JP7378114B2 - Ｎｄフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタに関する。

ＮＤフィルタとして、特開２０１８－３２２７０９号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。このＮＤフィルタ（実施例１０，図４（ｅ））では、膜厚勾配を有する光吸収層としてのＮｉＯ_Ｘ膜（ｘは０を超えて１未満）と、膜厚勾配を有さない誘電体層としてのＳｉＯ_２膜とが交互に積層され（反射防止膜）、透過率勾配を有するＮＤフィルタ（グラデーションＮＤフィルタ）において表面反射率の低減が図られている。

特開２０１８－３６３２５号公報

しかし、上述のグラデーションＮＤフィルタでは、透過率はＮｉＯ_Ｘ膜の合計の膜厚で決定されるため、各ＮｉＯ_Ｘ膜の膜厚、及びＮｉＯ_Ｘ膜の数（反射防止膜の層数）に制限が出てくる。又、ＮｉＯ_Ｘ膜が配置されない透明部では、単層のＳｉＯ_２膜となり、表面反射率の低減が図られないこととなる。
そこで、本発明の主な目的は、透明部及び他の部分の双方において、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたＮＤフィルタを提供することである。

請求項１に記載の発明は、ＮＤフィルタにおいて、基板と、前記基板の１以上の面である成膜面に配置される光学多層膜と、を備えており、前記光学多層膜は、光吸収層を、前記成膜面の一部において１層以上含むＮＤ部と、ＳｉＯ_２製の反射防止部低屈折率層、及び高屈折率層が交互に配置される反射防止部と、を有しており、前記反射防止部は、前記成膜面における前記光吸収層が配置された部分である減光部と、同じ前記成膜面における前記光吸収層が配置されない部分である透明部とにわたっており、前記減光部は、前記光吸収層が膜厚勾配を有する部分であるグラデーション部を、前記透明部に隣接する状態で有しており、前記グラデーション部における前記光吸収層の膜厚は、前記透明部との境界部を０の部分として前記透明部から離れるに従い単調増加し、前記ＮＤ部は、ＳｉＯ_２製のＮＤ部低屈折率層を複数含んでおり、複数の前記ＮＤ部低屈折率層は、前記減光部及び前記透明部に、一定の膜厚で行き渡っていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記発明において、前記反射防止部は、全５層以上であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、前記透明部及び前記減光部は、寒色系の色調となっていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明において、前記ＮＤ部低屈折率層の光学膜厚は、λ＝５００ｎｍとして、０．４０×λ／４以上１．０５×λ／４以下であることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、上記発明において、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域における最高反射率が１０％以下であり、前記波長域における平均反射率が５．５％以下であることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、上記発明において、表面反射の視感度反射率が１．５％以下であることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、上記発明において、前記光吸収層は、Ｎｂから成るＮｂ層、及びＮｉと酸素との混合物から成るＮｉＯ_ｘ層（ｘは０を超えて１未満）のうちの少なくとも一方であり、前記高屈折率層は、Ｎｂ_２Ｏ_５から成るＮｂ_２Ｏ_５層、Ｔａ_２Ｏ_５から成るＴａ_２Ｏ_５層、Ｓｉ_３Ｎ_４から成るＳｉ_３Ｎ_４層、ＴｉＯ_２から成るＴｉＯ_２層、ＺｒＯ_２から成るＺｒＯ_２層、及びＨｆＯ_２から成るＨｆＯ_２層の少なくとも何れかであることを特徴とするものである。

本発明の主な効果は、透明部及び他の部分の双方において、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたＮＤフィルタが提供されることである。

本発明に係るＮＤフィルタの模式的な横断面図である。 ＮＤフィルタの製造装置（第１形態）の模式的な横断面図である。 図２の模式的な側面図である。 図２の動作例のフローチャートである。 ＮＤフィルタの製造装置（第２形態）の模式的な横断面図である。 ＮＤフィルタの製造装置（第３形態）の模式的な横断面図である。 実施例１の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例１のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例１の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例２の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例２のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例２の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例３の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例３のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例３の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例４の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例４のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 実施例４の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例１の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例１のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例１の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例２の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例２のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例２の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例３の透明部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例３のグラデーション部の中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。 比較例３の一定減光部における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。

以下、本発明に係る実施の形態の例が、適宜図面を用いて説明される。
尚、本発明は、以下の例に限定されない。

≪ＮＤフィルタの構成等≫
本発明に係るＮＤフィルタは、基板表面における少なくとも１つの方向において所定波長の光の透過率が単調に増加しあるいは減少する部分（透過率勾配部，グラデーション部）を有するグラデーションＮＤフィルタである。グラデーションＮＤフィルタでは、所定波長における透過率が同一である部分において、当該所定波長を含む特定の波長域の光に対する透過率の分布がほぼ平坦であり、当該光をほぼ均一に透過する。例えば、当該波長域内で透過率［％］の最大値と最小値の差が好ましくは１５ポイント以内であり、より好ましくは１０ポイント以内であり、更に好ましくは５ポイント以内である。
特定の波長域として、例えば可視域が挙げられる。可視域は、例えば４００ナノメートル（ｎｍ）以上７８０ｎｍ以下であり、その下限は、４１０ｎｍあるいは４２０ｎｍ等とされても良いし、その上限は、８００ｎｍ、あるいは７８０ｎｍ、７６０ｎｍ、７００ｎｍ等とされても良い。
又、特定の波長域は、可視域に代えて、あるいは可視域と共に、紫外域あるいは赤外域とされても良いし、これらの組合せとされても良い。
以下では、均一に透過する対象としての特定の波長域が可視域であるものとして説明がなされるが、その説明は、特定の波長域を可視域に限定するものではない。

図１に例示されるように、本発明に係るＮＤフィルタ１では、基板２の何れかの片面あるいは両面（成膜面）に対し、光学多層膜４が形成される。光学多層膜４が基板２の両面に形成される場合、各面の光学多層膜４の構成は異なっていても良いが、好ましくはこれらの構成は互いに同一とされる。又、一方の面に本発明に係る光学多層膜４が形成され、他方の面に本発明に属さない光学多層膜あるいは光学単層膜が形成されても良い。

基板２は、透明（半透明を適宜含む）であれば、ポリカーボネイト等の樹脂、あるいはガラスを始めとしていかなる材質であっても良いが、好ましくはアルカリ元素を含んだガラスであり、より好ましくは強化ガラスであり、例えば化学強化ガラスである。
強化ガラス製の基板２は、表面に圧縮応力層が形成されているので、表面にクラックが生じたとしても、圧縮応力によりクラックの成長が抑制され、通常の（強化処理されていない）ガラス製の基板２よりも衝撃に強い。
又、基板２は、好ましくは巻き取り不能であり、ロール化不能であるものが好ましい。塑性変形を生じない限り巻き取れない程度に柔軟でない基板であれば、光学多層膜４等がより一層安定して形成され、ＮＤフィルタ１がより一層頑丈になる。

光学多層膜４は、主にＮＤの機能を有するＮＤ部６と、主に反射防止（Ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ＡＲ）の機能を有するＡＲ部８と、を有する。
光学多層膜４において、好ましくは、ＮＤ部６が基板２側であり、ＡＲ部８が外側（空気側）となる。
光学多層膜４より基板側及び空気側の少なくとも一方において、ハードコート膜、防汚膜、反射防止膜、及び導電膜の少なくとも何れか等といった他の１以上の膜が付与されても良い。尚、これらハードコート膜、導電性膜等は、光学多層膜４に含まれるものとして扱われても良い。

