JP4199466B2 - フィルタおよび光量絞り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮影機器に使用するのに適したフィルタおよび光量絞り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ディジタルビデオカメラの光量絞り装置は図６に示すような構造をとっている。
【０００３】
図６は、撮影系にＮＤフィルタを配したときの作用を示すための絞りユニットの光学断面図である。
【０００４】
図６で、１は光量絞り装置、１Ａは、透明プラスチック上に形成されたフィルタであるＮＤ（neutral density）フィルタ、１Ｂ、１Ｃは、相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する絞り羽根（対向的に移動させて光量調整に用いる絞り羽根）で、２枚の絞り羽根１Ｂ、１Ｃは略菱系の絞り開口を形成する。
【０００５】
１Ｄは絞り羽根支持板である。
【０００６】
ＮＤフィルタ１Ａ、絞り羽根１Ｂ、１Ｃ、絞り羽根支持板１Ｄは、光量絞り装置１を構成しており、ＮＤフィルタ１Ａは、絞り羽根１Ｂ、１Ｃの内の１枚である絞り羽根１Ｂに接着されている。
【０００７】
また、２は撮影光学系、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは成分レンズであって、成分レンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは撮影光学系２を構成する。
【０００８】
３はローパスフィルタ、４は固体撮像素子（以下、ＣＣＤともいう）、２０は撮像面である。
【０００９】
光量絞り装置１にＮＤフィルタ１Ａを用いるのは以下のためである。
【００１０】
撮像画像が明るすぎると絞り羽根１Ｂ、１Ｃは光量を削減するため撮像面２０を閉める方向で動く。
【００１１】
しかし、ある大きさより開口径を小さくすると光線の回折現象が起き、画像の解像度が低下する。
【００１２】
この最小絞りを小絞りと呼んでいる。
【００１３】
この小絞り時の透過量をより下げるために、ＮＤフィルタ１ＡによってＣＣＤ４に届く光量を減らしている。
【００１４】
従来の光量絞り装置１に使用されているＮＤフィルタには、フィルム状をなす材料（セルロースアセテート、ＰＥＴ、塩化ビニル等）中に光を吸収する有機色素または顔料を混ぜ、練り込むタイプのものを用いていた。
【００１５】
光量絞り装置１の主要部分であるＮＤフィルタ１Ａ及び絞り羽根１Ｂは、図７に示すような構成をとっている。
【００１６】
図７は、光量絞り装置の羽根部分を示す斜視図である。
【００１７】
ここでは、ＮＤフィルタ１Ａのフィルム状をなす材料として、プラスチックフィルムを用いているものとする。
【００１８】
ＮＤフィルタ１Ａにガラス基材等を用いないで、フィルム状をなす材料、例えばプラスチックフィルムを使用する主な理由は、プラスチックフィルム等を用いれば、ガラスに比べ割れにくいため、光量絞り装置１を薄く作製することができるからである。
【００１９】
ＮＤフィルタ１Ａがプラスチックフィルムの場合、図６に示す光学断面図において、レンズ２Ａ、レンズ２Ｂの間の間隔を、短くすることが出来、より高倍率の画像を得ることが可能となる。
【００２０】
プラスチックフィルムは１００μｍ以下に作る事も可能であり、場合によっては５０μｍの厚みに作る事も可能である。
【００２１】
しかし、絞り羽根１Ｂに取り付けられたＮＤフィルタ１Ａは、プラスチック表面が露出した状態になっていて、光量絞りが写界の明暗に応じて摺動する際、絞り羽根１Ｂ及び絞り羽根支持板１Ｄと擦れ合い、表面にキズを生じてしまう。
【００２２】
近年、固体撮像素子４の感度が上昇するに従い、そのキズが原因で解像度が低下してしまうという問題が発生していた。
【００２３】
これを解決する技術として、特開平１０−１３３２５３号公報、特開平１０−１３３２５４号公報等に、前記プラスチックフィルムの片面または両面に２種類以上の層からなり、各層の屈折率が異なり、かつ少なくともその１層が光吸収膜となっている複数の層からなる無機硬質膜を蒸着成膜させたＮＤフィルタを用いる技術が示されている。
【００２４】
提案されていた特開平１０−１３３２５３号公報、特開平１０−１３３２５４号公報等に示されているＮＤフィルタの断面構造の概略を図８に示す。
【００２５】
１Ａ′はＮＤフィルタ、Ｐは、ＰＥＴまたはＰＥＮで構成される蒸着基板、８１は、第１層９３〜第７層９９からなる無機硬質膜、９３は第１層（Ａｌ2Ｏ3）、９４は第２層（ＴｉＯy）、９５は第３層（Ａｌ2Ｏ3）、９６は第４層（ＴｉＯy）、９７は第５層（Ａｌ2Ｏ3）、９８は第６層（ＴｉＯy）、９９は第７層（ＭｇＦ2）である。
【００２６】
また、無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの両面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ″も知られている。
【００２７】
無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの両面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ″を図９に、無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの片面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ′を図１０に示す。
【００２８】
図９（ａ）は、過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの正面図であり、図９（ｂ）は、過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの側面図である。
【００２９】
図１０（ａ）は、過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの正面図であり、図１０（ｂ）は、過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの側面図である。
【００３０】
１Ａ″は両面蒸着のＮＤフィルタ、３１、４１は、プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分である。
【００３１】
図９に示される、透明プラスチックフィルムの蒸着基板Ｐの両面に、無機硬質膜８１を蒸着により成膜した両面蒸着のＮＤフィルタ１Ａ″は、濃度の高いＮＤや両面反射率が低い要望の時、用いられる。
【００３２】
一方、図１０に示される、片面蒸着ＮＤのＮＤフィルタ１Ａ′は、濃度の低いＮＤが要望の時や片面の反射が余り問題とならない時、用いられる。
【００３３】
これらのＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″は、表面にキズを生じにくくなっている。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″には、無機硬質膜８１の部分の接着強度が弱いという問題点があった。
