(57)【要約】【課題】十分な遮光性および低反射性を備えながらも従来以上に薄膜化することが可能な低反射性遮光構造を提供する。【解決手段】本発明に係る遮光板１は、遮光性を有する基材１０と、基材１０の表面に形成される積層膜２０と、を備え、積層膜２０は、誘電体からなる反基材側誘電体膜４１を有する干渉層４０と、干渉層４０よりも可視光領域における光の消衰能力が高く、かつ干渉層４０よりも基材１０側に設けられる消衰層３０と、から構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光性を有する基材と、前記基材の表面に形成される積層膜と、を備え、
前記積層膜は、誘電体からなる反基材側誘電体膜を有する干渉層と、前記干渉層よりも可視光領域における光の消衰能力が高く、かつ前記干渉層よりも基材側に設けられる消衰層と、から構成されることを特徴とする、
低反射性遮光構造。
【請求項２】
前記消衰層は、前記干渉層に含まれる材質よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜を有することを特徴とする、
請求項１に記載の低反射性遮光構造。
【請求項３】
前記消衰層は、誘電体からなる基材側誘電体膜と、前記基材側誘電体膜よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜と、を交互に積層して構成されることを特徴とする、
請求項１または２に記載の低反射性遮光構造。
【請求項４】
前記消衰層は、３つの前記高消衰膜と、３つの前記高消衰膜の間に配置される２つの前記基材側誘電体膜と、から構成されることを特徴とする、
請求項３に記載の低反射性遮光構造。
【請求項５】
前記消衰層は、窒化金属、炭化金属、酸化金属、窒化酸化金属、炭化酸化金属、または炭化窒化金属を含む金属化合物膜を有することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項６】
前記消衰層は、窒化金属または窒化酸化金属を含む第１の金属化合物膜と、前記第１の金属化合物膜とは異なる金属の窒化物または窒化酸化物を含む第２の金属化合物膜と、を有することを特徴とする、
請求項５に記載の低反射性遮光構造。
【請求項７】
前記消衰層は、前記第１の金属化合物膜と、前記第２の金属化合物膜と、を交互に積層して構成されることを特徴とする、
請求項６に記載の低反射性遮光構造。
【請求項８】
前記第１の金属化合物膜は、窒化チタンから構成され、
前記第２の金属化合物膜は、窒化ケイ素から構成されることを特徴とする、
請求項７に記載の低反射性遮光構造。
【請求項９】
前記反基材側誘電体膜は、二酸化ケイ素から構成されることを特徴とする、
請求項８に記載の低反射性遮光構造。
【請求項１０】
前記積層膜の最表層の膜の膜厚、または前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成されることを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１１】
前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成され、
前記積層膜の最表から３層目の膜の膜厚は、波長５５０ｎｍの略１／１０の光学膜厚に形成されることを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１２】
前記積層膜の最表の２層の膜以外の膜の膜厚の合計は、前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計の略４倍の光学膜厚に設定されることを特徴とする、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１３】
前記消衰層は、消衰係数が０．２４以上であることを特徴とする、
請求項１乃至１２のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１４】
前記干渉層は、消衰係数が０．５５以下であることを特徴とする、
請求項１乃至１３のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１５】
前記基材の前記積層膜が形成される表面における算術平均粗さは、０．１乃至１．０μｍであることを特徴とする、
請求項１乃至１４のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１６】
前記基材は、厚さが１ｍｍ以下の金属箔であることを特徴とする、
請求項１乃至１５のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【請求項１７】
前記基材は、表面に金属薄膜を形成した樹脂フィルムであることを特徴とする、
