(57)【要約】【課題】平坦性が優れた透過率を有し、歩留りを高めることができるＮＤフィルターを提供する。【解決手段】  本発明のＮＤフィルターは、互いに逆向きの第１の平面及び第２の平面を有する基板の第１の平面に第１の吸収フィルムが形成され、前記基板の第２の平面には第２の吸収フィルムが形成され、前記第１の吸収フィルムの透過率及び前記第２の吸収フィルムの透過率が互いに補償され、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に亘り均一な透過率を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆向きの第１の平面及び第２の平面を有する基板の第１の平面に第１の吸収フィルムが形成され、
前記基板の第２の平面には第２の吸収フィルムが形成され、
前記第１の吸収フィルムの透過率及び前記第２の吸収フィルムの透過率が互いに補償され、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に亘り均一な透過率を有することを特徴とするＮＤフィルター。
【請求項２】
前記第１の吸収フィルムとしては、極小値が５７０ｎｍ〜６６０ｎｍの放物線状をする透過率を有し、
前記第２の吸収フィルムとしては、その向きが前記第１の吸収フィルムと同一で、極小値が４４０ｎｍ〜５００ｎｍの放物線状の透過率を有する
ことを特徴とする請求項１にＮＤフィルター。
【請求項３】
前記第１の吸収フィルムの透過率の極小値が６００ｎｍ〜６６０ｎｍであり、前記第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４４０ｎｍ〜４８０ｎｍであることを特徴とする請求項２にＮＤフィルター。
【請求項４】
前記第１の吸収フィルム及び前記第２の吸収フィルムとしては、それぞれが第１の吸収膜と、第２の吸収膜と、第３の吸収膜の順に前記基板の面上の下から上に積層し、
それぞれの前記吸収膜には、前記基板の面上の下から上に、その屈折率が３．０〜３．２、減衰係数が２．６〜２．８である合金吸収層と、その屈折率が１．４である誘電体層が積層され、
そして、前記第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍ、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が１０２ｎｍ、９８ｎｍ、７５ｎｍに形成され、
前記第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍであり、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が１２０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のＮＤフィルター。
【請求項５】
前記合金吸収層としては、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金から構成され、
前記誘電体層としては、酸化けい素から形成されることを特徴とする請求項４に記載のＮＤフィルター。
【請求項６】
前記第１の吸収フィルムの透過率は、その波長が長くなるに従って漸増し、
前記第２の吸収フィルムの透過率は、その波長が長くなるに従って漸減することを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルター。
【請求項７】
前記第１の吸収フィルム及び前記第２の吸収フィルムとしては、それぞれが第１の吸収膜と、第２の吸収膜と、第３の吸収膜の順に前記基板の面上の下から上に積層し、
それぞれの前記吸収膜には、前記基板の面上の下から上に、その屈折率が３．０〜３．２、減衰係数が２．６〜２．８である合金吸収層と、その屈折率が１．４である誘電体層が積層され、
そして、前記第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍ、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、８５ｎｍ、６８ｎｍに形成され、
前記第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍであり、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、６５ｎｍ、８５ｎｍであることを特徴とする請求項６に記載のＮＤフィルター。
【請求項８】
前記合金吸収層としては、Ｆｅ＋Ｎｉ＋Ｃｒ合金から構成され、
前記誘電体層としては、酸化けい素から形成されることを特徴とする請求項７に記載のＮＤフィルター。
【請求項９】
前記第１の吸収フィルムとしては、極大値が４６０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状をする透過率を有し、
前記第２の吸収フィルムとしては、その向きが前記第１の吸収フィルムと逆向きで、極小値が４４０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状の透過率を有する
ことを特徴とする請求項１にＮＤフィルター。
【請求項１０】
前記第１の吸収フィルムの透過率の極大値が４７０ｎｍ〜６２０ｎｍであり、
前記第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４６０ｎｍ〜５６０ｎｍであることを特徴とする請求項９にＮＤフィルター。
【請求項１１】
前記第１の吸収フィルム及び前記第２の吸収フィルムとしては、それぞれが第１の吸収膜と、第２の吸収膜と、第３の吸収膜の順に前記基板の面上の下から上に積層し、