【００３５】
このため、ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″には、絞り羽根１Ｂに接着、固定するための、プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分３１、４１が設けられている。
【００３６】
すなわち、無機硬質膜８１の面で絞り羽根１Ｂに接着した場合、その接着強度が弱いので、接着性の良いプラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分３１、４１を接着面とするため、このような構造をとっているのである。
【００３７】
このような構造のＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を製造する方法を、図１１および図１２を用いて説明する。
【００３８】
図１１は、蒸着に使用するメカマスクの構造図、図１２は、図１１のメカマスクを用いて蒸着されたＮＤを製品にプレス抜きしているモデル図である。
【００３９】
Ｍはメカマスク、Ｘは開放部である。
【００４０】
まず、図１１に示すようなメカマスクＭを、蒸着時、蒸着基板Ｐであるプラスチックフィルム上に重ねる事により、ハンチング部（開放部Ｘ）のみＮＤ蒸着が行われる（両面蒸着ＮＤのＮＤフィルタ１Ａ″を製造する場合には、両面に蒸着が行われる）。
【００４１】
その後、図１２に示すように、互い違いにプレス抜きすることにより、順序良くａ１〜ａ６まで抜き、その後、ｂ１〜ｂ６まで抜く。
【００４２】
その後も同様に抜いていく。
【００４３】
このような方法でＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″の製造を行った場合、以下のような問題点がある。
【００４４】
▲１▼蒸着時にメカマスクＭをさせる必要が発生する。
【００４５】
▲２▼プレス抜きする時、蒸着のある部分とない部分との境界をみてＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を抜く必要が発生する。すなわち、位置合わせの作業が必要となる。
【００４６】
▲３▼ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″のプレス抜きを互い違いにして抜き密度を高めても、抜きの位置が限られるため、材料の無駄が多くなりかなり非効率となる。
【００４７】
本発明は、これらの問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、無機硬質膜の部分の接着強度を強くすることにより、マスクの必要がなく、ＰＥＴの全面蒸着をして可能な限り密にプレス抜きをして効率を最大限上げることが可能で、さらに、形状を設計しやすいフィルタおよび光量絞り装置を提供することにある。
【００４８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、下記の（１）項ないし（４）項のいずれかに示すフィルタまたは光量絞り装置を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【００４９】
（１）撮影機器の光量調整に用いる絞り羽根に接着して、さらに光量を調整する透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタであって、
前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層であるフィルタ。
【００５０】
（２）相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、
絞り羽根により形成された絞り開口の少なくとも一部に配置される光量調整のための透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタとを備え、
前記フィルタが接着剤により前記絞り羽根と一体化した光量絞り装置であって、
前記フィルタの構成が、前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記フィルタの前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層である光量絞り装置。
【００５１】
（３）前記フィルタが、前記絞り羽根と一体化されるのではなく、前記絞り羽根とは別の独立した動きで前記絞り開口に移動できる羽根材に接着されていることを特徴とする前記（２）項記載の光量絞り装置。
【００５３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態を説明するために、無機硬質膜の接着強度が低い理由およびＮＤフィルタに求められる性質等について、従来例を交えて説明する。
【００５４】
はじめに、無機硬質膜８１の部分の接着強度が低い理由について説明する。
【００５５】
ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を、ＮＤ面である無機硬質膜８１の部分で絞り羽根１Ｂと接着するとなぜ接着強度が下がるか、その原因調査を行った。
【００５６】
そのためＮＤ面である無機硬質膜８１の第７層（ＭｇＦ2）９９で、ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を絞り羽根１Ｂと接着して一体とした後に、力を加えて強制的に剥離させ、その界面を調査したところ、第７層（ＭｇＦ2）９９の面で剥離していた。
【００５７】
第７層９９のＭｇＦ2面は、接着剤側に附着している場合もあるし、接着剤が附着していない部分もあった。
【００５８】
このように蒸着されたＭｇＦ2層は、接着剤に対して強度的にかなり弱いものと思われる。
【００５９】
接着剤は、Ｔ剥離強度が強いゴム性の接着剤が用いられる。
【００６０】
接着剤としては、クロロプレーンゴムやブチルゴムやウレタンゴム等が用いられる。
【００６１】
さらに、図１を用いて、接着強度を調べた時の方法を説明する。
【００６２】
図１は、接着強度を調べた時の方法を示す、ＮＤフィルタと羽根の接着力測定方法のモデル図である。
【００６３】
８３は接着剤である。
【００６４】
絞り羽根１Ｂの表面はエポキシ系の塗装がされている。
【００６５】
ＮＤである無機硬質膜８１は９０度曲げてありＴ剥離を調べている。
【００６６】
図のＦの方向に剥離が起こるまで力を加え、そのときの力を測定した。
【００６７】
比較のため、ＰＥＴ面である蒸着基板Ｐと絞り羽根１Ｂ材とを接着した場合についても力を測定した。
【００６８】
その結果以下のようになった。
【００６９】
▲１▼ＰＥＴ面と羽根材の接着−−−１５０〜２５０ｇｆの範囲
▲２▼蒸着最終膜（第７層９９）ＭｇＦ2層と羽根材の接着−−１０〜１２０ｇｆの範囲
サンプル数はいずれも１０セットである。
【００７０】
実用上の、必要接着強度は５０ｇｆ以上である。
【００７１】
この結果でわかるように、▲２▼は▲１▼に比較して接着力が半分以下になり、なおかつ非常に接着力が弱いときがある。
【００７２】
この理由として蒸着材料が弗化物材料であることが考えられる。