請求項１乃至１５のいずれかに記載の低反射性遮光構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの絞り等に使用される遮光構造であって、特に光の反射率を低減させた低反射性の遮光構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スチルカメラやビデオカメラといった撮像装置は、一般的に光量を調節するための絞りを備えている。この絞りは、遮光性を有する遮光板（遮光構造）から構成されており、光を遮ることによって光量を調節するものであるが、光を遮る際に遮光板の表面に反射光が生じると、この反射光が光学系の中で迷光となり、撮像した画像中にゴーストやフレアとなって表れることとなる。従って、絞りに使用される遮光板には、完全な遮光性だけではなく、光の反射率が低いこと（低反射性）が要求される。
【０００３】
近年では、このような遮光板として、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の樹脂フィルムからなる基材の表面に艶消し塗料を塗布したものや、基材の内部にカーボンブラック等の黒色微粒子を含浸させたものが、一般的に使用されている。また、樹脂フィルムの表面に炭化酸化チタンからなる遮光性薄膜を形成したもの等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、樹脂フィルムを基材とする遮光板では、樹脂フィルム自体が光を透過しやすい性質を有しているため、基材を薄くした場合に遮光性が低下するという問題があった。このため、例えば近年の携帯電話等における撮像装置の小型化や省スペース化に伴う遮光板の薄膜化に関する要望に応えることができるものは少なかった。
【０００６】
また、上記特許文献１に記載されている遮光板では、炭化酸化チタンからなる遮光性薄膜の形成によって基材の薄膜化をある程度可能としているものの、所望の遮光性および低反射性を得るためには、スパッタリングによる成膜の際にＣ／Ｔｉ原子数比およびＯ／Ｔｉ原子数比を所定の範囲内に調整したターゲットを用いると共に、形成した遮光性被膜におけるＣ／Ｔｉ原子数比およびＯ／Ｔｉ原子数比が所定の範囲内である必要があることから、高コスト且つ製造が困難であり、さらには品質が安定せず、歩留りが悪いという問題があった。
【０００７】
一方、樹脂よりも遮光性の高いステンレスやアルミ等の金属を基材とする遮光板も存在しているが、金属は表面の反射率が高いことから所望の低反射性を得ることが難しいという問題があった。このため従来では、反射率を下げるために非常に厚手の反射防止用被膜を基材の表面に形成する必要があり、この被膜の厚みによってやはり薄膜化が難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、十分な遮光性および低反射性を備えながらも従来以上に薄膜化することが可能な低反射性遮光構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、遮光性を有する基材と、前記基材の表面に形成される積層膜と、を備え、前記積層膜は、誘電体からなる反基材側誘電体膜を有する干渉層と、前記干渉層よりも可視光領域における光の消衰能力が高く、かつ前記干渉層よりも基材側に設けられる消衰層と、から構成されることを特徴とする、低反射性遮光構造である。
【００１０】
（２）本発明はまた、前記消衰層は、前記干渉層に含まれる材質よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜を有することを特徴とする、上記（１）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１１】
（３）本発明はまた、前記消衰層は、誘電体からなる基材側誘電体膜と、前記基材側誘電体膜よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜と、を交互に積層して構成されることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１２】
（４）本発明はまた、前記消衰層は、３つの前記高消衰膜と、３つの前記高消衰膜の間に配置される２つの前記基材側誘電体膜と、から構成されることを特徴とする、上記（３）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１３】
（５）本発明はまた、前記消衰層は、窒化金属、炭化金属、酸化金属、窒化酸化金属、炭化酸化金属、または炭化窒化金属を含む金属化合物膜を有することを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００１４】
（６）本発明はまた、前記消衰層は、窒化金属または窒化酸化金属を含む第１の金属化合物膜と、前記第１の金属化合物膜とは異なる金属の窒化物または窒化酸化物を含む第２の金属化合物膜と、を有することを特徴とする、上記（５）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１５】