ＮＤ部６は、１あるいは複数の層を含む膜であり、波長域が可視域の光である可視光を吸収する光吸収層１０を１以上備えていて、上記の可視光の均一な透過（ＮＤ）を実現する機能を具備する。
光吸収層１０は、好ましくは金属（金属酸化物を含む）製の層であり、例えばＮｂ（ニオブ）製の層であるＮｂ層、又はＮｉＯ_ｘ（ｘは０を超えて１未満，不飽和酸化ニッケル）製の層であるＮｉＯ_ｘ層である。光吸収層１０が複数設けられるようにし、その一部がＮｂ層あるいはＮｉＯ_ｘ層以外の金属又は金属酸化物等の他の材質により形成されたものとされても良いが、好ましくは１以上の光吸収層１０の全てがＮｂ層あるいはＮｉＯ_ｘ層とされる。ＮｉＯ_ｘ層は、Ｎｉと酸素との混合物から成る。
可視光の均一な透過のための吸収については、吸収［％］が簡易的に「１００－（透過率［％］＋反射率［％］）」で表されることから、可視域における分光透過率分布及び分光反射率分布の少なくとも一方が平坦であることによって把握することができ、反射率が小さい場合には分光透過率分布が平坦であることによって把握することができる。吸収の平坦性については、吸収の最大値と最小値の差で評価され、分光透過率分布の平坦性については、透過率の最大値と最小値の差で評価され、いずれも差が小さいほど平坦性が高い。高い平坦性は、均一な減光をもたらすものとしてニーズが存在する。
又、例えばＮＤフィルタ１付きのカメラの撮像素子で利用する光は、ＮＤフィルタ１の透過光であるところ、ＮＤフィルタ１における反射光は、撮像素子及び光学系におけるノイズの原因となるから、ＮＤフィルタ１の反射率を数％以下程度に低減する要請がある。
尚、ＮＤフィルタ１全体として所望の透過率を実現するため、光吸収層１０による可視光の吸収は、光学多層膜４の他の層若しくは他の膜又は基板における吸収、透過率、反射率の分布に応じた分布とされて良い。

又、ＮＤフィルタ１におけるグラデーション部２０Ｇを形成するため、少なくとも１つの光吸収層１０は、膜厚が０の部分から単調増加する部分（膜厚勾配）を有する。好ましくは、図１で示されるように、基板２の長手方向（図１の左右方向）において光吸収層１０の膜厚が単調増加し、基板２の幅方向（図１の紙面に垂直な方向）当該膜厚が一定であるものとされる。又、複数の光吸収層１０を有する場合、好ましくは何れの光吸収層１０も同じ膜厚勾配を有する。
更に、好ましくは、図１で示されるように、ＮＤフィルタ１におけるグラデーション部２０Ｇ（光吸収層１０の膜厚が０である側）に隣接して、透明部２０Ｔが配置される。透明部２０Ｔは、好ましくは可視域全域で透過率が９５％以上である。又、好ましくは、図１で示されるように、ＮＤフィルタ１におけるグラデーション部２０Ｇ（光吸収層１０の膜厚が最大である側）に隣接して、光吸収層１０の膜厚が一定である一定減光部２０Ｆが配置される。光吸収層１０が配置される、グラデーション部２０Ｇあるいはグラデーション部２０Ｇ及び一定減光部２０Ｆは、減光部２０Ｄである。

光吸収層１０は、蒸着あるいはスパッタリング等により形成され、好ましくはスパッタリングにより形成される。
光吸収層１０がＮｉＯｘ層であり蒸着により形成される場合、好ましくはイオンアシスト蒸着（Ｉｏｎ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｔｉｔｉｏｎ；ＩＡＤ）によって形成される。ＮｉＯｘ層を始めとする膜の構造、あるいはイオンアシストの有無による構造の相違は、当業者にとっても直接の特定が極めて困難である。又、蒸着時におけるイオンアシストの実施によって膜の構造を特定することは、当業者にとって分かり易く有用である。
尚、イオンアシストの有無による膜の構造の相違を表し得るものとして、膜の密度が例示される。ＮｉＯｘ層を始めとする膜の密度は、当業者にとっても直接の測定が極めて困難であるが、イオンアシストの有無により、膜の密度の程度が相違し、イオンアシストがなされる場合には、イオンアシストがなされない場合より密度が高い。
又、イオン化した希ガスを含むイオンビームを用いたイオンアシスト蒸着の有無による構造の相違を表し得るものとして、希ガス元素の含有が例示される。蒸着膜における（主成分以外の元素の）組成の厳密な把握は、当業者によっても測定に多大な手間がかかるのであるが、イオン化した希ガスを含むイオンビームによるイオンアシスト蒸着で形成されるＮｉＯ_ｘには、その量あるいは割合はともかく、イオンビームの作用により希ガス元素が混入することが分かった。よって、イオン化した希ガスを含むイオンビームによるイオンアシストが有る場合には、かようなイオンアシストが無い場合と異なり、光吸収層１０には希ガス元素が混入しており、光吸収層１０はＮｉＯ_ｘ（ｘは０を超えて１未満）と希ガス元素から成っている。

ＮｉＯｘ層の蒸着において、基板へ向けてイオン化したガスであるイオンビームが照射される。イオンビームは、少なくとも酸素（Ｏ_２）ガスを含む。イオンビームに係るガスは、アルゴンガスを始めとする希ガスとの混合ガスとされても良い。即ち、イオンビームは、イオン化した酸素ガス、あるいはイオン化した酸素ガスと希ガスの混合ガスである。
加熱により蒸発源から蒸発したＮｉは、イオンビームに係る酸素ガスの作用等により、基板の表面においてＮｉＯ膜となる（ｘ＝１）。ＮｉＯ膜の表面では、Ｎｉ－Ｏ間の化学結合の一部がイオンビームにより切断され、酸素欠損が形成される。かような酸素欠損の量に応じてｘが変化し、ＮｉＯｘ層（ｘは０を超えて１未満）が形成される。Ｎｉ－Ｏ間の化学結合がイオンビームにより全て切断される可能性は現実的にはゼロであり、ｘは０を超える。他方、イオンビームを照射しているのにもかかわらず、Ｎｉ－Ｏ間の化学結合が全く切断されない可能性も実際的にはないとみて良く、よってｘは１未満となる。
酸素欠損の量即ちｘの値は、蒸着源の加熱及びイオンビームの照射を同じ条件で連続して行うことで、１つの層において一定にすることができ、かように蒸着されたＮｉＯ_ｘ層は、膜厚方向において均一な組成となる。ここでの同じ条件は、例えばイオンガンにおける一定の電圧（一定のガスのイオン化電圧）であり、又酸素ガス若しくは酸素ガスと希ガスの一定の流量である。酸素ガスと希ガスの混合ガスの場合は、１つのＮｉＯ_ｘ層の蒸着中に流量が一定であれば流量の大きさは互いに同じでも良いし異なっていても良く、かような趣旨を表すため、酸素ガスの流量が「一定流量」とされ、希ガスの流量が「所定流量」とされて良い。かような同条件におけるイオンビームの照射は、一定したイオンビームの照射と捉えることができる。
そして、ｘの値は、イオンビームの各種の特性（イオンガンの各種の設定）により制御される。例えば、イオンビームの加速電圧の大きさ及びイオンビームの電流の大きさの少なくとも一方により、ｘの大小を変化させることができる。又、希ガスとの混合ガスが用いられる場合には、酸素ガスと希ガスの各導入量あるいは混合比を変更することにより、ｘの大小を変化させることができる。
かようにｘの値は制御可能であるが、直接同定することは層全体を原子の見られる電子顕微鏡等で観察し尽くす必要があって現実的でなく、当業者にとっても直接の測定が極めて困難である。従って、ＮｉＯ_ｘ層（ｘは０を超えて１未満）と特定されることは有用であり、更に適宜蒸着時のイオンビームの特性等でＮｉＯ_ｘ層が特定されることは、当業者にとって分かり易く有用である。
又、スパッタリングによってＮｉＯ_ｘ層が形成される場合も、蒸着の場合と同様に、スパッタガスの種類若しくは流量、ラジカルガスの導入の有無、ラジカルガス導入時のラジカルガスの種類、流量若しくは投入電力、真空室内の真空度若しくは温度、スパッタ源の温度、ターゲット温度、又は基板温度等の成膜条件の設定によって、ｘの値が０を超えて１未満の範囲で調整可能である。

