JP4148139B2 - 光学フィルタ、この光学フィルタの製造方法およびこの光学フィルタを用いた光学装置ならびにこの光学フィルタの収納構造 - Google Patents

Description

本発明は、一つ以上の光学板からなる光学フィルタと、この光学フィルタの製造方法およびこの光学フィルタを用いた光学装置ならびにこの光学フィルタの収納構造に関するものである。

ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置には、光学ローパスフィルタ等の各種光学フィルタが用いられており、この光学フィルタは、赤外線等の不要な波長光を除去したり、光学的疑似信号を濾波する役割を担っている。このような光学フィルタの構成としては、例えば光学ローパスフィルタを例にとると、水晶複屈折板や赤外線カットガラス板等を所望の濾波特性に応じて適宜組み合わせた構成のものが多用されている。さらに、近年においては用途によって単板に光学干渉膜を形成した構成も用いられている。このような光学フィルタの製造は、複数板の組み合わせ構成の場合、従来は組み合わせる光学板を小割りした状態で接着剤により個々に張り合わせていた。

しかし、最近では、例えば、小割り切断する前段階のウェハの状態で、要求される濾波特性に応じた必要な構成部材の張り合わせを行った後、個々の光学フィルタに小割り切断するいわゆる多数個取り工法が発案され（例えば、特許文献１参照）、実用化されている。このような製造方法により、製造コストの低減を実現していた。

一方、このような多数個取り工法による光学フィルタはその切断された稜部分が鋭利な状態である。この稜部分は微視的に見た場合、割れ、欠けが発生した状態となることも多く、光学板の一部がさらに欠けたり、割れたりする可能性もある。こうした場合、この割れ片や欠け片が光学板の主面すなわち光学情報透過面に付着し、光学的な異物となり、このような異物はＣＣＤ等の撮像素子に捕捉されてしまい、ビデオ出力した際の画質悪化の原因となる。

また、稜部の鋭利な状態は他の部材を切削することがあり、このような切削くずが光学的な異物となることもある。例えば、光学フィルタは樹脂ケースに収納梱包され顧客に納品されることが多いが、収納ケース内での遊動により稜部分が樹脂ケース内壁を切削し、この切削くずが光学板の主面に付着することもある。このような遊動を防止する観点から、光学フィルタの側面を支持固定したり（例えば、特許文献２参照）、あるいは光学フィルタを粘着シートで固定する（例えば、特許文献３参照）構成が開示されている。しかしながら、ケースから取り出すなど、光学フィルタを個別に移動する際にケースと接触し光学的異物が発生することもある。

こうした光学的異物対策として、光学フィルタに形成される稜に対し直線的な斜面を形成する面取り構成が開示されている（例えば、特許文献４参照）。このような面取り構成においては、鋭利ではないにしろ、依然として稜が形成される構成であるため、この稜部分に割れ、欠けの発生することがあったり、前述のように樹脂ケースからの切削くずが生じることがあった。

近年さらに、ビデオカメラ等撮像装置の小型化が進み、これに伴いＣＣＤの前面に配置される光学フィルタとの距離も短くなっており、このような場合、光学フィルタ主面に付着した光学的異物は画像上の欠陥としてさらに顕在化することになり、ビデオ出力された画質を悪化させる原因となる。
特開平９−４３５４２号公報 特開２０００−２３８８７７号公報 特開２００１−２１６７号公報 実用新案第２５０８１７６号公報

本発明はこうした最近の技術動向に鑑み、光学フィルタに発生する光学的異物をさらに極力抑制できる高品質な光学フィルタおよびこうした光学フィルタを製造する方法を提供するとともに、こうした光学フィルタの品質を維持することのできる収納構造を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、光学フィルタに形成される面取りを曲率面取りとすることにより、稜の形成を少なくし、光学的異物の発生を極力抑制するもので、次の構成により解決できる。

まず、本発明の光学フィルタは、単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、当該光学フィルタの一主面側の稜に曲率面取りが施され、当該光学フィルタの側面側の稜に曲率面取りが施され、上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする。または、単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、当該光学フィルタの両主面側の稜に曲率面取りが施され、当該光学フィルタの側面側の稜に曲率面取りが施され 上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする。または、単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、当該光学フィルタの両主面側の稜に曲率面取りが施され、上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、一方の主面側の面取り量が他方の主面側の面取り量より小さいことを特徴とする。

ここで、主面側の稜の面取りとは、主面側に形成されている稜（主面を囲む辺）を面取りすることをいい、この面取りが施された結果、光学フィルタは主面と側面にわたって研削される。また、側面側の稜の面取りとは、隣り合う側面の間に形成されている稜を面取りすることをいい、この面取りが施された結果、光学フィルタは側面が研削される。