（７）本発明はまた、前記消衰層は、前記第１の金属化合物膜と、前記第２の金属化合物膜と、を交互に積層して構成されることを特徴とする、上記（６）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１６】
（８）本発明はまた、前記第１の金属化合物膜は、窒化チタンから構成され、前記第２の金属化合物膜は、窒化ケイ素から構成されることを特徴とする、上記（７）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１７】
（９）本発明はまた、前記反基材側誘電体膜は、二酸化ケイ素から構成されることを特徴とする、上記（８）に記載の低反射性遮光構造である。
【００１８】
（１０）本発明はまた、前記積層膜の最表層の膜の膜厚、または前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成されることを特徴とする、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００１９】
（１１）本発明はまた、前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成され、前記積層膜の最表から３層目の膜の膜厚は、波長５５０ｎｍの略１／１０の光学膜厚に形成されることを特徴とする、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２０】
（１２）本発明はまた、前記積層膜の最表の２層の膜以外の膜の膜厚の合計は、前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計の略４倍の光学膜厚に設定されることを特徴とする、上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２１】
（１３）本発明はまた、前記消衰層は、消衰係数が０．２４以上であることを特徴とする、上記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２２】
（１４）本発明はまた、前記干渉層は、消衰係数が０．５５以下であることを特徴とする、上記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２３】
（１５）本発明はまた、前記基材の前記積層膜が形成される表面における算術平均粗さは、０．１乃至１．０μｍであることを特徴とする、上記（１）乃至（１４）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２４】
（１６）本発明はまた、前記基材は、厚さが１ｍｍ以下の金属箔であることを特徴とする、上記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【００２５】
（１７）本発明はまた、前記基材は、表面に金属薄膜を形成した樹脂フィルムであることを特徴とする、上記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の低反射性遮光構造である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る低反射性遮光構造によれば、十分な遮光性および低反射性を備えながらも従来以上に薄膜化することが可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る低反射性遮光構造である遮光板の構成を示した概略図である。
【図２】（ａ）ＴｉＮの可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフである。（ｂ）ＳｉＮの可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフである。（ｃ）ＳｉＯ２の可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフである。
【図３】本発明の実施例の遮光板の構成を示した表である。
【図４】（ａ）本発明の実施例の遮光板における積層膜単体の透過率Ｔおよび反射率Ｒのシミュレーション結果を示したグラフである。（ｂ）本発明の実施例の遮光板の透過率Ｔおよび反射率Ｒの実測結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る低反射性遮光構造である遮光板１の構成を示した概略図である。同図に示されるように、遮光板１は、遮光性を有する基材（Ｓｕｂｓｔｒａｔｕｍ）１０と、基材１０の表面に形成された積層膜２０とを備えて構成されている。
【００３０】