更に、ＮＤ部６は、低屈折率材料製の低屈折率層１２（ＮＤ部低屈折率層）を有していても良い。かような低屈折率材料としては、酸化シリコン（特にＳｉＯ_２）が例示される。又、低屈折率材料として、他の誘電体材料、あるいは金属材料若しくは金属酸化物材料が用いられても良い。
ＮＤ部６における低屈折率層１２及び光吸収層１０は、好ましくは交互に配置される。かようなＮＤ部６における層の数は、特に限定されない。光吸収層１０は、殆どの誘電体材料より屈折率が高いことから、主に高屈折率層として取り扱える。ＮＤ部６における最も基板側の層（基板に最も近い層）を１層目とした場合、１層目が低屈折率層１２とされても良いし光吸収層１０とされても良いが、好ましくは奇数層目が低屈折率層１２であり、偶数層目が光吸収層１０である。１層目が低屈折率層１２であれば、２層目の光吸収層１０が基板２に直接成膜されず低屈折率層１２と接触することとなり、光吸収層１０の密着性がより良好になる。

他方、ＡＲ部８は、少なくとも１層の低屈折率層１２（反射防止部低屈折率層）と、少なくとも１層の高屈折率層１４とが交互に積層されたものであり、優れた反射防止機能等を具備させる観点から、好ましくは全５層以上であり、より好ましくは全７層以上である。ＡＲ部８における低屈折率層１２（反射防止部低屈折率層）の材質等は、ＮＤ部６における低屈折率層１２（ＮＤ部低屈折率層）に係る材質等と相違しても良いが、好ましくはＮＤ部低屈折率層に係る材質等と同一とされる。
ＡＲ部８における最も基板側の層（基板に最も近い層）を１層目とした場合、１層目が低屈折率層１２とされても良いし高屈折率層１４とされても良いが、好ましくは奇数層目が低屈折率層１２であり、偶数層目が高屈折率層１４である。尚、ここでは、ＮＤ部６における最も空気側の層が光吸収層１０であるものとされているところ、当該層が低屈折率層１２であり、ＡＲ部８における最も基板側の層が高屈折率層１４であると扱われても良い。
ＡＲ部８における低屈折率層１２は、図１に示されるようにＮＤ部６における低屈折率層１２と同じ低屈折率材料で形成されることが、作製の容易性（製造装置の簡略化）の観点から好ましいが、ＮＤ部６における低屈折率層１２と異なる低屈折率材料で形成されても良い。
ＡＲ部８における高屈折率層１４は、高屈折率材料から形成されている。かような高屈折率材料としては、例えば誘電体材料、あるいは金属材料若しくは金属酸化物材料が挙げられ、より具体的な例として、酸化ジルコニウム（特にＺｒＯ_２）、酸化チタン（特にＴｉＯ_２）、酸化タンタル（特にＴａ_２Ｏ_５）、酸化ニオブ（特にＮｂ_２Ｏ_５）、窒化ケイ素（特にＳｉＮ_ｘ，Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化ハフニウム（特にＨｆＯ_２）の少なくとも何れかが挙げられる。光学多層膜４の作製の容易性（製造装置の簡略化）の観点から、高屈折率材料と光吸収層１０の材料とに共通する部分が存在すること（例えばＮｂ_２Ｏ_５とＮｂ）は、好ましい。同様に、低屈折率材料と高屈折材料とに共通する部分が存在すること（例えばＳｉＯ_２とＳｉＮ_ｘ）は、好ましい。
尚、ＮＤ部６が、光吸収層１０以外の高屈折率層１４を含んでいても良い。この場合、ＮＤ部６とＡＲ部８とで高屈折率材料が異なっていても良い。又、ＮＤ部６及びＡＲ部８の少なくとも一方において、複数種類の高屈折率層が含まれていても良く、低屈折率層においても同様である。

高屈折率層１４がＳｉＮ_ｘ製の層であるＳｉＮ_ｘ層とされる場合について、以下更に説明される。
ＳｉＮ_ｘの膜は、シリコン窒化膜とも呼ばれ、例えば、スパッタ源を有する真空室内において、高周波により放電させた窒素ガス即ちラジカル窒素がスパッタ源に導入され、スパッタ源にセットされたＳｉをターゲットとしたスパッタリングが行われることにより、基板上においてＳｉの堆積とその窒化とが繰り返されて成膜される。ＳｉＮ_ｘにおけるｘの値は、成膜条件、即ち真空室内の真空度、直流の投入電力、高周波の投入電力、窒素ガスの導入流量、ラジカル窒素以外のラジカルの併用の有無、併用時のラジカルの種類，投入電力，流量、真空室温度、スパッタ源の温度、ターゲット温度、基板温度等により変化し、例えば、０を超えて１．５以下の範囲内の何れかの値であって、ラジカル窒素がある程度導入されれば概ね１．３３前後である１．０以上１．５以下あるいは１．２以上１．５以下に収まる。ｘ≒１．３３である場合、ＳｉＮ_ｘはＳｉ_３Ｎ_４とも表される。
ｘの値は、成膜条件の調整によりある程度制御可能であるが、直接同定することは層全体を原子の見られる電子顕微鏡等で観察し尽くす必要があって現実的でなく、当業者にとっても直接の測定が極めて困難である。従って、ＳｉＮ_ｘあるいはＳｉＮ_ｘ層という特定は有用であり、更に適宜スパッタリング時の成膜条件でＳｉＮ_ｘあるいはＳｉＮ_ｘ層が特定されることは、当業者にとって分かり易く有用である。

かような光学多層膜４が配置された基板２を含むＮＤフィルタ１は、好適にはカメラ用とされる。
カメラ用ＮＤフィルタは、カメラのレンズの前等に後付けされるものであっても良いし、カメラの光学系に組み込まれた（カメラに内蔵された）ものであっても良い。
又、カメラ用ＮＤフィルタは、車載カメラ用であっても良いし、警備カメラ用であっても良いし、医療機器付属のカメラ用であっても良い。

