JP7095667B2 - 遮光板、カメラユニット、および、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、遮光板、遮光板を備えるカメラユニット、および、カメラユニットを備える電子機器に関する。

スマートフォンなどの電子機器が備えるカメラユニットは、外光に対する絞りとして機能する遮光板を備えている。所定の形状を有した遮光板の成型が容易であることから、樹脂製の遮光板が多用されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、樹脂製の遮光板は、遮光板が有する光透過性のために、外光を通過させるための孔だけでなく、孔を区画する部分においても外光を透過させてしまう。このように、樹脂製の遮光板による遮光は十分ではないことから、より高い遮光性を有した金属製の遮光板が使用され始めている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１０－８７８６号公報 国際公開第２０１６／０６０１９８号

ところで、加工の難易度が低く、また、単位時間当たりに多くの製品を製造することが可能であるため、金属製の遮光板を製造する際には、金属板を金型によって打ち抜く打ち抜き加工が用いられている。打ち抜き加工を用いた金属板の加工では、金型によって金属板を打ち抜く際に、金属板に変形やひずみが生じることを抑え、これによって製品の寸法における精度を担保するために、金属板の表面に直交する方向に沿って金属板を打ち抜くことが必要とされる。これにより、金属板には、金属板の表面に直交する断面において、金属板の表面に対して垂直に延びる側面を有した孔が形成される。

こうした孔を有する遮光板をカメラユニットに搭載した場合には、遮光板の表面との間で鋭角を形成する方向から遮光板に入射した外光が、孔を区画する側面において反射され、結果として孔を通過してしまうことがある。孔を通過した光は、カメラユニットが備える撮像部に受光され、撮像部が撮像した画像においてゴーストやフレアが生じてしまう場合がある。このように、金属製の遮光板には、遮光板が金属製であるがゆえの新たな課題が生じている。

本発明は、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることを可能とした遮光板、カメラユニット、および、電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための遮光板は、金属製の遮光板である。光の入射側に位置する表面と、前記表面とは反対側の面である裏面と、前記表面と前記裏面との間を貫通する孔と、を備える。前記孔は、前記裏面に裏面開口を有し、前記裏面から前記表面に向けて先細る形状を有した第１孔と、前記表面に前記裏面開口よりも大きい表面開口を有し、前記表面から前記裏面に向けて先細る形状を有して前記第１孔に繋がる第２孔とを備える。前記第１孔が有する開口のうち、前記裏面開口とは反対側の開口が中央開口である。被写界深度が０．４μｍである撮像条件において、前記中央開口の縁にピントを合わせた状態で前記中央開口の径方向に沿って前記中央開口の縁を撮像したときに、ピントが合う前記遮光板の厚さ方向における前記遮光板の最大幅が、７．０μｍ以下である。

上記課題を解決するためのカメラユニットは、上記遮光板を備える。
上記課題を解決するための電子機器は、上記カメラユニットを備える。

上記各構成によれば、ピントが合う遮光板の最大幅が７．０μｍ以下であることによって、中央開口の近傍において孔を区画する側面の面積を小さくし、これによって、中央開口の近傍において孔を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

上記遮光板において、前記遮光板の前記最大幅が、３．０μｍ以下であってもよい。この構成によれば、ピントが合う遮光板の最大幅が３．０μｍ以下であることによって、中央開口の近傍において孔を区画する側面において反射される光の光量をさらに低下させることができる。結果として、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量をさらに低下させることができる。

上記遮光板において、前記遮光板の前記最大幅が、１．０μｍ以上であってもよい。この構成によれば、ピントが合う遮光板の最大幅が１．０μｍ以上であることによって、中央開口付近における変形を抑えることが可能である。これにより、中央開口を通じて遮光板を透過する光の光量が、遮光板の変形に起因して変動することが抑えられる。

上記遮光板において、前記遮光板の厚さ方向における、前記裏面と前記中央開口の縁との間の距離が、０μｍよりも大きく３μｍ以下であってもよい。この構成によれば、遮光板のなかで中央開口よりも裏面寄りの部分における厚さが３．０μｍ以下であるため、第１孔を区画する側面の面積を小さくし、これによって、第１孔を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

上記遮光板において、前記遮光板の厚さ方向における、前記裏面と前記中央開口の縁との間の距離が、前記遮光板の厚さにおける３０％以下であってもよい。この構成によれば、遮光板のなかで中央開口よりも裏面寄りの部分における厚さが、遮光板の厚さにおける３０％以下であるため、第１孔を区画する側面の面積を小さくし、これによって、第１孔を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

上記課題を解決するための遮光板は、金属製の遮光板である。光の入射側に位置する表面と、前記表面とは反対側の面である裏面と、前記表面と前記裏面との間を貫通する孔と、を備える。前記孔は、前記裏面に裏面開口を有し、前記裏面から前記表面に向けて先細る形状を有した第１孔と、前記表面に前記裏面開口よりも大きい表面開口を有し、前記表面から前記裏面に向けて先細る形状を有して前記第１孔に繋がる第２孔とを備える。前記第１孔が有する開口のうち、前記裏面開口とは反対側の開口が中央開口である。被写界深度が０．４μｍである撮像条件において、前記中央開口の縁にピントを合わせた状態で前記中央開口の径方向に沿って前記中央開口の縁を撮像したときに、ピントが合う前記遮光板の厚さ方向における前記遮光板の最大幅が、前記遮光板の厚さにおける３０％以下である。