【００７３】
蒸着材料が弗化物材料の時、強度の低いものが多い。
【００７４】
例えば、ＭｇＦ2の他にＣａＦ4及びＡｌＦ4について同様の測定を実施したところ、接着強度は両方とも１０〜５０ｇｆであり、ＭｇＦ2より低い値となった。
【００７５】
また、弗化物材料を蒸着するときの温度が低いことも、接着強度を弱くしている一因と考えられる。
【００７６】
今回の蒸着条件は、透明ＰＥＴ上に蒸着を行うため基板温度が１２０度以下になるように行っている。
【００７７】
これ以上、高い温度がかかると透明ＰＥＴの形状が変化しカールしてしまうからである。
【００７８】
接着条件としての蒸着温度が原因かどうかをみるために、今回のＮＤである無機硬質層８１を、ガラス上に基板温度が３００度になるように蒸着して、この無機硬質層８１と絞り羽根１Ｂとを接着し、その接着強度を確認してみた。
【００７９】
すると、その時の無機硬質層８１と絞り羽根の接着強度は５０〜１７０ｇｆとなり、接着条件として温度を上げることによって、接着強度は向上する事がわかった。
【００８０】
このように、付着しているＭｇＦ2の膜の形成温度が低いため、構造的にしっかりしていない膜が形成され接着力が落ちているように思われる。
【００８１】
文献等によると、弗化物の化合物を低温で真空蒸着すると潮解性が生じ、特に湿度の高い環境下では膜強度がかなり弱くなることが知られている。
【００８２】
次に、ＮＤフィルタに求められる性質である屈折率および透過率について説明する。
【００８３】
ＮＤフィルタの空気と接する最終膜にＭｇＦ2を用いている理由は、屈折率が出来るだけ空気の１．０に近いものを選択する事により、反射率を下げるためである。
【００８４】
ＭｇＦ2は、屈折率が１．３８と蒸着物質の中では最も低く、一般的に反射防止膜として用いられる事が多い。
【００８５】
その他の弗化物も屈折率は１．４程度と低いが、前述のように接着性が悪いため用いる事が出来ない。
【００８６】
その他の弗化物以外の無機物としては、屈折率がＭｇＦ2に最も近い材料でＳｉＯ2がある。
【００８７】
屈折率は１．４６であり、基板温度１２０度以下での蒸着も可能である。
【００８８】
試験的に蒸着ＮＤとして図８の第７層をＭｇＦ2→ＳｉＯ2に変更してみると、ＮＤとしての必要な透過率、反射率をＭｇＦ2とほぼ同様に得る事が出来た。
【００８９】
また、接着強度も７０〜１６０ｇｆと得られ、ＰＥＴと絞り羽根との接着強度に比べると若干低いが、充分実用性のある値を得る事ができた。
【００９０】
しかしながら、この第７層をＳｉＯ2としたＮＤフィルタを、図１２のようにプレス抜きして絞り羽根１Ｂ材に接着して、環境テストに入れた所、透過率の変化が大きいため使用できない事がわかった。
【００９１】
以下に、環境テストの結果を示す。
【００９２】
環境テストの条件は、温度６０度湿度９０％１０００時間であって、テスト前とテスト後の透過率の変化率を調べた。
【００９３】
従来の最終層（第７層）がＭｇＦ2の時―透過率の変化率２％以下（透過率が上がる方向）
今回の最終層（第７層）がＳｉＯ2の時―透過率の変化率５〜８％（透過率が上がる方向）
これは、透過率を制御している膜構成中のＴｉＯyのｙが変化したためである。
【００９４】
ｙは１．０〜２．０まで原理的に考えられ、光吸収係数はｙが１．０の時２〜３程度であるがｙが２．０の時０と大幅に小さくなり、透過率はこのｙの値によって大きく変化する。
【００９５】
これはＴｉＯ→ＴｉＯ2まで酸化により化学変化するためである。
【００９６】
通常、蒸着時、ｙは１．０に近い値となっている。ＴｉＯyは空気中に放置した場合、酸化や水分等で変化して透過率は上がってしまう。
【００９７】
これを防ぐ意味もあり、従来の構造では、次の層のＭｇＦ2で空気や水分を隔離させる構造となっていたものである。
【００９８】
ＳｉＯ2の場合、環境テストでの透過率変化は５〜８％であった。
【００９９】
これはパッシュベーション性が良くないためである。
【０１００】
プレス抜き後の表面を拡大して見るとＳｉＯ2の膜表面にわれが多く発生し、この割れ部分から水分が浸透したものと思われる（図２（ａ）参照）。
【０１０１】
それに比較して、最終膜がＭｇＦ2の時、および最終膜をＡｌ2Ｏ3にした時の表面は、われが少ない（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。
【０１０２】
ＳｉＯ2の場合、ＭｇＦ2やＡｌ2Ｏ3に比較して機械的にもろいと思われる。
【０１０３】
以上のことから、ＳｉＯ2を第７層に用いることはできないが、ＭｇＦ2に変えて、透過率の劣化が少なく（環境テストで劣化２％以下）、接着強度が強く（接着力の測定で５０ｇｆ以上）、反射率が小さい（４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で３％以下）別の材料を用いれば、本発明の目的を達成できる。
【０１０４】
このような材料として、本発明ではＡｌ2Ｏ3を用いる。
【０１０５】
Ａｌ2Ｏ3が最終層（第７層）の膜の場合、環境テストによる透過率の劣化も２％以下に押さえることが可能であった。
【０１０６】
羽根との接着強度も１００ｇｆ〜２００ｇｆと高い水準に入り、必要な５０ｇｆ以上を確保することが可能であった。
【０１０７】
但しＡｌ2Ｏ3の場合、屈折率が１．５６のためＮＤ蒸着膜である無機硬質層全体の反射率は若干上がる。
【０１０８】
しかし、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で３％以下のものを作る事は可能であり、実用性としてはそれで問題ない。
【０１０９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【０１１０】
（実施例１）
まず、図３を用いて、実施例１を説明する。
【０１１１】
図３は、本発明のＮＤ構造図である。
【０１１２】
１ａは本発明のＮＤフィルタ、８１ａは、本発明の無機硬質膜、９９ａは本発明の第７層（Ａｌ2Ｏ3）である。
【０１１３】
蒸着ＮＤが接着されている絞りユニットを作成するにあたり、透明ＰＥＴ７５μｍ厚みの蒸着基板Ｐに、Ａｌ2Ｏ3の層とＴｉＯyの層を交互に蒸着し、最終層（第７層）をＡｌ2Ｏ3とした。
【０１１４】
マスクは用いず、ＰＥＴである蒸着基板Ｐ全面に蒸着し、その後、所定のＮＤ形状にプレス抜きを行った。
【０１１５】
ＮＤは濃度０．５（透過率３０％）で、反射率は４００〜７００ｎｍで３％以下となった。
【０１１６】
ＰＥＴである蒸着基板Ｐの温度は蒸着時９０℃ｍａｘであった。
【０１１７】
裏面はＰＥＴそのままとなっており、裏面側をＣＣＤ４と反対面になるように接着を行った。
【０１１８】
第１層９３から第７層９９ａの機械厚みは図３に示すとおりである。
【０１１９】
すなわち、ＰＥＴに接している第１層（Ａｌ2Ｏ3）９３は２０．０ｎｍ、第１層９３に接している第２層（ＴｉＯy）９４は５０．０ｎｍ、以下、順に第３層（Ａｌ2Ｏ3）９５は３８．３ｎｍ、第４層（ＴｉＯy）９６は８．５ｎｍ、第５層（Ａｌ2Ｏ3）９７は３１．７ｎｍ、第６層（ＴｉＯy）９８は１２．２ｎｍ、第７層（Ａｌ2Ｏ3）９９ａは５５．０ｎｍである。
【０１２０】
絞り羽根１ＢとＮＤフィルタ１ａとの接着は、羽根表面と第７層９９ａのＡｌ2Ｏ3面とで行う。