このように、本発明のＮＤフィルタ１は、基板２と、その１以上の面である成膜面に配置される光学多層膜４と、を備えており、光学多層膜４は、膜厚勾配（グラデーション部２０Ｇ）を有する光吸収層１０を、成膜面の一部において１層以上含むＮＤ部６と、低屈折率層１２及び高屈折率層１４が交互に配置されるＡＲ部８と、を有しており、ＡＲ部８は、成膜面における光吸収層１０が配置された部分である減光部２０Ｄと光吸収層１０が配置されない部分である透明部２０Ｔとにわたっている。よって、ＮＤフィルタ１は、透明部２０Ｔ、及びグラデーション部２０Ｇを含む減光部２０Ｄにおいて、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたものとなる。
又、ＡＲ部８は、全５層以上である。よって、ＮＤフィルタ１は、より優れた反射防止性能を呈する。
更に、ＮＤ部６は、低屈折率層１４を含んでいる。よって、低屈折率層１４が光吸収層１０と基板２の成膜面との間に配置されれば、光吸収層１０は、基板２の成膜面に直に付ける場合に比べて、より安定して付着する。又、低屈折率層１４が複数の光吸収層１０の間に配置されれば、各光吸収層１０の膜厚がより薄くなり、ＮＤ性能等がより安定して良好に発揮される。
加えて、光吸収層１０は、Ｎｂから成るＮｂ層、及びＮｉと酸素との混合物から成るＮｉＯ_ｘ層（ｘは０を超えて１未満）のうちの少なくとも一方であり、高屈折率層１４は、Ｎｂ_２Ｏ_５から成るＮｂ_２Ｏ_５層、Ｔａ_２Ｏ_５から成るＴａ_２Ｏ_５層、Ｓｉ_３Ｎ_４から成るＳｉ_３Ｎ_４層、ＴｉＯ_２から成るＴｉＯ_２層、ＺｒＯ_２から成るＺｒＯ_２層、ＨｆＯ_２から成るＨｆＯ_２層の少なくとも何れかである。よって、ＮＤフィルタ１（光学多層膜４）は、シンプルに低コストで形成される。特に、光吸収層１０がＮｂ層で高屈折率層１４がＮｂ_２Ｏ_５層である場合のように、光吸収層１０及び高屈折率層１４が同じ元素を含む場合、これらは効率良く作製可能である。

≪ＮＤフィルタの製造装置等≫
次いで、上述のＮＤフィルタ１を製造する装置の実施形態が、数例説明される。
尚、本発明に係るＮＤフィルタ１の製造装置は、以下の形態に限定されない。

［第１形態］
図２は、第１形態に係る製造装置１０１の模式的な横断面図である。図３は、製造装置１０１の模式的な側面図である。
製造装置１０１は、ドラム型スパッタ成膜装置であり、基板２の片面に光学多層膜４を成膜するものである。
製造装置１０１は、成膜室としての真空室１０２と、その中央部において自身の軸周りで回転可能に配置された円筒状のドラム１０４と、を備えている。ドラム１０４の外周円筒面には、成膜対象としての基板２が、成膜面を外側に向けた状態で保持されている。

真空室１０２の一面には、マスクスパッタ源としての第１スパッタ源１１０が配置されている。
第１スパッタ源１１０は、第１ターゲットＴ１をセットするスパッタカソード１１２と、一対の防着板１１４と、スパッタガスが適宜流量調整のうえで導入されるスパッタガス導入口１１６と、を備えている。
スパッタカソード１１２は、外部直流電源（図示略）と接続されている。
防着板１１４は、第１のターゲットＴ１とこれに対向するドラム１０４の部分との間を、他の真空室１０２の内部部分から区切るように配置されている。
スパッタガス導入口１１６は、防着板１１４によって区切られた空間へ向けてスパッタガスを流す。

又、第１スパッタ源１１０には、マスクとしての邪魔板１１８が、着脱可能に設けられている。
邪魔板１１８は、第１スパッタ源１１０に装着された場合、スパッタガス導入口１１６とドラム１０４との間に配置され、防着板１１４の間に配置される。
邪魔板１１８の上端は、ドラム１０４において上段と下段とに分かれて周方向に並べられた基板２における、上段の基板２の中央部の径方向外方に位置している。邪魔板１１８の下端は、下段の基板２の中央部の径方向外方に位置している。
邪魔板１１８は、上段の基板２の中央部の径方向外方から下段の基板２の中央部の径方向外方までにわたっており、上段の基板２の下半部及び下段の基板２の上半部を覆う。
第１スパッタ源１１０は、マスクである邪魔板１１８の影響を受ける。
尚、邪魔板１１８は、第１スパッタ源１１０の他の部分から離れて配置されていても良い。又、マスクは、板状でなくても良い。

真空室１０２の別の一面には、第２スパッタ源１２０が配置されている。
第２スパッタ源１２０は、第１スパッタ源１１０と同様に、第２ターゲットＴ２をセットするスパッタカソード１２２と、一対の防着板１２４と、スパッタガス導入口１２６と、を備えている。
尚、第２スパッタ源１２０には、邪魔板１１８が取り付けられていない。

更に、真空室１０２の他の一面には、ラジカル源１３０が配置されている。
ラジカル源１３０は、ガスをバルブ１３２により流量調整のうえで導入可能なラジカルガス導入口１３４と、加速電圧用電源（図示略）により電圧が印加されることでプラズマを発生可能なガン１３６と、を有する。
ラジカルガス導入口１３４から真空室１０２の内部に導入されたガスは、ガン１３６が発生したプラズマによりラジカル化し、基板２に向かってビーム状に照射される。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０及びラジカル源１３０の少なくとも何れかの配置は、上述のものに限定されない。

製造装置１０１の動作例（ＮＤフィルタ１の製造方法の例）について、光吸収層１０がＮｂ層であり、低屈折率層１２がＳｉＯ_２層であり、高屈折率層１４がＳｉＮ_ｘである場合が、主に図３に基づいて説明される。
まず、基板２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてＮｂがセットされ、第２ターゲットＴ２としてＳｉがセットされる（ステップＳ１）。
次に、真空室１０２の内部が排気される（ステップＳ２）。
続いて、ドラム１０４が回転され、ドラム１０４に保持された基板２が、第１スパッタ源１１０，第２スパッタ源１２０，ラジカル源１３０の各内側を順次繰り返し高速で通過するようにされる（ステップＳ３）。
次いで、基板２のクリーニングが行われる（ステップＳ４）。即ち、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口３４から酸素（Ｏ_２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して所定時間照射される。かようなラジカル酸素の照射により、基板２表面に有機物等が付着していたとしても、有機物等はラジカル酸素及びプラズマで発生する紫外線によって分解剥離され、基板２の表面がクリーニングされる。かようなクリーニングにより、後に形成する膜の密着性が向上する。

続いて、光学多層膜４のＮＤ部６が形成される（ステップＳ５）。ＮＤ部６において光吸収層１０と共に低屈折率層１２（ＳｉＯ_２層）が含まれ、基板２に接する１層目にＳｉＯ_２層が配置される場合、まずＳｉＯ_２層が、主に第２スパッタ源１２０及びラジカル源１３０によるＳｉの堆積と酸化との繰り返しによって形成される。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。
同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ_２ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされる。
ＳｉＯ_２層の膜厚は、スパッタカソード１１２への投入電力が一定であり、単位時間当たりの成膜される物理膜厚である成膜レートが一定である場合には、スパッタリングの時間の長短により制御される。よって、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点で、スパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、１層目のＳｉＯ_２層の成膜が完了する。

次いで、光吸収層１０であるＮｂ層が、主に第１スパッタ源１１０によるＮｂの堆積によって形成される（光吸収層形成ステップ）。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とされる。尚、ドラム１０４の回転は、１層目の形成後であって２層目の形成前等において、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
第１ターゲットＴ１から出たＮｂは、邪魔板１１８により、各基板２の半分（上段の基板２の下半部及び下段の基板２の上半部）に到達せず、堆積しない（透明部２０Ｔ）。又、Ｎｂは、各基板２の別の半分（上段の基板２の上半部及び下段の基板２の下半部）に堆積する（一定減光部２０Ｆ）。更に、Ｎｂは、邪魔板１１８の上辺あるいは下辺からの回り込みにより、透明部２０Ｔと一定減光部２０Ｆとの間において膜厚勾配を有するように堆積する（グラデーション部２０Ｇ）。
Ｎｂ層の膜厚は、ＳｉＯ_２層と同様に時間により制御可能であり、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点でスパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、２層目のＮｂ層の成膜が完了する。

