(57)【要約】【課題】生産性に優れた吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根の製造方法並びに吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法等を提供する。【解決手段】本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法は、樹脂フィルム基板の少なくとも片面に酸化物誘電体膜と金属膜を交互に積層させて成る吸収型多層膜が設けられた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造する方法であって、上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断する際の切断ライン５の部分６若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分７の少なくとも一方の吸収型多層膜をレーザースクライビング法により除去することを特徴とする。【選択図】  図１
2008257099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルム基板の少なくとも片面に酸化物誘電体膜と金属膜を交互に積層させて成る吸収型多層膜が設けられた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造する方法において、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断する際の切断ライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分の少なくとも一方の吸収型多層膜をレーザースクライビング法により除去することを特徴とする吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法。
【請求項２】
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートにおける吸収型多層膜がスパッタリングロールコータにより成膜されていることを特徴とする請求項１に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法。
【請求項３】
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートにおける吸収型多層膜の酸化物誘電体膜がＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３から選ばれる１種以上の膜で構成され、かつ、上記金属膜がＮｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒから選ばれる単体膜若しくはこれ等を主成分とする合金膜で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法により製造されていることを特徴とする吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ。
【請求項５】
請求項４に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを、レーザー溶着法、超音波溶着法または接着剤による接着法から選ばれる方法により絞り羽根材に接合することを特徴とする吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法。
【請求項６】
請求項４に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと、この吸収型多層膜ＮＤフィルターチップがレーザー溶着法、超音波溶着法または接着剤による接着法から選ばれる方法により接合される絞り羽根材とで構成されることを特徴とする吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根。
【請求項７】
請求項５に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法を用いて吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根を製造することを特徴とする吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光領域の透過光を減衰させる吸収型多層膜ＮＤフィルターとこの吸収型多層膜ＮＤフィルターをカメラ内に組み込むための吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根に係り、特に、生産性に優れた吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根の製造方法、および、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを絞り羽根材に接合する吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＤ（Neutral Density）フィルターには、入射光を反射して減衰させる反射型ＮＤフィルターと、入射光を吸収して減衰させる吸収型ＮＤフィルターが知られており、反射光が問題となるレンズ光学系にＮＤフィルターを組み込む場合には一般的に吸収型ＮＤフィルターが用いられる。また、吸収型ＮＤフィルターには、フィルター基板自体に吸収物質を混ぜる（色ガラスＮＤフィルター）タイプと、フィルター基板自体に吸収はなく基板表面に形成された薄膜に吸収があるタイプとが存在する。また、後者の場合、薄膜表面の反射を防ぐため、上記薄膜を多層膜（吸収型多層膜）で構成し、透過光を減衰させる機能と共に反射防止の効果を持たせている。
