光學低通濾波器的製造方法

2023-05-27 04:38:56

專利名稱：光學低通濾波器的製造方法
技術領域：
本發明涉及光學低通濾波器(low pass filter)的製造方法，具體涉及一種可以提高光學低通濾波器的製造成品率的技術，其中該光學低通濾波器具有把高分子膜夾在雙折射片中的結構。
背景技術：
專利文獻1特開2003-29035號公報在數字靜止照相機和數字攝像機等的攝像裝置中使用CCD和CMOS等攝像元件。該攝像元件由按規定間距排列成矩陣狀的像素把光學像變換成電信號，對圖像進行拍攝。在這種攝像裝置中，如果光學像的空間頻率超過由像素的排列間距決定的採樣頻率的1/2，則發生波紋(moire)等偽信號，使像質降低。
為此，在通常的攝像裝置中，在攝像元件的前面配置抑制光學像的空間頻率的高頻分量的光學低通濾波器。作為該光學低通濾波器的結構，一般有3片雙折射片的類型和把相位片夾在2片雙折射片之間的類型，把1/4波長片夾在2片雙折射片之間的結構的垂直附加類型的高性能結構是公知的。
近年來，提出了使用通過單軸延伸法形成的高分子膜作為1/4波長片的方案。通過使用高分子膜，可實現薄型化並降低製造成本。作為雙折射片，使用水晶片。
在製造把高分子膜夾在2片水晶片之間的結構的光學低通濾波器時，必須有使用粘合劑或接合劑把2片水晶片貼合到高分子膜的兩面上的工序。
當把高分子膜貼合到水晶片上時，有時氣泡會進入到高分子膜和水晶片之間。由於如果存在氣泡，就不能作為光學元件使用，因而，它成為產生不合格品、製造成品率降低的原因。
在專利文獻1中公開了以下技術在把水晶片相互接合在一起時，通過在真空氣氛下進行貼合來防止氣泡進入。
然而，雖然在真空氣氛下進行壓接時不殘留氣泡，提高了製造成品率，但卻存在從大氣壓變為真空需要花費時間、生產效率差的問題。為此，必須把真空氣氛下的工序限制在最小限度，以使生產效率不降低。
並且，在製造光學低通濾波器時，必須把2片雙折射片和高分子膜各自的光學軸進行正確配置，並要求在真空氣氛中在正確位置進行貼合。

發明內容
本發明是鑑於上述情況而提出的，本發明的目的是提供一種生產效率高的光學低通濾波器的製造方法，其能夠使高分子膜和雙折射片之間不存在氣泡，能按優良的製造成品率把高分子膜貼合到雙折射片上。
並且，本發明的目的是提供一種可在真空氣氛中在正確位置進行貼合的光學低通濾波器的製造方法。
本發明人為了達到上述目的，進行了潛心研究，結果發現以下情況當在高分子膜的兩面貼合硬質的第1雙折射片和第2雙折射片時，必須進行以下的2次貼合工序，即，首先，進行把高分子膜貼合到第1雙折射片的第1貼合工序，然後，進行把高分子膜貼合到第2雙折射片上的第2貼合工序；在把高分子膜貼合到硬質片上的第1貼合工序中，通過在用例如輥等壓出氣泡的同時貼合高分子膜，可以在大氣中進行不進入氣泡的貼合；在把硬質片相互貼合的第2貼合工序中，必須在真空氣氛下進行；真空氣氛優選的是500Pa～1Pa的範圍；以及通過在真空氣氛下進行第2貼合工序，可提高製造成品率，並使生產效率的降低為最小限度。
在真空氣氛下進行的第2貼合工序中，把貼在第1雙折射片上的高分子膜和第2雙折射片隔開並使其相對配置，置於真空氣氛下，之後，使高分子膜和第2雙折射片接近，對它們進行壓接，從而可在真空氣氛下把硬質片相互進行貼合而不使氣泡存在。
並且，在第2貼合工序中，作為在真空氣氛中將貼在第1雙折射片上的高分子膜和第2雙折射片在正確位置進行貼合的方法，可採用以下方法在上下升降、總是被向上方推(付勢する)的引導裝置上，保持貼合了上述高分子膜的第1雙折射片或上述第2雙折射片中的一方，把該一方與其下方存在的下側壓接片上配置的第1雙折射片或第2雙折射片中的另一方隔開並使高分子膜和第2雙折射片相對配置，使上側壓接片降下並使在引導裝置上保持的第1雙折射片或第2雙折射片中的一方抵抗引導裝置的推力(付勢力)而下降，用上側壓接片使高分子膜和第2雙折射片接近，把它們夾在上側壓接片和下側壓接片之間進行壓接。
並且，在使用粘合劑進行貼合時，除了進行壓接以外還進行加溫，從而可更牢固地進行貼合。
在該情況下，加溫的溫度優選在30℃到80℃的範圍。
為此，通過夾在加熱的上下壓接片之間進行壓接，可更牢固地進行貼合。
在該情況下，壓接的加壓力優選在1969600Pa到4596000Pa的範圍。
並且，通過在加熱的同時施加壓力，可更牢固地進行貼合。
並且，通過把緩衝材料夾在壓接片和雙折射片之間並在加熱的同時施加壓力，可使緩衝材料吸收雙折射片和高分子膜的小凹凸，可進行均勻加壓。這樣，可牢固地貼合雙折射片和高分子膜。
