光学低通滤波器的制造方法

专利名称：光学低通滤波器的制造方法
技术领域：
本发明涉及光学低通滤波器(low pass filter)的制造方法，具体涉及一种可以提高光学低通滤波器的制造成品率的技术，其中该光学低通滤波器具有把高分子膜夹在双折射片中的结构。
背景技术：
专利文献1特开2003-29035号公报在数字静止照相机和数字摄像机等的摄像装置中使用CCD和CMOS等摄像元件。该摄像元件由按规定间距排列成矩阵状的像素把光学像变换成电信号，对图像进行拍摄。在这种摄像装置中，如果光学像的空间频率超过由像素的排列间距决定的采样频率的1/2，则发生波纹(moire)等伪信号，使像质降低。
为此，在通常的摄像装置中，在摄像元件的前面配置抑制光学像的空间频率的高频分量的光学低通滤波器。作为该光学低通滤波器的结构，一般有3片双折射片的类型和把相位片夹在2片双折射片之间的类型，把1/4波长片夹在2片双折射片之间的结构的垂直附加类型的高性能结构是公知的。
近年来，提出了使用通过单轴延伸法形成的高分子膜作为1/4波长片的方案。通过使用高分子膜，可实现薄型化并降低制造成本。作为双折射片，使用水晶片。
在制造把高分子膜夹在2片水晶片之间的结构的光学低通滤波器时，必须有使用粘合剂或接合剂把2片水晶片贴合到高分子膜的两面上的工序。
当把高分子膜贴合到水晶片上时，有时气泡会进入到高分子膜和水晶片之间。由于如果存在气泡，就不能作为光学元件使用，因而，它成为产生不合格品、制造成品率降低的原因。
在专利文献1中公开了以下技术在把水晶片相互接合在一起时，通过在真空气氛下进行贴合来防止气泡进入。
然而，虽然在真空气氛下进行压接时不残留气泡，提高了制造成品率，但却存在从大气压变为真空需要花费时间、生产效率差的问题。为此，必须把真空气氛下的工序限制在最小限度，以使生产效率不降低。
并且，在制造光学低通滤波器时，必须把2片双折射片和高分子膜各自的光学轴进行正确配置，并要求在真空气氛中在正确位置进行贴合。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的是提供一种生产效率高的光学低通滤波器的制造方法，其能够使高分子膜和双折射片之间不存在气泡，能按优良的制造成品率把高分子膜贴合到双折射片上。
并且，本发明的目的是提供一种可在真空气氛中在正确位置进行贴合的光学低通滤波器的制造方法。
本发明人为了达到上述目的，进行了潜心研究，结果发现以下情况当在高分子膜的两面贴合硬质的第1双折射片和第2双折射片时，必须进行以下的2次贴合工序，即，首先，进行把高分子膜贴合到第1双折射片的第1贴合工序，然后，进行把高分子膜贴合到第2双折射片上的第2贴合工序；在把高分子膜贴合到硬质片上的第1贴合工序中，通过在用例如辊等压出气泡的同时贴合高分子膜，可以在大气中进行不进入气泡的贴合；在把硬质片相互贴合的第2贴合工序中，必须在真空气氛下进行；真空气氛优选的是500Pa～1Pa的范围；以及通过在真空气氛下进行第2贴合工序，可提高制造成品率，并使生产效率的降低为最小限度。
在真空气氛下进行的第2贴合工序中，把贴在第1双折射片上的高分子膜和第2双折射片隔开并使其相对配置，置于真空气氛下，之后，使高分子膜和第2双折射片接近，对它们进行压接，从而可在真空气氛下把硬质片相互进行贴合而不使气泡存在。
并且，在第2贴合工序中，作为在真空气氛中将贴在第1双折射片上的高分子膜和第2双折射片在正确位置进行贴合的方法，可采用以下方法在上下升降、总是被向上方推(付勢する)的引导装置上，保持贴合了上述高分子膜的第1双折射片或上述第2双折射片中的一方，把该一方与其下方存在的下侧压接片上配置的第1双折射片或第2双折射片中的另一方隔开并使高分子膜和第2双折射片相对配置，使上侧压接片降下并使在引导装置上保持的第1双折射片或第2双折射片中的一方抵抗引导装置的推力(付勢力)而下降，用上侧压接片使高分子膜和第2双折射片接近，把它们夹在上侧压接片和下侧压接片之间进行压接。
并且，在使用粘合剂进行贴合时，除了进行压接以外还进行加温，从而可更牢固地进行贴合。
在该情况下，加温的温度优选在30℃到80℃的范围。
为此，通过夹在加热的上下压接片之间进行压接，可更牢固地进行贴合。
在该情况下，压接的加压力优选在1969600Pa到4596000Pa的范围。
并且，通过在加热的同时施加压力，可更牢固地进行贴合。
并且，通过把缓冲材料夹在压接片和双折射片之间并在加热的同时施加压力，可使缓冲材料吸收双折射片和高分子膜的小凹凸，可进行均匀加压。这样，可牢固地贴合双折射片和高分子膜。
