(57)【要約】【課題】本発明は、蒸着膜を真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法のいずれかで形成されてなるＮＤフィルタにおいて、その蒸着膜の酸化による遮蔽特性の経時変化を蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜によって抑えることが出来、また、プラスチックシートの基体材料としてキャスティング加工によりシート状に成形したノルボルネン系の樹脂材料を用いることで複屈折を抑えるとともに、蒸着時の加熱による伸縮変形を抑えシワの発生を防ぎ得るＮＤフィルタ及びその製造方法、並びに得られたＮＤフィルタを組み込んだ光量調整装置を提供することである。【解決手段】このＮＤフィルタは、ノルボルネン系の樹脂材料から成るプラスチックシートを基体として用い、その基体表面にニッケル−クロム合金の蒸着材料から成る蒸着膜を形成した後に、その蒸着膜上に撥水性皮膜をコーティング処理して成る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックシートから成る基体と、
この基体表面に形成された蒸着膜と、
この蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜と、
を形成して成ることを特徴とするＮＤフィルタ。
【請求項２】
プラスチックシートから成る基体と、
この基体表面に形成され、前記基体表面が複数の領域に分かれ、それぞれの領域には積層数の異なる膜層が形成され、それぞれの領域が異なる光透過率を有する蒸着膜と、
この蒸着膜の最外層上に撥水性皮膜と、
を形成して成ることを特徴とするＮＤフィルタ。
【請求項３】
プラスチックシートから成る基体と、
この基体表面に形成され順次光透過率が単調減少する蒸着膜と、
この蒸着膜の最外層上に撥水性皮膜と、
を形成して成ることを特徴とするＮＤフィルタ。
【請求項４】
前記基体はノルボルネン系の樹脂材料がキャスティング加工でシート状に成形されてなる請求項１乃至３記載のＮＤフィルタ。
【請求項５】
前記蒸着膜と撥水性皮膜は真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法のいずれかで形成されてなる請求項１乃至３記載のＮＤフィルタ。
【請求項６】
前記蒸着膜が、ニッケル−クロム合金の蒸着材料から成る請求項１乃至３記載のＮＤフィルタ。
【請求項７】
前記撥水性皮膜は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の有機系樹脂化合物、若しくはそれらの樹脂成分を含む共重合体から成る有機系樹脂化合物を蒸着して形成して成る請求項１乃至３記載のＮＤフィルタ。
【請求項８】
前記撥水性皮膜は、シリコーン系樹脂化合物から成る溶液と、分子中に少なくとも２種の官能基を有する樹脂改質剤と、粒径が４μｍ以下で前記溶液中の固形分に対する構成比率が５〜６０重量％である無機微粒子とを主成分とする化合物を蒸着して形成して成る請求項１乃至３記載のＮＤフィルタ。
【請求項９】
プラスチックシートから成る基体表面に蒸着膜を形成した後に、その蒸着膜上に撥水性皮膜をコーティング形成して成ることを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記撥水性皮膜は、シリコーン系樹脂化合物から成る溶液と、分子中に少なくとも２種の官能基を有する樹脂改質剤と、粒径が４μｍ以下で前記溶液中の固形分に対する構成比率が５〜６０重量％である無機微粒子とを主成分とする化合物を蒸着して形成して成る請求項９記載のＮＤフィルタの製造方法。
【請求項１１】
露出開口を有する地板と、
この地板に移動自在に支持され前記露出開口を開閉し光量を調整する光量調整手段と、
この光量調整手段と共に前記露出開口に対し進退するＮＤフィルタと備えた光量調整装置において、
前記ＮＤフィルタは、
プラスチックシートから成る基体と、
この基体表面に形成された蒸着膜と、
この蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜と、