そして、同様にＳｉＯ_２層の成膜とＮｂ層の成膜が適宜繰り返されることにより、ＮＤ部６の形成がなされる。ＳｉＯ_２層は基板２の成膜面の全体に行き渡り、Ｎｂ層は基板２の成膜面の半分に広がる。

続いて、ＡＲ部８が形成される（ステップＳ６，反射防止部形成ステップ）。ＮＤ部６において高屈折率層１４（ＳｉＮ_ｘ層）と共に低屈折率層１２（ＳｉＯ_２層）が含まれ、ＮＤ部６に接するＡＲ部８の１層目にＳｉＮ_ｘ層が配置される場合、まずＳｉＮ_ｘ層が、主に第２スパッタ源１２０及びラジカル源１３０によるＳｉの堆積と窒化との繰り返しにより、ＡＲ部８の高屈折率層１４であるＳｉＮ_ｘ層が形成される。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。
同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から窒素（Ｎ_２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル窒素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの窒化がなされる。
ＳｉＮ_ｘ層の膜厚は、他の層と同様に制御され、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点でスパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、ＳｉＮ_ｘ層の成膜が完了する。

そして、かようなＳｉＮ_ｘ層の成膜と、上述のＳｉＯ_２層の成膜とが適宜繰り返されることにより、ＡＲ部８の形成がなされる。ＳｉＯ_２層及びＳｉＮ_ｘ層は、基板２の成膜面の全体に広がる。第２スパッタ源１２０は、低屈折スパッタ源と高屈折スパッタ源とを兼ねる。
ＡＲ部８の形成が完了すれば、光学多層膜４の成膜が完了するので、ドラム１０４が止められ、適宜冷却が行われた後、光学多層膜４付き基板２、即ちＮＤフィルタ１が取り出される（ステップＳ７）。
尚、ＡＲ部８の上（外側）に、製造装置１０１あるいは別の装置によって更に防汚膜等が付与されても良い。

又、製造装置１０１の別の動作例として、光吸収層１０がＮｂ層であり、低屈折率層１２がＳｉＯ_２層であり、ＡＲ部８の高屈折率層１４がＮｂ_２Ｏ_５層である場合が説明される。
即ち、ＮＤ部６が上述の動作例と同様に形成された（ステップＳ５）後、邪魔板１１８が外され、ＡＲ部８が形成される（ステップＳ６）。邪魔板１１８は、手動で外されても良いし、ボールねじあるいはロボットハンド等のマスク移動手段により、スパッタガス導入口１２６（第１ターゲットＴ１）の内側の位置（作動位置）から退避位置に移動されることで外されても良い。
ＡＲ部８の高屈折率層１４であるＮｂ_２Ｏ_５層は、主に第１スパッタ源１１０及びラジカル源１３０によるＮｂの堆積と酸化との繰り返しによって形成される。即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積すると共に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ_２ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｎｂの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｎｂの酸化がなされる。
Ｎｂ_２Ｏ_５層は、邪魔板１１８がないため、基板２の成膜面の全体に広がる。
尚、更に別の動作例として、製造装置１０１でＮＤ部６が形成された（ステップＳ５）後、別の装置でＡＲ部８が形成されても良い（ステップＳ６）。
又更に別の動作例として、ステップＳ５の光吸収層１０の形成時に、Ｎｂ層に代えて、ＮｉＯ_ｘ層が、ラジカル酸素の生成を伴うスパッタリングにより形成されても良い。
更に、それぞれ高屈折率層１４に成り得る、Ｔａ_２Ｏ_５から成るＴａ_２Ｏ_５層、ＴｉＯ_２から成るＴｉＯ_２層、ＺｒＯ_２から成るＺｒＯ_２層、ＨｆＯ_２から成るＨｆＯ_２層は、それぞれ、Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの、ラジカルＯ_２ガス（ラジカル源１３０によりラジカル化したＯ_２ガス）を導入しながらのスパッタリングにより、Ｎｂ_２Ｏ_５層と同様に形成可能である。Ｔａ_２Ｏ_５層については、後述される（第２形態の動作例）。

［第２形態］
図５は、第２形態に係る製造装置２０１の模式的な横断面図である。
製造装置２０１は、第１スパッタ源１１０の配置の変更及び第３スパッタ源２３０の追加を除き、第１形態の製造装置１０１と同様に成る。同様に成る部材あるいは部分については、適宜同じ符号が付されて説明が省略される。

製造装置２０１の第１スパッタ源１１０は、ラジカル源１３０に対向する面に配置される。
又、製造装置２０１は、第３スパッタ源２３０を有する。第３スパッタ源２３０は、真空室１０２の残りの一面（第２スパッタ源１２０に対向する面）に配置されている。
第３スパッタ源２３０は、第２スパッタ源１２０と同様に成り、第３ターゲットＴ３をセットするスパッタカソード２３２と、一対の防着板２３４と、スパッタガス導入口２３６と、を備えている。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、第３スパッタ源２３０及びラジカル源１３０の少なくとも何れかの配置は、上述のものに限定されない。

製造装置２０１の動作例（ＮＤフィルタ１の製造方法の例）について、光吸収層１０がＮｂ層であり、低屈折率層１２がＳｉＯ_２層であり、高屈折率層１４がＮｂ_２Ｏ_５である場合が説明される。当該動作例は、製造装置１０１の場合と大要同様であるため、適宜同じ符号が用いられる。
基板２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてＮｂがセットされ、第２ターゲットＴ２としてＳｉがセットされ、第３ターゲットＴ３としてＮｂがセットされる（ステップＳ１）。尚、第１ターゲットＴ１としてＳｉがセットされ、第２ターゲットＴ２としてＮｂがセットされても良い。
真空室１０２の排気から、基板２のクリーニングまで（ステップＳ２～Ｓ４）は、製造装置１０１の動作と同様になされる。

次いで、ＮＤ部６が形成される（ステップＳ５）。
まず、低屈折率層１２であるＳｉＯ_２層が、主に第２スパッタ源１２０及びラジカル源１３０によるＳｉの堆積と酸化との繰り返しによって、製造装置１０１と同様に形成される。
次いで、光吸収層１０であるＮｂ層が、主に第１スパッタ源１１０によるＮｂの堆積によって形成される。Ｎｂ層は、邪魔板１１８により、各基板２の半分において、境界部に膜厚勾配（グラデーション部２０Ｇ）を有する状態で堆積する。
そして、同様にＳｉＯ_２層の成膜とＮｂ層の成膜が適宜繰り返されることにより、ＮＤ部６の形成がなされる。ＳｉＯ_２層は基板２の成膜面の全体に行き渡り、Ｎｂ層は基板２の成膜面の半分に広がる。