因此，第1发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在把高分子膜夹在硬质的第1双折射片和硬质的第2双折射片之间的光学低通滤波器的制造方法中，具有把上述高分子膜贴合到上述第1双折射片的第1贴合工序；以及在第1贴合工序后，在真空气氛下，把上述第2双折射片压接到上述高分子膜的第2贴合工序。
第2发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，上述第2贴合工序在真空气氛下，把贴合了上述高分子膜的上述第1双折射片和上述第2双折射片隔开并使上述高分子膜和上述第2双折射片相对配置，之后，使上述高分子膜和上述第2双折射片接近，对它们进行压接。
第3发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，上述第2贴合工序中，在真空气氛下，在上下升降、总是被向上方推的引导装置上，保持贴合了上述高分子膜的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的一方，把该一方与其下方存在的下侧压接片上配置的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的另一方隔开并使上述高分子膜和上述第2双折射片相对配置，之后，使上侧压接片降下并使在上述引导装置上保持的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的一方抵抗上述引导装置的推力而降下，用上述上侧压接片使上述高分子膜和上述第2双折射片接近，把上述第1双折射片、上述高分子膜和上述第2双折射片夹在上述上侧压接片和上述下侧压接片之间进行压接。
第4发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1～3发明中任何一项所述的光学低通滤波器的制造方法中，上述第2贴合工序将上述第1双折射片、上述高分子膜和上述第2双折射片夹在加热的上下压接片之间进行压接。
第5发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明的光学低通滤波器的制造方法中，上述第1贴合工序中，在真空气氛下把上述第1双折射片压接到上述高分子膜上。
第6发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，具有对在上述第2贴合工序中制造的光学低通滤波器进行加热的同时施加压力的加压处理工序。
第7发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，上述真空气氛在500Pa到1Pa的范围内。
第8发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，把压接的加压力设在1969600Pa到4596000Pa的范围内。
第9发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第4发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，把上述第2贴合工序中进行加热的温度设在30℃到80℃的范围内。
第10发明提供一种光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在第1发明所述的光学低通滤波器的制造方法中，在上述第1贴合工序后，在真空气氛下把上述第2双折射片压接到上述高分子膜的第2贴合工序中，把缓冲材料夹在下侧压接片和双折射片之间或/和上侧压接片和双折射片之间进行压接。


图1是表示本发明的光学低通滤波器的制造方法的制造工序的一例的流程图。
图2是表示使用真空贴合装置进行第1贴合工序的情况的图，(a)是表示真空贴合装置的概要的构成图，(b)是表示引导装置的放大断面图，(c)是表示第1双折射片和高分子膜的重合的配置关系的平面图，(d)是表示压接在上侧压接片和下侧压接片之间的状态的断面图。
图3是表示使用真空贴合装置进行第2贴合工序的情况的图，(a)是表示第1双折射片、高分子膜和第2双折射片的重合的配置关系的平面图，(b)是表示第1双折射片、高分子膜和第2双折射片的垂直方向的配置关系的断面图，(c)是表示压接在上侧压接片和下侧压接片之间的状态的断面图。