上記構成によれば、ピントが合う遮光板の最大幅が遮光板の厚さにおける３０％以下であることによって、中央開口の近傍において孔を区画する側面の面積を小さくし、これによって、中央開口の近傍において孔を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

上記遮光板において、前記遮光板は、１０μｍ以上１００μｍ以下の厚さを有してもよい。この構成によれば、遮光板の厚さが１０μｍ以上であることによって、遮光板を形成するための金属箔の反りが遮光板の形状に対して影響を与えることが抑えられ、遮光板の厚さが１００μｍ以下であることによって、孔を形成するためのエッチングの精度が低下することが抑えられる。

上記遮光板において、前記遮光板は、鉄‐ニッケル系合金製、または、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金製であってもよい。
上記遮光板において、前記遮光板は、インバー製またはスーパーインバー製であってもよい。

上記各構成によれば、外気温の変化に伴う遮光板の変形を抑えることができ、これによって、外気温の変化に伴う外光の入射量における変化を抑えることができる。それゆえに、外光の入射量における変化に伴うゴーストやフレアの発生を抑えることができる。

本発明によれば、孔を透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることが可能である。

一実施形態における遮光板の構造を示す平面図。 図１が示す遮光板の構造を示す断面図。 図２が示す断面図の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 遮光板の作用を説明するための作用図。 遮光板の作用を説明するための作用図。 遮光板の製造方法を説明するための工程図。 遮光板の製造方法を説明するための工程図。 遮光板の製造方法を説明するための工程図。 遮光板の製造方法を説明するための工程図。 実施例１の遮光板における断面構造を撮影した画像。

図１から図１０を参照して、遮光板、カメラユニット、および、電子機器の一実施形態を説明する。以下では、遮光板の構成、遮光板の製造方法、および、実施例を順に説明する。

［遮光板の構成］
図１から図５を参照して、遮光板の構成を説明する。
図１が示すように、金属製の遮光板１０は、表面１０Ｆと、裏面１０Ｒと、孔１０Ｈとを備えている。表面１０Ｆは、光の入射側に位置する面である。裏面１０Ｒは、表面１０Ｆとは反対側の面である。孔１０Ｈは、表面１０Ｆと裏面１０Ｒとの間を貫通している。遮光板１０は、例えばステンレス鋼製であるが、ステンレス鋼以外の金属から形成されてもよい。なお、遮光板１０は、表面１０Ｆ、裏面１０Ｒ、および、孔１０Ｈを区画する側面が、図示されない反射防止膜によって覆われている。反射防止膜は、遮光板１０を形成する金属よりも低い反射率を有し、かつ、反射防止膜に照射された光の一部を吸収する機能を有している。また、遮光板１０が反射防止膜によって覆われていても、遮光板１０における光の反射を完全になくすことはできない。

遮光板１０は、遮光板１０が覆うレンズの形状に応じた円形状を有している。孔１０Ｈは、孔１０Ｈが対向するレンズの形状に応じた円形状を有している。

図２は、遮光板１０の表面１０Ｆと直交する断面における遮光板１０の構造を示している。
図２が示すように、孔１０Ｈは、第１孔１０Ｈ１および第２孔１０Ｈ２を備えている。第１孔１０Ｈ１は、裏面１０Ｒに裏面開口Ｈ１Ｒを有し、裏面１０Ｒから表面１０Ｆに向けて先細る形状を有している。第２孔１０Ｈ２は、表面１０Ｆに裏面開口Ｈ１Ｒよりも大きい表面開口Ｈ２Ｆを有している。第２孔１０Ｈ２は、表面１０Ｆから裏面１０Ｒに向けて先細る形状を有して、第１孔１０Ｈ１に繋がっている。本実施形態では、表面１０Ｆと直交する平面に沿う断面において、第２孔１０Ｈ２を区画する側面が弧状であり、かつ、第２孔１０Ｈ２を区画する側面の曲率中心が、遮光板１０の外側に位置している。第１孔１０Ｈ１を区画する側面が弧状であり、第１孔１０Ｈ１を区画する側面の曲率中心が、遮光板１０の外側に位置している。

遮光板１０において、第１孔１０Ｈ１の直径が第１直径ＤＨ１であり、第２孔１０Ｈ２の直径が第２直径ＤＨ２である。第１直径ＤＨ１は、遮光板１０が搭載されるカメラユニットに応じて設定される値である。第１直径ＤＨ１は、遮光板１０が例えばスマートフォンのカメラユニットに搭載される場合には、０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってよい。また、第１直径ＤＨ１は、遮光板１０が例えば車載カメラに搭載される場合には、２．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であってよい。第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の百分率（ＤＨ１／ＤＨ２×１００）は、例えば８０％以上９９％以下であってよい。

遮光板１０が、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピューター、および、ノート型パーソナルコンピューターの前面に設置されるカメラユニットに搭載される場合には、カメラユニットが、被写体を近距離で撮影することが多い。そのため、画角が大きくなるが、レンズが被写体の焦点を結ぶ上では、遮光板１０には大きな内径が必要とされない。また、カメラユニットが配置される空間の制約から、遮光板１０の外径を大きくすることも難しい。そのため、第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の百分率は、８０％以上９０％以下であってよい。