を形成して成ることを特徴とする光量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料からなるシート状の基体表面に蒸着膜を形成してなるＮＤフィルタ及びそのＮＤフィルタの製造方法並びにそのＮＤフィルタを用いた光量調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラやビデオカメラなどのレンズ光学系内で使用されている絞り装置や絞り兼用シャッタ装置等の光量調整装置では、小絞り状態で絞り羽根のハンチングや回折現象による解像力の低下などを防止するためにシート状のＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）が用いられている。また、カメラの高解像度化や小型化にともない、単に一様な光透過率を有するＮＤフィルタを配設しただけでは、絞り開口内にフィルタが進入していく際の急激な光量変化により回折現象が十分に防止できない場合があり、ＮＤフィルタの光透過率を段階的に変化させたものも提案されている。
【０００３】
また上記ＮＤフィルタは、レンズ光学系内で移動可能に配設されるため薄くて軽い材料である必要があり、また絞り開口に適応した任意の形状にプレス加工し易いように、プラスチックシートが使われることが多い。この種のＮＤフィルタは、プラスチック材料に有機色素や顔料を混入してシート状に成形し光学的フィルタ特性を持たせたものと、透明プラスチック材料の表面に蒸着膜を形成し、この蒸着膜に光学的フィルタ特性を持たせるようにしたものがある。特に、後者のＮＤフィルタは、蒸着膜層の組み合わせによりフィルタ表面での光の反射防止効果が得られるため、レンズ光学系内でのゴースト低減効果があることや、光透過率の異なる領域を段階的に設けたフィルタを作ることができ、急激な透過率変化を生じることなく透過率を下げられるため、より回折現象防止のために有効である。
【０００４】
ところで、シート表面に蒸着膜を形成するＮＤフィルタの製造は、所定の大きさの透明プラスチックシートを真空蒸着槽内に固定し、真空蒸着法、イオンプレーティング法あるいはスパッタリング法などでシート表面に蒸着膜を形成する方法が一般的であるが、プラスチックシートのカールを防止するために真空蒸着槽内に配置されたプラスチックシートの外周部を金属板で押さえたり、ＮＤフィルタに対応した形状の開口部が多数設けられたマスク板でプラスチックシートの全面を押さえ付けた状態で蒸着が行なわれる。一方、プラスチックシートは熱の影響を受け易いので、真空蒸着槽内の温度はできるだけ低く抑えられるが、蒸着材料を電子銃で加熱融解する際の温度上昇や、蒸着膜を確実に付着させて所定の光透過率が得られるようにプラスチックシートを加熱する際の温度上昇などによって、プラスチックシート自体が約１２０℃程度まで上がってしまう。
【０００５】
従来、この種のＮＤフィルタとして特許文献１（特開平１０−１３３２５３号公報参照）が知られている。このＮＤフィルタとして用いられているプラスチックシートとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）が知られているが、これらの材料はガラス転移温度が約７０℃と低い。そのために、ＰＥＴやＰＥＮからなるプラスチックシートをマスク板の開口部の周囲で押え付け、その状態で１２０℃程度に加熱した場合には、プラスチックシートの伸縮変形によって開口部の周囲にシワを引き起こす原因となり、ＮＤフィルタとして使用したときに光の屈折に影響を与えるおそれがあった。
【０００６】
また、前記ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）の材料からなるプラスチックシートは一般に引抜きによる塑性加工により成形され、その加工時の塑性変形により異方性特性を有することで、
ＮＤフィルタとして使用する際の状態、光学系の構成等によって複屈折を起こし易い。
【０００７】
そこで、蒸着時に温度を１２０℃程度に加熱した場合でもシワが発生し難く、またプラスチックシート自体の成形加工時の塑性変形が原因と考えられる複屈折を抑え得るＮＤフィルタとして、本願出願人は先に特許文献２（特開２００４−３７５４５号公報参照）で開示する様にプラスチックシートの基体材料としてノルボルネン系樹脂を使い、また蒸着膜としてニッケル−クロム合金であるクロメルを蒸着材料としたＮＤフィルタを提案している。
【特許文献１】特開平１０−１３３２５３号公報
【特許文献２】特開２００４−３７５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献２の様に蒸着膜としてニッケル−クロム合金であるクロメルを蒸着材料としたＮＤフィルタは、過酷な環境下の元では除々にその蒸着材料であるニッケル−クロム合金のクロメルが一般には酸化され難く遮蔽特性が安定している材料として知られているものの、徐々に酸化され遮蔽特性が変化し、使用用途によっては遮蔽特性で問題を起こす恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述の問題点に鑑みて、蒸着膜を真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法のいずれかで形成してなるＮＤフィルタであって、その蒸着膜の酸化による遮蔽特性の経時変化を抑え、しかも蒸着時の加熱によるシワ、基体の成形加工による複屈折等の問題を解消し得るＮＤフィルタ及びその製造方法並びそのＮＤフィルタを組み込んだ光量調整装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係るＮＤフィルタは、プラスチックシートから成る基体と、この基体表面に形成された蒸着膜と、この蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜とを形成して成ることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係るＮＤフィルタは、プラスチックシートから成る基体と、この基体表面に形成され、前記基体表面が複数の領域に分かれ、それぞれの領域には積層数の異なる膜層が形成され、それぞれの領域が異なる光透過率を有する蒸着膜と、この蒸着膜の最外層上に撥水性皮膜とを形成して成ることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係るＮＤフィルタは、プラスチックシートから成る基体と、この基体表面に形成され光透過率が順次単調減少する蒸着膜と、この蒸着膜の最外層上に撥水性皮膜とを形成して成ることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係るＮＤフィルタは、前記請求項１乃至３に記載の前記基体はノルボルネン系の樹脂材料がキャスティング加工でシート状に成形されてなることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係るＮＤフィルタは、前記請求項１乃至３に記載の前記蒸着膜と撥水性皮膜が、真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法のいずれかで形成されてなることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係るＮＤフィルタは、前記請求項１乃至３に記載の前記ニッケル−クロム合金の蒸着材料からなることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係るＮＤフィルタは、前記請求項１乃至３に記載の前記撥水性皮膜は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の有機系樹脂化合物、若しくはそれらの樹脂成分を含む共重合体から成る有機系樹脂化合物を蒸着して形成して成ることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項８に係るＮＤフィルタは、前記請求項１乃至３に記載の前記撥水性皮膜は、シリコーン系樹脂化合物から成る溶液と、分子中に少なくとも２種の官能基を有する樹脂改質剤と、粒径が４μｍ以下で前記溶液中の固形分に対する構成比率が５〜６０重量％である無機微粒子とを主成分とする化合物を蒸着して形成して成ることを特徴としている。
【００１８】
更に、本発明の請求項９に係るＮＤフィルタの製造方法は、プラスチックシートから成る基体表面にニッケル−クロム合金の蒸着材料から成る蒸着膜を形成した後に、その蒸着膜上に撥水性皮膜をコーティング形成して成ることを特徴としている。
【００１９】
また本発明の請求項１０に係るＮＤフィルタの製造方法に於ける撥水性皮膜が、シリコーン系樹脂化合物から成る溶液と、分子中に少なくとも２種の官能基を有する樹脂改質剤と、粒径が４μｍ以下で前記溶液中の固形分に対する構成比率が５〜６０重量％である無機微粒子とを主成分とする化合物を蒸着して形成して成ることを特徴としている。
【００２０】
また更に、本発明の請求項１１に係る光量調整装置は、露出開口を有する地板と、この地板に移動自在に支持され前記露出開口を開閉し光量を調整する光量調整手段と、この光量調整手段と共に前記露出開口に対し進退するＮＤフィルタと備えた光量調整装置において、前記ＮＤフィルタは、プラスチックシートから成る基体と、この基体表面に形成されたニッケル−クロム合金の蒸着材料から成る蒸着膜と、この蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜とを形成して成ることを特徴している。
【発明の効果】
【００２１】