因此，第1發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在把高分子膜夾在硬質的第1雙折射片和硬質的第2雙折射片之間的光學低通濾波器的製造方法中，具有把上述高分子膜貼合到上述第1雙折射片的第1貼合工序；以及在第1貼合工序後，在真空氣氛下，把上述第2雙折射片壓接到上述高分子膜的第2貼合工序。
第2發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，上述第2貼合工序在真空氣氛下，把貼合了上述高分子膜的上述第1雙折射片和上述第2雙折射片隔開並使上述高分子膜和上述第2雙折射片相對配置，之後，使上述高分子膜和上述第2雙折射片接近，對它們進行壓接。
第3發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，上述第2貼合工序中，在真空氣氛下，在上下升降、總是被向上方推的引導裝置上，保持貼合了上述高分子膜的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的一方，把該一方與其下方存在的下側壓接片上配置的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的另一方隔開並使上述高分子膜和上述第2雙折射片相對配置，之後，使上側壓接片降下並使在上述引導裝置上保持的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的一方抵抗上述引導裝置的推力而降下，用上述上側壓接片使上述高分子膜和上述第2雙折射片接近，把上述第1雙折射片、上述高分子膜和上述第2雙折射片夾在上述上側壓接片和上述下側壓接片之間進行壓接。
第4發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1～3發明中任何一項所述的光學低通濾波器的製造方法中，上述第2貼合工序將上述第1雙折射片、上述高分子膜和上述第2雙折射片夾在加熱的上下壓接片之間進行壓接。
第5發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明的光學低通濾波器的製造方法中，上述第1貼合工序中，在真空氣氛下把上述第1雙折射片壓接到上述高分子膜上。
第6發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，具有對在上述第2貼合工序中製造的光學低通濾波器進行加熱的同時施加壓力的加壓處理工序。
第7發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，上述真空氣氛在500Pa到1Pa的範圍內。
第8發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，把壓接的加壓力設在1969600Pa到4596000Pa的範圍內。
第9發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第4發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，把上述第2貼合工序中進行加熱的溫度設在30℃到80℃的範圍內。
第10發明提供一種光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在第1發明所述的光學低通濾波器的製造方法中，在上述第1貼合工序後，在真空氣氛下把上述第2雙折射片壓接到上述高分子膜的第2貼合工序中，把緩衝材料夾在下側壓接片和雙折射片之間或/和上側壓接片和雙折射片之間進行壓接。


圖1是表示本發明的光學低通濾波器的製造方法的製造工序的一例的流程圖。
圖2是表示使用真空貼合裝置進行第1貼合工序的情況的圖，(a)是表示真空貼合裝置的概要的構成圖，(b)是表示引導裝置的放大斷面圖，(c)是表示第1雙折射片和高分子膜的重合的配置關係的平面圖，(d)是表示壓接在上側壓接片和下側壓接片之間的狀態的斷面圖。
圖3是表示使用真空貼合裝置進行第2貼合工序的情況的圖，(a)是表示第1雙折射片、高分子膜和第2雙折射片的重合的配置關係的平面圖，(b)是表示第1雙折射片、高分子膜和第2雙折射片的垂直方向的配置關係的斷面圖，(c)是表示壓接在上側壓接片和下側壓接片之間的狀態的斷面圖。
