JP3685331B2 - Ｎｄフィルタの製造方法、並びにこれらのｎｄフィルタを有する光量絞り装置及びカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＤフィルタの製造方法、並びにこれらのＮＤフィルタを有する光量絞り装置及びカメラに関し、特にビデオカメラあるいはスチルビデオカメラ等の撮影系に使用するに適したグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有する光量絞り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光量絞り装置は、銀塩フィルムあるいはＣＣＤ等への固体撮像素子へ入射する光量を制御するため、撮影光学系の光路中に設けられており、被写界が明るい場合に光量をより小さく絞り込むように構成されている。
従って、快晴時や高輝度の被写界を撮影すると絞りは小絞りとなり、絞りのハンチング現象や光の回折の影響も受け易く、像性能の劣化を生じる。
これに対する対策として絞り羽根にフィルム状のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを取りつけて被写界の明るさが同一でも絞りの開口が大きくなる様な工夫をしている。
【０００３】
近年、撮像素子の感度が向上するに従い、前記ＮＤフィルタの濃度を濃くして、光の透過率をさらに低下させ、被写界の明るさが同一でも絞りの開口を大きくする様になっている。しかしながら、この様にＮＤフィルタの濃度が濃くなると図８に示す様な状態でＮＤフィルタを通過した光ａとＮＤフィルタを通過しない光ｂの光量差が大きく異なり、画面内で明るさが異なる“シェーディング”現象が起きたり、解像度が低下してしまうという欠点がある。この欠点を解決するためにＮＤフィルタの濃度を光軸中心に向かって順次透過率が大となる様な構造を取る必要が出てきている。
【０００４】
因みに図８で８０６Ａ，８０６Ｂ，８０６Ｃ，８０６Ｄは撮影光学系８０６を構成するレンズ、８０７は固体撮像素子で８０８はローパスフィルタである。また８１１から８１４は絞り装置を構成する部材で、８１１がＮＤフィルタ、８１２と８１３が対向的に移動する絞り羽根で、２枚の絞り羽根は略菱形の開口を形成する。ＮＤフィルタは普通、絞り羽根に接着されている。８１４は絞り羽根支持板である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にＮＤフィルタの作製方法としては、フィルム状をなす材料（セルロースアセテート、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、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と、前記材料に光を吸収する有機色素または顔料を塗布するタイプのものがある。これらの製造方法では、濃度が均一なフィルタは作製可能であるが、同一フィルタ内で濃度が変化するタイプのフィルタ（グラデーションフィルタ）は作製が著しく困難である。
【０００６】
このような濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタに関して、本発明者らは、特許第２７５４５１８号公報（特開平０５−２８１５９３）、特許第２７７１０７８号公報（特開平０６−０９５２０８）、特許第２７７１０８４号公報（特開平０６−１７５１９３）において、マイクロ写真法による濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタの作製方法等を提案している。当時のビデオカメラではこの方法により作製したＮＤフィルタで画質の向上が図られたが、近年のＣＣＤの更なる高感度化、小型化、高画質対応により特に特殊条件での使用（例えば逆光下での小径絞り状態）において、銀塩粒子による光の散乱による影響により画質が劣化してしまうことがある。
【０００７】
また、特開平１１−３８２０６号公報には、真空蒸着法により楕円形グラデーションフィルタの製造方法が開示されている。この方法では、微少領域（例えば３ｍｍの範囲で透過率３％から８０％までの変化等）での濃度変化ができない欠点がある。
【０００８】
さらに、上記高画質対応の対策として、単一濃度のＮＤフィルタを複数の絞り羽根に接着して、駆動させることにより、単一濃度フィルタでも複数重なった部分と重ならない部分とから、濃度変化させることは可能である。しかしながら、この方法ではＮＤフィルタの枚数が増えることによるコストアップ、及び絞り羽根に複数枚ＮＤフィルタが存在することにより厚くなってしまい、近年の小型・省スペース化に対応できない等の欠点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、光の散乱による画質の劣化が生ぜず、高画質化に対応することが可能となる低コストのグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有し光量の均一性の向上を図ることができる光量絞り装置及びカメラを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、つぎの（１）〜（７）のように構成したグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有する光量絞り装置及びカメラを提供するものである。
（１）基板上に少なくとも２種類以上の膜を成膜してＮＤフィルタを製造するに際し、最表層以外の膜を連続的に膜厚が変化するグラデーション濃度分布を形成するための網点状のパターンを有するマスクを前記基板との距離が１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定した状態で成膜する工程と、最表層の膜を前記マスクを用いずに成膜する工程とを有することを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。
（２）前記網点状のパターンを有するマスクは、該網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が、段階的または無段階的に変化するマスクであることを特徴とする上記（１）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（３）前記最表層以外の膜に引き続いて前記最表層の膜を成膜した後に、成膜された前記基板を１００℃から１３０℃の温度で空気中で熱処理する工程を有することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（４）前記最表層の膜を、光学膜厚ｎ×ｄ（但し；ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で１／４λ（λ＝５００ｎｍから６００ｎｍ）の一定膜厚に成膜することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のＮＤフィルタの製造方法。