従って、本発明によると、蒸着膜を真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法のいずれかで形成されてなるＮＤフィルタにおいて、その蒸着膜の酸化による遮蔽特性の経時変化を蒸着膜上にコーティング処理された撥水性皮膜によって抑えることが出来る。また、プラスチックシートの基体材料としてキャスティング加工によりシート状に成形したノルボルネン系の樹脂材料を用いることで複屈折を抑えるとともに、蒸着時の加熱による伸縮変形を抑えシワの発生を防ぎ得るＮＤフィルタ及びその製造方法、並びに得られたＮＤフィルタを組み込んだ光量調整装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面に基づいて本発明に係るＮＤフィルタ及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。ここで、図１は透明プラスチックシートに積層された蒸着膜の構造を示す断面図、図２は真空蒸着装置の概要図、図３は固定治具に対する透明プラスチックシートとマスク板との位置関係を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示したように、本発明の基体となる透明プラスチックシート１１は、その厚さが約２５〜２００μｍの範囲であり、好ましくは５０〜１００μｍの範囲である。２５μｍ以下では薄すぎて剛性が不足し、蒸着材料が脆い材料の誘電体材料を含むため、透明プラスチックシート１１の屈曲によって蒸着膜が剥がれ易くなるからである。一方、２００μｍ以上の厚さになると、濁度が増して光の散乱が多くなり、フィルタとして用いた時に光学系内でフレアの原因となるからである。
【００２４】
また、本発明の注目すべき点は、透明プラスチックシート１１の材料としてノルボルネン系樹脂又はノルボルネン系樹脂を含む材料を用いていることである。ノルボルネン系樹脂は、熱収縮率が極めて低い上に光学フィルタの用途に適した９０％以上の光透過率と、ヘイズ値が０．５％以下の濁度を有している。さらに、ノルボルネン系樹脂は、ガラス転移温度が１２０℃以上であり、真空蒸着装置内での透明プラスチックシート１１の加熱温度より高いので、その点でもシート表面のシワの発生を有効に防止することができる。しかも、ノルボルネン系樹脂又はノルボルネン系樹脂を含む材料の中でキャスティング加工によりシート状に成形された材料を透明プラスチックシート１１に選ぶことで、成形時に材料自体にストレスが加えられることが無いので、例えば従来使用のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）材の様に引抜き加工による異方性特性を持つことが無く、複屈折を起こし難く、この結果、このＮＤフィルタを用いた光量調整装置を装備した光学機器としては画像ボケや画像斑の無い鮮明な画像を捉えることが出来る。
【００２５】
さらに、本発明の注目すべき点は、図１に示したように、本発明のＮＤフィルタ１０が、透明プラスチックシート１１の表面にクロメル膜１２と二酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）１３とを交互に積層し、その最上層の上に硬質のフッ化マグネシウム膜（ＭｇＦ２）１４、最後に蒸着層全体を撥水性皮膜ＣＸでコーティング処理していることである。
【００２６】
そして、クロメル膜１２はニッケル９０％、クロム１０％の合金（クロメル）を蒸着材料とするもので、光吸収特性を備えた有色の蒸着膜として形成されるが、特に酸化されにくい性質を有しているので、真空蒸着工程で長時間高温にさらされる場合や、後述するように一連の蒸着工程の中で、透明プラスチックシート１１を何回も外気にさらすような場合にも膜の酸化を受けにくく、光学特性に悪影響を及ぼさない。これらの蒸着膜は、真空蒸着法、イオンプレーティング法あるいはスパッタリング法によって形成されるが、それぞれの膜厚は概ね０．５〜１．０μｍ程度が好ましい。光透過率は膜厚や積層数によって調整することができる。なお、前記クロメル以外にもニッケルとクロムとの合金からクロメルと同じような特性を備えた蒸着膜を形成することができる。特に、ニッケルの比率が９０％以上の合金を使用することが望ましい。
【００２７】
また、二酸化ケイ素膜１３は反射防止機能を備えており、前記クロメル膜１２と交互に積層されることで可視波長域での反射を確実に防止できる。
【００２８】
また、最上面に蒸着されるフッ化マグネシウム膜１４は硬質膜であり、ＮＤフィルタの表面硬度を確保している。
【００２９】
更に、上述したようにニッケル−クロム合金を蒸着材料として成る蒸着膜は酸化に強い材料ではあるが、過酷な環境下の中では徐々に酸化の影響を受け経時変化することで透過する光の遮蔽特性が悪くなるが、撥水性皮膜ＣＸのコーティング処理によってその酸化を抑えることが出来る。
【００３０】