また、ここでいう面取り量とは、所定の面取り幅かつ曲率に規定される量であり、これにより研削された光学フィルタの量と定義する。

本発明によれば、主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいので、稜を形成しないことにより光学的異物の発生を極力抑制するとともに、主面側の面取り幅を小さくすることにより、主面の実質的な光学情報透過エリアを広く確保でき、特にビデオカメラ等の撮像装置の小型化が急速に進んでいる最近においては画質低下抑制に大きく寄与する。

また、本発明によれば、一方の主面側の面取り量が他方の主面側の面取り量より小さいので、光学フィルタの表裏の判別が、その曲率の相違によって判断できるので、視覚のみならず、触覚によっての可能となる。また、画面認識装置を用いて行うことも可能である。

また、本発明によれば、光学フィルタの側面側の稜が曲率面取りされているので、従来発生していた光学板の割れ、欠けが大きく抑制され、またケース等の他との接触により発生していた切削クズも抑制でき、全体として光学的異物の発生が抑制される。よって、このような光学的異物が光学フィルタの主面に付着することがなくなる。

また、曲率面取りを一主面にのみ形成する場合は、光学ウェハを所定の濾波特性が得られるように張り付けた状態から、個々の光学フィルタに小割り切断する際に、ダイシングブレードの形状を工夫することにより当該面取りが容易となる。なお、前述のとおり、ＣＣＤと光学的異物の距離が短いほど画質悪化が顕在化する。従って、曲率面取りを一主面に施した場合は、光学的異物発生の抑制効果のある曲率面取りが施された主面を撮像素子側に設置することが好ましい。なお、両主面に曲率面取りを施した構成とすれば、このような設置方向の区別をする必要がなくなる。

次に、上記曲率面取りが光学フィルタを構成する各光学板に施されている構成においては、個々の光学板毎に面取り形成をする必要がある。こうした構成としては、上記の光学フィルタの曲率面取り構成と同様である。

すなわち、当該各光学板の少なくとも側面側の稜に曲率面取りが施されていることを特徴とする。この曲率面取りは、各光学板の一主面側の稜に施されていてもよいし、各光学板の両主面側の稜に施されていてもよいし、各光学板の側面側および一主面側の稜に施されていてもよいし、あるいは各光学板の側面側および両主面側の稜に施されていてもよい。

これらの構成においても、光学的異物の発生を極力抑制することができる。

以上の構成からなる光学フィルタの製造方法は、複数の光学板に切断可能な１枚以上の光学ウェハを積層することにより積層光学ウェハを形成した後、その積層光学ウェハを分割面が互いに平行となるダイシングブレードを用いて小割切断する工程と、積層光学ウェハを曲率面取りすべき稜の位置をその曲率に対応する曲面を有する曲面ブレードを用いて曲率面取りする工程とを有することを特徴とする。この構成においては、小割切断する工程と曲率面取りする工程は、その順序は問わず、どちらを先行してもよい。

光学フィルタの両面に対し曲率面取りを形成する場合は、一面側に所定間隔で曲面部を有するブレードで曲率面取りを行い、その後表裏逆転させて固定し、必要な位置合わせの後、曲率部形成と小割り切断を行えばよい。小割り切断に用いるブレードは、例えば円板状のダイシングブレードを用い、高速回転により切断を行う。

また、その他の製造方法は、積層光学ウェハを形成した後、その積層光学ウェハの分割面が互いに平行となるダイシングブレード部と曲率面取りすべき稜の曲率に対応する曲面を有する曲面ブレード部を備えたブレードを用いて、積層光学ウェハをダイシングブレード部で小割切断し、その後小割切断された積層光学ウェハの稜を曲面ブレード部で曲率面取りすることを特徴とする。

このような製造方法において上記ブレードを用いることにより、小割り切断、光学フィルタの稜に対する曲率面取りを施す工程を連続的に行なうことができ、効率的である。

また、別の製造方法は、積層光学ウェハを形成した後、その積層光学ウェハを分割面が互いに平行となるダイシングブレードを用いて小割切断し、この小割切断された積層光学ウェハの稜を、その曲率面取りすべき曲率に対応する研削曲面が対向位置に配置された研削手段によって研削することにより曲率面取りすることを特徴とする。

この対向位置に配置された研削面を同一の曲率にすることも、あるいは、異なる曲率にすることもできる。研削面の間隔も、光学フィルタの厚みに合わせた構成とした場合には、一度の工程で２つの稜を曲率面取りできる。また、研削面の間隔に幅をもたせた構成とした場合には、光学フィルタの厚みは一律でなくてもよく、種々の厚さの光学フィルタに対応できる。

更に、本発明の光学フィルタの収納構造は、上記の光学フィルタを収納する構造であって、光学フィルタを収納する凹部を有するとともに、その凹部内周面にその側面と底面にわたって斜面が形成されてなる収納ケースを備え、この斜面に当該光学フィルタの曲率面取りされた部分が当接した状態で収納されることを特徴とする。