基材１０を構成する材質は、光、特に可視光領域（波長が凡そ４００〜７００ｎｍの範囲）の光を吸収（消衰）または反射して遮るものであれば特に限定されるものではなく、各種鋼やステンレス、アルミ合金、チタン合金等の金属からなる金属箔（薄板）を使用することができる。また、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）やＰＥＮ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の各種樹脂フィルムの表面に、例えばチタンやアルミ等からなる各種金属膜を形成したものであってもよい。なお、樹脂フィルム表面における金属膜の形成は、真空蒸着やスパッタリング等の既知の各種手法によって行うことができる。
【００３１】
このように、基材１０を金属箔、または表面に金属薄膜を形成した樹脂フィルムから構成することにより、金属による十分な遮光性を備えながらも基材１０厚みを薄くすることができる。基材１０の厚みは、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、遮光板１の薄膜化によって撮像装置等の小型化やレンズ設計の自由度を高めるためには、基材１０の厚みは、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であればより好ましく、３０μｍ以下であることが最も好ましい。
【００３２】
なお、本実施形態の遮光板１では、積層膜２０による光の消衰能力が高いため、基材１０の厚みを１枚の薄膜として成立可能な最小値にすることも可能となっている。これにより、例えば積層膜２０の膜厚を含めた遮光板１の全体の厚みを数μｍ程度にすることも可能となっている。
【００３３】
また、本実施形態では、積層膜２０による光の消衰能力が高いことから、基材１０の有する光学濃度ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）の値が低いものであっても、十分な遮光性が得られるようになっている。なお、基材１０の光学濃度ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）の値は、特に限定されるものではないが、十分な遮光性を得るためには、ＯＤの値が２．０以上であることが好ましい。
【００３４】
また、本実施形態では、基材１０における積層膜２０が形成される表面の表面粗さを、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１〜１．０μｍとなるようにしている。このように、表面を平滑にするのではなく適度な粗さを持たせることにより、基材１０表面において光を乱反射させることが可能となり、反射率を低減することができる。基材１０表面の表面粗さの調整は、ショットブラストやエッチング等の既知の手法で行うことができる。
【００３５】
なお、基材１０の両面の表面粗さを上記の範囲に調整するようにしてもよい。また、金属膜を形成した樹脂フィルムを基材１０とする場合は、ショットブラスト等の加工を施した樹脂フィルムに金属膜を成膜するようにしてもよいし、金属膜を成膜した樹脂フィルムにショットブラスト等の加工を施すようにしてもよい。
【００３６】
積層膜２０は、遮光板１に進入する光を消衰させると共に、遮光板１表面における反射を低減させるための薄膜であり、複数の金属化合物および誘電体からなる膜を積層して構成されている。具体的には、積層膜２０は、可視光領域における光の消衰能力の高い消衰層３０と、可視光領域における光の消衰能力の低い干渉層４０と、を基材１０側から順に積層して構成されている。すなわち、積層膜２０において、消衰層３０は基材１０側に設けられており、干渉層４０は反基材１０側、すなわち消衰層３０の上に設けられている。
【００３７】
積層膜２０は、図１に示されるように、基材１０の一方の面にのみ形成するようにしてもよいし、両方の面に形成するようにしてもよい。また、金属膜を形成した樹脂フィルムを基材１０とする場合、金属膜の上に積層膜２０を形成するようにしてもよいし、金属膜とは反対側の面に積層膜２０を形成するようにしてもよい。すなわち、積層膜２０を形成する面は、遮光板１の用途や要求される特性等に応じて適宜に選択することができる。
【００３８】
なお、積層膜２０は、真空蒸着、イオンビームアシスト、イオンプレーティング、およびスパッタリング等のドライプロセスによって基材１０の表面に形成されるが、これらの成膜手法は既知の手法であるため、ここでは説明を省略する。
【００３９】
本実施形態では、基材１０側に配置される消衰層３０の可視光領域における光の消衰能力が、反基材１０側に配置される干渉層４０の可視光領域における光の消衰能力よりも高くなるようにしている。このようにすることで、干渉層４０による光の干渉機能と、消衰層３０による光の消衰機能とを相乗的に発揮させることができ、積層膜２０を薄く構成しながらも、従来以上に反射率を低減させることが可能となる。この結果、基材１０に遮光性の高い金属が含まれる場合であっても、金属表面における反射を積層膜２０によって効果的に解消することができるため、遮光性と低反射性を従来以上に高次元で両立させることが可能となっている。
【００４０】