続いて、ＡＲ部８が形成される（ステップＳ６）。
まず、主に第３スパッタ源２３０及びラジカル源１３０によるＮｂの堆積と酸化との繰り返しにより、ＡＲ部８の高屈折率層１４であるＮｂ_２Ｏ_５層が形成される。Ｎｂ_２Ｏ_５層は、製造装置１０１の別の動作例と同様の動作により形成される。Ｎｂ_２Ｏ_５層は、第３スパッタ源２３０に邪魔板１１８がないため、基板２の成膜面の全体に広がる。第１スパッタ源１１０の邪魔板１１８は、取り外す必要がない。
そして、かようなＮｂ_２Ｏ_５層の成膜と、上述のＳｉＯ_２層（低屈折率層１２）の成膜とが適宜繰り返されることにより、ＡＲ部８の形成がなされる。ＳｉＯ_２層及びＮｂ_２Ｏ_５層は、基板２の成膜面の全体に広がる。その後、ＮＤフィルタ１の製造が完了する（ステップＳ７）。
この動作例では、第１スパッタ源１１０がマスクスパッタ源であり、第２スパッタ源１２０が低屈折スパッタ源であり、第３スパッタ源２３０が高屈折スパッタ源である。

又、製造装置２０１の別の動作例として、光吸収層１０がＮｂ層であり、低屈折率層１２がＳｉＯ_２層であり、ＡＲ部８の高屈折率層１４がＴａ_２Ｏ_５層である場合が説明される。
基板２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてＮｂがセットされ、第２ターゲットＴ２としてＳｉがセットされ、第３ターゲットＴ３としてＴａがセットされる（ステップＳ１）。尚、第２ターゲットＴ２としてＴａがセットされ、第３ターゲットＴ３としてＳｉがセットされても良い。
真空室１０２の排気から、ＮＤ部６の形成まで（ステップＳ２～Ｓ５）は、上述の動作と同様になされる。
続いて、ＡＲ部８の形成（ステップＳ６）として、まず主に第３スパッタ源２３０及びラジカル源１３０によるＴａの堆積と酸化との繰り返しにより、ＡＲ部８の高屈折率層１４であるＴａ_２Ｏ_５層が形成される。Ｔａ_２Ｏ_５層は、Ｎｂ_２Ｏ_５層の形成と同様に形成される。Ｔａ_２Ｏ_５層は、第３スパッタ源２３０に邪魔板１１８がないため、基板２の成膜面の全体に広がる。
そして、かようなＴａ_２Ｏ_５層の成膜と、上述のＳｉＯ_２層の成膜とが適宜繰り返されることにより、ＡＲ部８の形成がなされる。ＳｉＯ_２層及びＮｂ_２Ｏ_５層は、基板２の成膜面の全体に広がる。その後、ＮＤフィルタ１の製造が完了する（ステップＳ７）。
この動作例では、第１スパッタ源１１０がマスクスパッタ源であり、第２スパッタ源１２０が低屈折スパッタ源であり、第３スパッタ源２３０が高屈折スパッタ源である。
尚、更に別の動作例として、ステップＳ６において、例えばＡＲ部８の１層目及び５層目の高屈折率層１４がＴａ_２Ｏ_５層であり３層目の高屈折率層１４がＮｂ_２Ｏ_５層であるといったように、Ｔａ_２Ｏ_５層及びＮｂ_２Ｏ_５層が併有されるように形成されても良い。
又更に別の動作例として、ステップＳ５において、Ｎｂ層に代えて、ＮｉＯ_ｘ層が、ラジカル酸素の生成を伴うスパッタリングにより形成されても良い。

［第３形態］
図６は、第３形態に係る製造装置３０１の模式的な横断面図である。
製造装置３０１は、別室３０２の追加及び第１スパッタ源１１０の別室への配置を除き、第２形態の製造装置２０１と同様に成る。同様に成る部材あるいは部分については、適宜同じ符号が付されて説明が省略される。

製造装置３０１は、真空室１０２（第１室）における所定の一面側（製造装置２０１において第１スパッタ源１１０が配置されていた面の側）に、真空室１０２と同様に成る別室３０２（第２室）が設けられている。真空室１０２と別室３０２との間の壁体は、開閉可能なゲート３０３となっている。即ち、製造装置３０１では、成膜室が、真空室１０２と別室３０２とを含んでいる。
ドラム１０４は、開状態のゲート３０３を通過することで、真空室１０２と別室３０２との間で移動可能であり、又別室３０２内で真空室１０２での回転と同様に回転可能である。
別室３０２の一面（ゲート３０３の対向面）には、第１スパッタ源１１０が配置される。
好ましくは、別室３０２に開閉可能であり外部に連通可能である扉（図示略）が設けられ、別室３０２においてドラム１０４が外部から製造装置３０１内に入れられあるいは製造装置３０１内から外部へ取り出されて、別室３０２がドラム１０４のローディング室となるようにされる。この場合、ドラム１０４の出し入れ時にゲート３０３が閉められていれば、真空室１０２内が外気に晒されず、真空室１０２内の第２スパッタ源１２０等が保護される。又、邪魔板１１８を有する第１スパッタ源１１０がローディング室に設けられるため、邪魔板１１８等の出し入れ及び調整が行い易い。
尚、製造装置３０１において、第２スパッタ源１２０及び第３スパッタ源２３０のうちの少なくとも一方が省略されても良い。
又、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、第３スパッタ源２３０及びラジカル源１３０の少なくとも何れかの配置は、上述のものに限定されない。

製造装置３０１は、製造装置２０１と同様に動作する。
より詳しくは、ステップＳ２において、真空室１０２及び別室３０２が共に真空引きされる。尚、真空室１０２と別室３０２とで別々に真空引きされても良い。
又、ステップＳ５，Ｓ６において、第３スパッタ源２３０で基板２の半面に成膜するＮｂ膜の形成前に、ゲート３０３が一旦開いてドラム１０４が別室３０２に移動され、Ｎｂ膜の形成後に、ゲート３０３が再び一旦開いてドラム１０４が次の成膜のために真空室１０２に移動される。尚、真空室１０２内での成膜時及び別室３０２での成膜時の少なくとも一方において、ゲート３０３が開けられていても良い。
更に別の動作例として、製造装置３０１でＮＤ部６が形成された（ステップＳ５）後、別の装置でＡＲ部８が形成されても良い（ステップＳ６）。

［第１～第３形態のまとめ等］
このように、本発明の製造装置１０１～３０１は、基板２を保持した状態で回転するドラム１０４と、着脱可能な邪魔板１１８と、装着された邪魔板１１８の影響を受けて膜厚勾配を有する光吸収層１０を、スパッタリングにより、基板２の成膜面の一部に形成する第１スパッタ源１１０と、低屈折率層１２を、スパッタリングにより、成膜面における光吸収層１０が配置された部分である減光部２０Ｄと光吸収層１０が配置されない部分である透明部２０Ｔとにわたるように形成する第２スパッタ源１２０と、高屈折率層１４を、スパッタリングにより、成膜面における減光部２０Ｄと透明部２０Ｔとにわたるように形成する第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０あるいは第３スパッタ源２３０（高屈折スパッタ源）と、を備えており、ドラム１０４は、基板２が第１スパッタ源１１０並びに第２スパッタ源１２０及び高屈折スパッタ源を繰り返し通過するように回転する。よって、透明部２０Ｔ、及びグラデーション部２０Ｇを含む減光部２０Ｄにおいて、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたＮＤフィルタ１を製造する製造装置１０１～３０１が提供される。
更に、ラジカル化したＯ_２ガスであるラジカルＯ_２ガスを照射可能なラジカル源１３０を備えており、ドラム１０４は、更に基板２がラジカル源１３０を繰り返し通過するように回転し、第１スパッタ源１１０は、Ｎｂのスパッタリングにより、光吸収層１０としてＮｂから成るＮｂ層を形成するものであり、高屈折スパッタ源は、ラジカル源１３０から前記ラジカルＯ_２ガスが導入された状態でのＮｂのスパッタリングにより、高屈折率層１４としてＮｂ_２Ｏ_５から成るＮｂ_２Ｏ_５層を形成するものである。よって、光吸収層１０及び高屈折率層１４が同じＮｂを用いて効率良く作製されるＮＤフィルタ１の製造装置１０１～３０１が提供される。尚、高屈折スパッタ源は、Ｎｉに代えて、Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＨｆをラジカルＯ_２ガスが導入された状態でスパッタリングすることにより、高屈折率層１４として、Ｔａ_２Ｏ_５層，ＴｉＯ_２層，ＺｒＯ_２層，ＨｆＯ_２層を形成することも可能である。
更に、ラジカル化したＯ_２ガスであるラジカルＯ_２ガスを照射可能なラジカル源１３０を備えており、ドラム１０４は、更に基板２がラジカル源１３０を繰り返し通過するように回転し、第２スパッタ源１２０は、ラジカル源１３０からラジカルＯ_２ガスが導入された状態でのＳｉのスパッタリングにより、低屈折率層１２としてＳｉＯ_２から成るＳｉＯ_２層を形成するものである。よって、性能及びコストにおいて有利なＳｉＯ_２製の低屈折率層１２が効率良く作製されるＮＤフィルタ１の製造装置１０１～３０１が提供される。