この収納構造によれば、光学フィルタはその曲率面取り部分が収納ケースの斜面部分に当接した状態で保持されるが、この場合、光学フィルタが曲率面取りされているので、光学フィルタの稜部分が接触するような鋭利な状態で当接することがなく、光学的異物の発生を抑制することができる。

更にまた、本発明の光学装置は、撮像素子と、この撮像素子を収容するパッケージを備えているとともに、このパッケージには開口部が形成され、この開口部には、上記した光学フィルタが当該開口部を塞ぐように設けられてなることを特徴とする。

以上の構成の光学装置は、光学フィルタによってパッケージの開口部が塞がれた構成となっており、この光学フィルタは本来の光透過部材の機能をもち、かつパッケージの封止機能も備えることとなる。この光学フィルタは主面側および／または側面側に曲率面取りが施された構成であるから、上記したように、光学フィルタ自体のカケ等が生じにくく、光学フィルタがパッケージを切削することもないので光学的異物の発生が殆どない。

光学フィルタに発生する光学的異物をさらに極力抑制できる高品質な光学フィルタおよびこうした光学フィルタを製造する方法を提供するとともに、こうした光学フィルタの品質を維持することのできる収納構造を提供することが可能となる。

まず、本発明による光学フィルタの実施の形態について、光学ローパスフィルタを例にとり図面を参照して説明する。図１は本発明の光学フィルタの実施の形態を示す側面図である。

図２は、図１における矢符ＲＡが示す部分の拡大図である。

光学ローパスフィルタ１０は、水晶複屈折板１１と１／４波長板１２と水晶複屈折板１３とを順に重ね合わせた構成である。水晶複屈折板１１、１３は、水晶の複屈折効果により入射光を常光線と異常光線に光分離して出射光とするもので、その光分離方向、分離幅は所定のパラメータにより適宜調整することができる。このように、水晶複屈折板等を適宜組み合わせることにより光学ローパスフィルタが構成される。水晶複屈折板１１は例えば水平方向に光線分離するよう設定されており、入射した光を水晶の複屈折効果により水平方向に分離する機能を有する。また水晶複屈折板１４の光入射面（主面）には、光反射防止コート１４が形成されている。光反射防止コート１４は、詳細に図示していないが、酸化金属膜等からなる誘電体薄膜を多層積層することにより形成される。一方、水晶複屈折板１３は例えば９０度方向に光線分離するよう設定されており、入射した光を水晶の複屈折効果により９０度方向に分離する機能を有する。また水晶複屈折板1３の光出射面（主面）には、赤外線カットコート１５が形成されており、この赤外線カットコート１５についても、詳細に図示していないが誘電体薄膜の多層積層することにより形成される。

この水晶複屈折板１３の光出射面（主面）の周囲には、曲率面取り部１３ａ，１３ｂが形成されている。この曲率面取りは、図１，図２に示すように稜部分が曲率を持った状態で面取りされた構成であり、主面側の稜の面取りにおいては、所定の曲率のもとで、主面側の面取り量を側面側の面取り量より小さくした構成としている。すなわち、図２に示すように主面側の面取り幅ｔ２は側面側の面取り幅ｔ１より小さくなる。このような構成により、通常の直線的な面取りに比較して稜を形成しない構成であるので、光学フィルタが割れたり、欠けたりすることによる光学的異物の発生が少なくなるとともに、稜部分が梱包ケース等を切削することによる光学的異物の発生を極力抑制することができる。そしてさらに主面側の面取り幅を小さくすることにより、主面の実質的な光学情報透過エリアが広く確保できるので光学情報の損失を減少させることができる。特に最近においてはビデオカメラ等の撮像装置の小型化が急速に進んでいる状況に対応でき、本発明は画質低下を抑制することができる。

以上の本実施の形態は、一主面にのみ曲率面取りした構成を説明したが、図３に示す光学ローパスフィルタ３０のように、両主面を曲率面取りした構成も含む。この光学ローパスフィルタ３０は、複屈折板３１、赤外線カットフィルタ板３２、位相差板３３、複屈折板３４を順に重ね合わせ、この光学ローパスフィルタ３０の両主面に位置する複屈折板３１、３４に曲率面取りを施し、曲率面取り部３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂが形成された構成である。

また、図４および図５に示す光学ローパスフィルタ４０、５０は、それぞれ単数の光学板４１、５１からなる。光学ローパスフィルタ４０は、一主面側に曲率面取り部４１ａ，４１ｂが形成された構成であり、光学ローパスフィルタ５０は、両主面側に曲率面取り部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが形成された構成である。

さらに、図６に示すように、光学板６１、６２を２枚重ね合わせることにより、光学ローパスフィルタ６０が形成されており、両主面側に曲率面取り部６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂが形成された構成としてもよい。

