KR101297849B1 - 다기능을 갖는 편광 필터 및 다기능을 갖는 편광 필터의 제조 방법 - Google Patents

다기능을 갖는 편광 필터 및 다기능을 갖는 편광 필터의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 카메라에 사용되는 편광 필터에 있어서, 필터 프레임이 촬상에 비쳐 버리는, 소위 비네팅(vignetting) 현상을 방지하는 것을 목적으로 하여, 최신의 광학 기술에 의해 필터 본체의 두께를 매우 얇게, 또한, 일체적으로 제작하는 것을 가능하게 하는 다기능을 갖는 편광 필터.

Description

다기능을 갖는 편광 필터 및 다기능을 갖는 편광 필터의 제조 방법{POLARISING FILTER WITH MULTIFUNCTION AND METHOD FOR MANUFACTURING POLARISING FILTER WITH MULTIFUNCTION}
본 발명은 고도로 선명한 촬영 화상을 얻을 필요가 있는 각종 검사 기기, 측정 기기, 의료 기기 등에 사용되는 디지털 카메라에 있어서, 렌즈 전면(前面)에 장착 사용되는, 다기능을 갖는 편광 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 특히, 편광 필터이면서도, 편광 필터의 기능과, 자외선을 효율적으로 반사, 흡수할 수 있는 자외선 컷트 필터의 기능을 아울러 갖는 다기능 필터, 또한 편광 필터의 기능과, 근적외선을 반사할 수 있는 근적외선 컷트 필터의 기능을 아울러 갖는 다기능 필터, 및 편광 필터의 기능과, 자외선 및 근적외선의 쌍방을 컷트할 수 있는 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 아울러 갖는 다기능 필터를 제공하는 것이다.
최근, 고도로 선명한 촬영 화상을 얻을 필요가 있는 각종 검사 기기, 측정 기기, 의료 기기 등에 사용되는 디지털 카메라에 있어서의 렌즈 전면에 장착 사용되는 편광 필터의 성능으로서는, 아무래도 자외선 컷트 필터나 근적외선 컷트 필터, 혹은 자외선 및 근적외선 컷트 필터의 기능을 겸비할 필요가 생겨 오고 있다.
종래, 편광 필터에, 자외선 컷트 필터나 근적외선 컷트 필터, 혹은 자외선 및 근적외선 컷트 필터의 기능을 겸비시키고자 하는 경우에는, 직선 편광 필터 또는 원 편광 필터에, 상기 자외선 컷트 필터나 근적외선 컷트 필터, 혹은 자외선 및 근적외선 필터를 디지털 카메라 렌즈 앞에서 직접 중합하여 사용하는 것이 일반적이었다.
즉, 편광 필터의 기능과, 자외선을 반사, 흡수할 수 있는 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터를 얻기 위해서는, 종래 공지의 편광 필터와 자외선 컷트 필터를 디지털 카메라의 렌즈 전면에서 중합하여 장착하는 방법이 채용되어 왔다.
또한, 편광 필터의 기능과, 근적외선을 반사할 수 있는 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터를 얻기 위해서는, 마찬가지로 종래 공지의 편광 필터와 근적외선 컷트 필터를 디지털 카메라의 렌즈 전면에서 중합하여 장착하는 방법이 알려져 있다.
그리고, 편광 필터의 기능과 자외선 및 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터를 얻기 위해서는, 종래 공지의 편광 필터, 자외선 컷트 필터, 그리고, 근적외선 컷트 필터의 3장을, 디지털 카메라의 렌즈 전면에서 중합하여 장착한다고 하는 방법도 일반적으로 알려져 있다(편광 필터와 1장의 자외선 및 근적외선 컷트 필터를 중합하는 2장 맞댐이라고 하는 방법도 있음).
