吸收型多层膜中性滤光片制造技术

本发明专利技术涉及一种将使透射光衰减的吸收型多层膜设置在薄膜基板上的吸收型多层膜ＮＤ滤光片，其特征在于，吸收型多层膜（１３、１６）是通过交替层叠由ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］或者这些等的混合物构成的电介质层（１４、１７）和由Ｎｉ单体或者Ｎｉ类合金构成的金属膜层（１５、１８）而形成的多层膜构成的，吸收型多层膜在基板的两面上分别形成，从而成为以基板为中心而相互对称的膜结构，并且，基板的弯曲的曲率半径被调整为大于等于５００ｍｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种使可见区域的透射光衰减的吸收型多层膜中性(ND)滤光片，特别是涉及采用树脂薄膜、树脂板或者玻璃薄板等薄的基板的吸收型多层膜ND滤光片的改进。
技术介绍
这种ND滤光片(Neutral Density Filter)中公知的有反射入射光而使之衰减的反射型ND滤光片、吸收入射光而使之衰减的吸收型ND滤光片。而在反射光成问题的透镜光学系统中编入ND滤光片时，通常使用吸收型ND滤光片，该吸收型ND滤光片中，存在有向基板本身混合吸收物质(有色玻璃ND滤光片)或涂敷吸收物质的类型、以及基板本身并不进行吸收而是在其表面上形成的薄膜进行吸收的类型。还有，在后者的情况下，为防止薄膜表面的反射而将上述薄膜构成为多层膜，而具有衰减透射光的功能以及防止反射的效果。而作为上述薄膜由多层膜构成的吸收型多层膜ND滤光片，在JP专利第3359114号公报中公开了组合电介质层与钛氧化层的多层膜，还有，JP特开2002-350610号公报中公开了组合电介质膜与铌膜层的多层膜。还有，JP特开平10-133253号公报中公开了一种为避免由于机械性接触而发生划伤，而在至少一方的最表面上形成电介质的硬质膜层的方法。但是，使用在小的薄型的数码相机上的吸收型多层膜ND滤光片，由于组合空间狭小而需要基板自身变薄，作为基板而适用非常薄的玻璃基板或树脂板、树脂薄膜。但是，作为基板适用非常薄的玻璃基板或树脂板、树脂薄膜时，会发生如下所示的特有的问题。即，如果在非常薄的玻璃基板或树脂板、树脂薄膜的每侧单面上形成结构不同的多层膜，则由于所形成的各个多层膜的膜应力而基板会向一侧弯曲。这时，如果在各单侧的多层膜的每一个上综合的膜应力被抵消的理想的成膜条件、也就是即使在仅单面上成膜时基板也不会弯曲的条件下进行成膜，则纵然在两面上形成多层膜，基板也不会弯曲。而作为综合的膜应力可以被抵消的上述方法，存在有在每一层上消除膜应力的方法、通过交替层叠拉伸应力和压缩应力的膜而消除膜应力的方法，但使多层膜的膜应力变为零的情况在现实中是很困难的。例如，如图1所示，在基板3的一个面上形成吸收型多层膜1、而在另一个面上形成反射防止膜2的一般的吸收型多层膜ND滤光片的情况下，如果吸收型多层膜1与反射防止膜2的膜应力平衡不好，则在基板3由非常薄的玻璃基板或树脂板、树脂薄膜构成的情况下，基板会弯曲。而且，在金属膜很薄、且几乎都是由SiO2构成的图1所示的上述吸收型多层膜1的情况下，通过将上述的拉伸应力和压缩应力的膜交替层叠而消除膜应力的方法，由于金属膜很薄而不能使用，需要将SiO2膜的膜应力调整为零。但是将SiO2膜的膜应力调整为零的成膜条件在现实中设定困难。而且，当基板弯曲时，存在将该ND滤光片粘接或者熔敷时操作变难的问题，并且，在摄像元件的附近使用时也有可能发生图像会歪曲的弊病。
技术实现思路
本专利技术是着眼于这样的问题而完成的，其目的是提供一种吸收型多层膜ND滤光片，即使在适用树脂薄膜、树脂板或者玻璃薄板等的薄膜基板的情况下，也很难发生基板的弯曲，且批量生产性优良，而且对于波长可以得到平稳的透射率衰减。还有，本专利技术的其他的目的是提供一种通过磁控溅射法制造时可以稳定生产特性统一的滤光片的吸收型多层膜ND滤光片。即，本专利技术所述的一种吸收型多层膜ND滤光片，是将使透射光衰减的吸收型多层膜设置在由树脂薄膜、树脂板或者玻璃薄板构成的基板上的吸收型多层膜ND滤光片，其特征在于上述吸收型多层膜是由如下这样的多层膜构成的，该多层膜是通过交替层叠由SiO2、Al2O3或者它们的混合物构成的电介质层和由Ni单体或者Ni类合金构成的金属膜层而形成的，并且，该吸收型多层膜在上述基板的两面上分别形成，从而成为以该基板为中心而相互对称的膜结构，同时基板的弯曲的曲率半径被调整为大于等于500mm。作为上述Ni类合金，是将从Ti、Al、V、W、Ta、Si中选择的1种或1种以上的元素添加到Ni中的Ni类合金材料。