な入射光や反射光等を除去することができる。

貫通孔部１１_Hは、第１面１１_A側に位置する略円形の第１開口部１１_HTと第２面１１_B側に位置する略円形の第２開口部１１_HBと、第１開口部１１_HT及び第２開口部１１_HBを連続する内周面１１_Cとを有する（図２（Ａ）〜（Ｂ）、図３参照）。金属薄板１１_Pの第１面１１_A側からの平面視において、第１開口部１１_HT及び第２開口部１１_HBのそれぞれの幾何学的中心と、金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸとが略一致している（重なっている）。具体的には、第１開口部１１_HTの幾何学的中心と第２開口部１１_HBの幾何学的中心とのそれぞれは、第１面１１_A側からの平面視における金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸを中心とする、直径２０μｍの仮想円ＶＣ内に位置している（図３参照）。貫通孔部１１_Hは、上述の通り金属薄板１１_Pの略中央に形成されているが、上記各開口部１１_HT，１１_HBの幾何学的中心の少なくともいずれか一方が、金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸから著しくずれていると、各レンズ１２の光軸と、各開口部１１_HT，１１_HBの幾何学的中心の少なくともいずれか一方とが一致しなくなり、入射光の入射範囲を所望の範囲に制限することができず、所望とする遮光性能が得られなくなるおそれがある。すなわち、レンズユニット１０における光路が、当該レンズユニット１０の光軸に対して非平行となってしまう。本実施形態における貫通孔部１１_Hの上記構成によれば、金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸを中心とする仮想円ＶＣ内に貫通孔部１１_Hの各開口部が位置しているため、レンズユニット１０に各遮光板１１を組み込むだけで、各レンズ１２の光軸と、各開口部１１_HT，１１_HBの幾何学的中心とを略一致させることができ、入射光の入射範囲を所望の範囲に制限することができるとともに、所望とする遮光性能を得ることができる。なお、貫通孔部１１_Hの第１開口部１１_HT及び第２開口部１１_HBの平面視形状は、一般に略円形状であるが（図３参照）、撮像素子２０が有する形状と略一致する形状であってもよい。例えば、撮像素子２０が略矩形状である場合、各開口部１１_HT，１１_HBの平面視形状を略矩形状等としてもよい。これにより、撮像素子２０において取得される画像に合わせたレンズフレアやゴーストの抑制が期待されることから、より高画質な画像を取得することができる。本実施形態における上記金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸは、金属薄板１１_Pの平面視形状における幾何学的な重心（幾何中心）である。例えば、金属薄板１１_Pの平面視形状が円形の場合はその中心が幾何学的中心ＣＸとなり、長方形や正方形の場合は２つの対角線同士の交点が幾何学的中心ＣＸとなる。なお、金属薄板１１_Pの第１面１１_Aの平面視形状と第２面１１_Bの平面視形状とが互いに異なっていたり、金属薄板１１_Pの外周の少なくとも一部に歪み（突起等）を有していたりする場合、金属薄板１１_Pの幾何学的中心ＣＸは、金属薄板１１_Pの平面視形状の外接円の中心として定義されればよい。

なお、図２（Ｂ）及び図３においては、第１開口部１１_HTの開口径と第２開口部１１_HBの開口径とが略同一の大きさ（直径）であり、かつ、第１開口部１１_HTの縁部と第２開口部１１_HBの縁部とを連続する内周面１１_Cが金属薄板１１_Pの上記第１面１１_A及び第２面１１_Bに対して略垂直な略垂直面に構成されているが、この態様に限定されるものではない。例えば、第１開口部１１_HTの開口径が第２開口部１１_HBの開口径より大きく、かつ、第１開口部１１_HTの縁部と第２開口部１１_HBの縁部とを連続する内周面１１_Cが第１開口部１１_HT側から第２開口部１１_HB側に向かって傾斜するテーパー面に構成されていてもよい。内周面１１_Cが当該テーパー面であることにより、第２面１１_Bを撮像素子２０側に位置させるように遮光板１１をレンズ１２間に設けることで、内周面１１_Cで反射した光（不要な反射光）が撮像素子２０側へ進行するのを抑制することができる。なお、貫通孔部１１_Hの内周面１１_Cは、上記不要な反射光を撮像素子２０側に進行させない限りにおいて上記のようなテーパー面でなくてもよく、例えば、第１開口部_HTの縁部から金属薄板１１_Pの厚さ方向略中央に向かって傾斜するテーパー面に構成される第１内周面と第２開口部１１_HBの縁部から金属薄板１１_Pの厚さ方向略中央に向かって傾斜するテーパー面に構成される第２内周面とを有するものであってもよい。