また、図７に示すように、光学板７１、７２、７３を３枚重ね合わせることにより、光学ローパスフィルタ７０が形成されており、各光学板７１、７２、７３の両主面側に曲率面取り部７１ａ…７１ｄ、７２ａ…７２ｄ、７３ａ…７３ｄが形成された構成としてもよい。

さらにまた、図８に示す光学ローパスフィルタ８０は、図４、図５同様、単数の光学板８１からなり、側面側に曲率面取りが施されており、曲率面取り部８１ａ…８１ｄが構成されている。主面側は糸面取り部８２ａ…８２ａが形成されている。

このように側面側に曲率面取り施された構成として、図９に示すように、主面側にもさらに曲率面取りが施された構成がある。この光学ローパスフィルタ９０は、単数の光学板９１からなり、側面側には曲率面取り部９１ａ…９１ｄ、主面側には曲率面取り部９１ｅ…９１ｈがそれぞれ施されることにより、光学ローパスフィルタ９０は全面にわたっていかなる稜も存在しない構成となり、接触によるダメージが最も少ない構成といえる。

なお、本発明の単数または複数の光学板からなる光学フィルタの構成では、図示はしていないが、側面および一主面側に曲率面取りが施された構成であってもよい。

また、本発明の光学フィルタは、いずれの構成においても、必要に応じて光学板の主面に赤外線カットコートや光反射防止コート等を形成してもよい。

さらに、本発明の光学フィルタは、光学的異物の発生を抑制するために、接触時の衝撃を少なくするよう、光学フィルタをその形状の観点から創案したものであるが、さらに、光学的異物の発生が起りにくいような面とされるようその素性も光学的異物の発生要因として考えられるので、必要に応じて適宜こうした面の素性を考慮して適用されることが好ましい。

また、図１乃至図１１に示す光学フィルタの構成に示されているように、曲率面取りを行なった際、側面に平坦部が形成されるか、あるいは残存させるようにすることが望ましい。この根拠について、側面全面をラウンド形状とした場合との比較において説明する。まず、外形寸法の測定時にはマイクロメータ等が用いられるが、この測定において、側面全面をラウンド形状とした場合、その外形寸法の測定がしにくいが、側面に平坦部がある形状では測定がしやすいという利点がある。さらに、側面全面をラウンド形状とした場合には、曲率面取り工程や研削工程において用いるダイヤモンドホイールは、ワーク（光学板）の厚みに応じてＲ寸法の異なるものを準備する必要がある。これに対し平坦部がある形状では、ワーク（光学板）の厚みに差があっても、これらに用いることができるＲ寸法のダイヤモンドホイールを一つ用意することで流用でき、製造に用いるツールに幅をもたせることができる。

また、曲率面取り幅を変化させることによって、複屈折板に入射した光線が分離する方向を明示する形態とすることも可能である。

例えば、図１０に示すように光学フィルタ１００では、対向する辺の稜を曲率面取りした曲率面取り部１０４、１０５を曲率面取り部１０３より大きくすることにより（ｔ４＝ｔ５，ｔ４＞ｔ３）、分離する方向を明示することができる。さらに、図１１に示すように光学フィルタ１１０では、一辺の稜を大きく曲率面取りした曲率面取り部１１４を曲率面取り部１１３より大きくすることにより（ｔ６＜ｔ８＜ｔ７）、分離する方向を明示することができる。

このように曲率面取り幅を変化させる構成として、図１２に示すように、主面側の稜の曲率面取りにおいて、一方の主面側の面取り量が他方の主面側の面取り量より小さい光学フィルタ１２０とすることも可能である。本実施形態では、各主面を囲む四方の稜がそれぞれ曲率面取りされている。以下、図面に基づいて本実施形態を説明する。

この光学フィルタ１２０は、光学板１２１の主面１２１Ａの稜の曲率面取り部１２１ａ、１２１ｂは互いに等しい曲率で面取りされている。一方、主面１２１Ｂの稜の曲率面取り部１２１ｃ、１２１ｄも互いに等しい曲率で、かつ、主面１２１Ａの稜の曲率面取り部１２１ａ、１２１ｂとは異なる曲率で面取りされている。この実施形態では、主面１２１Ａの稜の面取り幅ｓ２は主面１２１Ｂの稜の面取り幅ｓ１より小さい（ｓ２＜ｓ１）。

この光学フィルタ１２０では、光学フィルタ１２０の表裏の判別が、視覚のみならず、触覚によって可能となる。また、画面認識装置を用いて行うことも可能である。後述するコーティング工程では、一方の主面にのみコーティングを行う必要があり、この場合、表裏の判別を正確かつ容易に行うことは非常に重要となる。特に厚みの小さい光学フィルタの場合にはその判別が難しいことから、本構成のように、面取り量を一方の主面と他方の主面とで異なる量とすれば、つまり、各主面に施される曲率面取りの曲率を異なるようにすることで表裏の判断が容易な光学フィルタとなる。