圖4是表示分別內裝有加熱單元的上側壓接片和下側壓接片的概略構成圖。
圖5是表示使用真空貼合裝置進行第2貼合工序的情況的另一實施方式的圖，(a)是表示第1雙折射片、高分子膜和第2雙折射片的重合的配置關係的平面圖，(b)是表示第1雙折射片、高分子膜和第2雙折射片的垂直方向的配置關係的斷面圖，(c)是表示壓接在上側壓接片和下側壓接片之間的狀態的斷面圖。
符號說明1第1雙折射片；2高分子膜；3第2雙折射片；5緩衝材料；100真空貼合裝置；110真空室；121下側壓接片；130引導裝置；131升降銷；132引導保持部；142上側壓接片。
具體實施例方式
以下，對本發明的光學低通濾波器的製造方法的實施方式進行說明，但本發明不限於以下實施方式。
作為成為本發明的光學低通濾波器的製造方法的對象的光學低通濾波器，可列舉出一種把由高分子膜構成的1/4波長片夾在2片雙折射片之間的結構的垂直附加類型的3層結構。雙折射片通常使用具有規定晶體面的水晶片。作為構成1/4波長片的高分子膜，可列舉出單軸延伸的塑料膜。1/4波長片具有把入射光的偏振狀態從線偏振變換成圓偏振的功能。單軸延伸的規定厚度的高分子膜具有入射光的波長越大雙折射率就越大的特性。單軸延伸的高分子膜，例如，是厚度約為80μm的塑料膜。必須對這些雙折射片和高分子膜相互進行精密配置，使各自的光學軸在規定方向。
為了在高分子膜的兩面貼合雙折射片，使用粘合劑或接合劑。作為接合劑，通常選擇生產效率良好的紫外線硬化型。作為粘合劑，選擇透光性良好的類型，有時在高分子膜的兩面形成厚度約為20μm的粘合劑層，以類似雙面膠帶的形式提供。而有時僅在高分子膜的一面上形成粘合劑層。該高分子膜的未設粘合劑層的面使用接合劑進行接合。
圖1是表示光學低通濾波器的主要製造工序的一例的流程圖。
該光學低通濾波器的製造工序有使用形成了紅外截止膜和減反射膜(反射防止膜)的第1雙折射片和第2雙折射片進行貼合的情況、和在貼合後形成紅外截止膜和減反射膜的情況。在使用形成了紅外截止膜和減反射膜的第1雙折射片和第2雙折射片進行貼合的情況下，對第1雙折射片和第2雙折射片的各自的成為外面側的單面分別進行紅外截止膜成膜工序和減反射膜成膜工序。由於紅外截止膜成膜後，有時雙折射片會發生彎曲，因而，優選在貼合後，使紅外截止膜和減反射膜成膜。
通常的工序是在把高分子膜貼合到第1雙折射片的第1貼合工序後，進行把貼合在與第1雙折射片上的高分子膜貼合到第2雙折射片的第2貼合工序，製造3層結構的光學低通濾波器。之後，根據需要，進行在對光學低通濾波器加溫的同時對其加壓以使貼合更加牢固的加壓處理工序。然後，根據需要，進行在光學低通濾波器的一面上形成紅外截止濾波器的紅外截止膜成膜工序、以及在光學低通濾波器的另一面上形成減反射膜的減反射膜成膜工序，向光學低通濾波器附加紅外截止功能，同時附加減少反射並提高光線透過率的功能。最後，進行切斷成作為光學低通濾波器所需的尺寸的切斷工序，之後，通過檢查工序和包裝工序，最終把光學低通濾波器作為產品發貨。
作為第1貼合工序的把高分子膜貼合到第1雙折射片上的方法，由於雙折射片是硬質的水晶片，而高分子膜是軟質的，因而，通過用輥壓出氣泡，把高分子膜貼合到水晶片上，可在大氣中進行貼合。此外，雖然生產效率降低，但也可以在真空氣氛中進行第1貼合工序。
在把貼合在第1雙折射片的高分子膜貼合到第2雙折射片上的第2貼合工序中，為了使硬質片相互貼合，必須在真空氣氛下進行貼合。
圖2(a)是表示可供第1貼合工序和第2貼合工序雙方使用的真空貼合裝置的概要構成的側面透視圖。
圖2(b)是引導裝置的放大圖，圖2(c)是表示在進行貼合時第1雙折射片和高分子膜的重合的位置關係的平面圖，圖2(d)是表示用真空貼合裝置進行壓接動作的狀態的側面圖。
如圖2(a)所示，該真空貼合裝置100具有真空室110，通過真空配管111與未圖示的真空裝置連接，可以抽成真空。在真空室110內的底面上配置有下側壓接片121，該下側壓接片121是上面進行了平滑精加工的平的工作檯。下側壓接片121比第1雙折射片1大，其尺寸大到在放置了第1雙折射片1時，保持第1雙折射片1整體且在周圍有富餘的程度。在下側壓接片121的兩端部側，貫通下側壓接片121以可上下升降的狀態配設有引導裝置130。