【０１２１】
接着剤はクロロプレーンゴムを用い６０℃の温度で１５時間硬化した。
【０１２２】
そして、ＮＤフィルタ１ａを絞り羽根１Ｂと接着して一体とした。
【０１２３】
その後は、従来知られている方法によって光量絞り装置を形成できる。
【０１２４】
なお、ＮＤフィルタ１ａを絞り羽根１Ｂと接着して一体とした後に、力を加えて強制的に剥離させ、接着強度の測定を行うと、絞り羽根１ＢとＮＤフィルタ１ａの接着強度は１９０ｇｆであった。
【０１２５】
そして、この測定をしたときの剥離面はＰＥＴである蒸着基板Ｐであり、ＰＥＴがえぐりとられていた。
【０１２６】
このことからも、蒸着面はかなり接着強度が高いことがわかった。
【０１２７】
また、このＮＤフィルタ１ａについて、温度６０℃湿度９０％１０００時間で環境テストを行ったところ、透過率の変化は１．５％の上昇のみであった。
【０１２８】
（実施例２）
次に、図４を用いて本発明の実施例２を説明する。
【０１２９】
図４は、本発明実施例２の応用例図である。
【０１３０】
１′は、絞り羽根１２とは別の独立した動きで絞り開口に移動できる羽根材を備えたタイプの光量絞り装置、１１は回転軸、１１ａは、羽根材であるＮＤ固定板、１２は絞り羽根、１２Ａは、絞り開口の大きさを可変する穴、１３は回転軸、１４、１６は駆動ユニット、２２、２４は戻りバネである。
【０１３１】
このようなタイプの光量絞り装置１′では、複数の絞り羽根によって略菱形を形成して光量を絞るのではなく、穴１２Ａによって光量を絞る。
【０１３２】
絞り羽根１２には穴１２Ａがあいており、駆動ユニット１６によって撮像面２０に駆動可能である。
【０１３３】
絞り羽根１２が撮像面２０に固定された時、穴１２Ａからのみ光が入り、これにより光量を調整して、開放系に比較してＦ値は３段下げることが可能である。
【０１３４】
それ以上、光量を減らす時はＮＤフィルタ１ａ（濃度０．５）を駆動ユニット１４によって別駆動で入れる事により、さらにＦ値を３段下げることが可能である。
【０１３５】
そして、ＮＤ固定板１１ａとＮＤフィルタ１ａは接着により一体化され、その時のＮＤフィルタ１ａの薄膜の構造は図３のものを用いている。
【０１３６】
本実施例でも、接着力及び環境特性において全く問題なかった。
【０１３７】
また、ＮＤフィルタ１ａの形状が大きく、対称性がないため、本発明を用いないで、ＮＤフィルタ１ａの透明ＰＥＴ部分を作ろうとすると、蒸着シートからのＮＤの抜き効率は５０％以下となり、かなり無駄が発生する。
【０１３８】
しかし、本発明を用いて、蒸着シートから任意に密に抜いた場合、使用効率は７５％となり、大幅に使用率が増える。
【０１３９】
（実施例３）
次に、図５を用いて本発明の実施例３を説明する。
【０１４０】
図５は、本発明実施例３のＮＤ構造図である。
【０１４１】
１ａ′は実施例３のＮＤフィルタ、８４は反射防止膜、９１、９２は、反射防止膜８４の層である。
【０１４２】
単色ＮＤで両面の反射率が低く、コストの安いＮＤフィルタを製造するためには、蒸着回数を２回から１回にする事が必要である。
【０１４３】
蒸着回数を１回とした時、図１０に示したような構造になる。
【０１４４】
そして、蒸着されていない面（無機硬質膜８１ａと反対面）は反射率が高いものとなってしまう。
【０１４５】
このため通常は、図９に示したように、ＰＥＴの両面に２回蒸着する必要がある。
【０１４６】
これを改善するために、ＰＥＴ基材の片面に原反状態で湿式法（例えばドクターブレード法等）でコーティングをし、層９１、９２を形成して、その後反対側の面に第１層９３〜第７層９９ａまでを蒸着法で成膜する事により、蒸着が１回で、なおかつ両面の反射率が低いＮＤを作る事が可能である。
【０１４７】
この場合、湿式コートはＰＥＴの原反状態で行うため、この面に接着するための部分マスクをするという工程を入れる事は不可能であり、また、層９２は反射防止コート膜等であって、フッ素元素の入っているものが多く、例えば、弗化ナトリュウムマグネシュウムゾルという薬品を用いる。
【０１４８】
この場合、接着剤との接触角は１００度以上にもなり接着力は０にもなってしまう。
【０１４９】
このため、羽根との接着方向はＮＤ蒸着側のみとなるため、本発明はＮＤの使用効率を上げるため必要な技術となる。
【０１５０】
なお、実施例３に示したＮＤフィルタ１ａ′は、実施例２に示したような、絞り羽根１２とは別の独立した動きで絞り開口に移動できる羽根材を備えたタイプの光量絞り装置に使用することもできる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＮＤ蒸着時、接着部分を設けたメカマスクを用いる必要がなくなり、全面蒸着が可能なフィルタおよび光量絞り装置を提供できる。
【０１５２】
また、ＮＤをプレス抜きする場合、接着部分がないため、効率よく抜く事が可能となる。
【０１５３】
さらに、ＮＤのプレス抜きの時、メカマスクの接着部分を合わせないでも抜く事が可能となる。
【０１５４】
なおさらに、ＮＤ蒸着が両面に施されている時、貼り付け方向がどちらでも接着可能となる（従来はＰＥＴ基材が露出している方向のみ接着可能）。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＮＤフィルタと羽根の接着力測定方法のモデル図
【図２】 プレス抜き後の表面の説明図
【図３】 本発明のＮＤ構造図
【図４】 本発明実施例２の応用例図
【図５】 本発明実施例３のＮＤ構造図
【図６】 撮影系にＮＤフィルタを配したときの作用を示すための絞りユニットの光学断面図
【図７】 光量絞り装置の羽根部分を示す斜視図
【図８】 従来のＮＤ構造図
【図９】 過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの構造図
【図１０】 過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの構造図
【図１１】 蒸着に使用するメカマスクの構造図
【図１２】 図１１のメカマスクを用いて蒸着されたＮＤを製品にプレス抜きしているモデル図
【符号の説明】
１、１′光量絞り装置
１Ａ、１Ａ′、１Ａ″ 従来のＮＤフィルタ
１ａ、１ａ′ ＮＤフィルタ
１Ｂ、１Ｃ 絞り羽根
１Ｄ 絞り羽根支持板
２ 撮影光学系
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 成分レンズ
３ ローパスフィルタ
４ 固体撮像素子（ＣＣＤ）
１２ 絞り羽根
１２Ａ 穴
２０ 撮像面
３１、４１ プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分
８１ 従来の無機硬質膜
８１ａ 無機硬質膜
８３ 接着剤
９９ 従来の第７層
９９ａ 第７層
Ｐ 蒸着基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮影機器に使用するのに適したフィルタおよび光量絞り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ディジタルビデオカメラの光量絞り装置は図６に示すような構造をとっている。
【０００３】
図６は、撮影系にＮＤフィルタを配したときの作用を示すための絞りユニットの光学断面図である。