これに対して、遮光板１０が、車載カメラに搭載される場合には、車載カメラが、被写体を中距離から遠距離で撮影することが多い。そのため、画角が小さくなるが、カメラユニットが配置される空間の制約が小さいため、カメラユニットが備えるレンズの径が大きくなる。これにより、レンズに対して広い範囲の光を集めるために、遮光板１０において、第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の比は、９０％以上９９％以下であってよい。

また、遮光板１０が、スマートフォンの背面に設置されるカメラユニットに搭載される場合には、カメラユニットが、被写体を近距離から遠距離で撮影することが多い。そのため、画角が大きくなる場合に対応する上では、第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の比は、８０％以上９０％以下であってよく、画角が小さくなる場合に対応する上では、第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の比は、９０％以上９９％以下であってよい。

遮光板１０の厚さＴは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下であってよい。遮光板１０の厚さが１０μｍ以上である場合には、金属箔の反りが遮光板１０の形状に対して影響を与えることが抑えられる。また、遮光板１０の厚さが１００μｍ以下である場合には、孔１０Ｈを形成する際のエッチングの精度が低下することが抑えられる。

図３は、図２が示す遮光板１０の断面構造における一部を拡大して示している。
図３が示すように、第１孔１０Ｈ１が有する開口のうち、裏面開口Ｈ１Ｒとは反対側の開口が中央開口ＨＣである。被写界深度が０．４μｍである撮像条件において、中央開口ＨＣの縁にピントを合わせた状態で、中央開口ＨＣの径方向に沿って中央開口ＨＣの縁を撮像したときに、ピントが合う遮光板１０の厚さ方向における遮光板１０の最大幅が、最大幅ＷＭである。すなわち、最大幅ＷＭは、中央開口ＨＣの縁から、遮光板１０の厚さ方向と直交する方向に沿って被写界深度ＤＦと同じ距離だけ離れた位置での遮光板１０の厚さである。

最大幅ＷＭは、７．０μｍ以下である。また、最大幅ＷＭは、遮光板１０の厚さＴにおける３０％以下である。最大幅ＷＭは、３．０μｍ以下であってよい。また、最大幅ＷＭは、１．０μｍ以上であってよい。なお、最大幅ＷＭは、７．０μｍ以下であること、および、遮光板１０の厚さＴにおける３０％以下であることのいずれかのみを満たす一方で、他方を満たさなくてもよい。

遮光板１０の厚さ方向における、裏面１０Ｒと中央開口ＨＣの縁との間の距離が、開口距離Ｄである。開口距離Ｄは、０μｍよりも大きく３μｍ以下であってよい。あるいは、開口距離Ｄは、遮光板１０の厚さにおける３０％以下であってよい。なお、開口距離Ｄは、遮光板１０の厚さにおける３０％以下であることを満たす一方で、３μｍ以下であることを満たさなくてもよい。開口距離Ｄは、最大幅ＷＭよりも小さくてもよいし、最大幅ＷＭとほぼ等しくてもよい。

図４は、本実施形態における遮光板１０の断面構造を示している。一方で、図５は、表面に直交する断面において、孔を区画する側面が表面と直交する方向に沿って延びる例における断面構造を示している。なお、図４および図５では、図示の便宜上、遮光板の厚さに対する第１直径が縮小されている。

図４が示すように、遮光板１０に対して表面１０Ｆに直交する方向から入射した光は、表面１０Ｆに形成された表面開口Ｈ２Ｆから孔１０Ｈに入る。そして、孔１０Ｈを通った光は裏面１０Ｒに形成された裏面開口Ｈ１Ｒから出ることによって、レンズＬＮに到達する。一方で、遮光板１０において、第２孔１０Ｈ２が表面１０Ｆから裏面１０Ｒに向けて先細る形状を有するため、表面１０Ｆの斜め上方から孔１０Ｈに入射した光は、第２孔１０Ｈ２を区画する側面において遮光板１０の表面１０Ｆに向けて反射されやすい。

また、最大幅ＷＭが７．０μｍ以下であるため、あるいは、最大幅ＷＭが遮光板１０の厚さＴにおける３０％以下であるため、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面の面積を小さくし、これによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。なお、最大幅ＷＭが３．０μｍ以下であれば、中央開口ＨＣの近傍において孔を区画する側面の面積をさらに小さくし、これによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面において反射される光の光量をさらに低下させることができる。

また、最大幅ＷＭが１．０μｍ以上であれば、遮光板１０のなかで中央開口ＨＣを含む部分における厚さが１．０μｍ以上であることによって、中央開口ＨＣ付近における変形を抑えることが可能である。これにより、中央開口ＨＣを通じて遮光板１０を透過する光の光量が、遮光板１０の変形に起因して変動することが抑えられる。

さらに、開口距離Ｄが０μｍよりも大きく３μｍ以下、あるいは、遮光板１０の厚さにおける３０％以下であることによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面の面積を小さくし、これによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを通過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