金属薄板１１_Pを構成する金属材料としては、ヤング率が１００ＧＰａ以上である金属材料を用いるのが好ましい。ヤング率が１００ＧＰａ以上の金属材料で構成される金属薄板１１_Pを備えることで、金属薄板１１_Pの厚みｔが上記の数値範囲内であっても、所望の曲げ剛性を得ることができ、遮光板１１を変形させ難くすることができる。図４に各種材料により構成される板材とその曲げ剛性との関係を表すグラフを示す。一般に、レンズユニットに用いられる遮光板を構成する材料に要求される曲げ剛性は、０．０１Ｎ・ｍｍ²以上である。図４において点線で示すように、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ，ヤング率：４ＧＰａ）製の板材は、厚みが１０μｍの場合に所望の曲げ剛性（０．０１Ｎ・ｍｍ²以上）を得ることができず、所望の曲げ剛性を得るためには厚みを３３μｍ以上にしなければない。これに対して、図４に示されるように、例えば、ＳＵＳ３０４（実線）、チタン銅（一点鎖線）、リン青銅（二点鎖線）、無酸素銅（破線）等の、ヤング率が１００ＧＰａ以上である金属材料を用いることにより、厚みｔが１０μｍ〜３０μｍの範囲であっても、０．０１Ｎ・ｍｍ²以上の曲げ剛性を得ることができる。

このような金属材料として、例えば、ＳＵＳ３０４（１９７ＧＰａ）、ＳＵＳ３１６（１９３ＧＰａ）等のオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４１０（２００ＧＰａ）、４２０（２００ＧＰａ）等のマルテンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４３０（２００ＧＰａ）等のフェライト系ステンレス鋼等のステンレス鋼、チタン銅（１２７ＧＰａ）、リン青銅（１１０ＧＰａ）、ベリリウム銅（１３０ＧＰａ）、コルソン銅（１３１ＧＰａ）、鉄入り銅（１２３ＧＰａ）等の銅合金、無酸素銅（純銅）（１１８ＧＰａ）、インバー材（Ｆｅ−Ｎｉ）（１４０ＧＰａ）、４２アロイ（１４５ＧＰａ）等のニッケル合金等が挙げられる。なお、上記カッコ内は各金属材料のヤング率を示す。

また、熱によって遮光板１１の厚みｔが変動してしまうと、レンズユニット１０における光路長が変化し、集光機能が低下してしまうため、好ましくない。そのため、本実施形態における金属薄板１１_Pは、常温（例えば２５℃）〜３５０℃の温度範囲における熱膨張係数（線膨張係数）が９×１０^-6／Ｋ〜１９×１０^-6／Ｋ、好ましくは１５×１０^-6／Ｋ〜１９×１０^-6／Ｋである金属材料により構成されるのが好ましい。熱膨張係数が上記数値範囲内の金属材料で構成される金属薄板１１_Pであることで、カメラモジュールの連続稼働時に発生する熱や、カメラモジュールの基板等への組み立て時における半田リフロー工程における熱等による熱膨張に伴う厚み変動（寸法変化）を抑制することができる。