【０００４】
図６で、１は光量絞り装置、１Ａは、透明プラスチック上に形成されたフィルタであるＮＤ（neutral density）フィルタ、１Ｂ、１Ｃは、相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する絞り羽根（対向的に移動させて光量調整に用いる絞り羽根）で、２枚の絞り羽根１Ｂ、１Ｃは略菱系の絞り開口を形成する。
【０００５】
１Ｄは絞り羽根支持板である。
【０００６】
ＮＤフィルタ１Ａ、絞り羽根１Ｂ、１Ｃ、絞り羽根支持板１Ｄは、光量絞り装置１を構成しており、ＮＤフィルタ１Ａは、絞り羽根１Ｂ、１Ｃの内の１枚である絞り羽根１Ｂに接着されている。
【０００７】
また、２は撮影光学系、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは成分レンズであって、成分レンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは撮影光学系２を構成する。
【０００８】
３はローパスフィルタ、４は固体撮像素子（以下、ＣＣＤともいう）、２０は撮像面である。
【０００９】
光量絞り装置１にＮＤフィルタ１Ａを用いるのは以下のためである。
【００１０】
撮像画像が明るすぎると絞り羽根１Ｂ、１Ｃは光量を削減するため撮像面２０を閉める方向で動く。
【００１１】
しかし、ある大きさより開口径を小さくすると光線の回折現象が起き、画像の解像度が低下する。
【００１２】
この最小絞りを小絞りと呼んでいる。
【００１３】
この小絞り時の透過量をより下げるために、ＮＤフィルタ１ＡによってＣＣＤ４に届く光量を減らしている。
【００１４】
従来の光量絞り装置１に使用されているＮＤフィルタには、フィルム状をなす材料（セルロースアセテート、ＰＥＴ、塩化ビニル等）中に光を吸収する有機色素または顔料を混ぜ、練り込むタイプのものを用いていた。
【００１５】
光量絞り装置１の主要部分であるＮＤフィルタ１Ａ及び絞り羽根１Ｂは、図７に示すような構成をとっている。
【００１６】
図７は、光量絞り装置の羽根部分を示す斜視図である。
【００１７】
ここでは、ＮＤフィルタ１Ａのフィルム状をなす材料として、プラスチックフィルムを用いているものとする。
【００１８】
ＮＤフィルタ１Ａにガラス基材等を用いないで、フィルム状をなす材料、例えばプラスチックフィルムを使用する主な理由は、プラスチックフィルム等を用いれば、ガラスに比べ割れにくいため、光量絞り装置１を薄く作製することができるからである。
【００１９】
ＮＤフィルタ１Ａがプラスチックフィルムの場合、図６に示す光学断面図において、レンズ２Ａ、レンズ２Ｂの間の間隔を、短くすることが出来、より高倍率の画像を得ることが可能となる。
【００２０】
プラスチックフィルムは１００μｍ以下に作る事も可能であり、場合によっては５０μｍの厚みに作る事も可能である。
【００２１】
しかし、絞り羽根１Ｂに取り付けられたＮＤフィルタ１Ａは、プラスチック表面が露出した状態になっていて、光量絞りが写界の明暗に応じて摺動する際、絞り羽根１Ｂ及び絞り羽根支持板１Ｄと擦れ合い、表面にキズを生じてしまう。
【００２２】
近年、固体撮像素子４の感度が上昇するに従い、そのキズが原因で解像度が低下してしまうという問題が発生していた。
【００２３】
これを解決する技術として、特開平１０−１３３２５３号公報、特開平１０−１３３２５４号公報等に、前記プラスチックフィルムの片面または両面に２種類以上の層からなり、各層の屈折率が異なり、かつ少なくともその１層が光吸収膜となっている複数の層からなる無機硬質膜を蒸着成膜させたＮＤフィルタを用いる技術が示されている。
【００２４】
提案されていた特開平１０−１３３２５３号公報、特開平１０−１３３２５４号公報等に示されているＮＤフィルタの断面構造の概略を図８に示す。
【００２５】
１Ａ′はＮＤフィルタ、Ｐは、ＰＥＴまたはＰＥＮで構成される蒸着基板、８１は、第１層９３〜第７層９９からなる無機硬質膜、９３は第１層（Ａｌ2Ｏ3）、９４は第２層（ＴｉＯy）、９５は第３層（Ａｌ2Ｏ3）、９６は第４層（ＴｉＯy）、９７は第５層（Ａｌ2Ｏ3）、９８は第６層（ＴｉＯy）、９９は第７層（ＭｇＦ2）である。
【００２６】
また、無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの両面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ″も知られている。
【００２７】
無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの両面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ″を図９に、無機硬質膜８１を蒸着基板Ｐの片面に成膜させたＮＤフィルタ１Ａ′を図１０に示す。
【００２８】
図９（ａ）は、過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの正面図であり、図９（ｂ）は、過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの側面図である。
【００２９】
図１０（ａ）は、過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの正面図であり、図１０（ｂ）は、過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの側面図である。
【００３０】
１Ａ″は両面蒸着のＮＤフィルタ、３１、４１は、プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分である。
【００３１】
図９に示される、透明プラスチックフィルムの蒸着基板Ｐの両面に、無機硬質膜８１を蒸着により成膜した両面蒸着のＮＤフィルタ１Ａ″は、濃度の高いＮＤや両面反射率が低い要望の時、用いられる。
【００３２】
一方、図１０に示される、片面蒸着ＮＤのＮＤフィルタ１Ａ′は、濃度の低いＮＤが要望の時や片面の反射が余り問題とならない時、用いられる。
【００３３】
これらのＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″は、表面にキズを生じにくくなっている。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″には、無機硬質膜８１の部分の接着強度が弱いという問題点があった。
【００３５】
このため、ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″には、絞り羽根１Ｂに接着、固定するための、プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分３１、４１が設けられている。
【００３６】
すなわち、無機硬質膜８１の面で絞り羽根１Ｂに接着した場合、その接着強度が弱いので、接着性の良いプラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分３１、４１を接着面とするため、このような構造をとっているのである。