（５）前記屈折率ｎを、可視域の波長域で１．５以下とすることを特徴とする上記（４）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（６）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、該絞り羽根により形成された開口内の少なくとも一部に配置される光量調整のためのＮＤフィルタとを備えた光量絞り装置において、
前記ＮＤフィルタが、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の製造方法により製造されたＮＤフィルタによって構成されていることを特徴とする光量絞り装置。
（７）光学系と、該光学系を通過する光量を制限する上記（６）に記載の光量絞り装置と、該光学系によって形成される像を受ける固体撮像素子を有することを特徴とするカメラ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について説明する。
本実施形態において、濃度分布を有するＮＤフィルタの製造に際しては、蒸着方法・スパッタリング法等の真空成膜法・インクジェットプリンティング法・スプレー法等による膜生成法を使用する。その手順は、まずＮＤフィルタにおける濃度変化パターンを形成するため、網点状マスクを膜生成源（蒸着源・インクジェットヘッド・スプレーガン）とＮＤフィルタのプラスチック基材の間にセットし、まず第１層から最表層より手前まで成膜する。その後、網点状マスクをセットしないで最表層を成膜する。このようなプロセスにより、高画質化に対応可能な濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタを作成することが可能となる。
【００１２】
具体的には、例えば膜生成法として真空蒸着法用い、プラスチック基板上に網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的に、または無段階的に変化するように形成された網点状マスクを、プラスチック基板より１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で浮かせセットし、少なくとも２種類以上の膜を使用して第１層から最表層手前まで、段階的あるいは連続的に膜厚が変化する膜を成膜する。
【００１３】
例えば、真空蒸着法を用いる場合には、基板の成膜側に例えば図２または図３に示すような網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的または無段階的に変化するマスクを設けることにより、これらの位置関係等から、膜厚分布の異なる膜が上記基板上に成膜されることになる。
【００１４】
このような膜厚分布の変化は、上記したように網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的または無段階的に変化する等のマスク形状や、基板とマスクとの距離等によって異なったものになる。したがって、上記マスクにおける網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離や、あるいは基板とマスクとの距離等を調整することにより、基板上に任意の膜厚分布を有するものを成膜することが可能となる。ここで、膜厚が増加すると言うことは、膜の濃度が濃くなり透過率が下がることを意味しており、したがって任意の膜厚分布を得ることとは、言い換えれば本発明が課題とする、任意のグラデーション濃度分布を得ることが可能となることを意味している。
【００１５】
以上のように、段階的あるいは連続的に膜厚が変化する膜を成膜した後、網点状マスクを使用しないで膜の可視域の波長域で屈折率ｎが１．５以下からなる一定膜厚の最表層を、光学膜厚（ｎ×ｄ）で１／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍの条件で成膜することにより、反射特性も改善することができるものである。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
実施例１においては、まず、材質厚７５μｍのプラスチック基材（以下、ＰＥＴ基材と記す）上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質としては、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００１７】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で一定膜厚に成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは、可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
【００１８】
以上の様に、第１層から最表層まで成膜した後、１１０℃の温度で１時間、空気中で熱処理を行った。１１０℃を選んだのは、１００℃未満では環境安定性の効果が不十分であり、１３０℃を超えると基材の熱的劣化を生じて膜にクラックが発生する等問題が発生する。したがって、熱処理の温度は、１１０℃から１３０℃の間が適当である。
【００１９】
濃度（Ｄ）と透過率（Ｔ）の関係はＤ＝Ｌｏｇ10１／Ｔ＝−Ｌｏｇ10Ｔの関係がある。
ここで重要なのは、網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離及び、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄである。網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離により所望の濃度パターンを得ることができることから、これらを必要に応じて、随時選べば良い。
【００２０】
また、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは１ｍｍから５０ｍｍが適当である。
距離ｄが１ｍｍより小さいとＰＥＴ上に形成される濃度パターンが網点状になり、濃度の高い部分と全く蒸着されないＰＥＴ基材の部分が形成されてしまい、本発明の課題である、画質の向上が達成できない。これは、画質向上には濃度が徐々に変化するパターンが良いのであるが、濃度差の大きい部分が形成されてしまうためである。これに対して、距離ｄが５０ｍｍより大きい場合、膜の回り込みが大きくなり、マスクのＰＥＴ基材に形成される濃度パターンが均一化されてしまい、良好な濃度変化が得られなくなる。
【００２１】
環境安定性を調べるため、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、その差が０．２％以下とほとんど差は見られなかった。参考として、熱処理を行わないものを同様な環境試験を行い、試験前後での透過率を測定すると２％前後増加していた。