그러나, 이들 종래 잘 알려져 있는 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 및 편광 필터와 자외선 및 근적외선을 컷트할 수 있는 필터의 기능을 갖는 필터의 구성은, 전술한 바와 같이 단지 단순히 각각의 기능을 갖는 2장 이상의 복수의 필터를 디지털 1안 리플렉스 카메라의 전면에서 중합하여 장착하는 것에 불과한 것으로서, 이와 같이 복수매의 필터를 디지털 카메라의 전면에서 중합하여 장착 사용하면, 중합된 필터 전체는 상당한 두께를 갖게 되어, 소위, 필터 프레임이 촬상에 비치는 비네팅(vignetting) 현상이라고 하는 바람직하지 못한 결과를, 특히 의료용 등, 특히 고도로 선명하고 또한 치밀한 촬영 화상을 필요로 하는 분야에서는 매우 바람직하지 못한 결과를 발생시켜 버린다.
따라서, 최근에 있어서는, 종래의 직선 편광 필터나 원 편광 필터와 같은 정도로 얇은, 혹은 바람직하게는 그보다 얇은 다기능을 갖는 1장의 편광 필터(이하, 직선 편광 필터와 원 편광 필터를 총칭하여 편광 필터라고 칭함)의 구현화가 강하게 요구되어 오고 있다.
본 발명은, 고도로 선명한 촬영 화상을 얻을 필요가 있는 각종 검사 기기, 측정 기기, 의료 기기 등에 사용되는 디지털 카메라에 있어서, 렌즈 전면(前面)에 장착되어 사용되는 다기능을 갖는 편광 필터 및 그 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 구체적인 구성은, 편광 필터의 기능과, 자외선을 효율적으로 반사, 흡수할 수 있는 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터의 구현화에 있다.
또한, 본 발명은, 편광 필터의 기능과, 근적외선을 반사할 수 있는 기능을 갖는 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터의 구현화에 있다.
또한, 본 발명은, 편광 필터의 기능과, 자외선 및 근적외선을 컷트할 수 있는 기능을 갖는 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터의 구현화에 있다.
종래 알려져 있는 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 및 편광 필터와 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터의 구성은, 전술한 바와 같이 단지 단순히 각각의 기능을 갖는 필터를 디지털 카메라의 전면에서 중합하여 장착하는 것에 지나지 않아, 복수매의 필터를 디지털 카메라의 전면에서 중합하여 장착하면, 중합된 필터 자체가 상당한 두께를 갖게 되며, 그 결과 필터 프레임이 촬상에 비치는, 소위 비네팅 현상을 발생시켜 버려, 촬영 화상이 전체적으로 어둡게 되어 바람직하지 못하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 필터 프레임이 촬상에 비쳐 버리는, 소위 비네팅 현상을 방지하는 것을 목적으로 하여, 최신의 광학 기술에 의해 필터 본체의 두께를 매우 얇게 또한 일체적으로 제작한 다기능을 갖는 편광 필터를 얻고자 하는 것이다.
그러나, 다기능을 갖는 편광 필터의 두께를 매우 얇게 일체적으로 제작하는 데에는 매우 까다로운 기술적 과제가 있었다. 즉, 편광 필터를 구성하는 편광막은, 요오드를 포함한 염료로 염색된 매우 가는 평행 선형을 한 유기물(폴리비닐알코올)로 이루어져 있어, 자외선이나 적외선의 영향을 받기 쉬워, 매우 열에 약하다고 하는 물성을 가지고 있다.
한편, 상기 편광 필터와 일체화로 하는 자외선 컷트 필터 및 근적외선 컷트 필터는, 유리 기판에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지며, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있기 때문에 편광막에의 악영향(열 열화, 또는 막의 휨)이 생기기 쉽고, 그 때문에 증착이나 스퍼터링 공정을 저온 환경에서 행하는 것도 시도하였지만, 이 방법으로는 매우 시간이 걸리기 때문에 양산 태세에 올릴 수 없었다.
즉, 상기 편광 필터의 제작 공정과 유전체 다층막의 적층을 필요로 하는 자외선 컷트 필터, 및 근적외선 필터의 제작 공정은 서로 상반되는 성질의 것이었기 때문에, 다기능을 갖는 편광 필터의 공업적 제작은 실제 상은 불가능하였다.