また、ニッケル−クロム合金を蒸着材料として成る蒸着膜を形成して成るＮＤフィルタ用の撥水性皮膜ＣＸとしては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の有機系樹脂化合物、若しくはそれらの樹脂成分を含む共重合体から成る有機系樹脂化合物から成る溶液と、分子中に少なくとも２種の官能基を有する樹脂改質剤と、粒径が４μｍ以下で溶液中の固形分に対する構成比率が５〜６０重量％である無機微粒子とを主成分とする化合物で、この化合物を蒸着し形成したもので、特にニッケル−クロム合金を蒸着材料とした蒸着膜に対し最もコーティング特性に優れ剥離し難い。
【００３１】
また、多少コーティング特性に差異はあるもののニッケル−クロム合金を蒸着材料とした蒸着膜に対する撥水性皮膜ＣＸとしては、上記以外にｐＨ４〜１０で０．５〜２０重量％の金属酸化物成分と、その金属酸化物成分量に対し３０〜３００重量％のフッ素樹脂と、溶媒とからなるものであっても良い。
【００３２】
また、撥水性皮膜ＣＸとしてフッ素樹脂からなり、そのフッ素樹脂が、炭素とフッ素からなる重合体であり、ポリテトラフルオロエチレン，ポリクロロフルオロエチレン，ポリビニリデンフルオライド，ポリビニルフルオライドおよびテトラフルオロエチレンから選ばれる１種とヘキサフルオロプロピレンとの共重合体，テトラフルオロエチレンとエチレン共重合体，テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体，クロロトリフルオロエチレンとエチレンの共重合体であっても良い。
【００３３】
また、撥水性皮膜ＣＸとして、ケン化度が70〜98％のポリビニルアルコールとポリビニルアルコールのゲル化促進剤とから成るものであっても良い。
【００３４】
また、撥水性皮膜ＣＸとして、炭素炭素不飽和二重結合とパーフルオロアルキル基を有する含フッ素単量体２０〜８０重量％、および炭素炭素不飽和二重結合とイソシアノ基、エポキシ基、Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、またはヒドロキシル基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する単量体８０〜２０重量％からなる重合体と、炭素炭素不飽和二重結合とイソシアノ基、エポキシ基、Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、またはヒドロキシル基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する単量体からなる重合体とからなるものであっても良い。
【００３５】
また、撥水性皮膜ＣＸとして、炭素炭素不飽和二重結合とパーフルオロアルキル基を有する含フッ素単量体（ａ）２０〜８０重量％、および炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体（ｂ）８０〜２０重量％、および（ａ）と（ｂ）以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体（ｃ）０〜３０重量％からなる重合体（Ａ）と、炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体（ｂ）２０〜９９重量％と、（ａ）と（ｂ）以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体（ｃ）１〜８０重量％との重合体（Ｂ）とからなるものであっても良い。
【００３６】
次に、その撥水性皮膜ＣＸの蒸着方法としては、金属酸化物及びフッ素系樹脂をターゲットとし、電子銃の加速電圧一定の条件下で、金属酸化物のターゲットに照射する電子ビームのエミッション電流（Ｉｍ）と、フッ素系樹脂のターゲットに照射する電子ビームのエミッション電流（Ｉｆ）との比（Ｉｆ／Ｉｍ）を一定に保ちながら、各ターゲットに別々の電子ビームを照射してターゲットを蒸発させ、真空蒸着法により基材上に金属酸化物及びフッ素系樹脂の混合被膜を形成することが出来る。
【００３７】
また、電子銃の加速電圧一定の条件下で、金属酸化物のターゲットに照射する電子ビームのエミッション電流（Ｉｍ）と、フッ素系樹脂のターゲットに照射する電子ビームのエミッション電流（Ｉｆ）との比（Ｉｆ／Ｉｍ）が時間と共に徐々に大きくなるように電子ビームを照射し、真空蒸着法により基材上に金属酸化物及びフッ素系樹脂の混合被膜を形成することでも良い。
【００３８】
また、金属酸化物及びフッ素系樹脂をターゲットとし、金属酸化物のターゲットに投入する高周波電力（Ｗｍ）と、フッ素系樹脂のターゲットに投入する高周波電力（Ｗｆ）との比（Ｗｆ／Ｗｍ）を一定に保ちながら、各ターゲットに高周波電力を投入し、高周波スパッタリングにより基材上に金属酸化物及びフッ素系樹脂の混合被膜を形成することでも良い。