また、表面１０Ｆの斜め上方から第２孔１０Ｈ２に入射した光は、曲率中心が遮光板１０の外側に位置するような弧状を有した側面において反射される。そのため、反射光のなかで最も高い輝度を有した正反射光は、弧状を有した側面から遮光板１０の表面１０Ｆに向かう方向に沿って反射される。それゆえに、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量がより抑えられる。

遮光板１０では、第１孔１０Ｈ１を区画する側面が、曲率中心が遮光板１０の外側に位置するような弧状を有する。そのため、第１孔１０Ｈ１を区画する側面が直線状を有する場合に比べて、表面１０Ｆの斜め上方から孔に入射した光のなかで、裏面開口Ｈ１Ｒの近傍において孔１０Ｈを区画する側面によって反射される光の光量を低下させることができる。これにより、孔を透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量をより低下させることができる。

図５が示すように、遮光板１００に対して表面１００Ｆに直交する方向から入射した光は、遮光板１０に対して表面１０Ｆに直交する方向から入射した光と同様、表面１００Ｆに形成された開口から孔１００Ｈ内に入る。そして、孔１００Ｈを通った光は裏面１００Ｒに形成された開口から出ることによって、レンズＬＮに到達する。これに対して、表面１００Ｆの斜め上方から表面１００Ｆに入射した光の一部は、表面１００Ｆに形成された開口から孔１００Ｈ内に入射し、かつ、孔１００Ｈを区画する側面において反射される。側面に入射した光のほとんどは正反射の方向に反射されるため、側面に入射した光は、側面からレンズＬＮに向けて反射される。これにより、意図しない光がレンズＬＮを通じて撮像部に入射してしまう。

以上説明した遮光板１０は、上述したカメラユニットに１つ以上備えられる。また、遮光板１０を備えるカメラユニットは、各種の電子機器に搭載される。カメラユニットを備える電子機器は、例えば、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピューター、および、ノート型パーソナルコンピューターなどであってよい。

［遮光板の製造方法］
図６から図９を参照して、遮光板１０の製造方法を説明する。図６から図９の各々は、遮光板１０の製造過程における特定の工程における金属箔の断面構造を示している。なお、図６から図９では、図示の便宜上、金属箔の厚さに対する第２直径ＤＨ２の比が実際の遮光板よりも縮小され、かつ、金属箔の厚さに対する第１直径ＤＨ１の比が実際の遮光板よりも縮小されている。また、図６から図９では、図示の便宜上、第２直径ＤＨ２に対する第１直径ＤＨ１の比が、実際の遮光板よりも縮小されている。また、図６から図９では、説明の便宜上、遮光板１０を製造する工程のなかで、遮光板１０が有する孔１０Ｈの形成に関わる工程のみを示している。

図６が示すように、遮光板１０を形成する際には、まず、遮光板１０を形成するための金属箔１０Ｍを準備する。金属箔１０Ｍは、例えばステンレス鋼の箔であるが、上述したように、ステンレス鋼以外の金属によって形成された金属箔であってもよい。金属箔１０Ｍの厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。金属箔１０Ｍの厚さが１０μｍ以上である場合には、金属箔１０Ｍの反りが遮光板１０の形状に対して影響を与えることが抑えられる。また、金属箔１０Ｍの厚さが１００μｍ以下である場合には、孔１０Ｈを形成する際のエッチングの精度が低下することが抑えられる。金属箔１０Ｍの厚さは、金属箔１０Ｍから製造された遮光板１０の厚さと略同一である。

そして、金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦと裏面１０ＭＲとにレジスト層を配置する。金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦは、遮光板１０の表面１０Ｆに相当し、かつ、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲは、遮光板１０の裏面１０Ｒに相当する。金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦには、表面レジスト層ＲＦが配置され、かつ、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲには、裏面レジスト層ＲＲが配置される。なお、表面１０ＭＦおよび裏面１０ＭＲの両方には、ドライフィルムレジストがレジスト層ＲＦ，ＲＲとして貼り付けられてもよい。あるいは、表面１０ＭＦおよび裏面１０ＭＲの両方には、レジスト層ＲＦ，ＲＲを形成するための塗液を用いて、レジスト層ＲＦ，ＲＲが形成されてもよい。レジスト層ＲＦ，ＲＲは、ネガ型のレジストによって形成されてもよいし、ポジ型のレジストによって形成されてもよい。

図７が示すように、レジスト層ＲＦ，ＲＲの露光と現像とによって、レジスト層からレジストマスクが形成される。より詳しくは、表面レジスト層ＲＦの露光および現像によって、表面レジスト層ＲＦから表面マスクＲＭＦが形成される。また、裏面レジスト層ＲＲの露光および現像によって、裏面レジスト層ＲＲから裏面マスクＲＭＲが形成される。表面マスクＲＭＦは、金属箔１０Ｍに第２孔を形成するためのマスク孔ＲＭＦｈを有している。裏面マスクＲＭＲは、金属箔１０Ｍに第１孔を形成するためのマスク孔ＲＭＲｈを有している。