그리하여, 본 발명은, 각종 검사, 측정, 의료용 등에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 자외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판으로 분리하여 제작되고, 상기 자외선 컷트 유리 기판에는, 카메라의 입사광면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며(이 연마 및 반사 방지 코트는 일련의 공정 중의 어떤 단계에서도 이루어질 수 있지만, 실제 상은 최종의 양 유리 기판 접착 일체화의 후에 이루어지는, 즉 완성품에 이르는 최종 단계에서의 공정이 된다. 그러나 그것은 제품 내지 물건 자체로서는 조건이 아니다. 이하에 있어서 동일함), 또한 상기 자외선 컷트 유리 기판의 내면에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선 컷트 박막이 적층되어 있고, 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착된 구성을 가지며, 그 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공된 구성으로 이루고, 상기 자외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판을 접착제를 통하여 일체화함으로써 자외선 컷트 필터와 편광 필터의 기능을 겸비한 다기능을 갖는 편광 필터를 제공할 수 있었다.
또한 본 발명은, 각종 검사, 측정, 의료용 등에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 근적외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판으로 분리하여 제작되고, 상기 근적외선 컷트 유리 기판에는, 카메라의 입사광면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며, 또한 상기 근적외선 컷트 유리 기판의 내면에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 근적외선 컷트 박막이 적층되어 있고, 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착된 구성을 가지며, 상기 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공된 구성으로 이루고, 상기 근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판을 접착제를 통하여 일체화함으로써, 근적외선 컷트 필터와 편광 필터의 기능을 겸비한 다기능을 갖는 편광 필터를 제공할 수 있었다.
또한, 본 발명에서는, 각종 검사, 측정, 의료용 등에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과, 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판으로 분리하여 제작되고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판은 카메라의 입사광면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며, 또한 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판의 내면에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선 및 근적외선 컷트 박막이 적층되어 있고, 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착된 구성을 가지며, 상기 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공된 구성으로 이루고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판을 접착제를 통하여 일체화함으로써, 적외선 및 근자외선 컷트 필터와 편광 필터의 기능을 겸비한 다기능을 갖는 편광 필터를 제공할 수 있었다.
그리하여, 전술한 다기능을 갖는 필터의 제조 공정은, 카메라의 입사광측에 마련되는 컷트 유리 기판 부재와, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판 부재로 분리하여 제작하고, 상기 컷트 유리 기판 부재의 내면에는 자외선이나 근적외선, 혹은 자외선과 근적외선의 양쪽을 컷트하는 각종 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착 등에 의한 고온 가공으로 적층함으로써 자외선 컷트 필터나 근적외선 필터 및 자외선·근적외선 필터를 제작하며, 또한 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판 부재의 입사광측에는, 편광 필터를 접착제를 통하여 투과 유리 기판 부재에 접착하는 공정을 거치고, 상기 자외선이나 근적외선 컷트 유리 기판 부재와 투과 유리 기판 부재를 접착제를 통하여 일체화함으로써 다기능을 갖는 필터를 구성하고, 마지막으로 상기 일체화된 필터의 양면을 연마하여 반사 방지 코트를 코팅하는(작업의 용이함 또는 양산을 위해서는, 이 연마 및 코트 공정은 필연적으로 이 최종 단계에 이르러서야 비로소 이루어짐) 공정을 갖는 필터의 제조 방법을 제공하였다.
이렇게 하여 본 발명은, 전술한 필터 구성 및 제조 방법을 채용함으로써, 종래부터의 필터 중합 사용의 방법에 비교하여, 다기능을 갖는 편광 필터의 두께를 매우 얇게 일체적으로 제작하는 것이 가능해져, 매우 까다로운 기술적 과제였던 하기의 점을 해결할 수 있었다.
즉, 편광 필터를 구성하는 편광막은 요오드를 포함한 염료로 염색된 매우 가는 평행 선형을 한 유기물(폴리비닐알코올)로 이루어져 있고, 자외선이나 적외선의 영향을 받기 쉬워, 열에 약한 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 편광 필터와 일체화하는 자외선 컷트 필터 및 근적외선 컷트 필터는, 유리 기판에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지며, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있어, 증착이나 스퍼터링 공정을 저온 환경에서 행하는 것도 시도되었지만, 이 방법으로는 매우 시간이 걸리기 때문에 양산 체제에 올릴 수 없었다고 하는 점을 개량하였다.