消衰層３０は、本実施形態では、誘電体からなる基材側誘電体膜３１と、基材側誘電体膜３１よりも可視光領域における消衰係数の高い材質からなる高消衰膜３２の２種類の膜から構成されている。より具体的には、消衰層３０は、２つの基材側誘電体膜３１および３つの高消衰膜３２を有しており、基材１０側から、高消衰膜３２、基材側誘電体膜３１、高消衰膜３２、基材側誘電体膜３１、高消衰膜３２の順に積層して構成されている。換言すれば、消衰層３０は、３つの高消衰膜３２の間に２つの誘電体膜３１を配置して構成されている。
【００４１】
このように、基材側誘電体膜３１と高消衰膜３２を交互に積層することにより、各高消衰膜３１によって適宜に光を消衰させると共に、各層（各膜）の界面において透過する光を適宜に干渉させることができるため、広い波長領域にわたって反射率を低減させることが可能となる。
【００４２】
なお、消衰層３０を構成する膜の数は、特に限定されるものではないが、遮光板１全体の厚みを考慮すると、本実施形態のように５層以下の構成であることが好ましい。従って、消衰層３０は、例えば基材１０側から、高消衰膜３２、基材側誘電体膜３１、高消衰膜３２の順に積層した３層構成としてもよい。また、基材側誘電体膜３１を省略し、１つの高消衰膜３２のみから消衰層３０を構成するようにしてもよい。この場合、干渉層４０に含まれる材質よりも可視光領域における消衰係数の高い材質からなる１つの高消衰膜３２のみから消衰層３０を構成すればよい。
【００４３】
基材側誘電体膜３１を構成する材質は、特に限定されるものではなく、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素、シリカ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＡＬ２Ｏ３（酸化アルミニウム、アルミナ）、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）、およびＴｉＯ２（二酸化チタン）等、誘電体膜として従来使用されている金属化合物を使用することができる。
【００４４】
高消衰膜３２を構成する材質は、特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｃｒ、およびＮｉ等の金属や、これらの金属の窒化物または炭化物等の金属化合物を使用することができる。但し、消衰層３０において光の干渉を効果的に活用し、従来以上に反射率を低減させるためには、高消衰膜３２を窒化物または炭化物等の金属化合物から構成することが好ましい。
【００４５】
すなわち、消衰層３０は、可視光領域における消衰係数の異なる２種類の金属化合物からなる膜（２種類の金属化合物膜）を交互に積層して構成されることが、反射率の低減の点から好ましい。従って、本実施形態では、可視光領域における消衰係数および屈折率のバランスから、基材側誘電体膜３１をＳｉＮ（窒化ケイ素）から構成し、高消衰膜３２をＴｉＮ（窒化チタン）から構成している。
【００４６】
本実施形態の遮光板１では、基材１０に光の消衰能力の高い金属を備えることによって遮光性を担保するようにしているため、金属と比較して光の消衰能力の低い金属化合物を、高消衰膜３２を構成する材質として使用することが可能となっている。
【００４７】
また、本実施形態では、基材側誘電体膜３１および高消衰膜３２を互いに異なる金属の窒化物から構成することにより、成膜を効率化するようにしている。具体的には、スパッタリング等により基材側誘電体膜３１および高消衰膜３２を成膜する際に、雰囲気ガスを変更することなくターゲットの交換だけで、消衰層３０を構成する２種類の膜を成膜することが可能となっている。
【００４８】
なお、消衰層３０を構成する基材側誘電体膜３１および高消衰膜３２を窒化金属や炭化金属から構成する場合、これらの膜中に成膜時に生成される他の金属化合物が含まれていてもよい。すなわち、基材側誘電体膜３１および高消衰膜３２は、純粋な窒化金属や炭化金属等である必要はなく、窒化酸化金属や炭化酸化金属、炭化窒化金属等を含むものであってもよい。但し、このような他の金属化合物が多く含まれると消衰係数の値が変化するため、消衰層３０において要求される消衰係数の値の範囲を超えない量であることが好ましい。
【００４９】
干渉層４０は、本実施形態では、誘電体からなる１層の反基材側誘電体膜４１から構成している。反基材側誘電体膜４１を構成する材質は、特に限定されるものではなく、基材側誘電体膜３１と同様に、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＡＬ２Ｏ３、ＭｇＦ２、およびＴｉＯ２等、誘電体膜として従来使用されている材質を使用することができる。但し、成膜を効率化するためには、反基材側誘電体膜４１は、基材側誘電体膜３１と同一の金属の金属化合物であることが好ましい。
【００５０】