それぞれの前記吸収膜には、前記基板の面上の下から上に、その屈折率が３．０〜３．２、減衰係数が２．６〜２．８である合金吸収層と、その屈折率が１．４である誘電体層が積層され、
そして、前記第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、４．５ｎｍ、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、６０ｎｍ、７５ｎｍに形成され、
前記第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における前記合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、４．５ｎｍであり、同前記誘電体層としては、それぞれの層厚が８５ｎｍ、７５ｎｍ、７５ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載のＮＤフィルター。
【請求項１２】
前記合金吸収層としては、Ｆｅ＋Ｎｉ＋Ｃｒ合金から構成され、
前記誘電体層としては、酸化けい素から形成されることを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＤフィルター（ニュートラルデンシティフィルター）に関し、特に平坦性が優れた透過率を有するＮＤフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影系において、被写体輝度が高すぎる場合に、絞りを最小径に絞っても感光面へ所定量以上の光量が入射してしまうとき、撮影系の一部にＮＤフィルターを設けて感光面への入射光量を規制することが行われている。このようなＮＤフィルターとしては、金属薄膜と誘電性薄膜とを透明基板に積層することにより、可視領域の波長全域にわたり均一な透過率特性と、画像のゴースト、フレアーを防止する反射防止特性を有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平７―０６３９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなＮＤフィルタでは、２の不飽和金属酸化物本来の光吸収性、また不飽和金属酸化物の屈折率ｎと減衰係数ｋ間の違いによって２の不飽和金属酸化物による光透過率（Ｔ％）が互いに補償されることにより、入射光の光量を抑えて±１％内の平坦な透過率特性、絶対反射率が１．５％以下の反射抑制特性が実現され、画像のフレアー、ゴーストをなくそうとしているが、透明基板の両面に積層される多層膜の透過率の平坦性が厳しく要求され、再現性よく平坦な透過率特性を有するＮＤフィルターが得難く歩留りを高めるのは難しい。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消しようとするもので、平坦性が優れた透過率を有し、歩留りを高めることができるＮＤフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく本発明は、互いに逆向きの第１の平面及び第２の平面を有する基板の第１の平面に第１の吸収フィルムが形成され、第２の平面には第２の吸収フィルムがそれぞれ形成され、第１の吸収フィルムの透過率及び第２の吸収フィルムの透過率が互いに補償され、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に亘り均一な透過率を有することを特徴とするＮＤフィルターを提供する。
【０００６】
本発明のＮＤフィルターは、第１の吸収フィルムとしては、極小値が５７０ｎｍ〜６６０ｎｍの放物線状をする透過率を有し、第２の吸収フィルムとしては、その向きが第１の吸収フィルムと同一で、極小値が４４０ｎｍ〜５００ｎｍの放物線状の透過率を有し、より好ましくは、第１の吸収フィルムの透過率の極小値が６００ｎｍ〜６６０ｎｍをし、第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４４０ｎｍ〜４８０ｎｍであることを特徴とする。
【０００７】
第１の吸収フィルム及び第２の吸収フィルムとしては好ましくは、それぞれ第１の吸収膜と、第２の吸収膜と、第３の吸収膜の順に基板の面上の下から上に積層し、それぞれの吸収膜には、基板の面上の下から上に、その屈折率が３．０〜３．２、減衰係数が２．６〜２．８である例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金から構成される合金吸収層、及び、その屈折率が１．４である例えば酸化けい素から形成される誘電体層が積層される。
【０００８】
そして、第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍ、同誘電体層としては、それぞれの層厚が１０２ｎｍ、９８ｎｍ、７５ｎｍに形成される。第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍであり、同誘電体層としては、それぞれの層厚が１２０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍである。
【０００９】
また、他の例では、第１の吸収フィルムとしては、その透過率は波長が長くなるに従って漸増し、第２の吸収フィルムとしては、その透過率は波長が長くなるに従って漸減するものとする。
【００１０】
そして、第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍ、同誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、８５ｎｍ、６８ｎｍに形成される。第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍであり、同誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、６５ｎｍ、８５ｎｍである。