図８が示すように、裏面１０ＭＲに形成された裏面マスクＲＭＲを用いて、裏面１０ＭＲに裏面開口を有し、かつ、裏面１０ＭＲから表面１０ＭＦに向けて先細る形状を有した第１孔ＭＨ１を金属箔１０Ｍに形成する。第１孔ＭＨ１は、遮光板１０が有する第１孔１０Ｈ１に相当する。この際に、金属箔１０Ｍをエッチングすることが可能なエッチング液を用いて、金属箔１０Ｍをエッチングする。なお、金属箔１０Ｍをエッチングする前に、エッチング液に対する耐性を有した表面保護膜ＰＭＦによって、表面マスクＲＭＦを覆う。表面保護膜ＰＭＦは、表面マスクＲＭＦのマスク孔ＲＭＦｈを埋めてもよいし、覆ってもよい。表面保護膜ＰＭＦによって表面マスクＲＭＦを覆うことによって、金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦが、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲと同時にエッチングされることが抑えられる。

なお、裏面１０ＭＲのエッチングによって第１孔ＭＨ１が形成される場合には、遮光板１０における上述した裏面１０Ｒと中央開口ＨＣとの間の距離よりも大きい深さを有した第１孔ＭＨ１が形成される。

図９が示すように、第１孔ＭＨ１を形成した後に、表面１０ＭＦに形成された表面マスクＲＭＦを用いて、表面１０ＭＦに表面開口を有し、かつ、表面１０ＭＦから裏面１０ＭＲに向けて先細る形状を有した第２孔ＭＨ２を、第１孔ＭＨ１に繋がるように金属箔１０Ｍに形成する。第２孔ＭＨ２は、遮光板１０が有する第２孔１０Ｈ２に相当する。この際に、第１孔ＭＨ１を形成するときと同様、金属箔１０Ｍをエッチングすることが可能なエッチング液を用いて、金属箔１０Ｍをエッチングする。なお、金属箔１０Ｍをエッチングする前に、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲから裏面マスクＲＭＲを取り除く。

また、金属箔１０Ｍをエッチングする前に、エッチング液に対する耐性を有した裏面保護膜ＰＭＲによって、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲを覆い、かつ、第１孔ＭＨ１内を埋める。裏面保護膜ＰＭＲによって金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲを覆うことによって、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲが、金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦと同時にエッチングされることが抑えられる。

第２孔ＭＨ２のエッチングでは、第１孔ＭＨ１を裏面保護膜ＰＭＲによって埋めた状態で、金属箔１０Ｍの表面１０ＭＦをエッチングする。そのため、表面１０ＭＦのエッチングが裏面保護膜ＰＭＲに到達した後は、金属箔１０Ｍに対するエッチング液の供給が、裏面保護膜ＰＭＲによって制御される。これにより、金属箔１０Ｍの厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下という広い範囲にわたる場合であっても、第２孔ＭＨ２の断面形状における断面形状の精度を高めることができる。これに対して、第１孔ＭＨ１内が裏面保護膜ＰＭＲによって埋められていない場合には、第１孔ＭＨ１と第２孔ＭＨ２とが繋がることによって金属箔１０Ｍが貫通されると、第１孔ＭＨ１と第２孔ＭＨ２との接続部を通じて、エッチング液が、金属箔１０Ｍの裏面１０ＭＲに向けて漏れてしまう。結果として、第１孔ＭＨ１の形状、および、第２孔ＭＨ２の形状における精度が低下してしまう。

なお、第１孔ＭＨ１と第２孔ＭＨ２とを形成した後に、表面１０ＭＦから表面マスクＲＭＦを取り除き、かつ、裏面１０ＭＲから裏面保護膜ＰＭＲを取り除く。また、表面マスクＲＭＦおよび裏面保護膜ＰＭＲが金属箔１０Ｍから取り除かれた後に、表面１０ＭＦ、裏面１０ＭＲ、および、第１孔ＭＨ１および第２孔ＭＨ２を区画する側面を覆う反射防止膜が形成される。上述したように、反射防止膜は、金属箔１０Ｍよりも低い反射率を有し、かつ、反射防止膜に入射した光の一部を吸収する機能を有する。

反射防止膜は、例えば黒色を有した被膜である。反射防止膜は、スパッタ法や蒸着法などの成膜方法を用いて金属箔１０Ｍに形成されてもよい。あるいは、反射防止膜は反射防止膜を形成するための液体に、金属箔１０Ｍを触れさせることによって、金属箔１０Ｍに形成されてもよい。

こうした遮光板１０の製造方法によって、１つの孔１０Ｈを有し、遮光板１０の厚さ方向における、裏面開口Ｈ１Ｒの縁と第２孔１０Ｈ２を区画する側面との間の距離が７．０μｍ以下である遮光板１０が製造される。また、遮光板１０の製造方法によって、１つの孔１０Ｈを有し、遮光板１０の厚さ方向における、裏面開口Ｈ１Ｒと第２孔１０Ｈ２を区画する側面との間の距離が、遮光板１０の厚さにおける３０％以下である遮光板１０が製造される。

上述した遮光板１０の製造方法では、裏面保護膜ＰＭＲを形成する前に、裏面マスクＲＭＲを取り除かなくてもよい。この場合には、裏面マスクＲＭＲを覆い、かつ、第１孔ＭＨ１内に充填された裏面保護膜ＰＭＲを形成すればよい。また、裏面保護膜ＰＭＲは、表面１０ＭＦのエッチングによって第２孔ＭＨ２が形成された後に、裏面マスクＲＭＲとともに裏面１０ＭＲから取り除かれればよい。

