JP2019117311A - Ｎｄフィルターおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【目的】フィルター使用時にコーティング層が損傷して減光効果が損なわれることはなく、表面反射や内部反射による悪影響も解消されるＮＤフィルターを提供する。【構成】ガラス基板の表面に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成するＮＤフィルターにおいて、片面に反射防止膜を介して金属物質の真空蒸着層を形成した２枚のガラス基板が真空蒸着層同士を接着して貼り合わされ、ガラス基板、反射防止膜、真空蒸着層、接着剤層、真空蒸着層、反射防止膜、ガラス基板の順に積層されてなることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明はデジタルカメラなどの光学機器に使用されレンズに入る光の量を減少させるＮＤフィルターおよびその製造方法に関する。
従来から用いられているＮＤフィルターとして、ガラス基板の表面（表面、裏面または表裏両面）に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成したものが知られているが、真空蒸着層を形成する金属物質がやわらかいため、接触などによりキズがつくと真空蒸着層が剥離して減光効果が損なわれるという問題がある。
この問題点を解決するために、２枚のガラス基板のそれぞれ片側に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成し、２枚のガラス基板の真空蒸着層同士を接着剤を介して貼り合わせ一体化した構成のものが提案されている。
このものは、減光効果を出す部分が内面側にあるためガラス基板の表面が損傷しても真空蒸着層に影響を及ぼすことはなく、上記の問題点は解決されるが、表面反射や内部反射によってギラツキが生じて正しい像の形成に悪影響を与えることがあることが経験されている。
本発明は、ＮＤフィルターにおける上記の問題点を解消するために、ＮＤフィルターの構造について試験、検討を重ねた結果としてなされたものであり、その目的は、フィルター使用時にコーティング層が損傷して減光効果が損なわれることはなく、表面反射や内部反射による悪影響も解消され、光透過率の微細な調整を行うことも可能とするＮＤフィルターおよびその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための請求項１によるＮＤフィルターは、ガラス基板の表面に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成するＮＤフィルターにおいて、片面に反射防止膜を介して金属物質の真空蒸着層を形成した２枚のガラス基板が真空蒸着層同士を接着して貼り合わされ、ガラス基板、反射防止膜、真空蒸着層、接着剤層、真空蒸着層、反射防止膜、ガラス基板の順に積層されてなることを特徴とする。
請求項２による請求項1に記載のＮＤフィルターの製造方法は、２枚のガラス基板のそれぞれ片面に反射防止膜を介して金属物質の真空蒸着層を形成し、２枚のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板に形成した真空蒸着層に接着剤を塗布し、２枚のガラス基板の真空蒸着層同士を接着することにより２枚のガラス基板を貼り合わせることを特徴とする。
本発明によれば以下の効果が達成される。
（１）光透過率を低減するための金属物質の真空蒸着層（減光コーティング）を内面側に配置することにより、フィルターの取り扱い時に減光コーティングにキズを付けることがなくなり、フィルターを多少手荒く扱っても減光性能が損なわれることがない。
（２）ガラス基板と真空蒸着層との間に反射防止膜を配置したことにより、表面反射や内部反射によってギラツキが生じて正しい像の形成に悪影響を与えるという難点が解消される。
（１）光透過率を低減するための金属物質の真空蒸着層（減光コーティング）を内面側に配置することにより、フィルターの取り扱い時に減光コーティングにキズを付けることがなくなり、フィルターを多少手荒く扱っても減光性能が損なわれることがない。
（２）ガラス基板と真空蒸着層との間に反射防止膜を配置したことにより、表面反射や内部反射によってギラツキが生じて正しい像の形成に悪影響を与えるという難点が解消される。
（３）光透過率を低減するための金属物質を真空蒸着によりコーティングするため、理想的な減光性能が得られる波長域で一定の光透過率が得られるよう微調整を行うことが可能となり、減光性能を一層向上させることができる。
（４）ガラス基板の表面にさらに反射防止コーティングや撥水・防汚コーティングを行うことによりフィルターのメンテナンス性を高めることができ、汚れなどを気にすることなくフィルターを使用することができる。
（５）接着剤層の存在によりガラス基板が割れ難くなり、万一割れた場合にもガラス基板の飛散を避けることができる。
（４）ガラス基板の表面にさらに反射防止コーティングや撥水・防汚コーティングを行うことによりフィルターのメンテナンス性を高めることができ、汚れなどを気にすることなくフィルターを使用することができる。
（５）接着剤層の存在によりガラス基板が割れ難くなり、万一割れた場合にもガラス基板の飛散を避けることができる。
本発明のＮＤフィルターは、ガラス基板の表面に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成するＮＤフィルター、特に、ガラス基板の表面に光透過率を低減するために均一な厚さの金属物質の真空蒸着層を形成するＮＤフィルターにおいて、ガラス基板の片面に反射防止層を介して光透過率を低減するための金属物質の真空蒸着層を形成した２枚のガラス基板が真空蒸着層同士を接着して貼り合わされてなり、図１に示すように、ガラス基板２、反射防止層３、真空蒸着層４、接着剤層５、真空蒸着層６、反射防止層７、ガラス基板８の順に積層され、ＮＤフィルター１が構成される。