图4是表示分别内装有加热单元的上侧压接片和下侧压接片的概略构成图。
图5是表示使用真空贴合装置进行第2贴合工序的情况的另一实施方式的图，(a)是表示第1双折射片、高分子膜和第2双折射片的重合的配置关系的平面图，(b)是表示第1双折射片、高分子膜和第2双折射片的垂直方向的配置关系的断面图，(c)是表示压接在上侧压接片和下侧压接片之间的状态的断面图。
符号说明1第1双折射片；2高分子膜；3第2双折射片；5缓冲材料；100真空贴合装置；110真空室；121下侧压接片；130引导装置；131升降销；132引导保持部；142上侧压接片。
具体实施例方式
以下，对本发明的光学低通滤波器的制造方法的实施方式进行说明，但本发明不限于以下实施方式。
作为成为本发明的光学低通滤波器的制造方法的对象的光学低通滤波器，可列举出一种把由高分子膜构成的1/4波长片夹在2片双折射片之间的结构的垂直附加类型的3层结构。双折射片通常使用具有规定晶体面的水晶片。作为构成1/4波长片的高分子膜，可列举出单轴延伸的塑料膜。1/4波长片具有把入射光的偏振状态从线偏振变换成圆偏振的功能。单轴延伸的规定厚度的高分子膜具有入射光的波长越大双折射率就越大的特性。单轴延伸的高分子膜，例如，是厚度约为80μm的塑料膜。必须对这些双折射片和高分子膜相互进行精密配置，使各自的光学轴在规定方向。
为了在高分子膜的两面贴合双折射片，使用粘合剂或接合剂。作为接合剂，通常选择生产效率良好的紫外线硬化型。作为粘合剂，选择透光性良好的类型，有时在高分子膜的两面形成厚度约为20μm的粘合剂层，以类似双面胶带的形式提供。而有时仅在高分子膜的一面上形成粘合剂层。该高分子膜的未设粘合剂层的面使用接合剂进行接合。
图1是表示光学低通滤波器的主要制造工序的一例的流程图。
该光学低通滤波器的制造工序有使用形成了红外截止膜和减反射膜(反射防止膜)的第1双折射片和第2双折射片进行贴合的情况、和在贴合后形成红外截止膜和减反射膜的情况。在使用形成了红外截止膜和减反射膜的第1双折射片和第2双折射片进行贴合的情况下，对第1双折射片和第2双折射片的各自的成为外面侧的单面分别进行红外截止膜成膜工序和减反射膜成膜工序。由于红外截止膜成膜后，有时双折射片会发生弯曲，因而，优选在贴合后，使红外截止膜和减反射膜成膜。
通常的工序是在把高分子膜贴合到第1双折射片的第1贴合工序后，进行把贴合在与第1双折射片上的高分子膜贴合到第2双折射片的第2贴合工序，制造3层结构的光学低通滤波器。之后，根据需要，进行在对光学低通滤波器加温的同时对其加压以使贴合更加牢固的加压处理工序。然后，根据需要，进行在光学低通滤波器的一面上形成红外截止滤波器的红外截止膜成膜工序、以及在光学低通滤波器的另一面上形成减反射膜的减反射膜成膜工序，向光学低通滤波器附加红外截止功能，同时附加减少反射并提高光线透过率的功能。最后，进行切断成作为光学低通滤波器所需的尺寸的切断工序，之后，通过检查工序和包装工序，最终把光学低通滤波器作为产品发货。
作为第1贴合工序的把高分子膜贴合到第1双折射片上的方法，由于双折射片是硬质的水晶片，而高分子膜是软质的，因而，通过用辊压出气泡，把高分子膜贴合到水晶片上，可在大气中进行贴合。此外，虽然生产效率降低，但也可以在真空气氛中进行第1贴合工序。
在把贴合在第1双折射片的高分子膜贴合到第2双折射片上的第2贴合工序中，为了使硬质片相互贴合，必须在真空气氛下进行贴合。
图2(a)是表示可供第1贴合工序和第2贴合工序双方使用的真空贴合装置的概要构成的侧面透视图。
图2(b)是引导装置的放大图，图2(c)是表示在进行贴合时第1双折射片和高分子膜的重合的位置关系的平面图，图2(d)是表示用真空贴合装置进行压接动作的状态的侧面图。
如图2(a)所示，该真空贴合装置100具有真空室110，通过真空配管111与未图示的真空装置连接，可以抽成真空。在真空室110内的底面上配置有下侧压接片121，该下侧压接片121是上面进行了平滑精加工的平的工作台。下侧压接片121比第1双折射片1大，其尺寸大到在放置了第1双折射片1时，保持第1双折射片1整体且在周围有富余的程度。在下侧压接片121的两端部侧，贯通下侧压接片121以可上下升降的状态配设有引导装置130。