次に、本発明の光学フィルタの製造方法について説明する。

最近では上記したように製造コスト引き下げの観点から多数個取り工法が多く用いられている。図１３はこのような多数個取り工法において、本発明の製造方法を適用した実施の形態を示す。

多数個取り工法においては小割り前のウェハの段階で、要求される濾波特性に応じた必要な構成部材の貼り合わせを行う。すなわち、例えば水平方向に光分離する複屈折板ウェハ８ａ上に、１／４波長板ウェハ８ｂ、垂直方向に光分離する複屈折板ウェハ８ｃを順に接着することにより、光学フィルタウェハ８を得ることができる。

次に、この光学フィルタウェハ８を支持台９上に例えば接着剤により仮固定した状態で、ブレード１４０によって所定の小割り切断を行う。この小割り切断に用いるブレード１４０は円板状のダイシングブレードである。このブレード１４０は、図１３に示すように断面で見て細幅をなし、平面形状を円環状とする平行切断部１４１と、その円環内側部分に形成された曲面部１４２ａを有する面取りブレード部１４２を備える。この曲面部１４２ａは上記光学フィルタの稜部分を所定の曲率で面取りするために当該曲率に対応した曲面が形成されている。このようなブレード１４０を高速回転（矢符Ｒ１）させながら、曲面部１４２ａの端部近傍深さまで切り込み（矢符Ｙ１）、光学フィルタウェハ８をマトリクス状に切断する。これによりウェハの切断面が光学フィルタ１０の側面となり、さらに光学フィルタ１０の一方の主面側に曲率面取り部１３ａが形成される。その後、接着剤を溶解し、個々の光学フィルタ１０に分離する。なお、この曲率面取り形状はブレード１４０の曲面部１４２ａの形状により制御することができる。

また、例えば図２に示すように、主面側の稜の面取りにおいて、主面側の面取り幅を側面側の面取り幅より小さくする場合は、曲面部１４２ａの形状において、ブレード１４０の径方向の寸法を相対的に長くし、全体として曲面部１４２ａを平行切断部１４１に沿って鋭利な形状とする。

図１４は、本発明の光学フィルタの製造方法の他の実施形態を説明するための図である。

この実施形態では、図１４に示すように２種類のブレードを用いることによる段階的な切断方法が適用されている。

まず、先の実施形態と同様に、小割り前のウェハの段階で、要求される濾波特性に応じた必要な構成部材の張り合わせを行う。すなわち、水平方向に光分離する複屈折板ウェハ８ａ上に、１／４波長板ウェハ８ｂ、垂直方向に光分離する複屈折板ウェハ８ｃを順に接着することにより、光学フィルタウェハ８を得ることができる。

次に、この光学フィルタウェハ８を支持台９上に接着剤により接着した状態で、平板ブレード１３２によって所定の小割り切断を行う。小割り切断に用いるブレードは円板状のダイシングブレードであり、図１４に示すように、断面で見て細幅の平行切断部のみからなる構成である。さらに、光学フィルタ１０の稜部分を面取り用ブレード１３１により所定の曲率で面取りする。この工程で用いる面取り用ブレード１３１は当該曲率に対応した曲面が形成されている。その後、接着剤を溶解して支持台９から各光学フィルタ１０を分離する。

この製造方法では、小割り切断後、曲率面取りを行ったが、先に面取り用ブレード１３１により曲率面取りを行い、その後平板ブレード１３２によって小割り切断を行ってもよい。

また、これらブレードの間隔を予め固定しておき、必要な高さ調整（切り込み深さ調整）を行った後、所定の間隔で平行切断することも可能である。

さらにまた、同種類のブレードが平行に配置されたマルチブレードにより切断を行ってもよい。

本実施形態では、光学フィルタの一面にのみ曲率面取りする場合を説明したが、図３、５、６、７、９に示すような光学フィルタあるいは光学板の両主面に面取り部が形成された構成の光学フィルタを製造する場合、例えば図１４に示す製造方法で用いた面取り用ブレード１３１で光学フィルタウェハ８を一部切断することにより一主面に対し曲率面取りを行い、その後光学フィルタウェハ８の表裏を反転させて接着固定し、必要な位置決めを行った後、図１３で用いたブレード１２０にて切断並びに曲率面取りを行う方法が実施できる。

以上の製造方法において、光学フィルタの稜の曲率面取りを行う場合、図１５に示す研削ツール５を使用することもできる。この研削ツール５は、光学フィルタ１の稜を曲率面取りするためのダイヤモンドホイールが断面形状をＵ字型とする溝面を形成しており、対向する曲面５ａ，５ｂが研削すべき所定の曲率とされた構成となっている。この研削ツール５では、同一の曲率を有する研削面とされている。