一方、ＰＥＴの常温（例えば２５℃）〜３５０℃の温度範囲における熱膨張係数（線膨張係数）は、６５×１０^-6／Ｋである。このため、例えば、熱膨張係数が１７．３×１０^-6／ＫであるＳＵＳ３０４製の板材とＰＥＴ製の板材との厚みがそれぞれ０．０５ｍｍである場合、常温（２５℃）から１５０℃までの温度変化で、ＳＵＳ３０４製の板材の厚みが１．０８×１０^-4ｍｍ（０．１１μｍ）増大するのに対し、ＰＥＴ製の板材の厚みは４．０６×１０^-4ｍｍ（０．４１μｍ）増大する。例えば、レンズユニット１０が１０枚のレンズ１２で構成され、各レンズ１２間に９枚の遮光板１１が設けられる場合、ＳＵＳ３０４製の金属薄板１１_Pからなる遮光板１１を採用するレンズユニット１０においては熱により０．９７μｍの光路長の変化があり得るのに対し、ＰＥＴ製の遮光板を採用するレンズユニットにおいては３．６５μｍの光路長の変化があり得ることとなる。すなわち、本実施形態における遮光板１１によれば、熱膨張に伴う厚み増加（寸法変化）をＰＥＴ製の遮光板に比して抑制することができることから、レンズユニット１０における光路長に与える影響を小さくすることができ、集光機能を低下させ難くすることができる。

カメラモジュール１には、レンズユニット１０を構成する各レンズを動かす機構（アクチュエータ）により、自動でピント合わせを行うオートフォーカス用の駆動機構であるボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」という。）を備えるものがある。このようなＶＣＭを備えるカメラモジュール１（レンズユニット１０）に用いられる遮光板１１を構成する金属薄板１１_Pの材料は、非磁性の金属材料で構成されているのが好ましい。金属薄板１１_Pが磁性の金属材料（上記鉄入り銅やインバー材等）で構成されると、上記ＶＣＭの駆動時に電磁誘導による誤作動を発生させてしまうおそれがある。非磁性の金属材料としては、例えば、上述した金属材料のうち、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼、上記各銅合金、純銅が挙げられる。

金属薄板１１_Pの第１面１１_A及び第２面１１_Bの表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３における算術平均粗さ）が０．４μｍ以下であるのが好ましい。第１面１１_A及び第２面１１_Bの表面粗さＲａが０．４μｍを超えると、遮光板１１（金属薄板１１_P）をレンズ１２間に配置させたときに、遮光板１１とレンズ１２とが互いに擦れ合うことでレンズ１２に傷が入り、その傷によりレンズユニット１０の光学設計に狂いが生じてしまうおそれや、擦れによってゴミ等の異物が発生するおそれがある。従来のＰＥＴ等の樹脂材料で構成される遮光板においては、その厚みが例えば１０μｍ〜３５μｍのように薄い場合、所望の遮光性が得られなくなってしまう。そこで、例えばサンドブラスト加工等によって表面粗さＲａ０．６μｍ以上に表面を粗化することによって、上記樹脂材料で構成される遮光板における所望の遮光性が得られるようになる。その遮光板がレンズ間に配置されると、遮光板とレンズとが互いに擦れ合うこと等により、遮光板の表面が摩耗し、ゴミ等の異物の発生が問題となる。一方、本実施形態においては、金属薄板１１_P（遮光板１１）の第１面１１_A及び第２面１１_Bの表面を粗化しなくても十分な遮光性が実現されるため、金属薄板１１_P（遮光板１１）の第１面１１_A及び第２面１１_Bの表面粗さＲａを０．４μｍ以下にすることができ、遮光板１１とレンズ１２とが擦れ合ってレンズ１２に傷が入ることや、ゴミ等の異物の発生を防止することができる。また、例えば、撮像素子側の集光性能と被写体側の集光性能とを制御する観点で光学性能（遮光性）が互いに異なる２枚の遮光板１１を重ね合わせるようにしてレンズ間に配して用いるような場合や、レンズ間に意図しないスペースが生じており、遮光板１枚の厚みでは当該スペースを埋めるのが困難である場合に、当該スペースを埋める観点で厚みが互いに異なる２枚の遮光板１１を重ね合わせるようにしてレンズ間に配して用いるような場合や、所望の形状の遮光板（絞り羽根）を複数枚重ね合わせることによって絞りシャッターを構成するような場合に、遮光板１１同士のこすれによって発生する金属薄板１１_Pの各面の摩耗や、異物の発生を防止することもできる。このような金属薄板１１_Pを構成する金属材料として、上述した各ステンレス鋼、各銅合金、無酸素銅、各ニッケル合金等が挙げられる。