【００２２】
このような現象が起きる要因としては、真空蒸着時の基板温度が低いことがあげられる。
膜の封止密度は成膜時の基板温度が大きく影響し、温度が低いと封止密度が低くなり、水分・酸素等を透過しやすく、そのため吸収膜であるＴｉxＯy自体の酸化が促進されること、及びそれを保護するＡｌ2Ｏ3膜等の誘電体膜の保護効果が少ないこと、の両方の影響から透過率が上昇するものと考えられる。上記した熱処理を行うと環境安定性が向上するのは、“エージング効果”であると考えられる。
【００２３】
以上のように第１層から最表層まで成膜した後、図４（ａ）のようなパターンを作製して、略三角形状のＮＤフイルターとして切りぬき、その後、図１に示すようにこのＮＤフイルター１を絞り羽根２に貼った状態として、光量絞り装置に用いる。絞り装置は、図８を用いて説明したものと同様のもので、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を備えている。フィルター１枚は図４（ｂ）のようになっていて、０が端面部でそこからＸ1Ｘ2Ｘ3までが濃度変化領域である。Ｘ3からＸ4は最も濃い均一濃度が形成されている。Ｘ4からＸ5はフィルターを羽根に接着するための接着領域である。
【００２４】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図９、図１０に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図１１、図１２に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図１３、分光反射率は、図１４に示すようになった。
【００２５】
［実施例２］
実施例２においては、まず、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図３に示す連続的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００２６】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
【００２７】
以上の様に、第１層から最表層まで成膜した後、１１０℃の温度で１時間、空気中で熱処理を行った。１１０℃を選んだ理由は実施例１と同様である。
また、網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離により所望の濃度パターンを得る９９ことができることから、これらを必要に応じて、随時選べば良いこと、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは１ｍｍから５０ｍｍが適当であること、等についても実施例１と同様である。
また、環境安定性を調べるため、実施例１と同様に、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【００２８】
以上のように第１層から最表層まで成膜した後、図５（ａ）のようなパターンを作製して、略三角形状のＮＤフイルターとして切りぬき、その後、図１に示すようにこのＮＤフイルター１を絞り羽根２に貼った状態として、図８に示したような光量絞り装置に用いる。フィルター１枚は図５（ｂ）のようになっていて、０が端面部でそこからＸ1Ｘ2Ｘ3までが濃度変化領域である。Ｘ3からＸ4は最も濃い均一濃度が形成されている。Ｘ4からＸ5はフィルターを羽根に接着するための接着領域である。
【００２９】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図１５、図１６に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図１７、図１８に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図１９、分光反射率は、図２０に示すようになった。
【００３０】
［実施例３］
実施例３においては、まず、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図３に示す連続的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３１】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
本実施例では、実施例１及び実施例２におけるその後の空気中での熱処理を行わなかった。
【００３２】
環境安定性を調べるため、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、１．０％から３．０％ほど上昇していた。
環境試験前後での変化が大きい理由として、真空蒸着時の基板温度が低いことが挙げられる。膜の封止密度は成膜時の基板温度が大きく影響し、温度が低いと封止密度が低くなり、水分、酸素等を透過し易く、そのため吸収膜であるＴｉxＯy自体の酸化が促進されること、及びそれを保護するＡｌ2Ｏ3膜等の誘電体膜の保護効果が少ないことの両方の影響から透過率が上昇する。
通常、ガラス基板を用いる場合、基板温度は２００℃から２５０℃、望ましくは３００℃前後まで加熱して成膜する。
しかし、今回の様に基板がプラスチックの場合、基板が熱収縮を起こさない温度で成膜する必要が有り、その基板温度は１５０℃未満に制約される。
【００３３】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図２１、図２２に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図２３、図２４に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図２５、分光反射率は、図２６に示すようになった。
【００３４】
（比較例１）
比較例１においては、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により第１層から第９層の最表層までの全層を段階的に各膜厚を変化させて図７に示す膜構成を、つぎのようにして形成した。
本比較例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３５】
本比較例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図２７に示すようになった。この図２７に示されるように最表層も含めて段階的に各膜厚を変化させると、反射率の増大が起こり、画質の劣化として“ゴースト”“フレア”現象が発生する。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図２８、図２９に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図３０、分光反射率は、図３１に示すようになった。