如圖2(b)的放大圖所示，該引導裝置130在保持於下側壓接片121上且在垂直方向可升降的升降銷131的上端，設置有金屬絲向外彎曲成L字形的形狀的引導保持部132。該引導保持部132可保持矩形的第1雙折射片1的短邊11的兩端緣，同時從兩側限制短邊11的兩側面的位置。升降銷131被彈性部件133向上方推，總是使引導保持部132離開下側壓接片121的上面而在其上方。通過把第1雙折射片1保持在該引導保持部132上，可把第1雙折射片1保持在空中。通過垂直向下按壓升降銷131，使其抵抗彈性部件133的推力而下降，並一直下降到使由引導保持部132保持的第1雙折射片1與下側壓接片121的上面接觸的位置。作為彈性部件133，除了圖示的螺旋彈簧以外，還可列舉出板彈簧、流體彈簧等彈簧和橡膠等彈性體。
如圖2(c)所示，高分子膜2的寬度比第1雙折射片1的長度稍窄，比兩側的升降銷131間的相隔距離稍窄。因此，如圖2(b)所示，可把高分子膜2放置在升降銷131間的下側壓接片121上。
配設有貫通真空室110的上壁且可由未圖示的驅動裝置驅動在垂直方向升降的升降軸141，在升降軸141的下端固定有上側壓接片142。該上側壓接片142的下面與下側壓接片121的上面平行，並進行了平滑精加工。上側壓接片142與下側壓接片121形狀大致相同，形成為可覆蓋第1雙折射片1整體的形狀和尺寸。驅動升降軸142，使上側壓接片142在下降時，可下降到能與下側壓接片121的上面接觸並對其加壓的位置。
參照圖2，對使用這種真空貼合裝置100在真空氣氛下進行第1貼合工序的方法進行說明。假設這種情況下的高分子膜2使用兩面設置有粘合劑層的類型來進行說明。
第1雙折射片1和第2雙折射片3使用預先在洗淨工序被洗淨、去除了表面附著物的雙折射片。首先，打開真空室110的未圖示的門，把露出一方粘合劑層的高分子膜2以使露出的粘合劑層向上的狀態放置在下側壓接片121上的規定位置。然後，把第1雙折射片1放置在引導裝置130的引導保持部132上。這樣，第1雙折射片1和高分子膜2的配置為圖2(c)所示的重合的配置。即，從上面看，第1雙折射片1的短邊11側的兩端緣從高分子膜2的兩端緣向外突出。第1雙折射片1的短邊11側的兩端緣由引導裝置130的引導保持部132保持，第1雙折射片1被保持在高分子膜2的上方空間內，與高分子膜2隔開並相對配置。
然後，關閉真空室110的未圖示的門，使未圖示的真空裝置工作，通過真空配管111將真空室110內抽成真空。在真空室110內達到規定真空度之後，用未圖示的驅動裝置驅動升降軸141使其下降。如果升降軸141下降，則上側壓接片142可以一直下降到與引導保持部132的上端接觸，上側壓接片142在抵抗向上方推升降銷131的彈性部件133的推力而按下引導保持部132的同時下降，在使與由引導保持部132保持的第1雙折射片1與放置在下側壓接片121上的高分子膜2接觸之後，用上側壓接片142按照規定壓力按壓第1雙折射片1。這樣，如圖2(d)所示，把第1雙折射片1和高分子膜2夾在上側壓接片142和下側壓接片121之間並用規定壓力進行壓接。此時的第1雙折射片1和高分子膜2的重合保持圖2(c)所示的配置。在壓接了規定時間之後，驅動未圖示的驅動裝置使升降軸141上升，使上側壓接片142上升。隨著上側壓接片142的上升，引導保持部132依靠彈性部件133的推力仍舊保持貼合了高分子膜2的第1雙折射片且上升，返回到原來位置。
然後，截斷真空室110的真空配管111，把大氣導入到真空室110內，返回到大氣壓，第1貼合工序結束。
然後，參照圖3，對使用真空貼合裝置100進行第2貼合工序的方法進行說明。圖3(a)是對第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3的重合進行說明的平面圖，圖3(b)是表示設置到真空貼合裝置上的狀態的斷面圖，圖3(c)是表示壓接狀態的斷面圖。
首先，打開真空室110的未圖示的門，取出貼合了高分子膜2的第1雙折射片1，如圖3(b)所示，在下側壓接片121的上面把第2雙折射片3放置在規定位置。使高分子膜2的另一粘合劑層露出，使露出的粘合劑層向下，把第1雙折射片1再次保持在引導裝置130的引導保持部132上。此時的第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3的垂直方向的重合，如圖3(a)所示，配置成使矩形的第1雙折射片1和相同矩形的第2雙折射片3正交，第2雙折射片3的紙面左右方向的寬度比高分子膜2的相同方向的寬度窄。放置在下側壓接片121上的第2雙折射片3和由引導保持部132保持的第1雙折射片1上貼合的高分子膜2隔開且相對配置。