그리고, 본 발명에서는, 카메라의 입사광측에 마련되는 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판으로 분리하여 제작하고, 상기 컷트 유리 기판의 내면에는 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착으로 이루어지는 고온 가공의 박막이 적층되는 구성을 가지며, 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리판의 입사광측에는, 편광막을 투과 유리 박판으로 협지한 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착된 구성으로 함으로써, 상기 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판을 접착제를 통하여 일체화한 필터의 제조 방법을 확립할 수 있었다.
따라서, 전술한 필터 제조 방법으로 제작되는 다기능을 갖는 편광 필터는, 필터 본체의 두께를 매우 얇게, 또한, 일체적으로 제작하는 것이 가능하여, 필터의 두께가 얇아, 필터의 프레임이 촬상에 비쳐 버리는, 소위 비네팅 현상을 완전히 방지할 수 있는 것이다.
도 1은 실시예 1의 설명도로서, 자외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 설명도로서, 자외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 일체화된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 실시예 2의 설명도로서, 근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 실시예 2의 설명도로서, 근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 일체화된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시예 3의 설명도로서, 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 실시예 3의 설명도로서, 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판이 일체화된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 다기능을 갖는 편광 필터를 이용하여 투과율과 파장의 관계를 나타낸 측정도이다.
이렇게 하여, 본 발명은, 편광 필터의 기능과, 자외선을 효율적으로 반사, 흡수할 수 있는 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 편광 필터의 기능과, 근적외선을 반사할 수 있는 기능을 갖는 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터, 및 편광 필터의 기능과, 자외선 및 근적외선을 컷트할 수 있는 기능을 갖는 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터를 제공하는 것이다.
이하에는 그 실시양태를 나타내지만, 이들은 본 발명의 단순한 예시로서 본 발명이 이들에 한정되지 않는 것은 물론이다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1을 도 1 및 도 2에 기초하여 설명한다.
도 1은 자외선 컷트 유리 기판과, 편광 필터를 유지한 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내고 있으며, 도 2는 도 1에 나타내는 자외선 컷트 유리 기판이 일체화된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 도면 부호 1은 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터 본체이고, 도면 부호 2는 자외선 컷트 유리 기판이며, 도면 부호 3은 투과 유리 기판이고, 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)은, 카메라에의 입사광측(4)으로부터 순서대로 반사 방지 코트(5)가 코팅 가공된 자외선 컷트 유리 기판(2), 그 자외선 컷트 유리 기판(2)의 카메라 본체측(6)에 적층된 자외선 컷트 박막(7), 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)과 투과 유리 기판(3)을 접착하기 위한 접착제(8)에 의해 구성되어 있다.
또한, 상기 투과 유리 기판(3)의 입사광측(4)에는, 편광 필터(9)가 접착제(10)로 접착되어 있다. 그리고, 상기 투과 유리 기판(3)의 카메라 본체측(6)에는, 반사 방지 코트(11)가 코팅 가공되어 있다.
그리하여, 실시예 1은, 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체(1)는, 카메라의 입사광측(4)에 마련되는 자외선 컷트 유리 기판(2)과, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)으로 분리하여 제작되고, 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)은 후속 공정에서 카메라의 입사광면(4)을 연마하여 반사 방지 코트(5)가 코팅 가공되고 있다.
또한, 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)의 내면에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선 컷트 박막(7)이 적층된 구성을 가지고, 상기 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 입사광측(4)에는 편광 필터(9)가 접착제(10)를 통하여 투과 유리 기판(3)에 접착된 구성을 가지며, 상기 투과 유리 기판(3)의 카메라 본체측면(6)은 연마되어 반사 방지 코트(11)가 코팅 가공된 구성으로 이루고, 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)과 투과 유리 기판(3)을 접착제(8)를 통하여 일체화한 것이다.
그리하여, 실시예 1은, 자외선 컷트 박막(7)에 의한 기능과 편광 필터(9)에 의한 다기능을 가지고, 그 다기능을 갖는 필터는, 두께를 매우 얇게 하여 일체적으로 제작한다고 하는 매우 까다로운 기술적 과제가 있었던 점을 해결할 수 있었다.