【００３９】
また、金属酸化物のターゲットに投入する高周波電力（Ｗｍ）と、フッ素系樹脂のターゲットに投入する高周波電力（Ｗｆ）との比（Ｗｆ／Ｗｍ）が時間と共に徐々に大きくなるように高周波電力を投入し、高周波スパッタリングにより基材上に金属酸化物及びフッ素系樹脂の混合被膜を形成することでも良い。
【００４０】
また、金属酸化物とフッ素系樹脂の複合膜をスパッタリング法により基材上に設けた後、該複合膜を５０〜４００℃で熱処理する撥水性ハードコート被膜の製造方法であって、上記金属酸化物の金属のフッ化物の沸点または昇華温度が５０℃以上で被膜を形成することでも良い。
【００４１】
次に、図２に示した真空蒸着装置に基づいて本発明に係るＮＤフィルタの製造方法について説明する。この図に示された真空蒸着装置１５は真空ポンプ１６に接続された蒸着槽１７を備えている。蒸着槽１７の上部の空間には半球状の回転台１８が設けられ、この回転台１８の表面に被蒸着体１９が設置される。回転台１８の上方には被蒸着体１９を加熱するためのヒータ２０が配設されている。一方、蒸着槽１７内の底面には蒸着材料が収容されたるつぼ２１と、その近傍に電子銃２２とが備えられている。るつぼ２１の上面には４個の凹所が設けられ、これら凹所に蒸着材料であるクロメル２３、二酸化ケイ素２４、フッ化マグネシウム２５、撥水性コーティング材ＣＸ１がそれぞれ顆粒状で収容されている。
【００４２】
前記回転台１８に設置される被蒸着体１９は、図３に示したように、回転台１８の表面に直接固定される平板状の固定治具２６と、この固定治具２６と略同じ大きさに形成された前記の透明プラスチックシート１１と、この透明プラスチックシート１１を前記固定治具２６との間で挟み込むマスク板２７とで構成される。固定治具２６には対向する２箇所の隅部にボルト２８が立設される一方、透明プラスチックシート１１及びマスク板２７には前記ボルト２８に対応した位置に位置決め用の挿通孔２９，３０がそれぞれ設けられている。マスク板２７には一枚の透明プラスチックシート１１からＮＤフィルタを多数個取りできるように、ＮＤフィルタの形状に対応した略扇形状の開口部３１が縦横方向に多数設けられている。固定治具２６の上に透明プラスチックシート１１及びマスク板２７の順に載置し、ボルト２８にナット（図示せず）を締め付けることでマスク板２７が透明プラスチックシート１１に密着した状態で固定される。なお、前記マスク板２７が金属板によって形成されている場合には、その重みで透明プラスチックシート１１の上に載せるだけで密着させることができるが、上記のようにボルト・ナットで固定したり、押圧用のバネを別途使用したり、更には固定治具２６とマスク板２７とを磁石で吸着することで、より一層密着性を増すことができる。このように、マスク板２７を透明プラスチックシート１１に密着させることで、開口部３１の周縁での蒸着膜の滲みを確実になくすことができる。
【００４３】
上記のようにして準備した被蒸着体１９を前記回転台１８にセットしたのち蒸着槽１７内を密閉し、真空ポンプ１６によって真空引きを行なう。このとき同時にヒータ２０によって内部温度を上げていき、被蒸着体１９の透明プラスチックシート１１を約１２０℃に加熱制御する。蒸着槽１７内部の真空度が所定のレベルに到達したら、電子銃２２から発した電子ビーム３２によって蒸着材料であるクロメル２３と二酸化ケイ素２４を交互に加熱融解して被蒸着体１９に蒸着する。そして、何回か繰り返した後、フッ化マグネシウム２５を加熱融解して蒸着し、最後に撥水性コーティング材ＣＸ１を加熱融解して蒸着する。この蒸着により被蒸着体１９に位置決めされた透明プラスチックシート１１にはマスク板２７の開口部３１を通した領域だけに上記の蒸着材料が図１に示したような順序で積層される。
【００４４】
図４は上記のようにして得られたＮＤフィルタ１０の光学特性を示したものであり、図４（ａ）は蒸着膜の透過率と波長との関係を示すグラフ、図４（ｂ）は表面反射率と波長との関係を示すグラフである。測定は上記ＮＤフィルタ１０を作る際に、同時に膜形成されたモニタ用のサンプルを使用した。図４（ａ）によれば、波長が４００〜７００ｎｍの範囲において透過率はほぼ３０％で一定の値を示し、波長の違いによるばらつきがほとんどない。また、図４（ｂ）によれば、波長が４００〜７００ｎｍの範囲において表面反射率は２％以下と極めて低い値であり、実用上は全く問題とならないとの結果を得た。
【００４５】