【００３６】
（比較例２）
比較例２においては、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により第１層から第９層の最表層までの全層を段階的に各膜厚を変化させて図７に示す膜構成を、つぎのようにして形成した。
本比較例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３７】
本比較例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図３２に示すようになった。この図３２に示されるように最表層も含めて連続的に各膜厚を変化させると、反射率の増大が起こり、画質の劣化として“ゴースト”“フレア”現象が発生する。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図３３、図３４に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図３５、分光反射率は、図３６に示すようになった。
【００３８】
以上説明したように、第１層から最表層手前まで、段階的あるいは連続的に膜厚を変化させ、最表層の膜厚のみは、屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下の膜を使用し、光学膜厚で１／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍに一定値することにより、反射率を低減させることが可能となる。
【００３９】
通常、単層膜の反射防止条件は使用波長をλとすると、光学膜厚で１／４λの時である。
膜の屈折率ｎは、小さい方が反射率は低減する。
今回の場合、第１層から最表層手前までの各々の膜厚が段階的あるいは連続的に変化する場合、最表層の最適膜厚は、光学膜厚 ｎ×ｄで １／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍが適当である。この範囲から外れると反射率が上昇してくる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、光の散乱による画質の劣化が生ぜず、高画質化に対応することが可能となる低コストのグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有し光量の均一性の向上を図ることができる光量絞り装置及びカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で得られたグラデーションＮＤフィルタを絞り羽根に取り付けた状態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例１に用いられる段階的に変化させた網点状マスクを示す図。
【図３】本発明の実施例２に用いられる段階的に変化させた網点状マスクを示す図。
【図４】本発明の実施例１におけるフィルタ製造の際のプレス抜き状態を説明する図であり、（ａ）は略三角形状の切りぬきパターンを示す図、（ｂ）は切りぬかれた略三角形状のＮＤフィルタの構成を示す図。
【図５】本発明の実施例２におけるフィルタ製造の際のプレス抜き状態を説明する図であり、（ａ）は略三角形状の切りぬきパターンを示す図、（ｂ）は切りぬかれた略三角形状のＮＤフィルタの構成を示す図。
【図６】本発明の実施例及び比較例を説明するためのＰＥＴ基材とマスクのセット方法の概略図。
【図７】本発明の実施例及び比較例を説明するための蒸着ＮＤフィルタの膜構成を示す図。
【図８】本発明を説明するための絞り装置を有する撮影装置の概略図。
【図９】本発明の実施例１における膜厚変化特性図。
【図１０】本発明の実施例１における膜厚変化特性図。
【図１１】本発明の実施例１における透過率特性図。
【図１２】本発明の実施例１における反射率特性図。
【図１３】本発明の実施例１における分光透過率を示す図。
【図１４】本発明の本発明の実施例１における分光反射率を示す図。
【図１５】本発明の実施例２における膜厚変化特性図。
【図１６】本発明の実施例２における膜厚変化特性図。
【図１７】本発明の実施例２における透過率特性図。
【図１８】本発明の実施例２における反射率特性図。
【図１９】本発明の実施例２における分光透過率を示す図。
【図２０】本発明の実施例２における分光反射率を示す図。
【図２１】本発明の実施例３における膜厚変化特性図。
【図２２】本発明の実施例３における膜厚変化特性図。
【図２３】本発明の実施例３における透過率特性図。
【図２４】本発明の実施例３における反射率特性図。
【図２５】本発明の実施例３における分光透過率を示す図。
【図２６】本発明の実施例３における分光反射率を示す図。
【図２７】比較例１における膜厚変化特性図。
【図２８】比較例１における透過率特性図。
【図２９】比較例１における反射率特性図。
【図３０】比較例１における分光透過率を示す図。
【図３１】比較例１における分光反射率を示す図。
【図３２】比較例２における膜厚変化特性図。
【図３３】比較例２における透過率特性図。
【図３４】比較例２における反射率特性図。
【図３５】比較例２における分光透過率。
【図３６】比較例２における分光反射率。
【符号の説明】
１：ＮＤフィルター
２：絞り羽根
８０６Ａ，８０６Ｂ，８０６Ｃ，
８０６Ｄ：撮影光学系８０６を構成するレンズ
８０７：固体撮像素子
８０８：ローパスフィルター
８１１：ＮＤフィルター
８１２，８１３：絞り羽根
８１４：絞り羽根支持板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＤフィルタの製造方法、並びにこれらのＮＤフィルタを有する光量絞り装置及びカメラに関し、特にビデオカメラあるいはスチルビデオカメラ等の撮影系に使用するに適したグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有する光量絞り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光量絞り装置は、銀塩フィルムあるいはＣＣＤ等への固体撮像素子へ入射する光量を制御するため、撮影光学系の光路中に設けられており、被写界が明るい場合に光量をより小さく絞り込むように構成されている。
従って、快晴時や高輝度の被写界を撮影すると絞りは小絞りとなり、絞りのハンチング現象や光の回折の影響も受け易く、像性能の劣化を生じる。
これに対する対策として絞り羽根にフィルム状のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを取りつけて被写界の明るさが同一でも絞りの開口が大きくなる様な工夫をしている。
【０００３】