如图2(b)的放大图所示，该引导装置130在保持于下侧压接片121上且在垂直方向可升降的升降销131的上端，设置有金属丝向外弯曲成L字形的形状的引导保持部132。该引导保持部132可保持矩形的第1双折射片1的短边11的两端缘，同时从两侧限制短边11的两侧面的位置。升降销131被弹性部件133向上方推，总是使引导保持部132离开下侧压接片121的上面而在其上方。通过把第1双折射片1保持在该引导保持部132上，可把第1双折射片1保持在空中。通过垂直向下按压升降销131，使其抵抗弹性部件133的推力而下降，并一直下降到使由引导保持部132保持的第1双折射片1与下侧压接片121的上面接触的位置。作为弹性部件133，除了图示的螺旋弹簧以外，还可列举出板弹簧、流体弹簧等弹簧和橡胶等弹性体。
如图2(c)所示，高分子膜2的宽度比第1双折射片1的长度稍窄，比两侧的升降销131间的相隔距离稍窄。因此，如图2(b)所示，可把高分子膜2放置在升降销131间的下侧压接片121上。
配设有贯通真空室110的上壁且可由未图示的驱动装置驱动在垂直方向升降的升降轴141，在升降轴141的下端固定有上侧压接片142。该上侧压接片142的下面与下侧压接片121的上面平行，并进行了平滑精加工。上侧压接片142与下侧压接片121形状大致相同，形成为可覆盖第1双折射片1整体的形状和尺寸。驱动升降轴142，使上侧压接片142在下降时，可下降到能与下侧压接片121的上面接触并对其加压的位置。
参照图2，对使用这种真空贴合装置100在真空气氛下进行第1贴合工序的方法进行说明。假设这种情况下的高分子膜2使用两面设置有粘合剂层的类型来进行说明。
第1双折射片1和第2双折射片3使用预先在洗净工序被洗净、去除了表面附着物的双折射片。首先，打开真空室110的未图示的门，把露出一方粘合剂层的高分子膜2以使露出的粘合剂层向上的状态放置在下侧压接片121上的规定位置。然后，把第1双折射片1放置在引导装置130的引导保持部132上。这样，第1双折射片1和高分子膜2的配置为图2(c)所示的重合的配置。即，从上面看，第1双折射片1的短边11侧的两端缘从高分子膜2的两端缘向外突出。第1双折射片1的短边11侧的两端缘由引导装置130的引导保持部132保持，第1双折射片1被保持在高分子膜2的上方空间内，与高分子膜2隔开并相对配置。
然后，关闭真空室110的未图示的门，使未图示的真空装置工作，通过真空配管111将真空室110内抽成真空。在真空室110内达到规定真空度之后，用未图示的驱动装置驱动升降轴141使其下降。如果升降轴141下降，则上侧压接片142可以一直下降到与引导保持部132的上端接触，上侧压接片142在抵抗向上方推升降销131的弹性部件133的推力而按下引导保持部132的同时下降，在使与由引导保持部132保持的第1双折射片1与放置在下侧压接片121上的高分子膜2接触之后，用上侧压接片142按照规定压力按压第1双折射片1。这样，如图2(d)所示，把第1双折射片1和高分子膜2夹在上侧压接片142和下侧压接片121之间并用规定压力进行压接。此时的第1双折射片1和高分子膜2的重合保持图2(c)所示的配置。在压接了规定时间之后，驱动未图示的驱动装置使升降轴141上升，使上侧压接片142上升。随着上侧压接片142的上升，引导保持部132依靠弹性部件133的推力仍旧保持贴合了高分子膜2的第1双折射片且上升，返回到原来位置。
然后，截断真空室110的真空配管111，把大气导入到真空室110内，返回到大气压，第1贴合工序结束。
然后，参照图3，对使用真空贴合装置100进行第2贴合工序的方法进行说明。图3(a)是对第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3的重合进行说明的平面图，图3(b)是表示设置到真空贴合装置上的状态的断面图，图3(c)是表示压接状态的断面图。
首先，打开真空室110的未图示的门，取出贴合了高分子膜2的第1双折射片1，如图3(b)所示，在下侧压接片121的上面把第2双折射片3放置在规定位置。使高分子膜2的另一粘合剂层露出，使露出的粘合剂层向下，把第1双折射片1再次保持在引导装置130的引导保持部132上。此时的第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3的垂直方向的重合，如图3(a)所示，配置成使矩形的第1双折射片1和相同矩形的第2双折射片3正交，第2双折射片3的纸面左右方向的宽度比高分子膜2的相同方向的宽度窄。放置在下侧压接片121上的第2双折射片3和由引导保持部132保持的第1双折射片1上贴合的高分子膜2隔开且相对配置。