在圖3(b)所示的配置狀態下，通過真空配管111將真空室110內抽成真空，在達到規定真空度之後，驅動未圖示的驅動裝置使升降軸141下降，上側壓接片142一直下降就與引導保持部132的上端接觸，上側壓接片142在抵抗向上方推升降銷131的彈性部件133的推力而按下引導保持部132的同時下降，在將由引導保持部132保持的第1雙折射片1上貼合的高分子膜2與放置在下側壓接片121上的第2雙折射片3接觸之後，用上側壓接片142按照規定壓力按壓第1雙折射片1。
這樣，如圖3(c)所示，把第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3夾在上側壓接片142和下側壓接片121之間，通過傳遞未圖示的驅動裝置的驅動力的升降軸141按照規定壓力進行按壓。
在壓接了規定時間之後，驅動未圖示的驅動裝置使升降軸141上升，使上側壓接片142上升。隨著上側壓接片142的上升，引導保持部132依靠彈性部件133的推力仍舊保持在高分子膜2上貼合有第2雙折射片3的第1雙折射片1，且使其上升，返回到原來位置。然後，關閉真空室110的真空配管111，把大氣導入到真空室110內，返回到大氣壓，打開真空室110的未圖示的門，取出在高分子膜2的兩面貼合了第1雙折射片1和第2雙折射片3的光學低通濾波器。
這種使用真空貼合裝置100在高分子膜2的兩面貼合第1雙折射片1和第2雙折射片3的方法，由於在真空氣氛中進行貼合，因而，可以可靠地防止在高分子膜2和雙折射片1、3之間存在氣泡。
並且，通過把第1雙折射片1放置在引導裝置130的引導保持部132上，可定位第1雙折射片1，在由引導保持部132保持的狀態下，用上側壓接片142把引導保持部132垂直按下，第1雙折射片1下降並與配置在下方的下側壓接片121上的規定位置的高分子膜2或第2雙折射片3在規定配置正確重合、壓接。因此，可把第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3的光學軸在真空氣氛中分別進行正確配置並進行高精度貼合。
在上述第2貼合工序的說明中，把第1雙折射片1保持在引導保持部132上，但也可以把第2雙折射片3保持在引導保持部132上，並把貼合了高分子膜2的第1雙折射片1放置在下側壓接片121上。
並且，在上述說明中，使用真空貼合裝置100進行第1貼合工序和第2貼合工序雙方，但在本發明中，由於第1貼合工序可以不在真空氣氛下進行，因而在真空氣氛中僅進行第2貼合工序在生產效率方面是令人滿意的。
並且，儘管示出了使用兩面設置粘合劑層的高分子膜的例子，然而也可以使用接合劑。在該情況下，為了進行紫外線硬化，上側壓接片142和下側壓接片121優選採用紫外線透過性的玻璃等構成，並且優選把紫外線照射燈配置在真空室110內。並且，必須設置塗敷接合劑的前工序。
並且，如圖4所示，在用粘合劑進行貼合時，優選在上側壓接片142和下側壓接片121中各自內裝電加熱器等加熱單元150。通過在壓接時用加熱單元加熱粘合劑，可使粘合劑軟化而去除表面凹凸，並可使利用粘合劑進行的貼合牢固。
而且，發明者對把雙折射片和高分子膜進行貼合的條件，即真空氣氛(真空度)、加熱溫度(貼合溫度)、進行壓接的加壓力進行實驗，發現了減少在雙折射片和高分子膜的貼合面上殘留氣泡、提高製造成品率的良好條件。以下對此進行說明。
表1是對貼合雙折射片和高分子膜時的、針對真空度的變化的貼合面上殘留的氣泡的面積進行計測的結果。氣泡麵積具有複雜的形狀，為了方便起見，採用氣泡的長方向的尺寸，和與該長方向的長度大致垂直方向的尺寸的積。
並且，作為樣品，使用尺寸為50mm×50mm、厚度為0.7mm的雙折射片，以及兩面形成了丙烯酸類粘合劑層(厚度約為20μm)的以聚碳酸酯為素材的高分子膜(厚度約為80μm)。
作為其他貼合條件，設定成貼合溫度為40℃，進行壓接的加壓力為196000Pa，壓接時間為3分鐘。另外，貼合溫度是指進行貼合的雙折射片和高分子膜的溫度。


根據該結果，在真空度為500Pa到1Pa的範圍內，貼合面上不存在氣泡，獲得了良好的貼合條件。
下面，在表2中示出使用與上述實驗同樣的做法，並使用相同樣品，在貼合溫度變化時，對貼合面上殘留的氣泡的面積進行計測的結果。
作為其他貼合條件，設定成真空度為100Pa，進行壓接的加壓力為196000Pa，壓接時間為3分鐘。


根據該結果，在貼合溫度為30℃到80℃的範圍內，貼合面上不存在氣泡，獲得了良好的貼合條件。