近年、撮像素子の感度が向上するに従い、前記ＮＤフィルタの濃度を濃くして、光の透過率をさらに低下させ、被写界の明るさが同一でも絞りの開口を大きくする様になっている。しかしながら、この様にＮＤフィルタの濃度が濃くなると図８に示す様な状態でＮＤフィルタを通過した光ａとＮＤフィルタを通過しない光ｂの光量差が大きく異なり、画面内で明るさが異なる“シェーディング”現象が起きたり、解像度が低下してしまうという欠点がある。この欠点を解決するためにＮＤフィルタの濃度を光軸中心に向かって順次透過率が大となる様な構造を取る必要が出てきている。
【０００４】
因みに図８で８０６Ａ，８０６Ｂ，８０６Ｃ，８０６Ｄは撮影光学系８０６を構成するレンズ、８０７は固体撮像素子で８０８はローパスフィルタである。また８１１から８１４は絞り装置を構成する部材で、８１１がＮＤフィルタ、８１２と８１３が対向的に移動する絞り羽根で、２枚の絞り羽根は略菱形の開口を形成する。ＮＤフィルタは普通、絞り羽根に接着されている。８１４は絞り羽根支持板である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にＮＤフィルタの作製方法としては、フィルム状をなす材料（セルロースアセテート、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、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と、前記材料に光を吸収する有機色素または顔料を塗布するタイプのものがある。これらの製造方法では、濃度が均一なフィルタは作製可能であるが、同一フィルタ内で濃度が変化するタイプのフィルタ（グラデーションフィルタ）は作製が著しく困難である。
【０００６】
このような濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタに関して、本発明者らは、特許第２７５４５１８号公報（特開平０５−２８１５９３）、特許第２７７１０７８号公報（特開平０６−０９５２０８）、特許第２７７１０８４号公報（特開平０６−１７５１９３）において、マイクロ写真法による濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタの作製方法等を提案している。当時のビデオカメラではこの方法により作製したＮＤフィルタで画質の向上が図られたが、近年のＣＣＤの更なる高感度化、小型化、高画質対応により特に特殊条件での使用（例えば逆光下での小径絞り状態）において、銀塩粒子による光の散乱による影響により画質が劣化してしまうことがある。
【０００７】
また、特開平１１−３８２０６号公報には、真空蒸着法により楕円形グラデーションフィルタの製造方法が開示されている。この方法では、微少領域（例えば３ｍｍの範囲で透過率３％から８０％までの変化等）での濃度変化ができない欠点がある。
【０００８】
さらに、上記高画質対応の対策として、単一濃度のＮＤフィルタを複数の絞り羽根に接着して、駆動させることにより、単一濃度フィルタでも複数重なった部分と重ならない部分とから、濃度変化させることは可能である。しかしながら、この方法ではＮＤフィルタの枚数が増えることによるコストアップ、及び絞り羽根に複数枚ＮＤフィルタが存在することにより厚くなってしまい、近年の小型・省スペース化に対応できない等の欠点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、光の散乱による画質の劣化が生ぜず、高画質化に対応することが可能となる低コストのグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有し光量の均一性の向上を図ることができる光量絞り装置及びカメラを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、つぎの（１）〜（７）のように構成したグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有する光量絞り装置及びカメラを提供するものである。
（１）基板上に少なくとも２種類以上の膜を成膜してＮＤフィルタを製造するに際し、最表層以外の膜を連続的に膜厚が変化するグラデーション濃度分布を形成するための網点状のパターンを有するマスクを前記基板との距離が１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定した状態で成膜する工程と、最表層の膜を前記マスクを用いずに成膜する工程とを有することを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。
（２）前記網点状のパターンを有するマスクは、該網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が、段階的または無段階的に変化するマスクであることを特徴とする上記（１）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（３）前記最表層以外の膜に引き続いて前記最表層の膜を成膜した後に、成膜された前記基板を１００℃から１３０℃の温度で空気中で熱処理する工程を有することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（４）前記最表層の膜を、光学膜厚ｎ×ｄ（但し；ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で１／４λ（λ＝５００ｎｍから６００ｎｍ）の一定膜厚に成膜することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のＮＤフィルタの製造方法。
（５）前記屈折率ｎを、可視域の波長域で１．５以下とすることを特徴とする上記（４）に記載のＮＤフィルタの製造方法。
（６）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、該絞り羽根により形成された開口内の少なくとも一部に配置される光量調整のためのＮＤフィルタとを備えた光量絞り装置において、
前記ＮＤフィルタが、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の製造方法により製造されたＮＤフィルタによって構成されていることを特徴とする光量絞り装置。
（７）光学系と、該光学系を通過する光量を制限する上記（６）に記載の光量絞り装置と、該光学系によって形成される像を受ける固体撮像素子を有することを特徴とするカメラ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について説明する。