従って、本実施形態では、反基材側誘電体膜４１をＳｉＯ２（二酸化ケイ素）から構成している。これにより、スパッタリング等による成膜の際のターゲットを、基材側誘電体膜３１と反基材側誘電体膜４１について共通化することが可能となり、成膜を効率化することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、１つの反基材側誘電体膜４１のみから干渉層４０を構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ＳｉＯ２とＳｉＮのように異なる材質からなる複数の反基材側誘電体膜４１を積層して干渉層４０を構成するようにしてもよい。
【００５２】
図２（ａ）は、ＴｉＮの可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフであり、同図（ｂ）は、ＳｉＮの可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフであり、同図（ｃ）は、ＳｉＯ２の可視光領域における消衰係数ｋおよび屈折率ｎを示したグラフである。
【００５３】
これらの図に示されるように、ＴｉＮは可視光領域における消衰係数ｋが凡そ０．８〜１．５程度であり、ＳｉＮは可視光領域における消衰係数ｋが略０となっている。そして、ＴｉＮおよびＳｉＮは、可視光領域において互いに異なる屈折率ｎの特性を有している。また、ＳｉＯ２は可視光領域における消衰係数ｋが略０であると共に、ＴｉＮおよびＳｉＮとは異なる屈折率ｎの特性を有している。
【００５４】
本実施形態では、このように光特性の異なるＴｉＮおよびＳｉＮを消衰層３０において交互に積層すると共に、さらに光特性の異なるＳｉＯ２を最表層である干渉層４０に配置することにより、積層膜２０における光の消衰（吸収）と反射率の低減を高次元で両立させるようにしている。
【００５５】
なお、基材１０を薄くした場合であっても遮光板１に十分な遮光性を持たせるためには、消衰層３０において光を十分に消衰させる必要がある。この点を考慮すると、高消衰膜３２の可視光領域における消衰係数ｋの値（可視光領域における最低値）は、０．２４以上であることが好ましく、０．５５より大きければより好ましく、０．８以上であることが最も好ましい。
【００５６】
また、干渉層４０を構成する膜の材質は、可視光領域における消衰係数が略０である材質に限定されるものではなく、干渉層４０は、可視光領域における消衰係数が０より大きい値となる材質からなる膜を含むものであってもよい。但し、干渉層４０において光を効果的に干渉させて、反射率を低減するためには、干渉層４０の可視光領域における消衰係数ｋの値（可視光領域における最大値）は、０．５５以下であることが好ましく、０．４６以下であればより好ましく、０．１以下であることが最も好ましい。
【００５７】
また、干渉層４０の膜厚は、特に限定されるものではなく、遮光板１に要求される特性等に応じて適宜に設定することができるが、干渉層４０に入射した後に消衰層３０と干渉層４０の界面で反射した光を干渉層４０の表面で干渉させて反射率を低減させるためには、略１／４λ（λ＝５５０ｎｍ）の光学膜厚であること、すなわち波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚であることが好ましい。
【００５８】
さらに、消衰層３０の膜厚は、特に限定されるものではなく、遮光板１に要求される特性等に応じて適宜に設定することができるが、消衰層３０に入射した後にいずれかの界面で反射した光を干渉層４０の表面で干渉させて反射率を低減させるためには、消衰層３０の膜厚は、干渉層４０と略等しい光学膜厚、または干渉層４０の略偶数倍の光学膜厚であることが好ましい。
【００５９】
また、消衰層３０を構成する基材側誘電体膜３１および高消衰膜３２の膜厚は、遮光板１に要求される特性等に応じて適宜に設定することが可能であり、この点については干渉層４０を複数の膜から構成した場合も同様である。
【００６０】
また、消衰層３０の最表の（最も反基材１０側の）膜は、干渉層４０との境界の層であることから、高消衰膜３２であることが好ましい。また、消衰層３０の最表層を高消衰膜３２とした場合、その膜厚は少なくとも１００Å以上であることが好ましい。
【００６１】
なお、本実施形態では、干渉層４０の反基材側誘電体膜４１の膜厚と消衰層３０の最も反基材１０側の高消衰膜３２の膜厚の合計を略１／４λ（λ＝５５０ｎｍ）の光学膜厚とし、消衰層３０の残りの４つの膜（基材１０側の２つの高消衰膜３２と２つの基材側誘電体膜４１）の膜厚の合計を略１λ（λ＝５５０ｎｍ）の光学膜厚としている。すなわち、本実施形態では、積層膜２０における最表の（最も反基材１０側の）２層の膜の膜厚の合計を１／４λの光学膜厚とし、その下の（基材１０側の）残りの４層の膜の膜厚の合計をその４倍の光学膜厚としている。このような構成にしても、効果的に反射率を低減させることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、消衰層３０の反基材１０側から２層目の基材側誘電体膜３１の膜厚を略１／１０λ（λ＝５５０ｎｍ）の光学膜厚としている。