而且，在表3中示出使用與上述實驗相同的樣品，在進行壓接的加壓力變化時，對貼合面上殘留的氣泡的面積進行計測的結果。
作為其他貼合條件，設定成真空度為100Pa，貼合溫度為40℃，壓接時間為3分鐘。


根據該結果，在進行壓接的加壓力為1969600Pa～4596000Pa的範圍內，貼合面上不存在氣泡，獲得了良好的貼合條件。
下面，參照圖5對使用真空貼合裝置進行第2貼合工序的情況的另一實施方式進行說明。圖5(a)是對第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3的重合進行說明的平面圖，圖5(b)是表示設置到真空貼合裝置上的狀態的斷面圖，圖5(c)是表示壓接狀態的斷面圖。
首先，如圖5(b)所示，在下側壓接片121的上面配置有緩衝材料5，在緩衝材料5上把第2雙折射片3放置在規定位置。另外，作為緩衝材料5的材質，可以從以下材料中選擇矽酮橡膠等生膠片、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙烯、氨基甲酸乙酯等發泡品和樹脂片、或者高級紙、複印用紙、厚紙板、防塵紙等紙類、棉花、尼龍等纖維類、牛皮等皮類等比金屬柔軟的材質。
然後，使貼合了高分子膜2的第1雙折射片1的高分子膜2的另一粘合劑層露出，使露出的粘合劑層向下把第1雙折射片1再次保持在引導裝置130的引導保持部132上。此時的第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3的垂直方向的重合，如圖5(a)所示，配置成使矩形的第1雙折射片1和相同矩形的第2雙折射片3正交，使第2雙折射片3的紙面左右方向的寬度比高分子膜2的相同方向的寬度窄。放置在下側壓接片121上的第2雙折射片3和由引導保持部132保持的第1雙折射片1上貼合的高分子膜2隔開且相對配置。
在圖5(b)所示的配置狀態下，通過真空配管111將真空室110內抽成真空，在達到規定真空度之後，驅動未圖示的驅動裝置使升降軸141下降。此時，上側壓接片142一直下降就與引導保持部132的上端接觸，上側壓接片142在抵抗向上方推升降銷131的彈性部件133的推力而按下引導保持部132的同時下降，在把由引導保持部132保持的第1雙折射片1上貼合的高分子膜2與放置在下側壓接片121上的第2雙折射片3接觸之後，用上側壓接片142按照規定壓力按壓第1雙折射片1。
這樣，如圖5(c)所示，把第1雙折射片1、高分子膜2和第2雙折射片3夾在上側壓接片142和下側壓接片121之間，通過傳遞未圖示的驅動裝置的驅動力的升降軸141按照規定壓力進行按壓。
在壓接了規定時間之後，驅動未圖示的驅動裝置使升降軸141上升，使上側壓接片142上升。隨著上側壓接片142的上升，引導保持部132依靠彈性部件133的推力仍舊保持在高分子膜2上貼合有第2雙折射片3的第1雙折射片1且使其上升，返回到原來位置。然後，關閉真空室110的真空配管111，把大氣導入到真空室110內，返回到大氣壓，打開真空室110的未圖示的門，取出在高分子膜2的兩面貼合了第1雙折射片1和第2雙折射片3的光學低通濾波器。
此處，對把緩衝材料5夾在第2雙折射片3和下側壓接片121之間進行貼合的效果進行說明。
發明者通過實驗，對在把緩衝材料5配置在第2雙折射片3和下側壓接片121之間的情況和未配置緩衝材料5的情況下的貼合面上殘留的氣泡作了比較。
表4是把上述構成的雙折射片和高分子膜進行貼合，使壓接時間變化時，對貼合面上殘留的氣泡的面積進行計測的結果。氣泡麵積具有複雜的形狀，為了方便起見，採用氣泡的長方向的長度和與該長方向大致垂直方向的長度的積。
並且，作為樣品，使用尺寸為50mm×50mm、厚度為0.7mm的雙折射片，以及兩面形成了丙烯酸類粘合劑層(厚度約為20μm)的以聚碳酸酯為素材的高分子膜(厚度約為80μm)。作為緩衝材料，使用防塵紙。
作為其他貼合條件，設定為貼合溫度為40℃，真空度為100Pa，進行壓接的加壓力為196000Pa。


根據該結果，在配置了緩衝材料時，壓接時間大於等於0.5分鐘時，不再能確認到存在氣泡，在未配置緩衝材料時，壓接時間大於等於3分鐘時，不再能確認到存在氣泡。這樣，通過配置緩衝材料，可向貼合面施加均勻的加壓力，例如如果按照相同壓接時間進行比較，由於可按照均勻的加壓力進行壓接，因而可減少氣泡存在，而且可使利用粘合劑進行的貼合更加牢固。