【００１１】
また、他の例では、第１の吸収フィルムとしては、極大値が４６０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状をする透過率を有し、第２の吸収フィルムとしては、その向きが第１の吸収フィルムと逆向きで、極小値が４４０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状の透過率を有し、より好ましくは、第１の吸収フィルムの透過率の極大値が４７０ｎｍ〜６２０ｎｍであり、第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４６０ｎｍ〜５６０ｎｍとする。
【００１２】
そして、第１の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、４．５ｎｍ、同誘電体層としては、それぞれの層厚が１００ｎｍ、６０ｎｍ、７５ｎｍに形成される。第２の吸収フィルムの第１、第２、第３の吸収膜における合金吸収層としては、それぞれの層厚が１．５ｎｍ、４．５ｎｍ、５．０ｎｍであり、同誘電体層としては、それぞれの層厚が８５ｎｍ、７５ｎｍ、７５ｎｍである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＮＤフィルターによれば、基板の第１の平面に特定の透過率を有する第１の吸収フィルムを積層し、次いで第１の吸収フィルムの特定の透過率に対応して互いに補償できる特定の透過率を有する第２の吸収フィルムを基板の第２の平面に積層することにより、ＮＤフィルターの最終の透過率の平坦性が常に所望標準を満たすことができ、歩留りを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の好ましい実施形態のＮＤフィルター１の構成を概略示す正面図であり、図２は、同ＮＤフィルター１における吸収フィルムの積層構造を概略示す正面図である。図中、２は、互いに逆向きの、第１の平面としての表面２１及び第２の平面としての裏面２２を有する基板、３は、基板２の表面２１上に形成された第１の吸収フィルム、４は、基板２の裏面２２上に形成された第２の吸収フィルムである。本発明のＮＤフィルターは、基板２の表面２１に特定の透過率を有する第１の吸収フィルム３を積層し、次いで、第１の吸収フィルム３の透過率に対応して互いに補償し平坦化する透過率をする第２の吸収フィルム４を基板２の裏面２２に積層することにより、ＮＤフィルターの最終の透過率の平坦性が常に所望標準を満たすことができることを特徴とする。
【００１６】
図２に示されているように、第１の吸収フィルム３及び第２の吸収フィルム４としては、それぞれ第１の吸収膜３１、４１と、第２の吸収膜３２、４２と、第３の吸収膜３３、４３の順に基板２の面上の下から上に積層し、それぞれの吸収膜には、基板２の面上の下から上に、合金吸収層３１１、３２１、３３１、４１１、４２１、４３１及び誘電体層３１２、３２２、３３２、４１２、４２２、４３２が積層される。本発明の実施形態のＮＤフィルター１では、合金吸収層としては、屈折率が３．０〜３．２、減衰係数が２．６〜２．８である例えばＦｅ＋Ｎｉ＋Ｃｒ合金から構成され、誘電体層としては、屈折率が１．４である例えば酸化けい素から形成される。
【００１７】
次に、本発明のＮＤフィルターについて、以下に３つの実施例を挙げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。なお、例示される吸収フィルムは、プラスチックやガラスなどの公知基板の両面上に真空蒸着法により成膜されるものである。蒸着は、真空度を８．０×１０−４Ｐａ〜１．５×１０−３Ｐａとし、合金吸収層を積層する場合、蒸着源としてＦｅＮｉＣｒ合金をＷからなるステージ上に載置し、蒸着電流として２４０ｍＡ〜２８０ｍＡと設定している。誘電体層の積層には、蒸着源としてＳｉＯ２を用い、蒸着電流を８０ｍＡ〜１００ｍＡとして設定している。なお、各例の層厚を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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また、各例のＮＤフィルターの製造には、基板２の表面２１上に多層構造の第１の吸収フィルム３を形成し、当該第１の吸収フィルム３の透過率が取得されると、当該所定の透過率に合わせて互いに補償し最終製品の透過率を平坦化できる透過率をする第２の吸収フィルム４を基板２の裏面２２上に形成することが行われている。
【００１９】
図３、４は、実施例１における吸収フィルムの透過特性、反射特性を示すグラフ、図中の太線を第１の吸収フィルムとし、細線を第２の吸収フィルムとする。図５は、実施例１のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。図中、横軸に４００−７００ｎｍ領域の波長（ｎｍ）をとり、縦軸には透過率（％）または反射率（％）をとってある。
【００２０】
実施例１では、図示の如く、４００から７００ｎｍの波長域において、第１の吸収フィルムの透過率としては、極小値が５７０ｎｍ〜６６０ｎｍの放物線状をし、その反射率としては２％以下である。第２の吸収フィルムの透過率としては、その向きが第１の吸収フィルムと同一で、極小値が４４０ｎｍ〜５００ｎｍの放物線状をし、その反射率も２％以下である。最終製品のＮＤフィルターとしては、最大透過率が１０．８％、最少透過率が９．８％で、その差が１．０％になり、４００から７００ｎｍの波長領域に亘り透過率の平坦性が１０．０％よりも以下というよい結果が得られることが分かる。とりわけ、第１の吸収フィルムの透過率の極小値が６００ｎｍ〜６６０ｎｍ、第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４４０ｎｍ〜４８０ｎｍをするとき、ＮＤフィルターの平坦性が優れていることを示す。