【０００３】
そして、小型薄型デジタルカメラに用いられる吸収型多層膜ＮＤフィルターは、カメラにおける組込みスペースが狭いためフィルター基板自体を薄くする必要があり、樹脂フィルムが最適なフィルター基板とされている。尚、薄膜が多層膜で構成されたこの種の吸収型多層膜ＮＤフィルターとして、特許文献１には、酸化物誘電体膜と金属膜から成るＮＤフィルターが開示されている。
【０００４】
また、上記ＮＤフィルターを含め、この種のＮＤフィルターをカメラ内に組み込む場合には、通常、光軸部分に開口を有する絞り羽根材１１に吸収型多層膜ＮＤフィルターのチップ（吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ）２０を接合して、例えば図６に示すような吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根３０を構成し、この吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根３０をカメラ内に組み込む方法が採られている。
【０００５】
また、吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根を製造するには、一般的に、樹脂フィルム基板と多層膜とで構成されたＮＤフィルターシートをプレス切断加工して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０を求め、この吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０を絞り羽根材１１に接合して上記吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根３０を得ている。また、上記絞り羽根材１１は、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０の取り付け枠として作用し、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０を取り付ける光軸部分には開口が設けられ、通常、黒色フィルムにより構成されている。また、吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根は、図６に示すようにフィルターを具備しない絞り羽根３１と合わせてカメラ内に組み込まれており、吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根３０とフィルターを具備しない絞り羽根３１を互いに矢印方向へ移動させて、図７に示すようにＮＤフィルターが光軸部分に挿入されるように構成されている。
【０００６】
ところで、上記吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０を絞り羽根材１１に接合して吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根３０を製造する場合、その接合手段としては、一般的にレーザー溶着法、超音波溶着法あるいは接着剤による接着法等が用いられている。そして、これ等の接合方法により吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０を絞り羽根材１１に接合した場合、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０の樹脂フィルム基板上には吸収型多層膜が存在するため、樹脂フィルム基板と絞り羽根材１１とを直接接合させることはできず、樹脂フィルム基板上の吸収型多層膜が絞り羽根材１１に直接接合することになる。近年、接着剤の接着強度は向上し、接着剤による絞り羽根材と吸収型多層膜表面の接着強度の方が吸収型多層膜の樹脂フィルムへの密着強度より強くなってきている。従って、吸収型多層膜ＮＤフィルターの密着強度に関しては、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０における樹脂フィルム基板と吸収型多層膜との密着強度に依存することとなり、この樹脂フィルム基板と吸収型多層膜との密着強度は、一般的に、樹脂フィルム基板と絞り羽根材とを直接接合した場合の密着強度より低い問題が存在する。
【０００７】
また、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップは、上述したように吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断加工し、必要とされる５〜２０ｍｍ角ほどの形状に加工されて得られている。そして、特許文献１に記載されているように酸化物誘電体膜が用いられた吸収型多層膜はガラスのように硬質であるため、プレス切断加工されることにより吸収型多層膜にヒビ割れ（クラック）が発生する場合があり、ヒビ割れした膜が剥がれてシャッターや絞り等の駆動部分に付着すると動作不良の原因になることが指摘されている。
【０００８】
そこで、従来においては、吸収型多層膜の成膜時に図８（Ａ）に示すようなマスク１を用いて樹脂フィルム基板２の一部を覆い、図９に示すように樹脂フィルム基板２の一部を蒸着源４から隠して成膜する方法が採られている。この方法によれば、マスク１から露出した樹脂フィルム基板２にのみ吸収型多層膜３が成膜され、図８（Ｂ）に示すようにプレス切断される際の切断ライン５部分や絞り羽根材との接合部分等に吸収型多層膜３が成膜されることがない。このため、得られた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断加工して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを求める際、図８（Ｂ）に示す切断ライン５に沿って吸収型多層膜ＮＤフィルターシートを切断すれば、吸収型多層膜の周辺に未成膜部分を残した吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造することができる。