這種使用真空貼合裝置100在高分子膜2的兩面貼合第1雙折射片1和第2雙折射片3的方法，通過在真空氣氛中進行貼合，而且把緩衝材料5配置在第2雙折射片3和下側壓接片121之間，可以可靠地防止在高分子膜2和雙折射片1、3之間存在氣泡。
另外，在本實施方式中，描述了把緩衝材料配置在下側壓接片和雙折射片之間的例子，但不限於此，也可以把緩衝材料配置在上側壓接片與雙折射片之間或者在上下雙方壓接片與雙折射片之間。
第2貼合工序後的加壓工序是為了在用粘合劑進行貼合時使貼合牢固而進行的。在第2貼合工序中獲得充分貼合強度的情況下，不需要加壓工序。加壓方法是通過把在高分子膜2的兩面貼合了雙折射片1、3的光學低通濾波器收納在例如蒸壓器中，把壓縮空氣等高壓氣體導入到蒸壓器中，關閉蓋，用內裝在蒸壓器中的加熱器進行加熱，通過在高壓氣體的高壓和加溫的氣氛下，在對光學低通濾波器進行加熱的同時施加壓力。高壓氣體的壓力例如是0.3MPa～蒸壓器的耐壓上限的約為30MPa的範圍，溫度為70℃～120℃。並且，可以使用通常被加熱的壓接片在加熱的同時施加壓力。
在紅外截止膜成膜工序中使紅外截止濾波器成膜的理由如下。即，CCD對較廣的波長的光具有感光度，不僅對於可見光區域，而且對於近紅外區域(750～2500nm)的光，感光度也良好。然而，在通常的照相機用途中，人眼看不見的紅外區域是不需要的，如果近紅外線入射到攝像元件上，則會引起清晰度降低和圖像不均勻等問題。為此，在攝像機等的光學系統中插入彩色玻璃等紅外截止濾波器，以截止入射光中的近紅外線。在本實施方式的光學低通濾波器中，通過設置紅外截止濾波器，對光學低通濾波器附加紅外截止功能，不需要作為部件的紅外截止濾波器，實現部件數的減少。
紅外截止濾波器具有如下結構把由TiO2、Nb2O5、Ta2O5等高折射率的電介質組成的高折射率層和由SiO2、MgF2等低折射率的電介質層組成的低折射率層交替層疊數層至數十層。
為了在基片上使高折射率層和低折射率層交替成膜，一般採用物理成膜法，也可採用通常的真空蒸鍍法，但優選採用可對膜的折射率進行穩定控制，能生成由保管和規格環境變化引起的分光特性的時效變化少的膜的離子輔助蒸鍍和離子電鍍法、濺射法。
真空蒸鍍法是在高真空中使薄膜材料加熱蒸發，將該蒸發粒子堆積在基片上而形成薄膜的方法。離子輔助蒸鍍的方法是在真空蒸鍍裝置中具有離子束髮生裝置和中和器，使薄膜材料氣化，用離子束髮生裝置使非活性氣體或氧氣離子化且加速，並使離子束向基片射出，同時在用中和器使離子束成為不帶電體的同時使氣化的薄膜材料加速，或對附著在基片上的薄膜材料進行攪拌(混合)，來激活並蒸鍍該薄膜材料。離子電鍍法是使蒸鍍粒子離子化，通過電場加速該粒子，使其附著在基片上，或用氣態離子使基片活性化的同時進行成膜的方法，有APS(先進等離子源Advanced Plasma Source)、EBEP(電子束受激等離子ElectronBeam Excited Plasma)法、RF(射頻Radio Frequency)直接基片施加法(在成膜室內在發生高頻氣體等離子的狀態下進行反應性真空蒸鍍的方法)等方式。濺射法是採用使通過電場加速的離子與薄膜材料碰撞來撞擊薄膜材料的濺射使薄膜材料蒸發，並使蒸發粒子堆積在基片上的薄膜形成方法。
在高分子膜的兩面貼合了水晶片的低通濾波器，由於高分子膜和粘合劑不耐熱，因而優選進行100℃以下的溫度的低溫成膜。
減反射膜由單層或多層的無機覆膜、有機覆膜構成。也可以是無機覆膜和有機覆膜的多層結構。作為無機覆膜的材質，可列舉出SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等無機物，可以單獨使用這些無機物，也可以同時使用這些無機物中的2種或更多種。並且，在採用多層膜構成的情況下，最外層優選採用SiO2。
作為無機覆膜的多層膜，可例示出一種從基材側起為ZrO2層和SiO2層的合計光學膜厚為λ/4、ZrO2層的光學膜厚為λ/4、最上層的SiO2層的光學膜厚為λ/4的4層結構。此處，λ是設計波長，通常使用520nm。
無機覆膜的成膜方法，可採用例如真空蒸鍍法、離子電鍍法、濺射法、CVD法、通過飽和溶液中的化學反應來析出的方法等。
有機覆膜的材質，可列舉出例如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，並可考慮基材的折射率來選定。成膜方法除了真空蒸鍍法以外，還可使用旋塗法、浸塗法等的批量生產性優良的塗敷方法進行成膜。
在本發明的光學低通濾波器的製造方法中，這些紅外截止膜成膜工序和減反射膜成膜工序可以省略。