또한, 편광 필터(9)를 구성하는 편광막은 요오드를 포함한 염료로 염색된 매우 가는 평행 선형을 한 유기물(폴리비닐알코올)로 이루어져 있고, 자외선이나 적외선의 영향을 받기 쉬워, 열에 약한 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 편광 필터(9)와 후속 공정에서 일체화하는 자외선 컷트 박막(7)은, 자외선 컷트 유리 기판(2)에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지며, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있으며, 이 제작과 편광 필터의 동시 제작은, 불가능하였지만, 본 발명의 제조 방법으로 제작 가능하게 하였다.
그리고, 본 발명에서는, 상기 필터 본체(1)의 제조 공정은, 카메라의 입사광측(4)에 마련되는 컷트 유리 기판(2)의 부재와, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재로 분리하여 제작하고, 상기 컷트 유리 기판(2)의 부재의 내면에는, 자외선을 컷트하는 각종 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착 등에 의한 고온 가공으로 적층함으로써 자외선 컷트 필터를 제작하며, 또한 상기 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재의 입사광측(4)에는 편광 필터(9)를 접착제(10)를 통하여 투과 유리 기판(3)의 부재에 접착하는 공정을 거치고, 상기 자외선 컷트 유리 기판(2)의 부재와 투과 유리 기판(3)의 부재를 접착제(8)를 통하여 일체화함으로써 다기능을 갖는 필터를 구성하고, 마지막으로 상기 일체화된 필터 본체(1)의 양면을 연마하여 반사 방지 코트(5, 11)를 코팅하는 공정을 갖는 다기능을 갖는 필터의 제조 방법을 확립할 수 있었다.
따라서, 전술한 필터 제조 방법으로 제작되는 다기능을 갖는 편광 필터판은, 필터 본체의 두께를 매우 얇게 제작할 수 있고, 또한, 일체적으로 제작 가능하기 때문에, 디지털 카메라의 필터 프레임에 감합하여 카메라 경통에 장착하여도, 두께가 얇아, 필터의 프레임이 촬상에 비쳐 버리는 비네팅 현상을 완전히 방지할 수 있는 것이다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2를 도 3 및 도 4에 기초하여 설명한다.
도 3은 근적외선 컷트 유리 기판과, 편광 필터를 유지한 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내고 있으며, 도 4는 도 3에 나타내는 근적외선 컷트 유리 기판이 일체화된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4에 있어서, 도면 부호 12는 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터 본체이고, 도면 부호 13은 근적외선 컷트 유리 기판이며, 도면 부호 3은 투과 유리 기판이고, 상기 근적외선 컷트 유리 기판(13)은, 카메라에의 입사광측(4)으로부터 순서대로 반사 방지 코트(5)가 코팅 가공된 근적외선 컷트 유리 기판(13), 그 근적외선 컷트 유리 기판(13)의 카메라 본체측(6)에 적층된 근적외선 컷트 박막(14), 상기 근적외선 컷트 유리 기판(13)과 투과 유리 기판(3)을 접착하기 위한 접착제(8)에 의해 구성되어 있다.
또한, 상기 투과 유리 기판(3)의 입사광측(4)에는, 편광 필터(9)가 접착제(10)로 접착되어 있다. 그리고, 상기 투과 유리 기판(3)의 카메라 본체측(6)에는, 후속 공정에서 가공되는 반사 방지 코트(11)가 코팅 가공되어 있다.
그리하여, 실시예 2는, 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체(12)는 카메라의 입사광측(4)에 마련되는 근적외선 컷트 유리 기판(13)과, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)으로 분리하여 제작되고, 상기 근적외선 컷트 유리 기판(13)은 카메라의 입사광면(4)을 연마하여 반사 방지 코트(5)가 후속 공정에서 코팅 가공되고 있다.
한편, 상기 편광 필터(9)와 후속 공정에서 일체화되는 근적외선 컷트 박막(14)은, 근적외선 컷트 유리 기판(13)에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지고, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있으며, 이 제작 공정과 열에 약한 편광 필터의 동시 제작은 불가능하지만, 본 발명의 제조 방법으로 제작 가능하게 하였다.