又、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法は、マスクの影響を受ける第１スパッタ源１１０によって、基板２における成膜面の一部に対して光吸収層１０が形成される光吸収層形成ステップ（ステップＳ５）と、第２スパッタ源１２０及び高屈折スパッタ源によって、成膜面における光吸収層１０が配置された部分である減光部２０Ｄと光吸収層１０が配置されない部分である透明部２０Ｔとにわたるように、低屈折率層１２と高屈折率層１４とが交互に配置されたＡＲ部８が形成される反射防止部形成ステップ（ステップＳ６）と、を有している。よって、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたＮＤフィルタ１を製造する方法が提供される。
又、第１スパッタ源１１０及び高屈折スパッタ源は、Ｎｂをスパッタリングするものを含み、光吸収層１０は、Ｎｂから成るＮｂ層を含み、高屈折率層１４は、高屈折スパッタ源と、ラジカル化したＯ_２ガスであるラジカルＯ_２ガスを照射可能なラジカル源１３０との同時作動により形成される、Ｎｂ_２Ｏ_５から成るＮｂ_２Ｏ_５層を含んでいる。よって、光吸収層１０及び高屈折率層１４が同じＮｂを用いて効率良く作製されるＮＤフィルタ１の製造方法が提供される。尚、高屈折スパッタ源は、Ｎｉに代えて、Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＨｆをラジカルＯ_２ガスが導入された状態でスパッタリングすることにより、高屈折率層１４として、Ｔａ_２Ｏ_５層，ＴｉＯ_２層，ＺｒＯ_２層，ＨｆＯ_２層を形成することも可能である。

次いで、本発明の好適な実施例、及び本発明に属さない比較例が説明される（実施例１～４，比較例１～３）。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。

≪実施例１～４の構成等≫
実施例１のＮＤフィルタ１は、上述の製造装置２０１により、フラットで透明な白板ガラス製の基板２（コーニング社製Ｂ２７０）の片面に光学多層膜４が成膜されることで形成された。光学多層膜４は、次の［表１］に示されるように、基板２に最も近い１層目がＳｉＯ_２層（低屈折率層１２）とされた状態でＳｉＯ_２層がＮｂ層（光吸収層１０）と交互に積層された全６層のＮＤ部６と、更にその上においてＮＤ部６に最も近い７層目がＳｉＯ_２層（低屈折率層１２）とされた状態でＳｉＯ_２層がＮｂ_２Ｏ_５層（高屈折率層１４）と交互に積層された全７層（７～１３層目）のＡＲ部８と、を有する。光学多層膜４は、グラデーション部２０Ｇ及び一定減光部２０Ｆでは全１３層であり、透明部２０Ｔでは、ＮＤ部６の全ＳｉＯ_２層とＡＲ部８の最も基板２に近い側のＳｉＯ_２層とをまとめると、全７層である。
尚、真空室１０２の内部は９×１０^－４Ｐａ（パスカル）とされた。
又、ドラム１０４の回転数は１００ｒｐｍ（回毎分）とされた。
更に、基板２のクリーニングでは、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から酸素（Ｏ_２）ガスが５００ｃｃｍ（毎分５００ミリリットル）の流量で導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷ（キロワット）で印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して３０秒間照射された。
製造装置２０１は、室温環境下に置かれ、真空室１０２、ドラム１０４及び基板２に対する加熱はなされず、ラジカル源１３０等の動作による発熱を加味しても、全工程中における基板２の最大温度は１５０℃であった。
Ｎｂ層の形成時、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１１６からＡｒガスが１２０ｃｃｍで導入され、スパッタカソード１１２に６ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積した。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とした。尚、ドラム１０４の回転は、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
ＳｉＯ_２層の形成時、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１２６からＡｒガスが１００ｃｃｍで導入され、スパッタカソード１２２に８ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積した。同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ_２ガスが８０ｃｃｍ導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷで印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされた。
Ｎｂ_２Ｏ_５層は、ＳｉＯ_２層と同様に形成された。

実施例２のＮＤフィルタ１は、次の［表２］に示されるように、ＡＲ部８の層数を除き実施例１と同様に形成された。実施例２のＡＲ部８は、全９層（７～１５層目）のＳｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５交互膜である。
実施例３のＮＤフィルタ１は、次の［表３］に示されるように、ＮＤ部６の層数及び光吸収層１０の種類並びにＡＲ部８の層数及び高屈折率層１４の種類を除き、実施例１と同様に形成された。実施例３におけるＮＤ部６の一定減光部２０Ｆ及びグラデーション部２０Ｇは全８層のＳｉＯ_２／ＮｉＯ_ｘ交互膜であり、ＡＲ部８は全７層（９～１５層目）のＳｉＯ_２／Ｔａ_２Ｏ_５交互膜である。ＮｉＯ_ｘ層及びＴａ_２Ｏ_５層は、ＳｉＯ_２層と同様に形成された。
実施例４のＮＤフィルタ１は、次の［表４］に示されるように、ＮＤ部６の層数及びＡＲ部８の層数を除き実施例１と同様に形成された。実施例４におけるＮＤ部６の一定減光部２０Ｆ及びグラデーション部２０Ｇは、全８層のＳｉＯ_２／Ｎｂ交互膜であり、ＡＲ部８は、全２１層（９～２９層目）のＳｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５交互膜である。

≪比較例１～３の構成等≫
比較例１のＮＤフィルタは、上述の製造装置２０１により、上述の基板２の片面にＮＤ部６のみを有する光学多層膜４が成膜されることで形成された。比較例１のＮＤ部６は、次の［表５］に示されるように、白板ガラス製の基板２に最も近い１層目が基板２の半分にわたるＮｂ層（光吸収層１０）とされた状態で、Ｎｂ層が基板２の全体にわたるＳｉＯ_２層（低屈折率層１２）と交互に積層されたものである。ＮＤ部６は、グラデーション部２０Ｇ及び一定減光部２０Ｆでは全６層であり、透明部２０Ｔでは、ＳｉＯ_２層をまとめると、全１層である。
比較例２のＮＤフィルタの光学多層膜は、比較例１と同様に成膜され、次の［表６］に示されるように、基板２に最も近い１層目が基板２の全体にわたるＳｉＯ_２層とされた状態で、ＳｉＯ_２層が基板２の半分にわたるＮｂ層（光吸収層１０）と６層目まで交互に積層され、更に最外層の７層目にフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）の層が形成された全７層（透明部２０Ｔは全２層）のものである。
比較例３のＮＤフィルタの光学多層膜は、ＭｇＦ_２層の物理膜厚を除き、比較例２と同様である。