根據本發明的光學低通濾波器的製造方法，可確實防止在高分子膜和雙折射片之間存在氣泡，並且生產性良好。
並且，根據本發明的光學低通濾波器的製造方法，可在真空氣氛中在正確的位置進行貼合。
權利要求
1.一種光學低通濾波器的製造方法，是把高分子膜夾在硬質的第1雙折射片和硬質的第2雙折射片之間的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，具有把上述高分子膜貼合到上述第1雙折射片的第1貼合工序；以及在第1貼合工序後，在真空氣氛下把上述第2雙折射片壓接到上述高分子膜的第2貼合工序。
2.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，上述第2貼合工序中，在真空氣氛下，把貼合了上述高分子膜的上述第1雙折射片和上述第2雙折射片隔開並使上述高分子膜和上述第2雙折射片相對配置，之後，使上述高分子膜和上述第2雙折射片接近，對它們進行壓接。
3.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，上述第2貼合工序中，在真空氣氛下，使在上下升降、總是被向上方推的引導裝置上，保持貼合了上述高分子膜的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的一方，使該一方與其下方存在的下側壓接片上配置的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的另一方隔開並使上述高分子膜和上述第2雙折射片相對配置，之後，使上側壓接片降下，使上述引導裝置所保持的上述第1雙折射片或上述第2雙折射片中的一方抵抗上述引導裝置的推力而降下，用上述上側壓接片使上述高分子膜和上述第2雙折射片接近，把上述第1雙折射片、上述高分子膜和上述第2雙折射片夾在上述上側壓接片和上述下側壓接片之間進行壓接。
4.權利要求1～3中任何一項所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，上述第2貼合工序把上述第1雙折射片、上述高分子膜和上述第2雙折射片夾在加熱的上下壓接片之間進行壓接。
5.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，上述第1貼合工序中，在真空氣氛下，把上述第1雙折射片壓接到上述高分子膜上。
6.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，具有對上述第2貼合工序中製造的光學低通濾波器進行加熱的同時施加壓力的加壓處理工序。
7.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，上述真空氣氛在500Pa～1Pa的範圍內。
8.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，使進行壓接的加壓力在1969600Pa～4596000Pa的範圍內。
9.權利要求4所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在上述第2貼合工序中，將加熱的溫度設在30℃～80℃的範圍內。
10.權利要求1所述的光學低通濾波器的製造方法，其特徵在於，在上述第1貼合工序後，在真空氣氛下把上述第2雙折射片壓接到上述高分子膜的第2貼合工序中，把緩衝材料夾在下側壓接片和雙折射片之間或/和上側壓接片和雙折射片之間進行壓接。
全文摘要
本發明提供一種生產效率高的光學低通濾波器的製造方法，其能夠使高分子膜和雙折射片之間不存在氣泡，能以優良的製造成品率把高分子膜貼合到雙折射片上。在把高分子膜(2)夾在硬質的第1雙折射片(1)和硬質的第2雙折射片(3)之間的光學低通濾波器的製造方法中，進行以下2階段的貼合工序把高分子膜(2)貼合到第1雙折射片(1)的第1貼合工序，以及在第1貼合工序後，在真空氣氛下，把第2雙折射片(3)壓接到高分子膜(2)的第2貼合工序。
文檔編號G02B1/10GK1542501SQ200410037238
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月29日 優先權日2003年5月2日
發明者原和弘, 有賀大助, 溝口健一, 一, 助 申請人:精工愛普生株式會社