而且，根据本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片，因为在由树脂薄膜、树脂板或者玻璃薄板所组成的基板的两面上形成以该基板为中心而相互对称的膜结构的吸收型多层膜，而使两面的膜应力相互抵消，因此，即使是很薄的基板，也能够实现将其曲率半径调整为大于等于500mm的平坦性优良的吸收型多层膜ND滤光片。还有，由于作为吸收型多层膜中的金属膜层而使用在可见区域中的光谱透射率的波长依赖性小的Ni单体或者是Ni类合金，所以能够实现相对波长可以得到平稳的透射率衰减的吸收型多层膜ND滤光片。进一步，由于在基板的两面上形成了以该基板为中心而相互对称的膜结构的吸收型多层膜，所以制造吸收型多层膜ND滤光片时的生产性优异，且由于被消除了表背面的区别，故管理也变得简单。特别是，在由将从Ti、Al、V、W、Ta、Si中选择的1种或其以上的元素添加到Ni中的Ni类合金材料构成上述金属膜层的情况下，由于Ni靶的强磁特性减弱，因此，能够通过磁控溅射法稳定生产特性统一的吸收型多层膜ND滤光片。附图说明图1是以往例子的吸收型多层膜ND滤光片的结构剖面图。图2是以往例子(比较例)的吸收型多层膜ND滤光片的结构剖面图。图3是表示以往例子的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱透射特性的曲线图。图4是表示以往例子的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱反射特性的曲线图。图5是表示以往例子的吸收型多层膜ND滤光片的多层反射防止膜的理论光谱反射特性的曲线图。图6是本专利技术(实施例)的吸收型多层膜ND滤光片的结构剖面图。图7是表示表2所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱透射特性的曲线图。图8是表示表2所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱反射特性的曲线图。图9是表示实施例1的吸收型多层膜ND滤光片的光谱透射特性的曲线图。图10是表示比较例的吸收型多层膜ND滤光片的光谱透射特性的曲线图。图11是表示Ni薄膜、Cr薄膜、Nb薄膜以及Ta薄膜的透射率和波长的关系的曲线图。图12是表示表3所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱透射特性的曲线图。图13是表示表3所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱反射特性的曲线图。图14是表示实施例3的吸收型多层膜ND滤光片的光谱透射特性的曲线图。图15是表示表4所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱透射特性的曲线图。图16是表示表4所示的本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片的吸收型多层膜的理论光谱反射特性的曲线图。图17是表示实施例4的吸收型多层膜ND滤光片的光谱透射特性的曲线图。具体实施例方式以下，利用附图对本专利技术的吸收型多层膜ND滤光片进行详细说明。另外，利用在使用波段区域没有吸收的薄的基板时，在基板两面形成相同的膜结构并具有反射防止功能的吸收型多层膜而实现所希望的透射率，需要考虑各吸收型多层膜的种种的吸收而进行设定。即，为制作透射率为25％的ND滤光片，需要在两面上分别形成透射率为50％(＝25％)的吸收型多层膜，还有，为制作透射率为12.5％的ND滤光片，需要在两面上分别形成透射率为35％(＝12.5％)的吸收型多层膜。首先，图2表示透射率为12.5％的以往例子的吸收型多层膜ND滤光片。即该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收型多层膜中性滤光片，是将使透射光衰减的吸收型多层膜设置在由树脂薄膜、树脂板或者玻璃薄板构成的基板上的吸收型多层膜中性滤光片，其特征在于：上述吸收型多层膜是由如下这样的多层膜构成的，该多层膜是通过交替层叠由ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ ↓［２］Ｏ↓［３］或者它们的混合物构成的电介质层和由Ｎｉ单体或者Ｎｉ类合金构成的金属膜层而形成的，并且，该吸收型多层膜在上述基板的两面上分别形成，从而成为以该基板为中心而相互对称的膜结构，同时基板的弯曲的曲率半径被调整为大于等于５００ｍｍ。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大上秀晴，阿部能之，中山德行，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]