【０００９】
尚、特許文献２には、上記接合部分をマスクしてから成膜する方法が開示されている。そして、この方法を利用すれば、接合部分に吸収型多層膜が形成されないことから、レーザー溶着、超音波溶着あるいは接着剤による接着により吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの樹脂フィルム基板部分を絞り羽根材に直接接合させることができるため、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと絞り羽根材との密着強度の改善が期待される。
【特許文献１】特開２００６−１７８３９５号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２６１２号公報
【特許文献３】特開２００４−６４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に記載された接合部分をマスクしてから成膜する方法において、吸収型多層膜の膜厚分布の均一性を確保するには大面積の樹脂フィルム基板を用いることはできず、実際上は小面積の樹脂フィルム基板を用いたバッチ方式の生産しかできないため生産効率が悪かった。この場合、ロール状に巻き取られた長尺状の樹脂フィルム基板を順次巻き出し、この樹脂フィルム基板を巻き取りながらロールコータを使用して樹脂フィルム基板上に連続成膜する方法も考えられる。そして、この方法は生産性に優れているが、移動する樹脂フィルム基板へのマスクの固定が現実的には困難なため、切断ライン部分あるいは接合部分に未成膜部分を残すマスク処理の適用は困難であった。
【００１１】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、上述したマスク等の部材を使用することなく、レーザースクライビングにより吸収型多層膜の切断ライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分が除去された吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの製造方法を採用することにより、生産性に優れた吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根の製造方法、並びに、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを絞り羽根材に接合する吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明者は、液晶ディスプレイの透明導電膜等を除去しあるいは太陽電池の基板の加工方法として知られるレーザー照射による薄膜除去法（上述したようにレーザースクライビングと称する場合がある）の応用を試みた。
【００１３】
すなわち、特許文献３には、太陽電池の基板主表面に除去部を形成しこれをコンタクトホールとして利用する方法として、レーザービームを基板表面にフォーカシングして基板材料の一部を蒸発させるレーザースクライビング法が開示されている。そして、レーザービームは、基板表面位置に変動があっても周知のフォーカシングサーボ制御により正確かつ高能率に基板表面にフォーカシングできるため、半導体基板の表面上にてレーザービームを走査することにより複数の除去部を効率的に形成できるとされている。
【００１４】
そこで、本発明においては、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造する際に上記レーザースクライビング法を応用し、吸収型多層膜が形成されたＮＤフィルターシートをプレス切断加工する際の切断ライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分の吸収型多層膜を除去するものである。
【００１５】
すなわち、請求項１に係る発明は、
樹脂フィルム基板の少なくとも片面に酸化物誘電体膜と金属膜を交互に積層させて成る吸収型多層膜が設けられた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造する方法を前提とし、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断する際の切断ライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分の少なくとも一方の吸収型多層膜をレーザースクライビング法により除去することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法を前提とし、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートにおける吸収型多層膜がスパッタリングロールコータにより成膜されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１または２に記載の発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法を前提とし、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートにおける吸収型多層膜の酸化物誘電体膜がＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３から選ばれる１種以上の膜で構成され、かつ、上記金属膜がＮｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒから選ばれる単体膜若しくはこれ等を主成分とする合金膜で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