［実施例］
図１０を参照して実施例を説明する。
［実施例１］
２５μｍの厚さを有したステンレス鋼箔を準備した。そして、ステンレス鋼箔の裏面からステンレス鋼箔をエッチングすることによって第１孔を形成した後に、ステンレス鋼箔の表面からステンレス鋼箔をエッチングすることによって第２孔を形成した。これにより、第１孔と第２孔とから形成される孔を有した遮光板を得た。

［実施例２］
実施例１において、第２孔が有する表面開口の第２直径を大きくした以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例２の遮光板を得た。

［実施例３］
実施例２において、第２孔が有する表面開口の第２直径を小さくした以外は、実施例２と同様の方法によって、実施例３の遮光板を得た。

［比較例１］
実施例１において、ステンレス鋼箔を金型で打ち抜くことによって、ステンレス鋼箔を貫通する円形孔を形成した以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例１の遮光板を得た。なお、比較例１の遮光板において、表面開口の直径と裏面開口の直径とは同一であり、かつ、実施例１の第２直径と同一であった。

［評価結果］
実施例１から実施例３、および、比較例１の遮光板の各々について、共焦点レーザー顕微鏡（ＶＫ－Ｘ１０００Ｓｅｒｉｅｓ、（株）キーエンス製）を用いて、最大幅ＷＭを測定した。この際に、共焦点レーザー顕微鏡に、５０倍の対物レンズを装着した。また、孔を区画する側面と対向する方向から、中央開口の縁にピントが合う状態で、共焦点レーザー顕微鏡によって側面を観察することによって、最大幅ＷＭを測定した。共焦点レーザー顕微鏡では、対物レンズが有する倍率によって、焦点の合う範囲、すなわち被写界深度が異なる。また、被写界深度内ではピントが合うため、中央開口の縁からの位置に応じて、遮光板の厚さ方向における最大幅は異なる。そのため、実際にはピントが合う位置での遮光板の厚さは、所定の幅を有する。５０倍の対物レンズの被写界深度は０．４μｍである。そこで、被写界深度が０．４μｍであり、中央開口の縁にピントを合わせた状態において、遮光板の厚さ方向における遮光板の幅における最大値を最大幅と定義した。すなわち、中央開口の縁から被写界深度だけ離れた位置での遮光板の厚さが、遮光板の最大幅ＷＭである。最大幅ＷＭの測定結果は、表１が示すとおりであった。

実施例１から実施例３、および、比較例１の各々を、表面に直交する平面に沿って切断し、測定対象を作成した。このうち、実施例１の測定対象を走査型電子顕微鏡で撮影した結果は、図１０に示す通りであった。また、実施例１から実施例３、および、比較例１の各々について、開口距離を測定した結果は、表１が示すとおりであった。なお、比較例１の遮光板が有する孔は、第１孔、第２孔、および、中央開口を有しないため、比較例１については、最大幅および開口距離を表記していない。

表１が示すように、実施例１の最大幅ＷＭは２．３μｍであり、実施例２の最大幅ＷＭは０．６μｍであり、実施例３の最大幅ＷＭは６．９６μｍであることが認められた。このように、実施例１から実施例３のいずれにおいても、最大幅ＷＭは７．０μｍ以下であることが認められた。表１が示すように、実施例１の開口距離Ｄは０．２７μｍであり、実施例２の開口距離Ｄは０．１０μｍであり、実施例３の開口距離Ｄは７．０５μｍであることが認められた。

また、図１０が示すように、実施例１の遮光板において、第１孔は、裏面開口Ｈ１Ｒと中央開口ＨＣとを有することが認められた。なお、実施例２の遮光板、および、実施例３の遮光板も、実施例１の遮光板が有する孔の形状に準じた形状の孔を備えることが認められた。

各遮光板から測定対象を形成する前に、各遮光板を搭載したカメラユニットによって、同一の環境下において同一の物体を撮影した。カメラユニットによって撮影した画像を以下の水準によって評価した。

◎ ゴーストが生じず、かつ、フレアもほとんど生じていない
○ ゴーストが生じず、かつ、画像のコントラストを大きく低減させない程度のフレアが生じる
△ 画像の一部分にのみにゴーストが生じ、画像のコントラストを大きく低減させない程度のフレアが生じる
× 画像の広範囲に広がるゴースト、および、画像のコントラストを大きく低減させるフレアが生じる

表１が示すように、実施例１の遮光板を用いた場合の評価結果は「◎」であり、実施例２の遮光板を用いた場合の評価結果は「○」であり、実施例３の遮光板を用いた場合の評価結果は「△」であることが認められた。また、表１が示すように、比較例１の遮光板を用いた場合の評価結果は「×」であることが認められた。