즉, 편광 필터(9)를 구성하는 편광막은 요오드를 포함한 염료로 염색된 매우 가는 평행 선형을 한 유기물(폴리비닐알코올)로 이루어져 있고, 자외선이나 적외선의 영향을 받기 쉬워, 열에 약한 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 편광 필터(9)와 일체화하는 근적외선 컷트 박막(14)은, 근적외선 컷트 유리 기판(13)에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지고, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있어 제작할 수 없었다.
그리고, 본 발명에서는, 상기 필터 본체(12)의 제조 공정은, 카메라의 입사광측(4)에 마련되는 근적외선 컷트 유리 기판(13)의 부재와, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재로 분리하여 제작하고, 상기 컷트 유리 기판(13)의 부재 내면에는, 근적외선을 컷트하는 각종 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착 등에 의한 고온 가공으로 적층함으로써 근적외선 컷트 필터를 제작하며, 또한 상기 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재의 입사광측(4)에는 편광 필터(9)를 접착제(10)를 통하여 투과 유리 기판(3)의 부재에 접착하는 공정을 거치고, 상기 근적외선 컷트 유리 기판(13)의 부재와 투과 유리 기판(3)의 부재를 접착제(8)를 통하여 일체화함으로써 다기능을 갖는 필터를 구성하고, 마지막으로 상기 일체화된 필터 본체(12)의 양면을 연마하여 반사 방지 코트(5, 11)를 코팅하는 공정을 갖는 다기능을 갖는 필터의 제조 방법을 확립할 수 있었다.
따라서, 전술한 필터 제조 방법으로 제작되는 다기능을 갖는 편광 필터판은, 필터 본체(12)의 두께를 매우 얇게 제작할 수 있고, 또한, 일체적으로 복수의 필터를 제작 가능하기 때문에, 디지털 카메라의 필터 프레임에 감합하여 카메라 경통에 장착하여도, 두께가 얇아, 필터의 프레임이 촬상에 비쳐 버리는 비네팅 현상을 완전히 방지할 수 있는 것인 것 외에, 편광 필터(9)의 전면에 마련되는 근적외선 컷트 박막(14)은, 열에 약한 편광 필터(9)나 디지털 1안 리플렉스 카메라에 내장된 CCD나 CMOS 센서를 보호할 수 있다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3을 도 5 및 도 6에 기초하여 설명한다.
도 5는 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과 편광 필터를 유지한 투과 유리 기판이 분리되어 있는 상태를 나타내고 있으며, 도 6은 도 5에 나타내는 적외선·근자외선 컷트 유리 기판과, 편광 필터를 유지한 투과 유리 기판이 일체화한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6에 있어서, 도면 부호 15는 편광 필터의 기능과 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터 본체이고, 도면 부호 16은 자외선·근적외선 컷트 유리 기판이며, 도면 부호 3은 투과 유리 기판이고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)은, 카메라에의 입사광측(4)으로부터 순서대로 반사 방지 코트(5)가 코팅 가공된 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16), 그 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)의 카메라 본체측(6)에 적층된 자외선·근적외선 컷트 박막(17), 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)과 투과 유리 기판(3)을 접착하기 위한 접착제(8)에 의해 구성되어 있다.
또한, 상기 투과 유리 기판(3)의 입사광측(4)에는, 편광 필터(9)가 접착제(10)로 접착되어 있다. 그리고, 상기 투과 유리 기판(3)의 카메라 본체측(6)에는, 반사 방지 코트(11)가 후속 공정에서 코팅 가공되고 있다.
그리하여, 실시예 3은, 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착하여 사용하는 편광 필터의 기능과 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터에 있어서, 상기 필터의 본체(15)는, 카메라의 입사광측(4)에 마련되는 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)과, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)으로 분리하여 제작되고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)은 카메라의 입사광면(4)을 연마하여 반사 방지 코트(5)가 코팅 가공되어 있다(이 상태는 도 6에 나타냄).
또한, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)의 내면에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선·근적외선 컷트 박막(17)이 적층된 구성을 가지고, 상기 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 입사광측(4)에는, 편광 필터(9)가 접착제(10)를 통하여 투과 유리 기판(3)에 접착된 구성을 가지며, 상기 투과 유리 기판(3)의 카메라 본체측면(6)은 마지막 공정에서 연마되는 반사 방지 코트(11)가 코팅 가공된 구성으로 이루고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)과 투과 유리 기판(3)을 접착제(8)를 통하여 일체화한 것이다.