すなわち、本実施形態では、積層膜２０における最表の（最も反基材１０側の）２層の膜の膜厚の合計を１／４λの光学膜厚とし、その下の（基材１０側の）１層の膜（最表から３層目の膜）の膜厚を１／１０λの光学膜厚としている。本願の発明者らは、種々の実験を重ねた結果、このような構成とした場合に、効果的に反射率を低減可能であることを見出した。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係る遮光板１は、遮光性を有する基材１０と、基材１０の表面に形成される積層膜２０と、を備え、積層膜２０は、誘電体からなる反基材側誘電体膜４１を有する干渉層４０と、干渉層４０よりも可視光領域における光の消衰能力が高く、かつ干渉層４０よりも基材１０側に設けられる消衰層３０と、から構成されることを特徴とする、低反射性遮光構造である。
【００６４】
このような構成とすることで、十分な遮光性および低反射性を備えながらも、遮光板１を従来以上に薄膜化することができる。特に、干渉層４０による光の干渉機能と、消衰層３０による光の消衰機能とを相乗的に発揮させることが可能となり、基材１０の金属表面における反射を積層膜２０によって効果的に解消することができるため、遮光性と低反射性を従来以上に高次元で両立させることが可能となっている。
【００６５】
また、遮光板１を薄膜化することにより、遮光板１の設置スペースを削減することができるため、撮像装置等の小型化やレンズ設計の自由度を高めることが可能となる。さらに、例えば遮光板１に孔部を設けて光学系の絞りを構成した場合に、遮光板１が薄膜であれば、孔部の端面（内側面）の面積を小さくすることが可能となる。これにより、孔部の端面における光の反射を低減することができるため、光学系における迷光の発生を著しく減少させることが可能となる。
【００６６】
また、消衰層３０は、干渉層４０に含まれる材質よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜３２を有している。このようにすることで、反射率の低減と共に消衰層３０において光を効果的に消衰させることができるため、基材１０を薄く構成した場合にも遮光性を確保することができる。この結果、遮光板１を従来以上に薄く構成することが可能となる。
【００６７】
また、消衰層３０は、誘電体からなる基材側誘電体膜３１と、基材側誘電体膜３１よりも可視光領域における消衰係数が高い高消衰膜３２と、を交互に積層して構成されている。このようにすることで、消衰層３０において光を消衰させつつ、適宜に干渉させることができるため、広い波長領域にわたって反射率を低減させることが可能となる。
【００６８】
また、消衰層３０は、３つの高消衰膜３２と、３つの高消衰膜３２の間に配置される２つの基材側誘電体膜３１と、から構成されている。このようにすることで、消衰層において光を適宜に干渉させながらも、確実に光を消衰させることができる。
【００６９】
また、消衰層３０は、窒化金属、炭化金属、酸化金属、窒化酸化金属、炭化酸化金属、または炭化窒化金属を含む金属化合物膜を有している。このように、基材側誘電体膜３１または高消衰膜３２を金属化合物膜とすることで、消衰層３０における光の消衰と反射率の低減を高次元でバランスさせることができる。
【００７０】
また、消衰層３０は、窒化金属または窒化酸化金属を含む第１の金属化合物膜（高消衰膜３２）と、第１の金属化合物膜とは異なる金属の窒化物または窒化酸化物を含む第２の金属化合物膜（基材側誘電体膜３１）と、を有している。このようにすることで、消衰層３０における光の消衰と反射率の低減を確保しながらも、消衰層３０の成膜を効率化することができる。
【００７１】
また、消衰層３０は、第１の金属化合物膜（高消衰膜３２）と、第２の金属化合物膜（基材側誘電体膜３１）と、を交互に積層して構成されている。このようにすることで、成膜を効率化しながらも、消衰層３０における光の消衰と干渉を両立させることができるため、広い波長領域にわたって反射率を低減させることが可能となる。
【００７２】
また、第１の金属化合物膜（高消衰膜３２）は、窒化チタンから構成され、第２の金属化合物膜（基材側誘電体膜３１）は、窒化ケイ素から構成されている。このようにすることで、高消衰膜３２および基材側誘電体膜３１の可視光領域における消衰係数および屈折率を適宜にバランスさせた消衰層３０を得ることができる。
【００７３】
また、反基材側誘電体膜４１は、二酸化ケイ素から構成されている。このようにすることで、成膜を効率化することができる。
【００７４】
また、積層膜２０の最表層の膜（干渉層４０を構成する反基材側誘電体膜４１）の膜厚、または積層膜２０の最表の２層の膜（干渉層４０を構成する反基材側誘電体膜４１、および消衰層３０の最も外側の高消衰膜３２）の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成されることが好ましい。このようにすることで、積層膜２０の最表面で確実に光を干渉させて反射率を効果的に低減することができる。
【００７５】