【００３７】
このような構造のＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を製造する方法を、図１１および図１２を用いて説明する。
【００３８】
図１１は、蒸着に使用するメカマスクの構造図、図１２は、図１１のメカマスクを用いて蒸着されたＮＤを製品にプレス抜きしているモデル図である。
【００３９】
Ｍはメカマスク、Ｘは開放部である。
【００４０】
まず、図１１に示すようなメカマスクＭを、蒸着時、蒸着基板Ｐであるプラスチックフィルム上に重ねる事により、ハンチング部（開放部Ｘ）のみＮＤ蒸着が行われる（両面蒸着ＮＤのＮＤフィルタ１Ａ″を製造する場合には、両面に蒸着が行われる）。
【００４１】
その後、図１２に示すように、互い違いにプレス抜きすることにより、順序良くａ１〜ａ６まで抜き、その後、ｂ１〜ｂ６まで抜く。
【００４２】
その後も同様に抜いていく。
【００４３】
このような方法でＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″の製造を行った場合、以下のような問題点がある。
【００４４】
▲１▼蒸着時にメカマスクＭをさせる必要が発生する。
【００４５】
▲２▼プレス抜きする時、蒸着のある部分とない部分との境界をみてＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を抜く必要が発生する。すなわち、位置合わせの作業が必要となる。
【００４６】
▲３▼ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″のプレス抜きを互い違いにして抜き密度を高めても、抜きの位置が限られるため、材料の無駄が多くなりかなり非効率となる。
【００４７】
本発明は、これらの問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、無機硬質膜の部分の接着強度を強くすることにより、マスクの必要がなく、ＰＥＴの全面蒸着をして可能な限り密にプレス抜きをして効率を最大限上げることが可能で、さらに、形状を設計しやすいフィルタおよび光量絞り装置を提供することにある。
【００４８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、下記の（１）項ないし（４）項のいずれかに示すフィルタまたは光量絞り装置を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【００４９】
（１）撮影機器の光量調整に用いる絞り羽根に接着して、さらに光量を調整する透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタであって、
前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層であるフィルタ。
【００５０】
（２）相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、
絞り羽根により形成された絞り開口の少なくとも一部に配置される光量調整のための透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタとを備え、
前記フィルタが接着剤により前記絞り羽根と一体化した光量絞り装置であって、
前記フィルタの構成が、前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記フィルタの前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層である光量絞り装置。
【００５１】
（３）前記フィルタが、前記絞り羽根と一体化されるのではなく、前記絞り羽根とは別の独立した動きで前記絞り開口に移動できる羽根材に接着されていることを特徴とする前記（２）項記載の光量絞り装置。
【００５３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態を説明するために、無機硬質膜の接着強度が低い理由およびＮＤフィルタに求められる性質等について、従来例を交えて説明する。
【００５４】
はじめに、無機硬質膜８１の部分の接着強度が低い理由について説明する。
【００５５】
ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を、ＮＤ面である無機硬質膜８１の部分で絞り羽根１Ｂと接着するとなぜ接着強度が下がるか、その原因調査を行った。
【００５６】
そのためＮＤ面である無機硬質膜８１の第７層（ＭｇＦ2）９９で、ＮＤフィルタ１Ａ′、１Ａ″を絞り羽根１Ｂと接着して一体とした後に、力を加えて強制的に剥離させ、その界面を調査したところ、第７層（ＭｇＦ2）９９の面で剥離していた。
【００５７】
第７層９９のＭｇＦ2面は、接着剤側に附着している場合もあるし、接着剤が附着していない部分もあった。
【００５８】
このように蒸着されたＭｇＦ2層は、接着剤に対して強度的にかなり弱いものと思われる。
【００５９】
接着剤は、Ｔ剥離強度が強いゴム性の接着剤が用いられる。
【００６０】
接着剤としては、クロロプレーンゴムやブチルゴムやウレタンゴム等が用いられる。
【００６１】
さらに、図１を用いて、接着強度を調べた時の方法を説明する。
【００６２】
図１は、接着強度を調べた時の方法を示す、ＮＤフィルタと羽根の接着力測定方法のモデル図である。
【００６３】
８３は接着剤である。
【００６４】
絞り羽根１Ｂの表面はエポキシ系の塗装がされている。
【００６５】
ＮＤである無機硬質膜８１は９０度曲げてありＴ剥離を調べている。
【００６６】
図のＦの方向に剥離が起こるまで力を加え、そのときの力を測定した。
【００６７】
比較のため、ＰＥＴ面である蒸着基板Ｐと絞り羽根１Ｂ材とを接着した場合についても力を測定した。
【００６８】
その結果以下のようになった。
【００６９】
▲１▼ＰＥＴ面と羽根材の接着−−−１５０〜２５０ｇｆの範囲
▲２▼蒸着最終膜（第７層９９）ＭｇＦ2層と羽根材の接着−−１０〜１２０ｇｆの範囲
サンプル数はいずれも１０セットである。
【００７０】
実用上の、必要接着強度は５０ｇｆ以上である。
【００７１】
この結果でわかるように、▲２▼は▲１▼に比較して接着力が半分以下になり、なおかつ非常に接着力が弱いときがある。
【００７２】
この理由として蒸着材料が弗化物材料であることが考えられる。
【００７３】
蒸着材料が弗化物材料の時、強度の低いものが多い。
【００７４】
例えば、ＭｇＦ2の他にＣａＦ4及びＡｌＦ4について同様の測定を実施したところ、接着強度は両方とも１０〜５０ｇｆであり、ＭｇＦ2より低い値となった。
【００７５】
また、弗化物材料を蒸着するときの温度が低いことも、接着強度を弱くしている一因と考えられる。
【００７６】
今回の蒸着条件は、透明ＰＥＴ上に蒸着を行うため基板温度が１２０度以下になるように行っている。
【００７７】
これ以上、高い温度がかかると透明ＰＥＴの形状が変化しカールしてしまうからである。
【００７８】
接着条件としての蒸着温度が原因かどうかをみるために、今回のＮＤである無機硬質層８１を、ガラス上に基板温度が３００度になるように蒸着して、この無機硬質層８１と絞り羽根１Ｂとを接着し、その接着強度を確認してみた。