在图3(b)所示的配置状态下，通过真空配管111将真空室110内抽成真空，在达到规定真空度之后，驱动未图示的驱动装置使升降轴141下降，上侧压接片142一直下降就与引导保持部132的上端接触，上侧压接片142在抵抗向上方推升降销131的弹性部件133的推力而按下引导保持部132的同时下降，在将由引导保持部132保持的第1双折射片1上贴合的高分子膜2与放置在下侧压接片121上的第2双折射片3接触之后，用上侧压接片142按照规定压力按压第1双折射片1。
这样，如图3(c)所示，把第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3夹在上侧压接片142和下侧压接片121之间，通过传递未图示的驱动装置的驱动力的升降轴141按照规定压力进行按压。
在压接了规定时间之后，驱动未图示的驱动装置使升降轴141上升，使上侧压接片142上升。随着上侧压接片142的上升，引导保持部132依靠弹性部件133的推力仍旧保持在高分子膜2上贴合有第2双折射片3的第1双折射片1，且使其上升，返回到原来位置。然后，关闭真空室110的真空配管111，把大气导入到真空室110内，返回到大气压，打开真空室110的未图示的门，取出在高分子膜2的两面贴合了第1双折射片1和第2双折射片3的光学低通滤波器。
这种使用真空贴合装置100在高分子膜2的两面贴合第1双折射片1和第2双折射片3的方法，由于在真空气氛中进行贴合，因而，可以可靠地防止在高分子膜2和双折射片1、3之间存在气泡。
并且，通过把第1双折射片1放置在引导装置130的引导保持部132上，可定位第1双折射片1，在由引导保持部132保持的状态下，用上侧压接片142把引导保持部132垂直按下，第1双折射片1下降并与配置在下方的下侧压接片121上的规定位置的高分子膜2或第2双折射片3在规定配置正确重合、压接。因此，可把第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3的光学轴在真空气氛中分别进行正确配置并进行高精度贴合。
在上述第2贴合工序的说明中，把第1双折射片1保持在引导保持部132上，但也可以把第2双折射片3保持在引导保持部132上，并把贴合了高分子膜2的第1双折射片1放置在下侧压接片121上。
并且，在上述说明中，使用真空贴合装置100进行第1贴合工序和第2贴合工序双方，但在本发明中，由于第1贴合工序可以不在真空气氛下进行，因而在真空气氛中仅进行第2贴合工序在生产效率方面是令人满意的。
并且，尽管示出了使用两面设置粘合剂层的高分子膜的例子，然而也可以使用接合剂。在该情况下，为了进行紫外线硬化，上侧压接片142和下侧压接片121优选采用紫外线透过性的玻璃等构成，并且优选把紫外线照射灯配置在真空室110内。并且，必须设置涂敷接合剂的前工序。
并且，如图4所示，在用粘合剂进行贴合时，优选在上侧压接片142和下侧压接片121中各自内装电加热器等加热单元150。通过在压接时用加热单元加热粘合剂，可使粘合剂软化而去除表面凹凸，并可使利用粘合剂进行的贴合牢固。
而且，发明者对把双折射片和高分子膜进行贴合的条件，即真空气氛(真空度)、加热温度(贴合温度)、进行压接的加压力进行实验，发现了减少在双折射片和高分子膜的贴合面上残留气泡、提高制造成品率的良好条件。以下对此进行说明。
表1是对贴合双折射片和高分子膜时的、针对真空度的变化的贴合面上残留的气泡的面积进行计测的结果。气泡面积具有复杂的形状，为了方便起见，采用气泡的长方向的尺寸，和与该长方向的长度大致垂直方向的尺寸的积。
并且，作为样品，使用尺寸为50mm×50mm、厚度为0.7mm的双折射片，以及两面形成了丙烯酸类粘合剂层(厚度约为20μm)的以聚碳酸酯为素材的高分子膜(厚度约为80μm)。
作为其他贴合条件，设定成贴合温度为40℃，进行压接的加压力为196000Pa，压接时间为3分钟。另外，贴合温度是指进行贴合的双折射片和高分子膜的温度。


根据该结果，在真空度为500Pa到1Pa的范围内，贴合面上不存在气泡，获得了良好的贴合条件。
下面，在表2中示出使用与上述实验同样的做法，并使用相同样品，在贴合温度变化时，对贴合面上残留的气泡的面积进行计测的结果。
作为其他贴合条件，设定成真空度为100Pa，进行压接的加压力为196000Pa，压接时间为3分钟。


根据该结果，在贴合温度为30℃到80℃的范围内，贴合面上不存在气泡，获得了良好的贴合条件。