また、前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計は、波長５５０ｎｍの略１／４の光学膜厚に形成され、前記積層膜の最表から３層目の膜の膜厚は、波長５５０ｎｍの略１／１０の光学膜厚に形成されることも好ましい。このようにすることで、積層膜２０の最表面近傍で適宜に光を干渉および消衰させて反射率を効果的に低減することができる。
【００７６】
また、前記積層膜の最表の２層の膜以外の膜の膜厚の合計は、前記積層膜の最表の２層の膜の膜厚の合計の略４倍の光学膜厚に設定されることが好ましい。このようにすることで、消衰層３０に入射して反射した光を積層膜２０の最表面で干渉させることが可能となり、反射率を効果的に低減することができる。
【００７７】
また、消衰層３０は、消衰係数が０．２４以上であることが好ましい。このようにすることで、基材１０を薄く構成した場合にも、遮光板１の遮光性を確保することができる。
【００７８】
また、干渉層４０は、消衰係数が０．５５以下であることが好ましい。このようにすることで、反射率を低い値に維持することができる。
【００７９】
また、基材１０の積層膜２０が形成される表面における算術平均粗さは、０．１乃至１．０μｍであることが好ましい。このようにすることで、基材１０の表面で光を乱反射させて、反射率をより一層低減させることができる。
【００８０】
また、基材１０は、厚さが１ｍｍ以下の金属箔であることが好ましい。このように遮光板１を薄く構成することで、遮光板１を使用する撮像装置の小型化に貢献すると共に、レンズ設計の自由度を高めることができる。
【００８１】
また、基材１０は、表面に金属薄膜を形成した樹脂フィルムであってもよい。この場合、遮光板１をより軽量化することが可能となる場合がある。
【００８２】
なお、本発明の低反射性遮光構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【実施例１】
【００８３】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００８４】
図３は、本発明の実施例の遮光板１の構成を示した表である。本実施例では、同図に示されるように、基材１０として、厚みが１５μｍのりん青銅箔を使用した。また、ＳｉＮからなる基材側誘電体膜３１およびＴｉＮからなる高消衰膜３２を、基材１０側から高消衰膜３２、基材側誘電体膜３１、高消衰膜３２、基材側誘電体膜３１、高消衰膜３２の順に積層して消衰層３０とし、ＳｉＯ２からなる反基材側誘電体膜４１を干渉層４０とした積層膜２０を基材１０表面に形成した。
【００８５】
積層膜２０の厚み（膜厚）は、最下層の高消衰膜３２を０．６６０８、その上の基材側誘電体膜３１を０．０７２１、その上の高消衰膜３２を０．１９４１、その上の基材側誘電体膜３１を０．１００９、その上の高消衰膜３２を、０．０６４４、最表層の反基材側誘電体膜を０．１８８７とした（全てλ＝５５０ｎｍの光学膜厚）。
【００８６】
成膜には、カルーセルタイプのＤＣ−ＰＵＬＳＥマグネトロンスパッタを使用した。ターゲットは、３０インチ×４インチのＳｉターゲットおよびＴｉターゲットを使用し、ＴｉＮ膜およびＳｉＮ膜の形成にはＡｒ＋Ｎ２（窒素）ガスを導入し、ＳｉＯ２膜の形成にはＡｒ＋Ｏ２（酸素）ガスを導入した。各ガスの導入量は、Ａｒガスを１５０ＳＣＣＭ、Ｎ２ガスおよびＯ２ガスを１２０ＳＣＣＭとし、成膜圧力は、ＳｉＮ膜およびＴｉＮ膜の形成では６Ｅ−２Ｐａ、ＳｉＯ２膜の形成では５Ｅ−２Ｐａとした。
【００８７】
上記条件に基づき、全体の厚みが約１６μｍと、従来にない薄さの遮光板１を製作することができた。図４（ａ）は、本実施例の遮光板１における積層膜２０単体の透過率Ｔおよび反射率Ｒのシミュレーション結果を示したグラフであり、同図（ｂ）は、本実施例の遮光板１の透過率Ｔおよび反射率Ｒの実測結果を示したグラフである。これらの図に示されるように、本実施例の構成によれば、遮光板１を非常に薄く構成しながらも、透過率Ｔが略０となる完全な遮光性を得ると共に、反射率Ｒを可視光の略全域にわたって凡そ０．５％以下に低減可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の低反射性遮光構造は、アナログカメラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の各種撮像装置の分野以外にも、各種光学装置の分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  遮光板（低反射性遮光構造）
１０  基材
２０  積層膜
３０  消衰膜
３１  基材側誘電体膜
３２  高消衰膜
４０  干渉層
４１  反基材側誘電体膜
【図１】
2012163756.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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