本実施形態において、濃度分布を有するＮＤフィルタの製造に際しては、蒸着方法・スパッタリング法等の真空成膜法・インクジェットプリンティング法・スプレー法等による膜生成法を使用する。その手順は、まずＮＤフィルタにおける濃度変化パターンを形成するため、網点状マスクを膜生成源（蒸着源・インクジェットヘッド・スプレーガン）とＮＤフィルタのプラスチック基材の間にセットし、まず第１層から最表層より手前まで成膜する。その後、網点状マスクをセットしないで最表層を成膜する。このようなプロセスにより、高画質化に対応可能な濃度可変タイプ（グラデーションタイプ）のＮＤフィルタを作成することが可能となる。
【００１２】
具体的には、例えば膜生成法として真空蒸着法用い、プラスチック基板上に網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的に、または無段階的に変化するように形成された網点状マスクを、プラスチック基板より１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で浮かせセットし、少なくとも２種類以上の膜を使用して第１層から最表層手前まで、段階的あるいは連続的に膜厚が変化する膜を成膜する。
【００１３】
例えば、真空蒸着法を用いる場合には、基板の成膜側に例えば図２または図３に示すような網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的または無段階的に変化するマスクを設けることにより、これらの位置関係等から、膜厚分布の異なる膜が上記基板上に成膜されることになる。
【００１４】
このような膜厚分布の変化は、上記したように網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的または無段階的に変化する等のマスク形状や、基板とマスクとの距離等によって異なったものになる。したがって、上記マスクにおける網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離や、あるいは基板とマスクとの距離等を調整することにより、基板上に任意の膜厚分布を有するものを成膜することが可能となる。ここで、膜厚が増加すると言うことは、膜の濃度が濃くなり透過率が下がることを意味しており、したがって任意の膜厚分布を得ることとは、言い換えれば本発明が課題とする、任意のグラデーション濃度分布を得ることが可能となることを意味している。
【００１５】
以上のように、段階的あるいは連続的に膜厚が変化する膜を成膜した後、網点状マスクを使用しないで膜の可視域の波長域で屈折率ｎが１．５以下からなる一定膜厚の最表層を、光学膜厚（ｎ×ｄ）で１／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍの条件で成膜することにより、反射特性も改善することができるものである。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
実施例１においては、まず、材質厚７５μｍのプラスチック基材（以下、ＰＥＴ基材と記す）上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質としては、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００１７】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で一定膜厚に成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは、可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
【００１８】
以上の様に、第１層から最表層まで成膜した後、１１０℃の温度で１時間、空気中で熱処理を行った。１１０℃を選んだのは、１００℃未満では環境安定性の効果が不十分であり、１３０℃を超えると基材の熱的劣化を生じて膜にクラックが発生する等問題が発生する。したがって、熱処理の温度は、１１０℃から１３０℃の間が適当である。
【００１９】
濃度（Ｄ）と透過率（Ｔ）の関係はＤ＝Ｌｏｇ10１／Ｔ＝−Ｌｏｇ10Ｔの関係がある。
ここで重要なのは、網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離及び、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄである。網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離により所望の濃度パターンを得ることができることから、これらを必要に応じて、随時選べば良い。
【００２０】
また、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは１ｍｍから５０ｍｍが適当である。
距離ｄが１ｍｍより小さいとＰＥＴ上に形成される濃度パターンが網点状になり、濃度の高い部分と全く蒸着されないＰＥＴ基材の部分が形成されてしまい、本発明の課題である、画質の向上が達成できない。これは、画質向上には濃度が徐々に変化するパターンが良いのであるが、濃度差の大きい部分が形成されてしまうためである。これに対して、距離ｄが５０ｍｍより大きい場合、膜の回り込みが大きくなり、マスクのＰＥＴ基材に形成される濃度パターンが均一化されてしまい、良好な濃度変化が得られなくなる。
【００２１】
環境安定性を調べるため、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、その差が０．２％以下とほとんど差は見られなかった。参考として、熱処理を行わないものを同様な環境試験を行い、試験前後での透過率を測定すると２％前後増加していた。
【００２２】
このような現象が起きる要因としては、真空蒸着時の基板温度が低いことがあげられる。
膜の封止密度は成膜時の基板温度が大きく影響し、温度が低いと封止密度が低くなり、水分・酸素等を透過しやすく、そのため吸収膜であるＴｉxＯy自体の酸化が促進されること、及びそれを保護するＡｌ2Ｏ3膜等の誘電体膜の保護効果が少ないこと、の両方の影響から透過率が上昇するものと考えられる。上記した熱処理を行うと環境安定性が向上するのは、“エージング効果”であると考えられる。
【００２３】
以上のように第１層から最表層まで成膜した後、図４（ａ）のようなパターンを作製して、略三角形状のＮＤフイルターとして切りぬき、その後、図１に示すようにこのＮＤフイルター１を絞り羽根２に貼った状態として、光量絞り装置に用いる。絞り装置は、図８を用いて説明したものと同様のもので、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を備えている。フィルター１枚は図４（ｂ）のようになっていて、０が端面部でそこからＸ1Ｘ2Ｘ3までが濃度変化領域である。Ｘ3からＸ4は最も濃い均一濃度が形成されている。Ｘ4からＸ5はフィルターを羽根に接着するための接着領域である。