本実施形態における金属薄板１１_Pは、ステンレス鋼に対してテンションアニール処理を施してなるテンションアニール材を用いて作製されてなるものであるのがより好ましい。テンションアニール材は、テンションアニール処理が施されていない金属材料に対して残留応力が大幅に軽減されているため、熱による変形をより一層起こし難くすることができる。また、テンションアニール材は、金属材料を圧延加工する際に張力をかけた状態で焼鈍処理されることにより製造されることから、金属薄板１１_Pの上記両面における平坦性や、形状安定性がより優れた遮光板１１とすることができる。テンションアニール材としては、例えばＳＵＳ３０４−ＴＡ材（東洋精箔社製）、ＳＵＳ３０４Ｈ−ＴＡ材（新日鉄住金社製）、ＳＵＳ３１６−ＴＡ材（東洋精箔社製）等が挙げられる。

〔遮光板の製造方法〕
上述した構成を有する遮光板１１の製造方法の一例について説明する。図５は、本実施形態における遮光板の製造方法の各工程を示す工程フロー図であり、図６は、本実施形態における遮光板の製造方法の、図５に示される各工程に続く各工程を示す工程フロー図である。

［基材準備工程］
まず、一方の面１００_A及びそれに対向する他方の面１００_Bを有する金属基材として、厚さ１０μｍ〜３５μｍのシート状の金属基材１００を準備する（図５（Ａ）参照）。金属基材１００を構成する金属材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼、チタン銅、リン青銅、ベリリウム銅、コルソン銅等の銅合金、無酸素銅（純銅）等が挙げられる。

［レジストパターン形成工程］
次に、金属基材１００の一方の面１００_Aに、遮光板１１の貫通孔部１１_Hに対応する複数の開口部１００_PH（図示例においては３つ）と、各遮光板１１の外郭形状を規定するスリット部に対応する略半円状の開口部１００_PS（図示例においては４つ）とを有するレジストパターン１１０_Pを形成する（図５（Ｂ）参照）。レジストパターン１１０_Pを形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、開口部１００_PH及び１００_PSに対応するマスクパターンを有するフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法等を利用することができる。

レジストパターン１１０_Pを構成するレジスト材料としては、後述する貫通孔部形成工程において使用されるエッチング液に対して耐性を有するものであればよく、アルカリ溶剤等によって溶解除去することができる性質のものであればよい。塩化第二鉄を含むエッチング液が用いられる場合には、耐酸性でアルカリ溶解型のレジスト材料、例えばスチレン−アクリル系、セラック−硝化綿系、アクリル−セルロース系、硝化綿−ポリアミド系等のレジスト材料が好ましく用いられる。

［エッチングマスク形成工程］
次に、一方の面１００_Aにレジストパターン１１０_Pが形成された金属基材１００の他方の面１００_Bにエッチングマスク１２０を形成する（図５（Ｂ）参照）。エッチングマスク１２０は、例えば、他方の面１００_Bにアルカリ溶解型のレジスト材料を塗布すること等により形成され得る。他方の面１００_Bに形成されるエッチングマスク１２０は、後述するエッチング加工工程において一方の面１００_Aをエッチング加工する（ことによって貫通孔部１１_Hを形成する）場合に他方の面１００_Bを保護するために設けられるマスクである。エッチングマスク１２０は、エッチング液に耐性のあるものが用いられる。なお、エッチングマスク１２０として、剥離可能にラミネートできる弱粘着性フィルムを用いてもよい。