次に、請求項４に係る発明は、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを前提とし、
請求項１、２または３に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法により製造されていることを特徴とし、
請求項５に係る発明は、
吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを絞り羽根材に接合する吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法を前提とし、
請求項４に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを、レーザー溶着法、超音波溶着法または接着剤による接着法から選ばれる方法により絞り羽根材に接合することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に係る発明は、
吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根を前提とし、
請求項４に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと、この吸収型多層膜ＮＤフィルターチップがレーザー溶着法、超音波溶着法または接着剤による接着法から選ばれる方法により接合される絞り羽根材とで構成されることを特徴とし、
請求項７に係る発明は、
吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根の製造方法を前提とし、
請求項５に記載の吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接合方法を用いて吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法によれば、
樹脂フィルム基板の少なくとも片面に酸化物誘電体膜と金属膜を交互に積層させて成る吸収型多層膜が設けられた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断して吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを製造する方法において、
上記吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをプレス切断する際の切断ライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分の少なくとも一方の吸収型多層膜をレーザースクライビング法により除去しているため、吸収型多層膜の成膜時にマスクを利用する従来技術と比較して生産性に優れている。
【００２０】
また、本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根は、
上記製造方法で得られた吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと、この吸収型多層膜ＮＤフィルターチップがレーザー溶着法、超音波溶着法または接着剤による接着法から選ばれる方法により接合される絞り羽根材とで構成され、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの樹脂フィルム基板と絞り羽根材とが直接接合されているため、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと絞り羽根材との密着強度が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（１）吸収型多層膜ＮＤフィルターの膜構造
まず、本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターシートは、シート状の樹脂フィルム基板と、この樹脂フィルム基板の少なくとも片面に酸化物誘電体膜と金属膜を交互に積層させて成る吸収型多層膜とで構成されている。
【００２２】
また、上記酸化物誘電体膜としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３から選ばれる１種以上の膜が例示され、上記金属膜としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒから選ばれる単体膜若しくはこれ等を主成分とする合金膜が例示される。
【００２３】
一例として、金属膜にＮｉを用い、酸化物誘電体膜にＳｉＯ２を用いて構成した平均透過率６．３％の吸収型多層膜ＮＤフィルターの膜構成を以下の表１に示す。また、この膜構成を有する吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過率を図３に示す。
【００２４】
同様に、金属膜にＮｉを用い、酸化物誘電体膜にＳｉＯ２を用いて構成した平均透過率１２．５％の吸収型多層膜ＮＤフィルターの膜構成を以下の表２に示し、この膜構成を有する吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過率を図４に示す。
【００２５】
更に、金属膜にＮｉを用い、酸化物誘電体膜にＳｉＯ２を用いて構成した平均透過率２５．０％の吸収型多層膜ＮＤフィルターの膜構成を以下の表３に示し、この膜構成を有する吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過率を図５に示す。
【００２６】
表１〜表３の記載から明らかなように、平均透過率が高い吸収型ＮＤフィルターほど各Ｎｉ膜の膜厚が薄くなっている。
【００２７】
【表１】
2008257099.tif 000003
【００２８】