図５は光透過率の異なる３つの領域を備えたＮＤフィルタが多数形成された透明プラスチックシート１１を示したものである。図５に示したように、蒸着膜が形成された部分をプレス加工等で打ち抜いてＮＤフィルタ１０が完成する。このＮＤフィルタ１０には光透過率の異なる３つの領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されるが、これは例えば図６に示すような３種類のマスク板２７ａ，２７ｂ，２７ｃを使用することで形成することができる。即ち、第１のマスク板２７ａには３つの領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応する開口部３１ａが設けられ、第２のマスク板２７ｂには第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃに対応する開口部３１ｂが設けられ、第３のマスク板２７ｃには第３領域１０ｃに対応する開口部３１ｃが設けられている。そして、第１のマスク板２７ａを用いた第１回目の蒸着工程で全体領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃを蒸着し、第２のマスク板２７ｂを用いた第２回目の蒸着工程で第２および第３領域１０ｂ，１０ｃを蒸着し、第３のマスク板２７ｃを用いた第３回目の蒸着工程で第３領域１０ｃのみを蒸着することで、それぞれの領域の蒸着膜の積層数が異なり、結果的に光透過率が段階的に異なる複数の領域を形成することができることになる。
【００４６】
上記のように、光透過率が段階的に異なる領域を有するＮＤフィルタを製造する場合には、上述した三種類のマスク板２７ａ，２７ｂ，２７ｃを蒸着工程の途中で交換する必要があり、その都度蒸着槽１７を開けて被蒸着体１９を外部に取り出してマスクを交換するため外気に触れることになるが、上述したように、クロメル膜１２は酸化されにくい性質を備えているので、蒸着膜は酸化作用をほとんど受けることがない。そのために、ＮＤフィルタの光学特性にもほとんど影響を及ぼすことがなく、図４に示したのと同じような特性を示す。
【００４７】
図７は、上述のＮＤフィルタ１０が組み込まれた絞り装置の一例を示したものであり、小型のビデオカメラやデジタルカメラ等に搭載される露光調整用の絞り装置について説明する。この絞り装置は、ベース部材４０、アーム４１、第１絞り羽根４２、第２絞り羽根４３、一対のマグネット４４、駆動コイルと制動コイルからなる励磁用の導電コイル４５、駆動コイルと制動コイルを外部装置と電気的に接続するための電極端子４６、その他マグネットの移動位置を捕らえ絞りの開口量を検知するための磁気センサ（図示せず）等で構成され、前記ベース部材３０の底面中央部には露光孔４７が設けられ、左右両側には前記絞り羽根４２，４３のスライドをガイドするガイドピン４８が数箇所に設けられている。
【００４８】
前記第１絞り羽根４２及び第２絞り羽根４３にはガイドピン４８が挿入されるガイドされる長溝４９と、前記露光孔４７と略同一形状の絞り開口部５０とが形成されている。そして、この絞り開口部５０の一部に被さるように、本発明のＮＤフィルタ１０がスライド可能に配設されている。そして、前記第１絞り羽根４２及び第２絞り羽根４３を互いにスライド移動させることによって露光孔４７を通過する光量を調整できると共に、小絞りの際には前記ＮＤフィルタ１０を露光孔４７側にスライドさせることで露光孔４７の光透過率を微調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のＮＤフィルタは絞り装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るＮＤフィルタの構造を示す断面図である。
【図２】本発明のＮＤフィルタを製造するための真空蒸着装置の概要図である。
【図３】固定治具に対する透明プラスチックシートとマスク板との位置関係を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るＮＤフィルタの光学特性を示しグラフである。
【図５】光透過率の異なる領域を備えたＮＤフィルタと、このＮＤフィルタが多数形成された透明プラスチックシートを示す斜視図である。
【図６】図５に示したＮＤフィルタを製造するための開口形状が異なる３種類のマスク板を示す説明図である。
【図７】本発明に係るＮＤフィルタを組み込んだ絞り装置の一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ＮＤフィルタ
１１  透明プラスチックシート
１２  クロメル膜
１３  二酸化ケイ素膜
１４  フッ化マグネシウム膜
ＣＸ  撥水性皮膜
１５  真空蒸着装置
１７  蒸着槽
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図４】
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