このように、実施例１から実施例３によれば、比較例１に比べて、ゴーストおよびフレアが低減されることが認められた。そのため、実施例１から実施例３によれば、遮光板の孔を通過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることが可能であると言える。なお、実施例３によれば、比較例１に比べて遮光板の孔を通過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることが可能ではあるが、ゴーストおよびフレアが確認される。そのため、最大幅ＷＭは７．０μｍ以下であることが好ましいと言える。また、実施例２によれば、比較例１に比べて遮光板の孔を通過するように孔を区画する側面で反射される光の光量を低下させることが可能ではあるが、実施例１と比較した場合に、遮光板の孔を通過するように孔を区画する側面で反射される光の光量が高いと考えられる。こうした光量の違いは、遮光板の強度低下による変形に起因すると考えられることから、遮光板の変形を抑える上で、最大幅ＷＭは１．０μｍ以上であることが好ましいと言える。

以上説明したように、遮光板および遮光板の製造方法の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）最大幅ＷＭが７．０μｍ以下であることによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面の面積を小さくし、これによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

（２）最大幅ＷＭが３．０μｍ以下であることによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面において反射される光の光量をさらに低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔を区画する側面で反射される光の光量をさらに低下させることができる。

（３）最大幅ＷＭが１．０μｍ以上であることによって、中央開口ＨＣ付近における変形を抑えることが可能である。これにより、中央開口ＨＣを通じて遮光板１０を透過する光の光量が、遮光板１０の変形に起因して変動することが抑えられる。

（４）開口距離Ｄが３．０μｍ以下であることによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面の面積を小さくし、これによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

（５）開口距離Ｄが遮光板１０の厚さにおける３０％以下であることによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面の面積を小さくし、これによって、第１孔１０Ｈ１を区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

（６）最大幅ＷＭが遮光板１０の厚さにおける３０％以下であることによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面の面積を小さくし、これによって、中央開口ＨＣの近傍において孔１０Ｈを区画する側面において反射される光の光量を低下させることができる。結果として、孔１０Ｈを透過するように孔１０Ｈを区画する側面で反射される光の光量を低下させることができる。

なお、上述した実施形態を以下のように変更して実施することができる。
［開口距離］
・開口距離Ｄは、３μｍよりも大きくてもよい。この場合であっても、最大幅ＷＭが７．０μｍ以下である場合には、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。また、この場合であっても、最大幅ＷＭが遮光板１０の厚さにおける３０％以下であれば、上述した（６）に準じた効果を得ることはできる。

・開口距離Ｄは、遮光板１０の厚さにおける３０％よりも大きくてもよい。この場合であっても、最大幅ＷＭが７．０μｍ以下である場合には、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。また、この場合であっても、最大幅ＷＭが遮光板１０の厚さにおける３０％以下であれば、上述した（６）に準じた効果を得ることはできる。

［最大幅］
・最大幅ＷＭは、０μｍよりも大きく１μｍ未満であってもよい。この場合であっても、最大幅ＷＭが７．０μｍ以下である場合には、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。また、この場合であっても、最大幅ＷＭが遮光板１０の厚さにおける３０％以下であれば、上述した（６）に準じた効果を得ることはできる。

・最大幅ＷＭは、３．０μｍよりも大きく７．０μｍ以下であってもよい。この場合であっても、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。

［第１孔］
・第１孔１０Ｈ１が裏面１０Ｒから表面１０Ｆに向けて先細りする形状を有していれば、第１孔１０Ｈ１を区画する側面は、表面１０Ｆに直交する平面に沿う断面において、直線状を有してもよい。

［第２孔］
・第２孔１０Ｈ２が表面１０Ｆから裏面１０Ｒに向けて先細りする形状を有していれば、第２孔１０Ｈ２を区画する側面は、表面１０Ｆに直交する平面に沿う断面において、直線状を有してもよい。

［遮光板］
・遮光板１０は、上述したように、ステンレス鋼以外の金属から形成されてよい。遮光板１０は、例えば、鉄‐ニッケル系合金製であってもよいし、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金製であってもよい。

鉄‐ニッケル系合金の熱膨張係数は、ステンレス鋼の熱膨張係数よりも小さい。そのため、鉄‐ニッケル系合金製の遮光板は、外気温の変化に伴う変形が小さく、これによって、遮光板自体の反りや熱膨張および熱収縮に伴う内径の変形といったことを要因とする外気温の変化に伴う外光の入射量における変化を抑えることができる。なお、外光の入射量とは、遮光板１０を通じてレンズに入射する外光の入射量である。それゆえに、遮光板１０が鉄‐ニッケル系合金によって形成されることは、外光の入射量における変化に伴い生じるゴーストやフレアの抑制に有効である。

なお、鉄‐ニッケル系合金は、鉄とニッケルとを主成分とし、かつ、例えば、３０質量％以上のニッケルと、残余分としての鉄を含む合金である。鉄‐ニッケル系合金のなかでも、３６質量％のニッケルを含む合金、すなわちインバーが、遮光板１０を形成するための材料として好ましい。インバーにおいて、３６質量％のニッケルに対する残余分は、主成分である鉄以外の添加物を含む場合がある。添加物は、例えば、クロム、マンガン、炭素、および、コバルトなどである。鉄‐ニッケル系合金に含まれる添加物は、最大でも１質量％以下である。

鉄‐ニッケル‐コバルト系合金の熱膨張係数は、鉄‐ニッケル系合金の熱膨張係数よりも小さい。そのため、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金製の遮光板は、外気温の変化に伴う変形がより小さく、これによって、遮光板自体の反りや熱膨張および熱収縮に伴う内径の変形といったことを要因とする外気温の変化に伴う外光の入射量における変化をより抑えることができる。それゆえに、遮光板１０が鉄‐ニッケル‐コバルト系合金によって形成されることは、外光の入射量における変化に伴い生じるゴーストやフレアの抑制にさらに有効である。