而且，在表3中示出使用与上述实验相同的样品，在进行压接的加压力变化时，对贴合面上残留的气泡的面积进行计测的结果。
作为其他贴合条件，设定成真空度为100Pa，贴合温度为40℃，压接时间为3分钟。


根据该结果，在进行压接的加压力为1969600Pa～4596000Pa的范围内，贴合面上不存在气泡，获得了良好的贴合条件。
下面，参照图5对使用真空贴合装置进行第2贴合工序的情况的另一实施方式进行说明。图5(a)是对第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3的重合进行说明的平面图，图5(b)是表示设置到真空贴合装置上的状态的断面图，图5(c)是表示压接状态的断面图。
首先，如图5(b)所示，在下侧压接片121的上面配置有缓冲材料5，在缓冲材料5上把第2双折射片3放置在规定位置。另外，作为缓冲材料5的材质，可以从以下材料中选择硅酮橡胶等生胶片、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙烯、氨基甲酸乙酯等发泡品和树脂片、或者高级纸、复印用纸、厚纸板、防尘纸等纸类、棉花、尼龙等纤维类、牛皮等皮类等比金属柔软的材质。
然后，使贴合了高分子膜2的第1双折射片1的高分子膜2的另一粘合剂层露出，使露出的粘合剂层向下把第1双折射片1再次保持在引导装置130的引导保持部132上。此时的第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3的垂直方向的重合，如图5(a)所示，配置成使矩形的第1双折射片1和相同矩形的第2双折射片3正交，使第2双折射片3的纸面左右方向的宽度比高分子膜2的相同方向的宽度窄。放置在下侧压接片121上的第2双折射片3和由引导保持部132保持的第1双折射片1上贴合的高分子膜2隔开且相对配置。
在图5(b)所示的配置状态下，通过真空配管111将真空室110内抽成真空，在达到规定真空度之后，驱动未图示的驱动装置使升降轴141下降。此时，上侧压接片142一直下降就与引导保持部132的上端接触，上侧压接片142在抵抗向上方推升降销131的弹性部件133的推力而按下引导保持部132的同时下降，在把由引导保持部132保持的第1双折射片1上贴合的高分子膜2与放置在下侧压接片121上的第2双折射片3接触之后，用上侧压接片142按照规定压力按压第1双折射片1。
这样，如图5(c)所示，把第1双折射片1、高分子膜2和第2双折射片3夹在上侧压接片142和下侧压接片121之间，通过传递未图示的驱动装置的驱动力的升降轴141按照规定压力进行按压。
在压接了规定时间之后，驱动未图示的驱动装置使升降轴141上升，使上侧压接片142上升。随着上侧压接片142的上升，引导保持部132依靠弹性部件133的推力仍旧保持在高分子膜2上贴合有第2双折射片3的第1双折射片1且使其上升，返回到原来位置。然后，关闭真空室110的真空配管111，把大气导入到真空室110内，返回到大气压，打开真空室110的未图示的门，取出在高分子膜2的两面贴合了第1双折射片1和第2双折射片3的光学低通滤波器。
此处，对把缓冲材料5夹在第2双折射片3和下侧压接片121之间进行贴合的效果进行说明。
发明者通过实验，对在把缓冲材料5配置在第2双折射片3和下侧压接片121之间的情况和未配置缓冲材料5的情况下的贴合面上残留的气泡作了比较。
表4是把上述构成的双折射片和高分子膜进行贴合，使压接时间变化时，对贴合面上残留的气泡的面积进行计测的结果。气泡面积具有复杂的形状，为了方便起见，采用气泡的长方向的长度和与该长方向大致垂直方向的长度的积。
并且，作为样品，使用尺寸为50mm×50mm、厚度为0.7mm的双折射片，以及两面形成了丙烯酸类粘合剂层(厚度约为20μm)的以聚碳酸酯为素材的高分子膜(厚度约为80μm)。作为缓冲材料，使用防尘纸。
作为其他贴合条件，设定为贴合温度为40℃，真空度为100Pa，进行压接的加压力为196000Pa。


根据该结果，在配置了缓冲材料时，压接时间大于等于0.5分钟时，不再能确认到存在气泡，在未配置缓冲材料时，压接时间大于等于3分钟时，不再能确认到存在气泡。这样，通过配置缓冲材料，可向贴合面施加均匀的加压力，例如如果按照相同压接时间进行比较，由于可按照均匀的加压力进行压接，因而可减少气泡存在，而且可使利用粘合剂进行的贴合更加牢固。