【表２】
2008257099.tif 000004
【００２９】
【表３】
2008257099.tif 000005
（２）吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法
（２−１）吸収型多層膜ＮＤフィルターシート（吸収型多層膜を具備するシート部材）
吸収型多層膜ＮＤフィルターを製造するには以下の２つの方法がある。
【００３０】
その１つは、従来技術に挙げたマスクを使用する方法、すなわち、複数枚のシート状に切断された樹脂フィルム基板にマスクを重ね合わせて一度に成膜するバッチ方式による成膜方法である。但し、樹脂フィルム基板内の膜厚分布により樹脂フィルム基板のサイズは制限を受ける。
【００３１】
もう１つは、本発明において採用する方式である。
【００３２】
すなわち、ロール状に巻回された長尺状の樹脂フィルム基板を用いたロールコータを使用する方式である。ロールコータを使用する方式は１回に処理できる成膜面積が大きいため、生産性がバッチ方式より明らかに高い。しかし、移動する長尺状の樹脂フィルム基板にマスクを重ねることは極めて困難なため、最初に長尺状の樹脂フィルム基板全面に吸収型多層膜を成膜し、マスクを使用しない代わりに、プレス切断する際のライン部分若しくは絞り羽根材との接合部位となる部分の少なくとも一方の吸収型多層膜を、レーザースクライビングにより除去する方法を用いる。
【００３３】
ロールコータは、樹脂フィルム基板を水冷キャンロールに密着させながら成膜を行うことができる。例えば、スパッタリングによる成膜では、樹脂フィルム基板を冷却していることから熱負荷を低減できるため、スパッタリングターゲットに大電力を投入することが可能となり、成膜速度を向上させることが可能になる。また、樹脂フィルム基板の搬送方向（長さ方向）については時間的に安定した膜厚を得ることが可能なため、樹脂フィルム基板の幅方向の膜厚分布を膜厚補正板等により改善することで全面において均一な膜厚分布を得ることができ、これにより均一な光学特性を得ることができる。
【００３４】
また、ロールコータによる成膜では、初めに吸収型多層膜と樹脂フィルム基板との密着力を高めるために樹脂フィルム基板を搬送させながらプラズマやイオンビーム等の表面処理を行う。
【００３５】
次に、第１層目の酸化物誘電体膜を成膜し、次に樹脂フィルム基板の搬送方向を逆転させながら第２層目の金属膜を成膜する。これらを繰り返し、第５層目まで成膜を行い、次に樹脂フィルム基板を裏返して裏面にも同様な吸収型多層膜を成膜する。尚、成膜室の差動排気や成膜速度の制御を適切に行い、酸化物誘電体膜と金属膜を一度の搬送において２層同時に成膜しても当然のことながらよく、成膜室にキャンロールを２つ配置して表面と裏面の吸収型多層膜を同時に成膜してもよい。
（２−２）吸収型多層膜ＮＤフィルターシートのレーザースクライビング
プレス切断される際の切断ライン５の部分６と絞り羽根材との接合部位となる部分７の吸収型多層膜がレーザースクライビングにより除去された吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの平面図を図１に示す。
（ａ）プレス切断
プレス切断には、金型により完全に切り落としてしまう方法と、ラミネートシートに吸収型多層膜ＮＤフィルターシートをラミネート加工してから上記ラミネートシートは完全に切断しないハーフカットプレス法がある。
【００３６】
上記切断ライン５におけるレーザースクライビングにより除去する吸収型多層膜の部分６の幅は０．１〜２ｍｍ程度が適切である。尚、吸収型多層膜を除去した切断ライン５の部分６で絞り羽根材と接合が可能であれば、あえて接合のためにレーザースクライビングにより吸収型多層膜を除去する必要はない。また、吸収型多層膜ＮＤフィルターシート両面の吸収型多層膜を除去するには、片面ずつ位置合わせを行いながらレーザースクライビングしてもよいし、両面同時にレーザースクライビングしてもよい。
【００３７】
また、プレス切断による切断ライン５付近の吸収型多層膜のヒビ割れが問題とならないならば、当然のことながら切断ライン５における吸収型多層膜の部分６をレーザースクライビングする必要はなく、絞り羽根材との接合部位となる部分７の吸収型多層膜のみをレーザースクライビングすればよい。
（ｂ）レーザースクライビング
上記レーザースクライビングを行うためにはレーザー照射条件の最適化が必要である。レーザー照射エネルギー密度が低くレーザー照射時間が長い場合、吸収型多層膜が昇華せずに過熱されてしまい、吸収型多層膜を構成する誘電体酸化物膜と金属膜が昇華する前に、融点がはるかに低い樹脂フィルム基板自体が融けて穴が開いたり、あるいは、炭化してしまうことが予測される。
【００３８】
従って、レーザー照射時間を短く設定して、樹脂フィルム基板に影響を与えないうちに吸収型多層膜が昇華されて除去できるレーザー照射条件を求める必要がある。
【００３９】
また、レーザースクライビングに使用するレーザーを選択する基準は、レーザー波長、パルス幅、繰り返し数、照射回数等がある。現在は多種多様なレーザーが開発されているので、これらの中から選択することが可能である。例えば、パルス幅ｎｓオーダーのエキシマレーザー（ＡｒＦレーザー：波長１９３ｎｍ、ＫｒＦレーザー：２４８ｎｍ）、パルス幅ｐｓ〜ｎｓオーダーのＹＡＧレーザー（基本波１０６４ｎｍ、第二次高調波５３２ｎｍ、第三高調波：３５５ｎｍ、第四高調波：２６６ｎｍ）、パルス幅ｆｓ〜ｐｓオーダーのチタンサファイヤレーザー等から選択することができる。ここで、上記ｆｓ、ｐｓ、ｎｓは、それぞれ、ｆｓ：１０−１５秒、ｐｓ：１０−１２秒、ｎｓ：１０−９秒を意味する。
【００４０】