≪透過率及び反射率等≫
図７，１０，１３，１６，１９，２２，２５は、順に実施例１～４，比較例１～３の透明部２０Ｔにおける透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。
図８，１１，１４，１７，２０，２３，２６は、順に実施例１～４，比較例１～３のグラデーション部２０Ｇの中央における透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。
図９，１２，１５，１８，２１，２４，２７は、順に実施例１～４，比較例１～３の一定減光部２０Ｆにおける透過率並びに表面反射率及び界面反射率に係るグラフである。
ここで、表面反射は、光学多層膜の最外層の外面における反射であり、界面反射は、基板２と光学多層膜の１層目との界面における反射である。
又、これらの図において、波長域は、可視域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）、及びその隣接域（３５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下，７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）とされている。

これらの図によれば、実施例１～４，比較例１～３では、可視域で、透明部２０Ｔ，グラデーション部２０Ｇ，一定減光部２０Ｆの透過率がそれぞれ所定の値付近で一定である。
又、実施例１，３，４における表面反射の視感度反射率は、１．５％以下となっており、十分に視感度反射率が抑制されている。
更に、実施例１～４における界面反射率の可視域での平均は、各部において何れも４％以下と、ガラス製の基板２における界面反射率の程度以下に抑制される。
加えて、実施例３では、各部の平均反射率（表面反射及び界面反射）が何れも１．５％以下に抑制され、実施例４では、各部の平均反射率（表面反射及び界面反射）が何れも０．５％以下に抑制される。

又、実施例２の構成に対してＮＤ部６の低屈折率層１２（ＳｉＯ_２層）の膜厚が様々に変わった別の実施例２－１～２－５が合わせて作製され、可視域での最高反射率及び平均反射率が測定された。
次の［表８］に、実施例２－１～２－５における、当該ＳｉＯ_２層の光学膜厚（基準波長λを例えばλ＝５００とした場合の物理膜厚×λ／４）、可視域での表面反射に係る最高反射率及び平均反射率が示される。又、当該最高反射率が１０％以下であり且つ当該平均反射率が５．５％以下である条件を満たした（○）か否か（×）も、［表８］に示される。

［表８］によれば、ＮＤ部６のＳｉＯ_２層の光学膜厚が０．４以上１．０５以下であると、上述の条件を満たして反射防止性能が良好となる。

≪色調等≫
次に示される［表９］～［表１５］では、順に実施例１～４，比較例１～３における透明部２０Ｔ，グラデーション部２０Ｇ，一定減光部２０Ｆの各色調等の値が示される。
ここで、「ｘ」，「ｙ」は、ｘｙ表色系でのものである。ｘｙ表色系でのｘｙ座標（ｘ，ｙ）は、ＣＩＥ（国際照明委員会）色度図で表される。色の（ｘ，ｙ）は、Ｄ６５光源のもとでの１０°視野における値であり、以下同様である。
又、「色」は、ＣＩＥ色度図上でのものであり、対応する可視光の波長が有る場合にはその波長が続けて示される。
更に、「視感度」は、視感度反射率（視感度透過率）であり、「平均」は、可視域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）における平均値であり、「最高」は、可視域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）内での最高値である。
又、実施例１～４，比較例１～３の各表面反射についてまとめた表が、以下［表１６］として示される。

これらの表によれば、比較例１では透明部２０Ｔ，グラデーション部２０Ｇ，一定減光部２０Ｆの色が揃うものの、ＮＤフィルタ（特にカメラ用）としては美観上好まれない暖色（薄いオレンジ）となる。又、比較例２，３では、透明部２０Ｔにおいて暖色（薄い黄色）となり、グラデーション部２０Ｇ，一定減光部２０Ｆの色（青，紫）と合わない。更に、比較例１～３では、表面反射色と界面反射色とが合致し難い。
これに対し、実施例１～４では、各部が寒色に揃い、特に実施例２，４では同一色（うす紫）に揃う。更に、実施例１～４では、表面反射色と界面反射色とが合致し易くなっている。又、実施例１～４では、透明部２０Ｔ、並びに減光部２０Ｄ（グラデーション部２０Ｇ及び一定減光部２０Ｆ）の全領域において、寒色系の色調となっている。

≪まとめ等≫
以上より、実施例１～４のＮＤフィルタは、少なくとも透明部２０Ｔ及びグラデーション部２０Ｇにおいて、ＮＤ性能及び反射防止性能並びに美観に優れたものとなる。

１・・ＮＤフィルタ、２・・基板、４・・光学多層膜、６・・ＮＤ部、８・・ＡＲ部（反射防止部）、１０・・光吸収層、１２・・低屈折率層、１４・・高屈折率層、２０Ｄ・・減光部、２０Ｔ・・透明部、１０１，２０１，３０１・・（ＮＤフィルタ１の）製造装置、１０４・・ドラム、１１０・・第１スパッタ源（マスクスパッタ源）、１１８・・邪魔板（マスク）、１２０・・第２スパッタ源（低屈折スパッタ源）、１３０・・ラジカル源、２３０・・第３スパッタ源。

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板の１以上の面である成膜面に配置される光学多層膜と、
   を備えており、
   前記光学多層膜は、
   光吸収層を、前記成膜面の一部において１層以上含むＮＤ部と、
   ＳｉＯ_２製の反射防止部低屈折率層、及び高屈折率層が交互に配置される反射防止部と、
   を有しており、
   前記反射防止部は、前記成膜面における前記光吸収層が配置された部分である減光部と、同じ前記成膜面における前記光吸収層が配置されない部分である透明部とにわたっており、
   前記減光部は、前記光吸収層が膜厚勾配を有する部分であるグラデーション部を、前記透明部に隣接する状態で有しており、
   前記グラデーション部における前記光吸収層の膜厚は、前記透明部との境界部を０の部分として前記透明部から離れるに従い単調増加し、
   前記ＮＤ部は、ＳｉＯ_２製のＮＤ部低屈折率層を複数含んでおり、
   複数の前記ＮＤ部低屈折率層は、前記減光部及び前記透明部に、一定の膜厚で行き渡っている
   ことを特徴とするＮＤフィルタ。
2. 前記反射防止部は、全５層以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルタ。
3. 前記透明部及び前記減光部は、寒色系の色調となっている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＮＤフィルタ。
4. 前記ＮＤ部低屈折率層の光学膜厚は、λ＝５００ｎｍとして、０．４０×λ／４以上１．０５×λ／４以下である
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のＮＤフィルタ。
5. ４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域における最高反射率が１０％以下であり、
   前記波長域における平均反射率が５．５％以下である
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のＮＤフィルタ。
6. 表面反射の視感度反射率が１．５％以下である
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載のＮＤフィルタ。
7. 前記光吸収層は、Ｎｂから成るＮｂ層、及びＮｉと酸素との混合物から成るＮｉＯ_ｘ層（ｘは０を超えて１未満）のうちの少なくとも一方であり、
   前記高屈折率層は、Ｎｂ_２Ｏ_５から成るＮｂ_２Ｏ_５層、Ｔａ_２Ｏ_５から成るＴａ_２Ｏ_５層、Ｓｉ_３Ｎ_４から成るＳｉ_３Ｎ_４層、ＴｉＯ_２から成るＴｉＯ_２層、ＺｒＯ_２から成るＺｒＯ_２層、及びＨｆＯ_２から成るＨｆＯ_２層の少なくとも何れかである
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載のＮＤフィルタ。

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