这种使用真空贴合装置100在高分子膜2的两面贴合第1双折射片1和第2双折射片3的方法，通过在真空气氛中进行贴合，而且把缓冲材料5配置在第2双折射片3和下侧压接片121之间，可以可靠地防止在高分子膜2和双折射片1、3之间存在气泡。
另外，在本实施方式中，描述了把缓冲材料配置在下侧压接片和双折射片之间的例子，但不限于此，也可以把缓冲材料配置在上侧压接片与双折射片之间或者在上下双方压接片与双折射片之间。
第2贴合工序后的加压工序是为了在用粘合剂进行贴合时使贴合牢固而进行的。在第2贴合工序中获得充分贴合强度的情况下，不需要加压工序。加压方法是通过把在高分子膜2的两面贴合了双折射片1、3的光学低通滤波器收纳在例如蒸压器中，把压缩空气等高压气体导入到蒸压器中，关闭盖，用内装在蒸压器中的加热器进行加热，通过在高压气体的高压和加温的气氛下，在对光学低通滤波器进行加热的同时施加压力。高压气体的压力例如是0.3MPa～蒸压器的耐压上限的约为30MPa的范围，温度为70℃～120℃。并且，可以使用通常被加热的压接片在加热的同时施加压力。
在红外截止膜成膜工序中使红外截止滤波器成膜的理由如下。即，CCD对较广的波长的光具有感光度，不仅对于可见光区域，而且对于近红外区域(750～2500nm)的光，感光度也良好。然而，在通常的照相机用途中，人眼看不见的红外区域是不需要的，如果近红外线入射到摄像元件上，则会引起清晰度降低和图像不均匀等问题。为此，在摄像机等的光学系统中插入彩色玻璃等红外截止滤波器，以截止入射光中的近红外线。在本实施方式的光学低通滤波器中，通过设置红外截止滤波器，对光学低通滤波器附加红外截止功能，不需要作为部件的红外截止滤波器，实现部件数的减少。
红外截止滤波器具有如下结构把由TiO2、Nb2O5、Ta2O5等高折射率的电介质组成的高折射率层和由SiO2、MgF2等低折射率的电介质层组成的低折射率层交替层叠数层至数十层。
为了在基片上使高折射率层和低折射率层交替成膜，一般采用物理成膜法，也可采用通常的真空蒸镀法，但优选采用可对膜的折射率进行稳定控制，能生成由保管和规格环境变化引起的分光特性的时效变化少的膜的离子辅助蒸镀和离子电镀法、溅射法。
真空蒸镀法是在高真空中使薄膜材料加热蒸发，将该蒸发粒子堆积在基片上而形成薄膜的方法。离子辅助蒸镀的方法是在真空蒸镀装置中具有离子束发生装置和中和器，使薄膜材料气化，用离子束发生装置使非活性气体或氧气离子化且加速，并使离子束向基片射出，同时在用中和器使离子束成为不带电体的同时使气化的薄膜材料加速，或对附着在基片上的薄膜材料进行搅拌(混合)，来激活并蒸镀该薄膜材料。离子电镀法是使蒸镀粒子离子化，通过电场加速该粒子，使其附着在基片上，或用气态离子使基片活性化的同时进行成膜的方法，有APS(先进等离子源Advanced Plasma Source)、EBEP(电子束受激等离子ElectronBeam Excited Plasma)法、RF(射频Radio Frequency)直接基片施加法(在成膜室内在发生高频气体等离子的状态下进行反应性真空蒸镀的方法)等方式。溅射法是采用使通过电场加速的离子与薄膜材料碰撞来撞击薄膜材料的溅射使薄膜材料蒸发，并使蒸发粒子堆积在基片上的薄膜形成方法。
在高分子膜的两面贴合了水晶片的低通滤波器，由于高分子膜和粘合剂不耐热，因而优选进行100℃以下的温度的低温成膜。
减反射膜由单层或多层的无机覆膜、有机覆膜构成。也可以是无机覆膜和有机覆膜的多层结构。作为无机覆膜的材质，可列举出SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等无机物，可以单独使用这些无机物，也可以同时使用这些无机物中的2种或更多种。并且，在采用多层膜构成的情况下，最外层优选采用SiO2。
作为无机覆膜的多层膜，可例示出一种从基材侧起为ZrO2层和SiO2层的合计光学膜厚为λ/4、ZrO2层的光学膜厚为λ/4、最上层的SiO2层的光学膜厚为λ/4的4层结构。此处，λ是设计波长，通常使用520nm。
无机覆膜的成膜方法，可采用例如真空蒸镀法、离子电镀法、溅射法、CVD法、通过饱和溶液中的化学反应来析出的方法等。
有机覆膜的材质，可列举出例如FFP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等，并可考虑基材的折射率来选定。成膜方法除了真空蒸镀法以外，还可使用旋涂法、浸涂法等的批量生产性优良的涂敷方法进行成膜。