【００７９】
すると、その時の無機硬質層８１と絞り羽根の接着強度は５０〜１７０ｇｆとなり、接着条件として温度を上げることによって、接着強度は向上する事がわかった。
【００８０】
このように、付着しているＭｇＦ2の膜の形成温度が低いため、構造的にしっかりしていない膜が形成され接着力が落ちているように思われる。
【００８１】
文献等によると、弗化物の化合物を低温で真空蒸着すると潮解性が生じ、特に湿度の高い環境下では膜強度がかなり弱くなることが知られている。
【００８２】
次に、ＮＤフィルタに求められる性質である屈折率および透過率について説明する。
【００８３】
ＮＤフィルタの空気と接する最終膜にＭｇＦ2を用いている理由は、屈折率が出来るだけ空気の１．０に近いものを選択する事により、反射率を下げるためである。
【００８４】
ＭｇＦ2は、屈折率が１．３８と蒸着物質の中では最も低く、一般的に反射防止膜として用いられる事が多い。
【００８５】
その他の弗化物も屈折率は１．４程度と低いが、前述のように接着性が悪いため用いる事が出来ない。
【００８６】
その他の弗化物以外の無機物としては、屈折率がＭｇＦ2に最も近い材料でＳｉＯ2がある。
【００８７】
屈折率は１．４６であり、基板温度１２０度以下での蒸着も可能である。
【００８８】
試験的に蒸着ＮＤとして図８の第７層をＭｇＦ2→ＳｉＯ2に変更してみると、ＮＤとしての必要な透過率、反射率をＭｇＦ2とほぼ同様に得る事が出来た。
【００８９】
また、接着強度も７０〜１６０ｇｆと得られ、ＰＥＴと絞り羽根との接着強度に比べると若干低いが、充分実用性のある値を得る事ができた。
【００９０】
しかしながら、この第７層をＳｉＯ2としたＮＤフィルタを、図１２のようにプレス抜きして絞り羽根１Ｂ材に接着して、環境テストに入れた所、透過率の変化が大きいため使用できない事がわかった。
【００９１】
以下に、環境テストの結果を示す。
【００９２】
環境テストの条件は、温度６０度湿度９０％１０００時間であって、テスト前とテスト後の透過率の変化率を調べた。
【００９３】
従来の最終層（第７層）がＭｇＦ2の時―透過率の変化率２％以下（透過率が上がる方向）
今回の最終層（第７層）がＳｉＯ2の時―透過率の変化率５〜８％（透過率が上がる方向）
これは、透過率を制御している膜構成中のＴｉＯyのｙが変化したためである。
【００９４】
ｙは１．０〜２．０まで原理的に考えられ、光吸収係数はｙが１．０の時２〜３程度であるがｙが２．０の時０と大幅に小さくなり、透過率はこのｙの値によって大きく変化する。
【００９５】
これはＴｉＯ→ＴｉＯ2まで酸化により化学変化するためである。
【００９６】
通常、蒸着時、ｙは１．０に近い値となっている。ＴｉＯyは空気中に放置した場合、酸化や水分等で変化して透過率は上がってしまう。
【００９７】
これを防ぐ意味もあり、従来の構造では、次の層のＭｇＦ2で空気や水分を隔離させる構造となっていたものである。
【００９８】
ＳｉＯ2の場合、環境テストでの透過率変化は５〜８％であった。
【００９９】
これはパッシュベーション性が良くないためである。
【０１００】
プレス抜き後の表面を拡大して見るとＳｉＯ2の膜表面にわれが多く発生し、この割れ部分から水分が浸透したものと思われる（図２（ａ）参照）。
【０１０１】
それに比較して、最終膜がＭｇＦ2の時、および最終膜をＡｌ2Ｏ3にした時の表面は、われが少ない（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。
【０１０２】
ＳｉＯ2の場合、ＭｇＦ2やＡｌ2Ｏ3に比較して機械的にもろいと思われる。
【０１０３】
以上のことから、ＳｉＯ2を第７層に用いることはできないが、ＭｇＦ2に変えて、透過率の劣化が少なく（環境テストで劣化２％以下）、接着強度が強く（接着力の測定で５０ｇｆ以上）、反射率が小さい（４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で３％以下）別の材料を用いれば、本発明の目的を達成できる。
【０１０４】
このような材料として、本発明ではＡｌ2Ｏ3を用いる。
【０１０５】
Ａｌ2Ｏ3が最終層（第７層）の膜の場合、環境テストによる透過率の劣化も２％以下に押さえることが可能であった。
【０１０６】
羽根との接着強度も１００ｇｆ〜２００ｇｆと高い水準に入り、必要な５０ｇｆ以上を確保することが可能であった。
【０１０７】
但しＡｌ2Ｏ3の場合、屈折率が１．５６のためＮＤ蒸着膜である無機硬質層全体の反射率は若干上がる。
【０１０８】
しかし、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で３％以下のものを作る事は可能であり、実用性としてはそれで問題ない。
【０１０９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【０１１０】
（実施例１）
まず、図３を用いて、実施例１を説明する。
【０１１１】
図３は、本発明のＮＤ構造図である。
【０１１２】
１ａは本発明のＮＤフィルタ、８１ａは、本発明の無機硬質膜、９９ａは本発明の第７層（Ａｌ2Ｏ3）である。
【０１１３】
蒸着ＮＤが接着されている絞りユニットを作成するにあたり、透明ＰＥＴ７５μｍ厚みの蒸着基板Ｐに、Ａｌ2Ｏ3の層とＴｉＯyの層を交互に蒸着し、最終層（第７層）をＡｌ2Ｏ3とした。
【０１１４】
マスクは用いず、ＰＥＴである蒸着基板Ｐ全面に蒸着し、その後、所定のＮＤ形状にプレス抜きを行った。
【０１１５】
ＮＤは濃度０．５（透過率３０％）で、反射率は４００〜７００ｎｍで３％以下となった。
【０１１６】
ＰＥＴである蒸着基板Ｐの温度は蒸着時９０℃ｍａｘであった。
【０１１７】
裏面はＰＥＴそのままとなっており、裏面側をＣＣＤ４と反対面になるように接着を行った。
【０１１８】
第１層９３から第７層９９ａの機械厚みは図３に示すとおりである。
【０１１９】
すなわち、ＰＥＴに接している第１層（Ａｌ2Ｏ3）９３は２０．０ｎｍ、第１層９３に接している第２層（ＴｉＯy）９４は５０．０ｎｍ、以下、順に第３層（Ａｌ2Ｏ3）９５は３８．３ｎｍ、第４層（ＴｉＯy）９６は８．５ｎｍ、第５層（Ａｌ2Ｏ3）９７は３１．７ｎｍ、第６層（ＴｉＯy）９８は１２．２ｎｍ、第７層（Ａｌ2Ｏ3）９９ａは５５．０ｎｍである。
【０１２０】
絞り羽根１ＢとＮＤフィルタ１ａとの接着は、羽根表面と第７層９９ａのＡｌ2Ｏ3面とで行う。
【０１２１】
接着剤はクロロプレーンゴムを用い６０℃の温度で１５時間硬化した。
【０１２２】
そして、ＮＤフィルタ１ａを絞り羽根１Ｂと接着して一体とした。
【０１２３】
その後は、従来知られている方法によって光量絞り装置を形成できる。
【０１２４】
なお、ＮＤフィルタ１ａを絞り羽根１Ｂと接着して一体とした後に、力を加えて強制的に剥離させ、接着強度の測定を行うと、絞り羽根１ＢとＮＤフィルタ１ａの接着強度は１９０ｇｆであった。
【０１２５】
そして、この測定をしたときの剥離面はＰＥＴである蒸着基板Ｐであり、ＰＥＴがえぐりとられていた。
【０１２６】
このことからも、蒸着面はかなり接着強度が高いことがわかった。
【０１２７】