研削工程においては、光学フィルタ１の所定の面をこの曲面５ａあるいは５ｂに当接させて研削を行う。光学フィルタ１を矢符Ｘ１の方向に移動することが可能であり、光学フィルタ１の厚さはこの移動可能な距離までの種々の幅に対応でき、曲率面取りすべき光学フィルタ１の厚さに幅ｂを持たせることができる点で汎用性がある。

また、対向する曲面の曲率を変化させたい場合は、図１６に示すように、曲面６ａ，６ｂの曲率を異なるものとする研削ツール６を用いればよい。この場合も、図１５と同様な方法で研削を行うことができる。

また、図１５あるいは図１６に示すように、光学フィルタを移動させて、一つの稜を順に曲率面取りを行うのではなく、両主面の稜を同時に曲率面取りする場合は、例えば、図１７に示す研削ツール７を用いることができる。この研削ツール７は、図１５あるいは図１６同様、断面形状をＵ字型とする溝面を形成するダイヤモンドホイールによって形成されている。この研削ツール７は、曲率面取りすべき光学フィルタを嵌め込み可能な幅とされる点が研削ツール５，６と異なる。光学フィルタ１にこのＵ字型の研削曲面が矢符Ｙ２の方向に移動して嵌め込まれ、曲率面取りが施されるようになっている。この研削ツール７を用いた場合、両主面の曲率面取りが同時にでき、作業効率がよい点で優れている。

以上、図１３乃至図１７に示した方法により、小割り切断、外周の加工（曲率面取り）の工程を終了した光学フィルタは、洗浄後ウェットエッチングにより、光学フィルタ側面の粗くなった部分を平滑にする。この工程で用いられるエッチング溶液はフッ化アンモニウム、フッ化水素酸などの混合溶液である。この工程後、洗浄を行い、２次研磨工程によって主面の厚みを所定の厚さに調整する。その後さらに洗浄を行った後、ポリッシュ研磨工程によって光学フィルタの主面に鏡面を形成する。そして、さらに洗浄を行った後、光学面とされる一方の主面にコーティング膜を形成する。この工程では、例えば図１２に示すように、光学フィルタの両主面側において互いに異なる曲率で曲率面取りがなされている場合、コーティングすべき主面の識別が容易であり、この点でも面取りする曲率を変化させる構成が生かされ、利点をもつ。

次に、以上説明した製造方法によって製造された本発明の光学フィルタを収納する構成について説明する。

光学フィルタは光学情報入射面が露出した状態でケースに収納されるので、光学的異物を極力排除する必要がある。図１８は光学フィルタ１５，１６が収納ケース１７に収納された収納構造を示す断面図である。

収納ケース１７には光学フィルタ１５，１６を収納すべき複数の収納凹部１７１，１７４が形成され、各収納凹部１７１（１７４）の底部周囲には斜面部１７２，１７３（１７５，１７６）が連続的に一体形成されている。光学フィルタ１５（１６）は、その一方の主面側にそれぞれ形成された曲率面取り部１５１，１５２（１６１，１６２）が、斜面部１７２，１７３（１７５，１７６）にそれぞれ当接した状態で、水平に載置されて収納ケース１７に収納される。この収納構造により、光学フィルタ１５（１６）の曲率面取り部１５１，１５２（１６１，１６２）と収納ケース１７の斜面部１７２，１７３（１７５，１７６）とは、鋭利な角を接した状態で収納されることが無く、収納ケース１７との接触による光学的異物の発生を抑制することができる。

この収納構造は、光学フィルタをその主面を上方に向けた状態とする平置きとした実施形態であるが、さらに他の構造として、図１９に示すような側面部分で立てた状態とする実施形態について説明する。

この収納構造では、上述した実施形態と同様、収納ケース２０には光学フィルタ１５を収納すべき収納凹部２１０が形成され、収納凹部２１０の底部周囲には斜面部２０１，２０２が形成されている。収納凹部２１０には、側面の稜が面取りされ、曲率面取り部１５３，１５４，１５５，１５６が形成された光学フィルタ１５が、その側面部分で立てた状態で収納される。すなわち、曲率面取り部１５３，１５４をそれぞれ収納ケース２０の斜面部２０１，２０２に当接した状態で保持する構造となっている。この収納構造においても、光学フィルタ１５の曲率面取り部１５３，１５４と収納ケース２０の斜面部２０１，２０２とは、鋭利な角を接した状態で収納されることが無く、収納ケース２０との接触による光学的異物の発生を抑制することができる。

さらに、光学フィルタ１５を安定に保持するために、押さえ板２５を収納ケース２０に係止させて固定してもよい。この押さえ板２５には、固定時に光学フィルタ１５の上部側面１５ａを押圧する押圧部２５ａが設けられている。この押圧部２５ａは曲面をなす緩衝機能を有する部材からなり、曲面形状をなす構造である。従って、押さえ板２５を収納ケース２０に固定する時に、この押圧部２５ａが光学フィルタ１５を損傷させることがない。