그리하여, 실시예 3은, 자외선·근적외선 컷트 박막(17)과 편광 필터(9)의 다기능을 가지고, 그 다기능을 갖는 필터는, 두께를 매우 얇게 하여 일체적으로 제작한다고 하는 매우 까다로운 기술적 과제를 해결할 수 있었다.
즉, 편광 필터(9)를 구성하는 편광막은 요오드를 포함한 염료로 염색된 매우 가는 평행 선형을 한 유기물(폴리비닐알코올)로 이루어져 있고, 자외선이나 적외선의 영향을 받기 쉬워, 열에 약한 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 편광 필터(9)와 일체화하는 자외선·근적외선 컷트 박막(17)은, 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)에 굴절률이 상이한 수십 종류의 박막을 적층하여 만드는 유전체 다층막으로 이루어지며, 이 유전체 다층막의 적층 공정은, 예컨대, 전자빔 가열 증착, 고주파 가열 증착, 레이저빔 가열 증착 이온화 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링 중 어느 하나를 채용하여 행해지지만, 상기 유전체 다층막의 적층 공정은, 모두 진공, 고온 환경에서의 작업을 필요로 하고 있어 제작할 수 없었다. 또한, 증착이나 스퍼터링을 저온 환경 하에서 행하는 것이 시도되었지만, 저온 환경 하에서의 증착, 스퍼터링은 매우 시간이 걸리는 것으로, 생산성이 좋은 기술이 아니었다.
그리고, 필터 본체(15)의 제조 공정은, 카메라의 입사광측에 마련되는 적외선·근자외선 컷트 유리 기판(16)의 부재와, 카메라 본체측(6)에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재로 분리하여 제작하고, 상기 컷트 유리 기판(16)의 부재 내면에는 자외선이나 근적외선을 컷트하는 각종 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착 등에 의한 고온 가공으로 적층함으로써 자외선·근적외선 필터를 제작하며, 또한 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판(3)의 부재의 입사광측(4)에는 편광 필터(9)를 접착제(10)를 통하여 투과 유리 기판(3)의 부재에 접착하는 공정을 거치고, 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판(16)의 부재와 투과 유리 기판(3)의 부재를 접착제(8)를 통하여 일체화함으로써 다기능을 갖는 필터를 구성하고, 마지막으로 상기 일체화된 필터의 양면을 연마하여 반사 방지 코트(5, 11)를 코팅하는 공정을 포함함으로써, 다기능을 갖는 편광 필터의 제조 방법을 확립할 수 있었다.
이렇게 하여, 도 7은 실시예 3의 편광 필터의 기능과 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 다기능을 갖는 편광 필터의 투과율 분포를 측정한 것이며, 실시예 3의 필터는, 이를테면 3종류의 필터를 내장하고 있음에도 불구하고, 가시광 영역에 있어서 리플(ripple)이 매우 작고 높은 투과율을 얻고 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 전술한 필터 제조 방법으로 제작되는 다기능을 갖는 편광 필터판은, 3종류의 기능을 갖는 필터임에도 불구하고 선명한 촬상을 얻는 것이 가능하며, 전체의 필터 본체의 두께를 매우 얇게 제작할 수 있기 때문에, 상기 다기능을 갖는 필터는, 디지털 1안 리플렉스 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 카메라를 이용한 의료 기기, 측정기, 검사 기기 등에 사용하기 위해 필터 프레임에 감합하여 카메라 경통에 장착하여도, 두께가 얇아, 필터의 프레임이 촬상에 비쳐 버리는 비네팅 현상을 완전히 방지할 수 있는 것이다.