また、このＮＤフィルタ１ａについて、温度６０℃湿度９０％１０００時間で環境テストを行ったところ、透過率の変化は１．５％の上昇のみであった。
【０１２８】
（実施例２）
次に、図４を用いて本発明の実施例２を説明する。
【０１２９】
図４は、本発明実施例２の応用例図である。
【０１３０】
１′は、絞り羽根１２とは別の独立した動きで絞り開口に移動できる羽根材を備えたタイプの光量絞り装置、１１は回転軸、１１ａは、羽根材であるＮＤ固定板、１２は絞り羽根、１２Ａは、絞り開口の大きさを可変する穴、１３は回転軸、１４、１６は駆動ユニット、２２、２４は戻りバネである。
【０１３１】
このようなタイプの光量絞り装置１′では、複数の絞り羽根によって略菱形を形成して光量を絞るのではなく、穴１２Ａによって光量を絞る。
【０１３２】
絞り羽根１２には穴１２Ａがあいており、駆動ユニット１６によって撮像面２０に駆動可能である。
【０１３３】
絞り羽根１２が撮像面２０に固定された時、穴１２Ａからのみ光が入り、これにより光量を調整して、開放系に比較してＦ値は３段下げることが可能である。
【０１３４】
それ以上、光量を減らす時はＮＤフィルタ１ａ（濃度０．５）を駆動ユニット１４によって別駆動で入れる事により、さらにＦ値を３段下げることが可能である。
【０１３５】
そして、ＮＤ固定板１１ａとＮＤフィルタ１ａは接着により一体化され、その時のＮＤフィルタ１ａの薄膜の構造は図３のものを用いている。
【０１３６】
本実施例でも、接着力及び環境特性において全く問題なかった。
【０１３７】
また、ＮＤフィルタ１ａの形状が大きく、対称性がないため、本発明を用いないで、ＮＤフィルタ１ａの透明ＰＥＴ部分を作ろうとすると、蒸着シートからのＮＤの抜き効率は５０％以下となり、かなり無駄が発生する。
【０１３８】
しかし、本発明を用いて、蒸着シートから任意に密に抜いた場合、使用効率は７５％となり、大幅に使用率が増える。
【０１３９】
（実施例３）
次に、図５を用いて本発明の実施例３を説明する。
【０１４０】
図５は、本発明実施例３のＮＤ構造図である。
【０１４１】
１ａ′は実施例３のＮＤフィルタ、８４は反射防止膜、９１、９２は、反射防止膜８４の層である。
【０１４２】
単色ＮＤで両面の反射率が低く、コストの安いＮＤフィルタを製造するためには、蒸着回数を２回から１回にする事が必要である。
【０１４３】
蒸着回数を１回とした時、図１０に示したような構造になる。
【０１４４】
そして、蒸着されていない面（無機硬質膜８１ａと反対面）は反射率が高いものとなってしまう。
【０１４５】
このため通常は、図９に示したように、ＰＥＴの両面に２回蒸着する必要がある。
【０１４６】
これを改善するために、ＰＥＴ基材の片面に原反状態で湿式法（例えばドクターブレード法等）でコーティングをし、層９１、９２を形成して、その後反対側の面に第１層９３〜第７層９９ａまでを蒸着法で成膜する事により、蒸着が１回で、なおかつ両面の反射率が低いＮＤを作る事が可能である。
【０１４７】
この場合、湿式コートはＰＥＴの原反状態で行うため、この面に接着するための部分マスクをするという工程を入れる事は不可能であり、また、層９２は反射防止コート膜等であって、フッ素元素の入っているものが多く、例えば、弗化ナトリュウムマグネシュウムゾルという薬品を用いる。
【０１４８】
この場合、接着剤との接触角は１００度以上にもなり接着力は０にもなってしまう。
【０１４９】
このため、羽根との接着方向はＮＤ蒸着側のみとなるため、本発明はＮＤの使用効率を上げるため必要な技術となる。
【０１５０】
なお、実施例３に示したＮＤフィルタ１ａ′は、実施例２に示したような、絞り羽根１２とは別の独立した動きで絞り開口に移動できる羽根材を備えたタイプの光量絞り装置に使用することもできる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＮＤ蒸着時、接着部分を設けたメカマスクを用いる必要がなくなり、全面蒸着が可能なフィルタおよび光量絞り装置を提供できる。
【０１５２】
また、ＮＤをプレス抜きする場合、接着部分がないため、効率よく抜く事が可能となる。
【０１５３】
さらに、ＮＤのプレス抜きの時、メカマスクの接着部分を合わせないでも抜く事が可能となる。
【０１５４】
なおさらに、ＮＤ蒸着が両面に施されている時、貼り付け方向がどちらでも接着可能となる（従来はＰＥＴ基材が露出している方向のみ接着可能）。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＮＤフィルタと羽根の接着力測定方法のモデル図
【図２】 プレス抜き後の表面の説明図
【図３】 本発明のＮＤ構造図
【図４】 本発明実施例２の応用例図
【図５】 本発明実施例３のＮＤ構造図
【図６】 撮影系にＮＤフィルタを配したときの作用を示すための絞りユニットの光学断面図
【図７】 光量絞り装置の羽根部分を示す斜視図
【図８】 従来のＮＤ構造図
【図９】 過去の例、両面蒸着におけるＮＤフィルタの構造図
【図１０】 過去の例、片面蒸着におけるＮＤフィルタの構造図
【図１１】 蒸着に使用するメカマスクの構造図
【図１２】 図１１のメカマスクを用いて蒸着されたＮＤを製品にプレス抜きしているモデル図
【符号の説明】
１、１′光量絞り装置
１Ａ、１Ａ′、１Ａ″ 従来のＮＤフィルタ
１ａ、１ａ′ ＮＤフィルタ
１Ｂ、１Ｃ 絞り羽根
１Ｄ 絞り羽根支持板
２ 撮影光学系
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 成分レンズ
３ ローパスフィルタ
４ 固体撮像素子（ＣＣＤ）
１２ 絞り羽根
１２Ａ 穴
２０ 撮像面
３１、４１ プラスチック基材（蒸着基板Ｐ）のままの部分
８１ 従来の無機硬質膜
８１ａ 無機硬質膜
８３ 接着剤
９９ 従来の第７層
９９ａ 第７層
Ｐ 蒸着基板
Claims (3)
- 撮影機器の光量調整に用いる絞り羽根に接着して、さらに光量を調整する透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタであって、
前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層であることを特徴とするフィルタ。 - 相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、
絞り羽根により形成された絞り開口の少なくとも一部に配置される光量調整のための透明プラスチックと無機硬質層とからなるフィルタとを備え、
前記フィルタが接着剤により前記絞り羽根と一体化した光量絞り装置であって、
前記フィルタの構成が、前記透明プラスチックの一方の面に湿式法を利用して反射防止層が形成され、他方の面にＴｉＯｙ層とＡｌ２Ｏ３層の交互の層で作られた前記無機硬質層が形成され、かつ前記フィルタの前記絞り羽根との接着面が、前記透明プラスチックの基板温度が１２０℃以下で蒸着された、前記ＴｉＯｙ層上のＡｌ２Ｏ３層であることを特徴とする光量絞り装置。 - 前記フィルタが、前記絞り羽根と一体化されるのではなく、前記絞り羽根とは別の独立した動きで前記絞り開口に移動できる羽根材に接着されていることを特徴とする請求項２記載の光量絞り装置。
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