［貫通孔部形成工程］
次に、一方の面１００_Aに形成されたレジストパターン１１０_Pをマスクとして金属基材１００をエッチングして、貫通孔部１１_H、スリット部１００_Sを形成する（図５（Ｃ）参照）。金属基材１００の一方の面１００_Aをエッチングする方法は、特に限定されるものではなく、例えば、金属基材１００の一方の面１００_Aにエッチング液を噴き付けるスプレーエッチング法、金属基材１００をエッチング液に浸漬させるディッピング法等であればよい。ここで用いられるエッチング液としては、金属薄板１１を構成する金属材料の材質に応じたものが用いられる。上述した銅に対しては、通常、塩化第二鉄水溶液が好ましく用いられる。また、上述したステンレス鋼に対しては、通常、塩化鉄系エッチング液が用いられる。

本実施形態においては、所定の開口部１００_PH，１００_PSを有するレジストパターン１１０_Pをマスクとしたウェットエッチングにより貫通孔部１１_H、スリット部１００_Sを有する遮光板１１がブリッジ部（不図示）により多面付けされたエッチング製品を作製する。ウェットエッチングにおいては等方的にエッチングが進行するため、形成される貫通孔部１１_Hの内周面１１_Cをテーパー面にすることができるとともに、貫通孔部１１_Hの第１開口部１１_HTと第２開口部１１_HBとのそれぞれの幾何学的中心を実質的に一致させることができる（図３参照）。また、遮光板１１（金属薄板１１_P）の外形を規定する略半円形のスリット部と貫通孔部１１_Hとをウェットエッチングで形成するためのレジストパターン１１０_Pが、同一工程のフォトリソグラフィ法で形成されるため、フォトリソグラフィ法において達成可能なレジストパターン１１０_Pの位置精度（フォトマスクにおけるマスクパターンの精度）に則して、遮光板１１（金属薄板１１_P）に対する貫通孔部１１_Hの形成位置が決定される。すなわち、本実施形態によれば、金属薄板１１_Pの幾何学的中心と第１開口部１１_HT及び第２開口部１１_HBの幾何学的中心とを略一致させることができる。

［レジストパターン及びエッチングマスク層除去工程］
次に、レジストパターン１１０_P及びエッチングマスク１２０を除去する（図６（Ａ）参照）。レジストパターン１１０_Pを除去する方法としては、レジストパターン１１０_Pを構成するレジスト材料の種類に応じた除去手段が適用され、アルカリ溶解型のレジスト材料の場合、通常、水酸化ナトリウム水溶液で溶解除去される。エッチングマスク１２０を除去する方法としては、エッチングマスク１２０の種類に応じた除去方法が用いられる。例えば、エッチングマスク１２０が弱粘着性フィルムの場合は単に剥離すればよいが、アルカリ溶解型である場合はアルカリ溶液で溶解除去される。後者の場合、エッチングマスク１２０とレジストパターン１１０_Pを同時に溶解することもできる。これにより、複数の遮光板１１がブリッジ部を介して多面付けされたエッチング製品を作製することができる。

［個片化工程］
最後に、上記エッチング製品（複数の貫通孔部１１_Hが形成された金属基材１００）のブリッジ部にレーザ光を照射して当該ブリッジ部を切断することで、複数の遮光板１１を個片化する（図６（Ｂ）参照）。以上の工程により、図２（Ａ）に示される貫通孔部１１_Hを有する遮光板１１が製造され得る。なお、個片化工程の前に、上記エッチング製品（金属基材１００）の少なくとも一方の面１００_A側に、光の吸収の極めて少ないＡｌ₂Ｏ₃等の誘電体により構成されるスパッタ膜（低反射膜、反射防止膜）を形成してもよい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計思想や均等物をも含む趣旨である。