なお、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金は、鉄、ニッケル、および、コバルトを主成分とし、かつ、例えば、３０質量％以上のニッケル、３質量％以上のコバルト、および、残余分としての鉄を含む合金である。鉄‐ニッケル‐コバルト系合金のなかでも、３２質量％のニッケルと４質量％以上５質量％以下のコバルトを含む合金、すなわちスーパーインバーが、遮光板１０を形成するための材料として好ましい。スーパーインバーにおいて、３２質量％のニッケル、および、４質量％以上５質量％以下のコバルトに対する残余分は、主成分である鉄以外の添加物を含む場合がある。添加物は、例えば、クロム、マンガン、および、炭素などである。鉄‐ニッケル‐コバルト系合金に含まれる添加物は、最大でも０．５質量％以下である。

このように、遮光板１０が、鉄‐ニッケル系合金製、または、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金である場合には、以下の効果を得ることができる。

（７）外気温の変化に伴う遮光板１０の変形を抑えることができ、これによって、外気温の変化に伴う外光の入射量における変化を抑えることができる。それゆえに、外光の入射量における変化に伴うゴーストやフレアの発生を抑えることができる。

１０，１００…遮光板、１０Ｆ，１０ＭＦ，１００Ｆ…表面、１０Ｈ，１００Ｈ…孔、１０Ｈ１…第１孔、１０Ｈ２…第２孔、１０Ｍ…金属箔、１０ＭＲ，１０Ｒ，１００Ｒ…裏面、Ｈ１Ｒ…裏面開口、Ｈ２Ｆ…表面開口、ＨＣ…中央開口、ＬＮ…レンズ、ＭＨ１…第１孔、ＭＨ２…第２孔、ＰＭＦ…表面保護膜、ＰＭＲ…裏面保護膜、ＲＦ…表面レジスト層、ＲＭＦ…表面マスク、ＲＭＦｈ，ＲＭＲｈ…マスク孔、ＲＭＲ…裏面マスク、ＲＲ…裏面レジスト層。

Claims (11)

1. 金属製の遮光板であって、
   光の入射側に位置する表面と、
   前記表面とは反対側の面である裏面と、
   前記表面と前記裏面との間を貫通する孔と、を備え、
   前記孔は、前記裏面に裏面開口を有し、前記裏面から前記表面に向けて先細る形状を有した第１孔と、前記表面に前記裏面開口よりも大きい表面開口を有し、前記表面から前記裏面に向けて先細る形状を有して前記第１孔に繋がる第２孔とを備え、
   前記第１孔が有する開口のうち、前記裏面開口とは反対側の開口が中央開口であり、
   被写界深度が０．４μｍである撮像条件において、前記中央開口の縁にピントを合わせた状態で前記中央開口の径方向に沿って前記中央開口の縁を撮像したときに、ピントが合う前記遮光板の厚さ方向における前記遮光板の最大幅が、７．０μｍ以下である
   遮光板。
2. 前記遮光板の前記最大幅が、３．０μｍ以下である
   請求項１に記載の遮光板。
3. 前記遮光板の前記最大幅が、１．０μｍ以上である
   請求項１または２に記載の遮光板。
4. 前記遮光板の厚さ方向における、前記裏面と前記中央開口の縁との間の距離が、０μｍよりも大きく３μｍ以下である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の遮光板。
5. 前記遮光板の厚さ方向における、前記裏面と前記中央開口の縁との間の距離が、前記遮光板の厚さにおける３０％以下である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の遮光板。
6. 金属製の遮光板であって、
   光の入射側に位置する表面と、
   前記表面とは反対側の面である裏面と、
   前記表面と前記裏面との間を貫通する孔と、を備え、
   前記孔は、前記裏面に裏面開口を有し、前記裏面から前記表面に向けて先細る形状を有した第１孔と、前記表面に前記裏面開口よりも大きい表面開口を有し、前記表面から前記裏面に向けて先細る形状を有して前記第１孔に繋がる第２孔とを備え、
   前記第１孔が有する開口のうち、前記裏面開口とは反対側の開口が中央開口であり、
   被写界深度が０．４μｍである撮像条件において、前記中央開口の縁にピントを合わせた状態で前記中央開口の径方向に沿って前記中央開口の縁を撮像したときに、ピントが合う前記遮光板の厚さ方向における前記遮光板の最大幅が、前記遮光板の厚さにおける３０％以下である
   遮光板。
7. 前記遮光板は、１０μｍ以上１００μｍ以下の厚さを有する
   請求項１から６のいずれか一項に記載の遮光板。
8. 前記遮光板は、鉄‐ニッケル系合金製、または、鉄‐ニッケル‐コバルト系合金製である
   請求項１から７のいずれか一項に記載の遮光板。
9. 前記遮光板は、インバー製またはスーパーインバー製である
   請求項８に記載の遮光板。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の遮光板を備える
    カメラユニット。
11. 請求項１０に記載のカメラユニットを備える
    電子機器。

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