【００２４】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図９、図１０に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図１１、図１２に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図１３、分光反射率は、図１４に示すようになった。
【００２５】
［実施例２］
実施例２においては、まず、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図３に示す連続的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００２６】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
【００２７】
以上の様に、第１層から最表層まで成膜した後、１１０℃の温度で１時間、空気中で熱処理を行った。１１０℃を選んだ理由は実施例１と同様である。
また、網点状マスクの孔径と孔の中心間の距離により所望の濃度パターンを得る９９ことができることから、これらを必要に応じて、随時選べば良いこと、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは１ｍｍから５０ｍｍが適当であること、等についても実施例１と同様である。
また、環境安定性を調べるため、実施例１と同様に、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【００２８】
以上のように第１層から最表層まで成膜した後、図５（ａ）のようなパターンを作製して、略三角形状のＮＤフイルターとして切りぬき、その後、図１に示すようにこのＮＤフイルター１を絞り羽根２に貼った状態として、図８に示したような光量絞り装置に用いる。フィルター１枚は図５（ｂ）のようになっていて、０が端面部でそこからＸ1Ｘ2Ｘ3までが濃度変化領域である。Ｘ3からＸ4は最も濃い均一濃度が形成されている。Ｘ4からＸ5はフィルターを羽根に接着するための接着領域である。
【００２９】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図１５、図１６に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図１７、図１８に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図１９、分光反射率は、図２０に示すようになった。
【００３０】
［実施例３］
実施例３においては、まず、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により図７に示す膜構成のうち、第１層から最表層手前までを、つぎのようにして形成した。
本実施例においては、網点状マスクは図３に示す連続的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３１】
つぎに、網点状マスクを外し、最表層を光学膜厚ｎ×ｄ（ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で、１／４λ λ：５４０ｎｍの条件で成膜した。この最表層の膜の屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下のものを選んだ。具体的には、ＭｇＦ2を使用した。
本実施例では、実施例１及び実施例２におけるその後の空気中での熱処理を行わなかった。
【００３２】
環境安定性を調べるため、前記プラスチックＮＤフィルタを６０℃８５％２４０時間の放置試験を行い、試験前後での透過率を測定すると、１．０％から３．０％ほど上昇していた。
環境試験前後での変化が大きい理由として、真空蒸着時の基板温度が低いことが挙げられる。膜の封止密度は成膜時の基板温度が大きく影響し、温度が低いと封止密度が低くなり、水分、酸素等を透過し易く、そのため吸収膜であるＴｉxＯy自体の酸化が促進されること、及びそれを保護するＡｌ2Ｏ3膜等の誘電体膜の保護効果が少ないことの両方の影響から透過率が上昇する。
通常、ガラス基板を用いる場合、基板温度は２００℃から２５０℃、望ましくは３００℃前後まで加熱して成膜する。
しかし、今回の様に基板がプラスチックの場合、基板が熱収縮を起こさない温度で成膜する必要が有り、その基板温度は１５０℃未満に制約される。
【００３３】
本実施例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図２１、図２２に示すようになった。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図２３、図２４に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図２５、分光反射率は、図２６に示すようになった。
【００３４】
（比較例１）
比較例１においては、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により第１層から第９層の最表層までの全層を段階的に各膜厚を変化させて図７に示す膜構成を、つぎのようにして形成した。
本比較例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３５】
本比較例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図２７に示すようになった。この図２７に示されるように最表層も含めて段階的に各膜厚を変化させると、反射率の増大が起こり、画質の劣化として“ゴースト”“フレア”現象が発生する。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図２８、図２９に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図３０、分光反射率は、図３１に示すようになった。
【００３６】
（比較例２）
比較例２においては、材質厚７５μｍのＰＥＴ基材上に、真空蒸着法により第１層から第９層の最表層までの全層を段階的に各膜厚を変化させて図７に示す膜構成を、つぎのようにして形成した。
本比較例においては、網点状マスクは図２に示す段階的に変化するものを使用し、図６の様にセットした。
また、膜生成法として、膜厚を比較的容易に制御でき、かつ可視域の波長域で散乱が非常に小さいことから、真空蒸着法を選択した。
また、基材の材質は、耐熱性（ガラス転移点Ｔｇ）が高く、可視域の波長域で透明性が高く、また吸水率が低い、ＰＥＴを選択した。
その際、ＰＥＴ基材とマスクとの距離ｄは、３０ｍｍとした。
【００３７】
本比較例において、距離（Ｘ）と第１層〜第８層及び第９層（最表層）における膜厚との関係は、図３２に示すようになった。この図３２に示されるように最表層も含めて連続的に各膜厚を変化させると、反射率の増大が起こり、画質の劣化として“ゴースト”“フレア”現象が発生する。