以上の収納構造においては、収納ケースの斜面部の構成は一定の傾きをもつ斜面でなくてもよく、例えば凹型あるいは凸型といった曲率を有する形状であってもよい。

なお、本実施の形態においては２つの収納凹部孔を有する収納ケースについて説明したが、多数の収納凹部がマトリクス状に形成された収納ケースを用いてもよいし、このような収納ケースを多段に重ね合わせた構成としてもよい。

本発明の光学フィルタは、撮像装置に適用される場合、光学フィルタは上記したように曲率面取りが施されており、稜が形成されていないことから、光学フィルタのカケ等が生じないので光学フィルタそのものからの光学的異物の発生が殆どなく、また、光学フィルタがＣＣＤ用パッケージを切削することによる光学的異物の発生を防ぐことができる。図２０および図２１はこうした本発明の光学フィルタが適用された撮像装置の実施例の概略構成図を示す。

図２０に示す撮像装置１８０は、セラミックからなるＣＣＤ用パッケージ１８５を備え、このＣＣＤ用パッケージ１８５に設けられた凹部内にはＣＣＤ１８２が搭載され、光学フィルタ１８１によって、この凹部の開口部が塞がれた構成となっている。この光学フィルタ１８１は、凹部の内側面に形成された段差１８３に載置されている。光学フィルタ１８１は、両主面側および側面側に曲率面取りが施された構成である。従って、上記したように、光学フィルタ１８１自体のカケ等が生じにくく、光学フィルタ１８１がＣＣＤ用パッケージ１８５を切削することもないので光学的異物の発生が殆どない。しかもこの光学フィルタ１８１によって凹部の開口部が塞がれた構造であるので、ＣＣＤ用パッケージ１８５の封止機能も兼ね備えた構成となっている。

また、図２１に示す撮像装置１９０の構造は、ＣＣＤ用パッケージ１９５の構造が図２０の構造とは異なる。このＣＣＤ用パッケージ１９５は、底部を構成する部材９５ｂに側壁を構成する部材９５ａが固着されて形成されており、部材９５ａの上端部がＣＣＤ用パッケージ１９５の開口部を囲むように内側に突出した突出部９５１が形成された構造となっている。光学フィルタ１８１は、この突出部９５１の内側かつ部材９５ａの側面９５２に接着剤を介して固着されており、ＣＣＤ用パッケージ１９５の封止機能も兼ね備えた構成となっている。

以上のように、ビデオカメラ等の撮像装置において、近年さらに小型化が促進されることに伴いＣＣＤと光学フィルタとの距離が短縮されるにつれ、光学フィルタに付着する光学的異物は画像上の欠陥としてさらに顕在化する。本発明の光学フィルタは、この問題を解消できる点ですぐれており、光学的異物の発生を極力排除できる構造として有益である。このような構造の光学フィルタを製造できる方法についても有益であり、またこのように製造された光学フィルタを収納する構造についても、こうした高品質の光学フィルタを品質維持できる観点から優れた構造として提供できるものである。

図１は、本発明の光学フィルタの実施の形態を示す側面図である。 図２は、図１における矢符ＲＡが示す部分の拡大図である。 図３は、本発明の光学フィルタの他の実施形態を示す側面図である。 図４は、本発明の光学フィルタの別の実施形態を示す側面図である。 図５は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示す側面図である。 図６は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示す側面図である。 図７は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示す側面図である。 図８は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示し、（ａ）図は主面を示す平面図であり、（ｂ）図はその側面図である。 図９は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示し、（ａ）図は主面を示す平面図であり、（ｂ）図はその側面図である。 図１０は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態の主面側を示す平面図である。 図１１は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態の主面側を示す平面図である。 図１２は、本発明の光学フィルタの更に別の実施形態を示す側面図である。 図１３は、本発明の光学フィルタの製造方法の実施形態を説明するための図である。 図１４は、本発明の光学フィルタの他の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図１５は、本発明の光学フィルタの製造方法に用いられる研削装置を説明するための図である。 図１６は、本発明の光学フィルタの製造方法に用いられる他の研削装置を説明するための図である。 図１７は、本発明の光学フィルタの製造方法に用いられる別の研削装置を説明するための図である。 図１８は、本発明の光学フィルタの収納構造を示す断面図である。 図１９は、本発明の光学フィルタの別の収納構造を示す断面図である。 図２０は、本発明の光学フィルタが用いられた撮像装置の概略構成図である。 図２１は、本発明の光学フィルタが用いられた他の撮像装置の概略構成図である。