また、レーザースクライビングでは、レーザービームのエネルギー分布も重要な要因になる。レーザーのエネルギー分布は、大きくガウシャン分布型と、周辺部と中心部のエネルギー分布が均一に近いトップハット型（トップフラット型、フラットトップ型とも称する）がある。そして、レーザースクライビングに使用するレーザーは、トップフラット型のエネルギー分布を持つレーザーが有利である。レーザービームのエネルギー分布がガウシャン分布型であると、エネルギーが低いビーム周辺部のレーザースクライビングを効率よく行うためにレーザー出力を増加させてしまうと、ビーム中心部のエネルギーが高くなり過ぎて照射中心部に穴が開いたり、炭化してしまうことがある。
【００４１】
更に、レーザースクライビングにより吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの吸収型多層膜を除去して樹脂フィルム基板が露出している部分は、表面が荒れて磨りガラス状になっているため、接着剤によってはアンカー効果による接着力向上も期待できる。尚、レーザースクライビングにより露出した樹脂フィルム基板は、レーザーダメージにより多少表面が荒れて磨りガラス状になったとしても、あるいは、多少白濁してもよい場合が多い。プレス切断加工される切断ラインの部分や絞り羽根材との接合部位の部分は、カメラに組み込まれたＮＤフィルターにおいて入射光が常時透過していることがなく、光学的特性を求められることが少ないからである。
【００４２】
また、レーザースクライビングによる吸収型多層膜の除去処理については、製造された長尺状の吸収型多層膜ＮＤフィルターをシート状に切断してＮＤフィルターシートを得てから行ってもよいし、あるいは、長尺状の樹脂フィルム基板に吸収型多層膜を成膜した後、長尺状のまま連続してレーザースクライビングによる処理を行ってもよく任意である。
【００４３】
ここで、樹脂フィルム基板を構成する材質は特に限定されないが、透明であるものが好ましく、量産性を考慮した場合、乾式のスパッタリングロールコータで成膜が可能なフレキシブル基板であることが好ましい。フレキシブル基板は、従来のガラス基板等に比べて廉価・軽量・変形性に富むといった点においても優れている。また、プレス切断加工にも適している。
【００４４】
そして、上記基板を構成する樹脂フィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオレフィン（ＰＯ）およびノルボルネンの樹脂材料から選択された樹脂フィルムの単体、あるいは、上記樹脂材料から選択された樹脂フィルム単体とこの単体の片面または両面を覆うアクリル系有機膜との複合体が挙げられる。特に、ノルボルネン樹脂材料については、代表的なものとして、日本ゼオン社のゼオノア（商品名：登録商標）やＪＳＲ社のアートン（商品名：登録商標）などが挙げられる。
【００４５】
（３）絞り羽根材の製造方法
（３−１）絞り羽根材
絞り羽根材１１とこれに接合される吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ２０の一例を図２に示す。吸収型多層膜ＮＤフィルターシートがプレス切断加工されて小片になったものを吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと称するが、このチップを固定する枠としても作用する絞り羽根材は一般的に黒色樹脂フィルムが用いられている。そして、樹脂に顔料を混ぜて黒色樹脂フィルムにする方法と、透明な樹脂フィルムの表面に黒色塗料を塗ったり、黒色膜を成膜して光を透過しないように黒色処理する方法がある。また、この絞り羽根材は、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを取り付ける光軸部分に開口若しくは切り込みがある。
【００４６】
吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを接合する絞り羽根には２種類の構造がある。その一つは、絞り羽根の形状により光束をさえぎり連続的に光量を減衰させる機能があり、この機能だけでは光量を減衰しきれなくなったときに吸収型多層膜ＮＤフィルターチップが光軸に挿入される構造である。もう一つは、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップが接合されている絞り羽根自体に連続的に光量を減衰させる機能がなく、単に吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの枠としてだけ機能し、光量を連続的に減衰させることのできる別の絞りと組み合わせる構造である。
【００４７】
上記のように、構造上、連続的に光量を減衰させる絞り羽根としては機能せず、単なる吸収型多層膜ＮＤフィルターチップを固定する枠としてしか機能しない部材も存在するが、このような部材も本発明に係る絞り羽根材に含まれる。
（３−２）吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと絞り羽根材との接合
吸収型多層膜ＮＤフィルターチップと絞り羽根材との接合方法は、レーザー溶着、超音波溶着あるいは接着剤による方法があり、それぞれの接合方法に適した形状に吸収型多層膜を除去する必要がある。そして、レーザー溶着による接合を行う場合、レーザーのスポット径が約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度なので、絞り羽根材との接合部位となる吸収型多層膜の部分７を上記サイズより若干大きめな形状（図１と図２においては円形状が例示されている）に除去することが望ましい。尚、接着剤による接合を行う場合は、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの接着面側だけの吸収型多層膜を除去すればよいが、上記レーザー溶着による接合を行う場合では、吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの片面だけでなく両面とも吸収型多層膜を除去することが望ましい。絞り羽根材との接合部位の吸収型多層膜のみを除去した場合、接合面ではない吸収型多層膜側からレーザー溶着を行うと、吸収型多層膜を除去していない側がレーザーエネルギーを吸収してしまい好ましくないからである。