【００２１】
また、図６、７は、実施例２における吸収フィルムの透過特性、反射特性を示すグラフ、図中の太線を第１の吸収フィルムとし、細線を第２の吸収フィルムとする。図８は、実施例２のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。
【００２２】
図示のグラフの如く、４００〜７００の波長領域では、第１の吸収フィルムとしては、その透過率は波長が長くなるに従って漸増し、第２の吸収フィルムとしては、その透過率は波長が長くなるに従って漸減する。両者の反射率はいずれも２％よりも以下抑えられている。ＮＤフィルターの透過率特性は最大透過率が２２．４％、最少透過率が２１．８％で、その差がわずか０．６％になり、４００から７００ｎｍの波長領域に亘り透過率の平坦性が約２．７％というよい結果が得られることが分かる。
【００２３】
また、図９、１０は、実施例３における吸収フィルムの透過特性、反射特性を示すグラフ、図中の太線を第１の吸収フィルムとし、細線を第２の吸収フィルムとする。図１１は、実施例３のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。図中、横軸に４００−７００ｎｍ領域の波長（ｎｍ）をとり、縦軸には透過率（％）または反射率（％）をとってある。
【００２４】
実施例３では、図示の如く、４００から７００ｎｍの波長域において、第１の吸収フィルムの透過率としては、極大値が４６０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状をし、その反射率としては１．８％以下である。第２の吸収フィルムの透過率としては、その向きが第１の吸収フィルムと逆向きで、極小値が４４０ｎｍ〜６８０ｎｍの放物線状をし、その反射率も１．８％以下である。最終製品のＮＤフィルターとしては、最大透過率が２５．９％、最少透過率が２５．３％で、その差がわずか０．６％となり、４００から７００ｎｍの波長領域に亘り透過率の平坦性が２．７％よりも以下というよい結果が得られることが分かる。とりわけ、第１の吸収フィルムの透過率の極大値が４７０ｎｍ〜６２０ｎｍ、さらには４７０ｎｍ〜５６０ｎｍ内、第２の吸収フィルムの透過率の極小値が４６０ｎｍ〜５６０ｎｍ、さらには、４６０ｎｍ〜５２０ｎｍをするとき、ＮＤフィルターの平坦性が優れていることを示す。
【００２５】
以上により、各実施例では、最大及び最少の透過率の差が１％以下で、１０％以下という優れた平坦な透過率特性、表面、裏面の反射率も約２％以下に抑えられることができるＮＤフィルターが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のＮＤフィルターによれば、互いに逆向きの表面及び裏面を有する基板は、表面には所定の透過率をする第１の吸収フィルムをまず形成し、裏面には、第１の吸収フィルムの透過率と互いに補償できる透過率をする第２の吸収フィルムを形成することにより、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に亘り均一な透過率を有するＮＤフィルターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の好ましい実施形態のＮＤフィルターの構成を概略示す正面図である。
【図２】同ＮＤフィルターにおける吸収フィルムの積層構造を概略示す正面図である。
【図３】実施例１における吸収フィルムの透過特性を示すグラフである。
【図４】実施例１における吸収フィルムの反射特性を示すグラフである。
【図５】実施例１のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。
【図６】実施例２における吸収フィルムの透過特性を示すグラフである。
【図７】実施例２における吸収フィルムの反射特性を示すグラフである。
【図８】実施例２のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。
【図９】実施例３における吸収フィルムの透過特性を示すグラフである。
【図１０】実施例３における吸収フィルムの反射特性を示すグラフである。
【図１１】実施例３のＮＤフィルターの光学特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１              ＮＤフィルター
２              基板
２１            表面（第１の平面）
２２            裏面（第２の平面）
３              第１の吸収フィルム
４              第２の吸収フィルム
３１、４１      第１の吸収膜
３２、４２      第２の吸収膜
３３、４３      第３の吸収膜
３１１、３２１、３３１、４１１、４２１、４３１  合金吸収層
３１２、３２２、３３２、４１２、４２２、４３２  誘電体層
【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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【図１０】
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【図１１】
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