本実施形態における製造方法においては、金属基材１００の一方の面１００_Aにレジストパターン１１０_Pを形成し、レジストパターン１１０_Pが形成された一方の面１００_Aを片面エッチングすることにより、貫通孔部１１_Hを形成したが、これに限定されるものではなく、金属基材１００の一方の面１００_A及び他方の面１００_Bにレジストパターン１１０_Pを形成し、一方の面１００_A及び他方の面１００_Bを両面エッチングすることにより、貫通孔部１１_Hを形成してもよい。

上記では、光学機器用、特に結像光学機器用の遮光板について説明したが、光学機器分野に限定されるものではなく、例えば精密機械分野、半導体分野、及び電子機器分野等において、本実施形態における遮光板を広く且つ有効に利用することができる。

１１…遮光板
１１_P…金属薄板
１１_H…貫通孔部
１１_HT…第１開口部
１１_HB…第２開口部

Claims (11)

1. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有し、金属材料で構成されてなる金属薄板と、
   前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の略中央に形成されてなる貫通孔部と
   を備え、
   前記第１面と前記第２面とは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、前記金属薄板の厚みが略均一であり、
   前記貫通孔部は、前記第１面側に位置する第１開口部と前記第２面側に位置する第２開口部とを含み、
   前記第１開口部の幾何学的中心と前記第２開口部の幾何学的中心とのそれぞれは、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の幾何学的中心と略一致する
   遮光板。
2. 前記金属薄板の前記厚みは１０μｍ〜３５μｍであり、
   前記金属薄板の厚み分布が、３０％以下である
   請求項１に記載の遮光板。
3. 前記第１開口部及び前記第２開口部のそれぞれの前記幾何学的中心は、前記金属薄板の幾何学的中心を中心とする直径２０μｍの仮想円内に位置する
   請求項１又は２に記載の遮光板。
4. 前記金属材料のヤング率が１００ＧＰａ以上である
   請求項１〜３のいずれかに記載の遮光板。
5. 前記金属材料の常温〜３５０℃の温度範囲における熱膨張係数が９×１０^-6／Ｋ〜１９×１０^-6／Ｋである
   請求項１〜４のいずれかに記載の遮光板。
6. 前記金属薄板は、非磁性の前記金属材料で構成されている
   請求項１〜５のいずれかに記載の遮光板。
7. 前記金属材料は、オーステナイト系ステンレス鋼、銅又は銅合金である
   請求項１〜６のいずれかに記載の遮光板。
8. 前記第１面及び前記第２面の表面粗さＲａが０．４μｍ以下である
   請求項１〜７のいずれかに記載の遮光板。
9. 前記金属薄板は、前記金属材料のテンションアニール処理材により構成される
   請求項１〜８のいずれかに記載の遮光板。
10. 前記遮光板は、光学機器用遮光板である
    請求項１〜９のいずれかに記載の遮光板。
11. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有し、金属材料で構成されてなる金属薄板と、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の略中央に形成されてなる貫通孔部とを備え、前記第１面と前記第２面とは、互いに実質的に平行な略平坦面であり、前記金属薄板の厚みが略均一であり、前記貫通孔部は、前記第１面側に位置する第１開口部と前記第２面側に位置する第２開口部とを含み、前記第１開口部の幾何学的中心と前記第２開口部の幾何学的中心とのそれぞれは、前記第１面側からの平面視における前記金属薄板の幾何学的中心と略一致する遮光板の製造方法であって、
    一方の面及び当該一方の面に対向する他方の面を有し、所望の金属材料により構成される金属基材の前記一方の面及び／又は前記他方の面に、前記貫通孔部の孔径に対応する大きさの開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクとして前記金属基材をエッチングして、前記貫通孔部を形成する工程と
    を備える
    遮光板の製造方法。

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