【００４８】
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００４９】
この実施例において吸収型多層膜ＮＤフィルターの酸化物誘電体膜の成膜にはＳｉを主成分とする成膜材料（ターゲット）を用い、金属膜の成膜にはＮｉを主成分とする成膜材料（ターゲット）を用いた。
【００５０】
また、吸収型多層膜の成膜にはスパッタリングロールコータ装置を用い、排気ポンプにはターボ分子ポンプを用いた。
【００５１】
そして、ＳｉＯ２膜の成膜は、Ｓｉを主成分とするターゲットを用い、Ａｒガスを１５０ｓｃｃｍ導入し、スパッタ電力１０ｋＷでデュアルマグネトロンスパッタリング法によりスパッタリングを行い、酸素導入はインピーダンスモニターにより制御した。インピーダンス制御の設定値が小さくなっているとき程、酸素が多く導入されている。
【００５２】
尚、デュアルマグネトロンスパッタリングとは、絶縁膜を高速成膜するために２つのターゲットに中周波（４０ｋＨｚ）パルスを交互に印加してアーキングの発生を抑制し、ターゲット表面の絶縁層の形成を防ぐスパッタリング方法である。
【００５３】
また、インピーダンスモニターは、酸素導入量によってターゲット電極間のインピーダンスが変化する現象を応用し、形成する膜が金属モードと酸化物モードの間の遷移領域にある所望の膜となるように、酸素導入量を制御かつモニターして酸化物誘電体膜を高速成膜するために使用される。
【００５４】
Ｓｉを主成分とするターゲットを用いて成膜された膜は、成膜時の酸素分圧が高くなる（成膜時の酸素導入量が多くなる）につれて、ＳｉＯｘで示される酸化物誘電体膜のＸ値が２へと変化し、着色した膜から透明膜へと変化していく。
【００５５】
一方、金属膜の成膜は、Ｎｉを主成分とするターゲットを用いてＤＣスパッタリングにより行い、酸素導入を行っていない。Ａｒガスを１５０ｓｃｃｍ導入し、スパッタ電力５００Ｗで成膜を行った。
【００５６】
また、基板を構成する樹脂フィルムの材質には、厚さ１００μｍ、幅３００ｍｍ、長さ１００ｍのＰＥＴフィルムを用いた。成膜前には、吸収型多層膜の密着力を高めるために真空中でプラズマ処理が施されている。
【００５７】
そして、前記の表１に示す膜構成の吸収型多層膜ＮＤフィルターを製造した。初めに表面に５層成膜を行い、次にフィルムを裏返して裏面にも同様な５層成膜を行った。
【００５８】
次に、得られた吸収型多層膜ＮＤフィルターを３００ｍｍ間隔でカットしてシート形状に加工し、吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの状態にしてからレーザースクライビングを行った。
【００５９】
レーザースクライビングには、ＫｒＦエキシマレーザー（レーザー波長：２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓ、繰り返し数：１００Ｈｚ）の３０ｍＪ出力を使用した。ビームの集光には投影光学系を用い、直径１ｍｍの円形のビーム形状にした。尚、このＫｒＦエキシマレーザービームのエネルギー分布はトップハット型である。１回のパルス照射では、片側の吸収型多層膜を完全に除去することはできなかったが、２回以上のパルス照射で片側の吸収型多層膜を直径１ｍｍの円形状に完全に除去することができ、基材であるＰＥＴフィルム表面が現れた。尚、ＰＥＴフィルムにおける円形状の露出部位は、絞り羽根材との接合部位に対応する。
【００６０】
円形状に除去した部位に対応する裏側にもパルス照射を行い、両面とも吸収型多層膜を直径１ｍｍの円形状に除去することができた。また、吸収型多層膜が除去されたＰＥＴフィルム表面は多少荒れた磨りガラス状になっていた。
【００６１】
次に、上記レーザーを１０Ｈｚで動作し、吸収型多層膜に照射しながら吸収型多層膜ＮＤフィルターシートを１ｍｍ／秒で移動させて、幅１ｍｍの直線状に吸収型多層膜を完全に除去することができた。尚、幅１ｍｍの直線状に除去されたＰＥＴフィルムの露出部位は、吸収型多層膜ＮＤフィルターシートのプレス切断ライン部分に対応する。
【００６２】
ここで、レーザースクライビングは、チタンサファイヤレーザー（レーザー波長：７９０ｎｍ、パルス幅１５０ｆｓ、繰り返し数：２ｋＨｚ、出力：２５０ｍＷ）を用いても可能であった。また、レーザースクライビングを行う際、窒素、ヘリウム、Ａｒ等のガスをレーザー照射部分に吹き付けながら行うと、除去された膜成分の再付着が防止できる。
【００６３】
［評  価］
レーザースクライビングによって吸収型多層膜を幅１ｍｍの直線状に除去した部分のプレス切断加工による吸収型多層膜のヒビ割れの観察と、レーザースクライビングによって吸収型多層膜を直径１ｍｍの円形状に除去した部分を絞り羽根材としての黒色ＰＥＴ板に接着剤およびレーザー溶着により接合する接合テストにより本発明を評価した。
（１）まず、両面の吸収型多層膜が幅１ｍｍの直線状に除去された吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの両面に厚さ１００μｍのラミネートフィルムをそれぞれ貼り付け、下側のラミネートフィルムを完全に打ち抜かないハーフカットプレスによる打ち抜き加工を行った。このハーフカットプレスによる打ち抜き加工を行った部分には、吸収型多層膜が存在しないのでヒビ割れが発生することはない。
【００６４】
また、レーザースクライビングを行っていない吸収型多層膜が存在する部分に対しても同様にハーフカットプレスによる打ち抜き加工を行ったところ、吸収型多層膜の切断位置から１００〜１５０μｍの範囲に微細なヒビ割れが発生していた。これ等ヒビ割れした吸収型多層膜が剥がれ、シャッターや絞り等の駆動部分に付着すると動作不良の原因になると指摘されている。