また、距離（Ｘ）と透過率、距離（Ｘ）と反射率の関係は図３３、図３４に示すようになった。
さらに、分光透過率は、図３５、分光反射率は、図３６に示すようになった。
【００３８】
以上説明したように、第１層から最表層手前まで、段階的あるいは連続的に膜厚を変化させ、最表層の膜厚のみは、屈折率ｎは可視域の波長域で１．５以下の膜を使用し、光学膜厚で１／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍに一定値することにより、反射率を低減させることが可能となる。
【００３９】
通常、単層膜の反射防止条件は使用波長をλとすると、光学膜厚で１／４λの時である。
膜の屈折率ｎは、小さい方が反射率は低減する。
今回の場合、第１層から最表層手前までの各々の膜厚が段階的あるいは連続的に変化する場合、最表層の最適膜厚は、光学膜厚 ｎ×ｄで １／４λ λ＝５００ｎｍから６００ｎｍが適当である。この範囲から外れると反射率が上昇してくる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、光の散乱による画質の劣化が生ぜず、高画質化に対応することが可能となる低コストのグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタの製造方法、並びにこの製造方法により製造されたＮＤフィルタを有し光量の均一性の向上を図ることができる光量絞り装置及びカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で得られたグラデーションＮＤフィルタを絞り羽根に取り付けた状態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例１に用いられる段階的に変化させた網点状マスクを示す図。
【図３】本発明の実施例２に用いられる段階的に変化させた網点状マスクを示す図。
【図４】本発明の実施例１におけるフィルタ製造の際のプレス抜き状態を説明する図であり、（ａ）は略三角形状の切りぬきパターンを示す図、（ｂ）は切りぬかれた略三角形状のＮＤフィルタの構成を示す図。
【図５】本発明の実施例２におけるフィルタ製造の際のプレス抜き状態を説明する図であり、（ａ）は略三角形状の切りぬきパターンを示す図、（ｂ）は切りぬかれた略三角形状のＮＤフィルタの構成を示す図。
【図６】本発明の実施例及び比較例を説明するためのＰＥＴ基材とマスクのセット方法の概略図。
【図７】本発明の実施例及び比較例を説明するための蒸着ＮＤフィルタの膜構成を示す図。
【図８】本発明を説明するための絞り装置を有する撮影装置の概略図。
【図９】本発明の実施例１における膜厚変化特性図。
【図１０】本発明の実施例１における膜厚変化特性図。
【図１１】本発明の実施例１における透過率特性図。
【図１２】本発明の実施例１における反射率特性図。
【図１３】本発明の実施例１における分光透過率を示す図。
【図１４】本発明の本発明の実施例１における分光反射率を示す図。
【図１５】本発明の実施例２における膜厚変化特性図。
【図１６】本発明の実施例２における膜厚変化特性図。
【図１７】本発明の実施例２における透過率特性図。
【図１８】本発明の実施例２における反射率特性図。
【図１９】本発明の実施例２における分光透過率を示す図。
【図２０】本発明の実施例２における分光反射率を示す図。
【図２１】本発明の実施例３における膜厚変化特性図。
【図２２】本発明の実施例３における膜厚変化特性図。
【図２３】本発明の実施例３における透過率特性図。
【図２４】本発明の実施例３における反射率特性図。
【図２５】本発明の実施例３における分光透過率を示す図。
【図２６】本発明の実施例３における分光反射率を示す図。
【図２７】比較例１における膜厚変化特性図。
【図２８】比較例１における透過率特性図。
【図２９】比較例１における反射率特性図。
【図３０】比較例１における分光透過率を示す図。
【図３１】比較例１における分光反射率を示す図。
【図３２】比較例２における膜厚変化特性図。
【図３３】比較例２における透過率特性図。
【図３４】比較例２における反射率特性図。
【図３５】比較例２における分光透過率。
【図３６】比較例２における分光反射率。
【符号の説明】
１：ＮＤフィルター
２：絞り羽根
８０６Ａ，８０６Ｂ，８０６Ｃ，
８０６Ｄ：撮影光学系８０６を構成するレンズ
８０７：固体撮像素子
８０８：ローパスフィルター
８１１：ＮＤフィルター
８１２，８１３：絞り羽根
８１４：絞り羽根支持板
Claims (7)
- 基板上に少なくとも２種類以上の膜を成膜してＮＤフィルタを製造するに際し、最表層以外の膜を連続的に膜厚が変化するグラデーション濃度分布を形成するための網点状のパターンを有するマスクを前記基板との距離が１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定した状態で成膜する工程と、最表層の膜を前記マスクを用いずに成膜する工程とを有することを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。
- 前記網点状のパターンを有するマスクは、該網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が、段階的または無段階的に変化するマスクであることを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルタの製造方法。
- 前記最表層以外の膜に引き続いて前記最表層の膜を成膜した後に、成膜された前記基板を１００℃から１３０℃の温度で空気中で熱処理する工程を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＮＤフィルタの製造方法。
- 前記最表層の膜を、光学膜厚ｎ×ｄ（但し；ｎは屈折率、ｄは機械膜厚）で１／４λ（λ＝５００ｎｍから６００ｎｍ）の一定膜厚に成膜することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＮＤフィルタの製造方法。
- 前記屈折率ｎを、可視域の波長域で１．５以下とすることを特徴とする請求項４に記載のＮＤフィルタの製造方法。
- 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、該絞り羽根により形成された開口内の少なくとも一部に配置される光量調整のためのＮＤフィルタとを備えた光量絞り装置において、
前記ＮＤフィルタが、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたＮＤフィルタによって構成されていることを特徴とする光量絞り装置。 - 光学系と、該光学系を通過する光量を制限する請求項６に記載の光量絞り装置と、該光学系によって形成される像を受ける固体撮像素子を有することを特徴とするカメラ。
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