符号の説明

１０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０ 光学ローパスフィルタ
１１ 水晶複屈折板
１２ １／４波長板
１３ 水晶複屈折板
１３ａ〜ｂ、３１ａ〜ｂ，３４ａ〜ｂ，４１ａ〜ｂ、５１ａ〜ｄ、６１ａ〜ｂ，６２ａ〜ｂ、７１ａ〜ｄ、７２ａ〜ｄ、７３ａ〜ｄ、８１ａ〜ｄ、９１ａ〜ｈ、１０３、１０４、１０５、１１３、１１４、１２１ａ〜ｄ、１５１，１５２、１５３，１５４，１５５，１５６、１６１、１６２ 曲率面取り部
１４ 光反射防止コート
１５ 赤外線カットコート
３１、３４ 複屈折板
３２ 赤外線カットフィルタ板
３３ 位相差板
４１、５１、６１、６２、７１、７２、７３、８１、９１、１２１ 光学板
５、６、７ 研削ツール
５ａ〜ｂ、６ａ〜ｂ 曲面
８２ａ 糸面取り部
８ａ 複屈折板ウェハ
８ｂ １／４波長板ウェハ
８ｃ 複屈折板ウェハ
８ 光学フィルタウェハ
９ 支持台
１２０ ブレード
１２１ 平行切断部
１２２ａ 曲面部
１２２ 面取りブレード部
１３２ 平板ブレード
１３１ 面取り用ブレード
１５，１６、１８１ 光学フィルタ
１７、２０ 収納ケース
１７１，１７４、２１０ 収納凹部
１７２，１７３、１７５，１７６、２０１，２０２ 斜面部
１８０、１９０ 撮像装置
１８２ ＣＣＤ
１８３ 段差
１８５、１９５ ＣＣＤ用パッケージ
２５ 押さえ板
２５ａ 押圧部

Claims (13)

1. 単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該光学フィルタの一主面側の稜に曲率面取りが施され、
   当該光学フィルタの側面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
2. 単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該光学フィルタの両主面側の稜に曲率面取りが施され、
   当該光学フィルタの側面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
3. 単数または複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該光学フィルタの両主面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、一方の主面側の面取り量が他方の主面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
4. 請求項３に記載の光学フィルタにおいて、
   当該光学フィルタの少なくとも側面側の稜に曲率面取りが施されていることを特徴とする光学フィルタ。
5. 複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該各光学板の一主面側の稜に曲率面取りが施され、
   当該各光学板の側面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
6. 複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該各光学板の両主面側の稜に曲率面取りが施され、
   当該各光学板の側面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、主面側の面取り量が側面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
7. 複数の光学板からなる光学フィルタであって、
   当該各光学板の両主面側の稜に曲率面取りが施され、
   上記主面側の稜の曲率面取りにおいて、一方の主面側の面取り量が他方の主面側の面取り量より小さいことを特徴とする光学フィルタ。
8. 請求項７に記載の光学フィルタにおいて、
   当該各光学板の少なくとも側面側の稜に曲率面取りが施されていることを特徴とする光学フィルタ。
9. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光学フィルタを製造する方法であって、
   複数の光学板に切断可能な１枚の光学ウェハまたは複数の光学ウェハが積層された光学ウェハを形成した後、その光学ウェハを分割面が互いに平行となるダイシングブレードを用いて小割切断する工程と、
   光学ウェハを曲率面取りすべき稜の位置をその曲率に対応する曲面を有する曲面ブレードを用いて曲率面取りする工程とを有することを特徴とする光学フィルタの製造方法。
10. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光学フィルタを製造する方法であって、
    複数の光学板に切断可能な１枚の光学ウェハまたは複数の光学ウェハが積層された光学ウェハを形成した後、その光学ウェハの分割面が互いに平行となるダイシングブレード部と曲率面取りすべき稜の曲率に対応する曲面を有する曲面ブレード部を備えたブレードを用いて、光学ウェハをダイシングブレード部で小割切断し、その後小割切断された光学ウェハの稜を曲面ブレード部で曲率面取りすることを特徴とする光学フィルタの製造方法。
11. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光学フィルタを製造する方法であって、
    複数の光学板に切断可能な１枚以上の光学ウェハを積層することにより光学ウェハを形成した後、その光学ウェハを分割面が互いに平行となるダイシングブレードを用いて小割切断し、この小割切断された光学ウェハの稜を、その曲率面取りすべき曲率に対応する研削曲面が対向位置に配置された研削手段によって研削することにより曲率面取りすることを特徴とする光学フィルタの製造方法。
12. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光学フィルタを収納する構造であって、
    光学フィルタを収納する凹部を有するとともに、その凹部内周面に当該側面と底面にわたって斜面が形成された収納ケースを備え、
    上記光学フィルタは上記斜面に当該光学フィルタの曲率面取りされた部分が当接した状態で収納されることを特徴とする光学フィルタの収納構造。
13. 撮像素子と、この撮像素子を収容するパッケージを備えているとともに、このパッケージには開口部が形成され、この開口部には、請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光学フィルタが当該開口部を塞ぐように設けられたことを特徴とする光学装置。

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