본 발명은 디지털 카메라에 사용되는 다기능을 갖는 편광 필터로서, 필터 프레임이 촬상에 비쳐 버리는, 소위 비네팅 현상의 발생을 방지하는 것을 목적으로 하여, 최신의 광학 기술에 의해 필터 본체의 두께를 매우 얇게 일체적으로 제작하는 것이기 때문에, 상기 다기능을 갖는 편광 필터는, 디지털 1안 리플렉스 카메라, 디지털 비디오 카메라 등 디지털 카메라를 이용한 의료 기기, 측정 기기, 검사 기기 등의 폭넓은 분야에서 이용할 수 있어 산업 상의 이용 가치는 매우 크다.

Claims (4)

  1. 각종 검사, 측정, 의료용 등의 기기에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면(前面)에 장착되어 사용되는 편광 필터의 기능과 자외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터로서,
    상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 자외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판을 포함하고,
    상기 자외선 컷트 유리 기판에는, 카메라의 입사광측면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며, 또한 상기 자외선 컷트 유리 기판의 카메라 본체측에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선 컷트 박막이 적층되어 있고,
    상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착 일체화된 구성을 가지고 있으며, 또한 상기 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있고,
    상기 자외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판은, 접착제를 통하여 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능을 갖는 편광 필터.
  2. 각종 검사, 측정, 의료용 등의 기기에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착되어 사용되는 편광 필터의 기능과 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터로서,
    상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 근적외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판을 포함하고,
    상기 근적외선 컷트 유리 기판에는, 카메라의 입사광측면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며, 또한 상기 근적외선 컷트 유리 기판의 카메라 본체측에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 근적외선 컷트 박막이 적층되어 있고,
    상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착 일체화된 구성을 가지고 있으며, 또한 상기 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있고,
    상기 근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판은, 접착제를 통하여 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능을 갖는 편광 필터.
  3. 각종 검사, 측정, 의료용 등의 기기에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착되어 사용되는 편광 필터의 기능과 자외선·근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 필터로서,
    상기 필터의 본체는, 카메라의 입사광측에 마련되는 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판을 포함하고,
    상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판에는, 카메라의 입사광측면을 연마하여 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있으며, 또한 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판의 카메라 본체측에는, 유전체 다층막으로 이루어지는 자외선 및 근적외선 컷트 박막이 적층되어 있고,
    상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판의 입사광측에는, 편광 필터가 접착제를 통하여 투과 유리 기판에 접착 일체화된 구성을 가지고 있으며, 또한 상기 투과 유리 기판의 카메라 본체측면은 연마되어 반사 방지 코트가 코팅 가공되어 있고,
    상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판과 투과 유리 기판은, 접착제를 통하여 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능을 갖는 편광 필터.
  4. 각종 검사, 측정, 의료용 등의 기기에 이용되는 디지털 카메라의 렌즈 전면에 장착되어 사용되는 편광 필터의 기능과 자외선 또는 근적외선의 컷트 필터의 기능을 각각 갖는 다기능을 갖는 필터, 및 편광 필터의 기능과 자외선 및 근적외선 컷트 필터의 기능을 갖는 다기능을 갖는 필터에서,
    상기 필터의 본체의 제조 공정은,
    미리 카메라의 입사광측에 마련되는 컷트 유리 기판 부재와, 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판 부재로 분리하여 제작하고,
    상기 컷트 유리 기판 부재의 카메라 본체측에는, 자외선 또는 근적외선을 컷트하는, 혹은 자외선 및 근적외선의 쌍방을 컷트하는 각종 유전체 다층막을 스퍼터링이나 진공 증착 등에 의한 고온 가공으로 적층함으로써, 자외선 컷트 필터나 근적외선 컷트 필터 또는 자외선·근적외선 컷트 필터를 제작하며,
    또한 상기 카메라 본체측에 마련되는 투과 유리 기판 부재의 입사광측에는, 편광 필터를 접착제를 통하여 투과 유리 기판 부재에 일체화하는 공정을 거치고,
    상기 자외선 또는 근적외선 컷트 유리 기판 부재, 또는 상기 자외선·근적외선 컷트 유리 기판 부재와 투과 유리 기판 부재를 접착제를 통하여 일체화함으로써 다기능을 갖는 필터를 구성하고,
    마지막으로 상기 일체화된 필터의 양 외면을 연마하고, 또한 그 양 연마면에 반사 방지 코트를 코팅하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 다기능을 갖는 편광 필터의 제조 방법.
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