本発明のＮＤフィルターの形状は角形でも丸形でもよく、ガラス基板２、８としては、クラウンガラス（ＢＫ−７、Ｓ−ＢＳＬ−７、ＢＳＣ−７など）のような光学ガラスからなる厚さが１〜２ｍｍのものが用いられる。
反射防止層３、７としては、基板に真空蒸着、スパッタリングなどによりフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの単層、多層の薄膜を形成する。
光透過率を低減するための金属物質としては、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体金属、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）を含むニッケル合金、ＮｉＯ、ＮｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの金属酸化物、金属フッ化物など、光吸収膜を形成する金属物質、誘電体膜を形成する金属物質として用いられる金属物質が適用され、２枚のガラス基板２、８の片面に、例えば電子ビーム式真空蒸着法を適用して常法に従って真空蒸着され、真空蒸着層（減光コーティング）３、５を形成する。
２枚のガラス基板のうちの一方のガラス基板（２または８）に反射防止層（３または７）を介して形成した真空蒸着層（４または６）に接着剤を塗布し、２枚のガラス基板の真空蒸着層（４と６）同士を接着することにより２枚のガラス基板を貼り合わせる。両方のガラス基板（２および８）に形成した真空蒸着層（４および６）に接着剤を塗布し、真空蒸着層（４と６）同士を接着してガラス基板を貼り合わせてもよい。
接着剤としては、例えばエポキシ系、アクリル系などの紫外線硬化樹脂が好ましく、接着剤層４の厚さは０．０５ｍｍ以下、とくに０．０１〜０．０３ｍｍとするのが好ましい。
以下、本発明の実施例について説明し、本発明の効果を実証する。これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されない。
実施例１
丸枠ＮＤフィルターを作製するために、所定形状に成形した厚さ１ｍｍのクラウンガラス板（ＢＫ−７）を２枚用意し、これらガラス基板のそれぞれ片面にフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）を真空蒸着して単層の反射防止層を形成し、反射防止膜上にＣｒを常法により真空蒸着し、厚さ３ｎｍの真空蒸着層（減光コーティング）を形成した。
丸枠ＮＤフィルターを作製するために、所定形状に成形した厚さ１ｍｍのクラウンガラス板（ＢＫ−７）を２枚用意し、これらガラス基板のそれぞれ片面にフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）を真空蒸着して単層の反射防止層を形成し、反射防止膜上にＣｒを常法により真空蒸着し、厚さ３ｎｍの真空蒸着層（減光コーティング）を形成した。
ついで、２枚のガラス基板のうちの一方のガラス基板に形成した真空蒸着層に接着剤（スリーボンド３１２１Ｄ）を塗布し、２枚のガラス基板の真空蒸着層同士を接着することにより２枚のガラス基板を貼り合わせ、図１に示すようなＮＤフィルターとした。接着剤層の厚さは０．０２ｍｍとした。
得られたＮＤフィルターは、反射によるギラツキが生じることなく良好な反射防止特性をそなえ、通常の可視域から近赤外域までの広い帯域において平坦な光学特性を有していることが確認された。
実施例２
実施例１において、真空蒸着により形成したフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の単層の反射防止層を介して、Ｎｉ合金（Ｎｉ−Ｃｒ）とＳｉＯ２を真空蒸着し、合計厚さ９３ｎｍの真空蒸着層（減光コーティング）を形成したものを作製し、実施例１と同様にしてＮＤフィルターを得た。得られたＮＤフィルターは、反射によるギラツキが生じることなく良好な反射防止特性をそなえ、通常の可視域から近赤外域までの広い帯域において平坦な光学特性を有していることが確認された。
実施例１において、真空蒸着により形成したフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の単層の反射防止層を介して、Ｎｉ合金（Ｎｉ−Ｃｒ）とＳｉＯ２を真空蒸着し、合計厚さ９３ｎｍの真空蒸着層（減光コーティング）を形成したものを作製し、実施例１と同様にしてＮＤフィルターを得た。得られたＮＤフィルターは、反射によるギラツキが生じることなく良好な反射防止特性をそなえ、通常の可視域から近赤外域までの広い帯域において平坦な光学特性を有していることが確認された。
１ 本発明のＮＤフィルター
２ ガラス基板
３ 反射防止層
４ 真空蒸着層（減光コーティング）
５ 接着剤層
６ 真空蒸着層（減光コーティング）
７ 反射防止層
８ ガラス基板
２ ガラス基板
３ 反射防止層
４ 真空蒸着層（減光コーティング）
５ 接着剤層
６ 真空蒸着層（減光コーティング）
７ 反射防止層
８ ガラス基板
Claims (2)
- ガラス基板の表面に光透過率を低減するために金属物質の真空蒸着層を形成するＮＤフィルターにおいて、片面に反射防止膜を介して金属物質の真空蒸着層を形成した２枚のガラス基板が真空蒸着層同士を接着して貼り合わされ、ガラス基板、反射防止膜、真空蒸着層、接着剤層、真空蒸着層、反射防止膜、ガラス基板の順に積層されてなることを特徴とするＮＤフィルター。
- ２枚のガラス基板のそれぞれ片面に反射防止膜を介して金属物質の真空蒸着層を形成し、２枚のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板に形成した真空蒸着層に接着剤を塗布し、２枚のガラス基板の真空蒸着層同士を接着することにより２枚のガラス基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルターの製造方法。
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