（２）次に、両面の吸収型多層膜が直径１ｍｍの円形状に除去された吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの上記円形状部位を、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いて、絞り羽根材としての黒色ＰＥＴ板に接着した。
【００６５】
そして、吸収型多層膜ＮＤフィルターシートと黒色ＰＥＴ板との接着部分を９０°方向へ引っ張り、その接着強度を測定したところ、約２００ｇであった。
【００６６】
ここで、上記接着剤は、レーザースクライビングにより吸収型多層膜が円形状に除去されたＰＥＴフィルム面で剥がれておらず、絞り羽根材としての黒色ＰＥＴ板の面で剥がれていた。このことから、レーザースクライビングにより樹脂フィルム基板としてのＰＥＴフィルムが露出した表面が磨りガラス状になり、そのアンカー効果により、エポキシ系紫外線硬化樹脂の接着力が絞り羽根材としての黒色ＰＥＴ板より強力になったものと考えられる。
【００６７】
また、レーザースクライビングを行っていない吸収型多層膜が存在する部分に対しても同様に黒色ＰＥＴ板に接着し、その引っ張り接着強度を測定したところ、約１００ｇであった。
【００６８】
尚、吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの吸収型多層膜が樹脂フィルム基板であるＰＥＴフィルム界面で剥がれていた。このことから、吸収型多層膜と樹脂フィルム基板との密着力よりも、絞り羽根材（黒色ＰＥＴ板）と吸収型多層膜とのエポキシ系紫外線硬化樹脂による接着力の方が強力であったことが示唆される。
（３）最後に、両面の吸収型多層膜が直径１ｍｍの円形状に除去された吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの上記円形状部位を、レーザー溶着により絞り羽根材としての黒色ＰＥＴ板に接合した。尚、レーザー溶着のレーザーには、波長９８０ｎｍ、出力１０Ｗの半導体レーザーを用いた。
【００６９】
そして、吸収型多層膜ＮＤフィルターシートと黒色ＰＥＴ板との接着部分を９０°方向へ引っ張り、その接着強度を測定したところ、約２００ｇであった。
【００７０】
また、レーザースクライビングを行っていない吸収型多層膜が存在する部分に対しても同様に黒色ＰＥＴ板にレーザー溶着し、その引っ張り接着強度を測定したところ、約２０ｇ以下であり、ほとんど接合されていない状態であった。尚、顕微鏡で接合部分を観察してみると、樹脂フィルム基板であるＰＥＴフィルムと絞り羽根材である黒色ＰＥＴフィルムは溶けた状態になっていても、これ等樹脂フィルム基板と絞り羽根材の間に存在する吸収型多層膜に遮られて接着できなかったことが推測される。
（４）このようにレーザースクライビングにより吸収型多層膜を除去し、樹脂フィルム基板が露出した部分のプレス切断加工による吸収型多層膜のヒビ割れの発生は起らず、同様に、樹脂フィルム基板が露出した部分の接着剤およびレーザー溶着による絞り羽根材への接合性も非常に優れていることから、本発明の優位性が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの製造方法は生産性に優れ、かつ、得られた吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの絞り羽根材への接合方法も接合性にも優れているため、本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根については、厳しい環境下で長時間の信頼性が要求される小型薄型デジタルカメラやカメラ付携帯電話等に用いられる産業上の利用可能性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】切断ライン部分と絞り羽根材との接合部位となる部分の吸収型多層膜がレーザースクライビングにより除去された本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの平面図。
【図２】本発明に係る絞り羽根材とこれに接合される吸収型多層膜ＮＤフィルターチップの概略斜視図。
【図３】本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過特性を示すグラフ図。
【図４】本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過特性を示すグラフ図。
【図５】本発明に係る吸収型多層膜ＮＤフィルターの分光透過特性を示すグラフ図。
【図６】カメラ内に組み込まれる吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根とフィルターを具備しない絞り羽根の説明図。
【図７】上記吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根とフィルターを具備しない絞り羽根の作用説明図。
【図８】図８（Ａ）は従来技術において吸収型多層膜の成膜時に用いられるマスクの平面図、図８（Ｂ）は従来技術により得られた吸収型多層膜ＮＤフィルターシートの平面図。
【図９】マスクを用いて吸収型多層膜ＮＤフィルターシートを製造する従来例に係る吸収型多層膜の成膜方法の説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１  マスク
２  樹脂フィルム基板
３  吸収型多層膜
４  蒸着源
５  切断ライン
６  切断ライン部分
７  絞り羽根材との接合部位となる部分
１１  絞り羽根材
２０  吸収型多層膜ＮＤフィルターチップ
３０  吸収型多層膜ＮＤフィルター付き絞り羽根
３１  フィルターを具備しない絞り羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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