在本发明的光学低通滤波器的制造方法中，这些红外截止膜成膜工序和减反射膜成膜工序可以省略。
根据本发明的光学低通滤波器的制造方法，可确实防止在高分子膜和双折射片之间存在气泡，并且生产性良好。
并且，根据本发明的光学低通滤波器的制造方法，可在真空气氛中在正确的位置进行贴合。
权利要求
1.一种光学低通滤波器的制造方法，是把高分子膜夹在硬质的第1双折射片和硬质的第2双折射片之间的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，具有把上述高分子膜贴合到上述第1双折射片的第1贴合工序；以及在第1贴合工序后，在真空气氛下把上述第2双折射片压接到上述高分子膜的第2贴合工序。
2.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，上述第2贴合工序中，在真空气氛下，把贴合了上述高分子膜的上述第1双折射片和上述第2双折射片隔开并使上述高分子膜和上述第2双折射片相对配置，之后，使上述高分子膜和上述第2双折射片接近，对它们进行压接。
3.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，上述第2贴合工序中，在真空气氛下，使在上下升降、总是被向上方推的引导装置上，保持贴合了上述高分子膜的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的一方，使该一方与其下方存在的下侧压接片上配置的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的另一方隔开并使上述高分子膜和上述第2双折射片相对配置，之后，使上侧压接片降下，使上述引导装置所保持的上述第1双折射片或上述第2双折射片中的一方抵抗上述引导装置的推力而降下，用上述上侧压接片使上述高分子膜和上述第2双折射片接近，把上述第1双折射片、上述高分子膜和上述第2双折射片夹在上述上侧压接片和上述下侧压接片之间进行压接。
4.权利要求1～3中任何一项所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，上述第2贴合工序把上述第1双折射片、上述高分子膜和上述第2双折射片夹在加热的上下压接片之间进行压接。
5.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，上述第1贴合工序中，在真空气氛下，把上述第1双折射片压接到上述高分子膜上。
6.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，具有对上述第2贴合工序中制造的光学低通滤波器进行加热的同时施加压力的加压处理工序。
7.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，上述真空气氛在500Pa～1Pa的范围内。
8.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，使进行压接的加压力在1969600Pa～4596000Pa的范围内。
9.权利要求4所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在上述第2贴合工序中，将加热的温度设在30℃～80℃的范围内。
10.权利要求1所述的光学低通滤波器的制造方法，其特征在于，在上述第1贴合工序后，在真空气氛下把上述第2双折射片压接到上述高分子膜的第2贴合工序中，把缓冲材料夹在下侧压接片和双折射片之间或/和上侧压接片和双折射片之间进行压接。
全文摘要
本发明提供一种生产效率高的光学低通滤波器的制造方法，其能够使高分子膜和双折射片之间不存在气泡，能以优良的制造成品率把高分子膜贴合到双折射片上。在把高分子膜(2)夹在硬质的第1双折射片(1)和硬质的第2双折射片(3)之间的光学低通滤波器的制造方法中，进行以下2阶段的贴合工序把高分子膜(2)贴合到第1双折射片(1)的第1贴合工序，以及在第1贴合工序后，在真空气氛下，把第2双折射片(3)压接到高分子膜(2)的第2贴合工序。
文档编号G02B1/10GK1542501SQ200410037238
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年5月2日
发明者原和弘, 有贺大助, 沟口健一, 一, 助 申请人:精工爱普生株式会社